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关键词： 早期肺腺癌   循环游离DNA   二代测序   拷贝数变异  

摘要： 背景肺癌是目前全球范围内癌症相关死亡病因中致死率最高的疾病,其中约85%的肺癌为非小细胞肺癌（Non-small Cell Lung Cancer, NSCLC）,最常见的包括腺癌和鳞癌。低剂量CT应用于肺癌高危人群筛查后,肺癌死亡率显著降低,但筛查的假阳性率也因此增加,从而造成过度诊断和治疗。目前,病理组织活检仍是肿瘤诊断的金标准,并且能够指导用药方案的决策和疗效评估。但该诊断方法存在明显的缺陷。肿瘤具有异质性,组织活检并不能提供完整的肿瘤突变信息,且取材困难,有创操作对患者而言风险大。近年来,循环游离DNA （Circulating free DNA, cfDNA）的检测逐渐成为肿瘤领域新的热点和趋势,其中来源于肿瘤组织或细胞的DNA称为循环肿瘤DNA （Circulating tumor DNA, ctDNA）。但目前大多数cfDNA的研究均集中于晚期肿瘤的治疗评估、耐药复发及疗效监测。早期肿瘤患者由于其肿瘤负荷低,因而cfDNA丰度及ctDNA比例均明显低于晚期肿瘤患者,不易进行检测与评估。近两年来,随着二代测序技术的不断发展完善,ctDNA检测的敏感性及特异性有了显著提升,这也给ctDNA的早期肿瘤诊断提供了更多的可能。实验目的基于二代测序技术的cfDNA拷贝数变异（Copy Number Variations, CNVs）检测在晚期肿瘤中研究较多,但早期肿瘤领域鲜有人涉足。本研究课题着眼于早期肺癌cfDNA的CNVs检测,通过肺癌患者与肺部炎症患者组织标本及血浆cfDNA的CNVs对比,尝试提出肿瘤早期诊断的另一途径。实验材料和方法1.病例收集2015年11月至2015年12月就诊于中国医学科学院北京协和医院胸外科行手术切除的早期肺癌及肺部炎症患者各4例。收集相应肿瘤组织标本及全血标本。2.全基因组测序根据全基因组测序的规范流程,完成组织DNA及cfDNA的提取、文库建立、质量控制、上机测序等实验步骤。3.数据分析在进行测序质量控制、序列比对后,使用Control-FREEC （version 9.1）软件进行CNVs计算,并对GC含量进行校正。实验结果CNVs检测结果显示4例肺部炎症患者的组织及cfDNA均未检测到明显CNVs改变。在4例早期肺癌患者中,3例IA期的肺癌患者组织及血浆cfDNA中未检测到明显CNVs改变,1例IB期的肺癌患者,其组织中能检测到较显著的CNVs改变,但其cfDNA中的CNVs变化趋势与组织中并不能完全匹配。经过仔细对比,在该患者10号染色体的短臂上找到一个可能的CNVs改变阳性区域。结论研究探索并证实了早期肺癌的CNVs改变能够在血浆cfDNA中被检测到,并由此突显了检测平台高敏感性和高特异性的重要性。由于cfDNA的CNVs变化较小,未来的研究需进一步扩大样本量,并纳入更多正常对照,优化相关实验步骤,进行进一步探索和验证。

关键词： 研究生   基因工程   教学改革  

摘要： 基因工程是一门实践性很强的专业课程,教学改革是非常必要的。本文以海南大学硕士研究生课程《基因工程原理与技术》为例,对研究生基因工程的教学改革进行了探索。针对研究生这个群体,在课程的教学过程中,通过充分了解学生背景,制定相应的教学计划,将较新的实验技术渗入到教学过程,构建和谐课堂,并加强实验教学,可以激发学生学习的主动性和积极性,从而较大的提高教学效果。

ISBN: (纸本)9787030463159

关键词： Adult granulosa cell tumor   Animal models   Granulosa cell tumor   Juvenile granulosa cell tumor  

摘要： Granulosa cell tumors (GCTs) are rare sex cord-stromal tumors that have been studied for decades. However, their infrequency has delayed efforts to research their etiology. Recently, mutations in human GCTs have been discovered, which has led to further research aimed at determining the molecular mechanisms underlying the disease. Mouse models have been important tools for studying GCTs, and have provided means to develop and improve diagnostics and therapeutics. Thus far, several genetically modified mouse models, along with one spontaneous mouse model, have been reported. This review summarizes the phenotypes of these mouse models and their applicability in elucidating the mechanisms of granulosa cell tumor development. © 2016. The korean society for reproductive medicine.

