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生物技術前沿一周縱覽(2015年5月22日)

2015-05-22 17:56 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽

 NtTCTP穩定乙烯受體并促進植物生長

 
而在乙烯受體的研究中,除了不同受體間存在功能冗余外,不同受體的功能特異性也逐漸被揭示。煙草II類乙烯受體NTHK1具有絲/蘇激酶活性并參與調控葉片生長及鹽脅迫應答反應,NEIP2和NtTCTP是NTHK1的互作蛋白。乙烯促進NtTCTP蛋白的積累,促進其與NTHK1的互作并共定位于內質網膜上。NTHK1與NtTCTP共同調控植物的營養生長,主要是通過控制細胞的分裂增殖來實現的。一系列的生化、細胞和遺傳學分析證實NtTCTP與NTHK1直接作用,抑制蛋白酶體介導的NTHK1蛋白降解,從而穩定