关键词： TOLL-LIKE RECEPTORS   PERIODONTAL-LIGAMENT   OSTEOGENIC DIFFERENTIATION   PORPHYROMONAS-GINGIVALIS   BONE-MARROW   AGGREGATIBACTER-ACTINOMYCETEMCOMITANS   ACTINOBACILLUS-ACTINOMYCETEMCOMITANS   INFLAMMATORY MEDIATORS   STROMAL CELLS   PATHOGENESIS  

摘要： Periodontitis involves complex interplay of bacteria and host immune response resulting in destruction of supporting tissues of the tooth. Toll-like receptors (TLRs) play a role in recognizing microbial pathogens and eliciting an innate immune response. Recently, the potential application of multipotent stem cells and pluripotent stem cells including human embryonic stem cells (hESCs) in periodontal regenerative therapy has been proposed. However, little is known about the impact of periodontopathogens on hESC-derived progenies. This study investigates the effects of heat-killed periodontopathogens, namely, Porphyromonas gingivalis and Aggregatibacter actinomycetemcomitans, on TLR and cytokine expression profile of hESC-derived progenies, namely, fibroblasts (hESC-Fib) and mesenchymal stem cells (hESC-MSCs). Additionally, the serotype-dependent effect of A. actinomycetemcomitans on hESC-derived progenies was explored. Both hESC-Fib and hESC-MSCs constitutively expressed TLR-2 and TLR-4. hESC-Fib upon exposure to periodontopathogens displayed upregulation of TLRs and release of cytokines (IL-1 beta, IL-6, and IL-8). In contrast, hESC-MSCs were largely nonresponsive to bacterial challenge, especially in terms of cytokine production. Further, exposure of hESC-Fib to A. actinomycetemcomitans serotype c was associated with higher IL-8 production than serotype b. In contrast, the hESC-MSCs displayed no serotype-dependent response. Differential response of the two hESC progenies implies a phenotype-dependent response to periodontopathogens and supports the concept of immunomodulatory properties of MSCs.

关键词： 课堂   生活   基因工程   复习  

摘要： 高中生物学知识中很大一部分都可以与现实生活相联系,这也让生活走进生物课堂变得更加容易。其中选修三《基因工程》这一节的知识比较抽象和复杂,属于生物科学中的前沿科学。要想让学生体验基因工程的操作过程,在现有的条件下几乎是不可能的。但与基因工程有关的视频却很多,也很容易得到。

关键词： SP5   胚胎干细胞   自我更新   LIF   CHIR  

摘要： 小鼠胚胎干细胞(Mouse embryonic stem cell,mESC)分离自着床前囊胚内细胞团(Inner cell mass,ICM),不仅能通过无限增殖能力维持其自我更新(self-renewal),而且保持着多向分化的潜能。LIF/serum最早用于取代饲养层细胞进行mESCs培养,近年来,一些无血清培养体系的发展引起了人们的关注。Ying等发现在无血清培养基N2B27中,两种小分子抑制剂(2i)CHIR和PD03的加入可将mESCs维持在多潜能状态。这两种培养条件可通过不同通路维持nESCs自我更新,研究人员发现：在无血清培养条件下,LIF与2i中任意一种成分联合使用均可维持mESCs自我更新,提示二者在促进nESCs自我更新机制上存在重叠或具有功能上的互补。同时,Lyashenko等的研究表明：LIF/PD03可维持β-catenin-null mESCs自我更新,这些研究结果均表明LIF和CHIR可能通过刺激共有的靶基因维持干细胞的自我更新。为了筛选这些基因,我们将mESCs分别培养于LIF及LIF/CHIR条件下,并且进行全基因组表达谱分析。DNA Microarray结果显示：68个基因被CHIR上调超过1.5倍。通过与STAT3下游基因的比较,我们发现sp5、Trh可同时被CHIR及活化的Stat3上调,qRT-PCR分析进一步验证了以上发现。我们最终选取了sp5作为研究对象。鉴于LIF可上调SP5的表达,于是,我们在46C细胞中过表达sp5,并将其培养于无LIF的血清培养基中。结果显示：(1)PB-SP5细胞仍然具有典型的mESCs形态,碱性磷酸酶染色(AP)呈阳性,而对照组PB细胞死亡或分化,AP染色呈阴性;(2)qRT-PCR检测表明：PB-SP5细胞能高表达多潜能基因,分化相关基因表达量降低;(3)Oct4、Nanog、Klf4等免疫荧光染色呈阳性;(4)PB-SP5细胞在敲除SP5后仍具有向三胚层分化的能力。这些结果均表明SP5可解除nESCs对于LIF的依赖,维持mESCs的自我更新。同时,我们发现：(1)LIF/Stat3抑制剂能解除LIF对SP5的刺激作用;(2)撤去LIF后,Stat3活化的细胞仍然可以高表达Sp5;(3) SP5过表达可以维持Stat3敲除mESCs的自我更新。这些结果均表明：LIF/Stat3信号通路可上调SP5的表达维持mESCs的自我更新。但值得注意的是,SP5的敲低并不会损害46C mESCs的自我更新,因此,SP5可能只是LIF/Stat3促进mESCs自我更新的其中一个下游靶基因。鉴于CHIR同样具有上调SP5表达的能力,于是,我们将PB-SP5 ESCs培养于撤除CHIR的2i培养基中。结果表明：(1)SP5可部分取代CHIR对ESCs自我更新的促进作用;(2)CHIR刺激时间的延长可增加SP5的表达;(3)CHIR无法上调β-catenin-null ESCs细胞的SP5的表达。上胚层胚胎干细胞(epiblast stem cell,EpiSCs)分离自着床后胚胎上胚层,多种自我更新相关基因都具有重编码EpiSCs的能力。我们首先检测ESCs及EpiSCs中SP5的表达水平,qRT-PCR检测表明：SP5的表达没有明显差异。鉴于LIF/Stat3多种下游靶基因均能启动EpiSCs的重编码,恢复其ESCs状态。于是,我们在EpiSCs中过表达SP5,结果有部分EpiSCs呈现出典型的ESCs状态并对AP染色呈阳性,且能表达ES细胞的标志性基因。同时,我们对含有Oct4-GFP多潜能报告基因的OCRG9 EpiSCs进行类似处理,结果有部分细胞可激发出绿色荧光。这些结果均说明,SP5可以促进EpiSCs的重编码,使其回到ES状态。我们的研究结果表明,SP5是LIF/Stat3及Wnt/p-catenin共同靶基因,不仅可促进胚胎干细胞自我更新,而且具有重编码EpiSCs的能力。SP5的发现将进一步加深我们对nESCs自我更新的理解。

关键词： 转基因作物   菲律宾   科学界   转基因生物   法案  

摘要： 去年,菲律宾最高法院推翻了其于2002年制定的规则,并宣布直到新规则出台之前政府将暂停受理转基因生物的实地试验、传播和进口的申请。科学界对此法案的出台表示担心,这可能对粮食安全和农业的研究开发产生负面影响。在一份声明中,菲律宾国家科技学院表示,所有转基因作物的支持

关键词： 微拟球藻   中性脂   多不饱和脂肪酸   基因工程   转录组  

摘要： 微拟球藻具有生长速度快、脂质含量高及培养成本较低等特点。近年来,一些产油量丰富的微拟球藻藻株已投入工业化规模培养,建立起成熟的规模化封闭式光生物反应器和开放池等的户外培养体系。微拟球藻除了被认为是生物柴油生产的理想原料外,其胞内还能累积一些有益健康的活性物质,如类胡萝卜素和多不饱和脂肪酸等,被认为是生产多不饱和脂肪酸的重要原料之一,如何提高微拟球藻多不饱和脂肪酸的生产效率已成为研究热点。随着高通量测序技术的发展,一些微拟球藻藻株的全基因组序列已经测序完成,但全基因组序列尚未公布,且很多基因缺乏注释,对研究其代谢途径带来了一定的困难。本研究首先通过RNA-seq对微拟球藻培养周期的转录组进行了分析,推测出微拟球藻的多不饱和脂肪酸代谢途径,为研究微拟球藻高产多不饱和脂肪酸及构建工程微藻提供了基础。通过分子生物学手段构建了微拟球藻的遗传转化表达载体,通过电击转化,成功得到Δ6去饱和酶基因过表达转化藻株NoD6,Δ5去饱和酶外源基因转化藻株PtD5b,Δ5去饱和酶和Δ6去饱和酶外源基因转化藻株PtD5bD6。通过对这3种转化藻藻株的生理生化分析,与野生型相比,发现3种转化藻株的生长速率没有变化,光合作用效率有轻微改变,而中性脂含量均显著增加。对比不同脂肪酸组成的变化发现,转化藻株的不饱和脂肪酸,尤其是多不饱和脂肪酸的含量有不同程度的提高。结果表明脂肪酸合成途径潜在关键基因D6、D5b去饱和酶均具有促进脂质合成以及多不饱和脂肪酸合成的重要功能。研究结果初步阐明了微拟球藻的多不饱和脂肪酸合成途径及其关键酶,为微拟球藻多不饱和脂肪酸合成途径的分子改良及选育高产多不饱和脂肪酸的藻株提供了理论支持,有助于推动其工业化应用。

关键词： 生化分析   基因工程   虚拟实验室   3ds Max   Virtools  

摘要： 随着国家级虚拟实验中心建设政策的支持,虚拟现实技术飞速发展,越来越广泛地被应用于高情景三维交互式虚拟仿真教学系统的构建与研发中,融入到人们的日常生活之中。生化分析及基因工程实验涵盖了生命科学基础学科实验及研究方法等,如何利用生命活性物质进行分析以及生物化学技术进行分析是探索生命奥秘的发展趋势。但是在现实实验室中,一些传统的生化分析及基因工程实验存在耗时、操作步骤繁琐、实验结果重复性差、实验安全风险较大、仪器价格昂贵等诸多影响因素,使得一些实验的开展较为困难,由于一些仪器高昂的维护与保养费,学生动手操作仪器的机会不多。而生化分析及基因工程虚拟实验室的建设,不仅可以有效缩短实验时间、提高实验结果的重复性、让每个想要学习实验的人都可以亲自动手操作,并可以循环反复操作,真正意义上做到随时可学、随处可学、人人可学。虚拟实验与真实实验两者为互补关系,二者缺一不可,相辅相成。生物化学及基因工程虚拟实验室的构建可以有效解决传统实验中的不足之处,不同以往以课件、网络课程等教学形式,利用虚拟实验进行教学是一种新兴的教育模式,因此,构建生化分析及基因工程虚拟实验室是十分必要的。本文利用Virtools、3ds Max、Flash、PhotoShop、PHP语言、VSL语言等多种软件以及技术的融合,构建了一个集多种功能于一体的网络共享虚拟实验室。通过使用Virtools软件中自带的BB模块以及VSL编程语言实现虚拟实验的漫游、交互操作、工作站的模拟等过程,支撑整个虚拟实验室的设计与构建。利用3ds Max三维建模软件建立虚拟实验室环境以及虚拟实验仪器、人物等模型,并通过多种语言的结合,最终设计了较为完整的生化分析及基因工程虚拟实验软件。高情景三维交互式生化分析及基因工程虚拟仿真实验室以网络平台为依托,在多媒体计算机上建立可供用户模拟的虚拟实验环境以及交互操作,利用虚拟仿真技术及硬件设备呈现出高沉浸感三维立体视觉效果,达到人机一体化。同时提供用户网络化管理,实验平台开放共享等功能,集预约、选课、预习、考核评价、虚拟实验操作等多种功能于一体。通过网络共享平台,用户不再受时间、空间限制,不仅可以及时获得实验数据,也可以随时查看考核结果并进行数据分析,开拓了生化分析及基因工程教学模式的全新领域,为人才的培养、仪器的学习、实验教育教学模式奠定了基础。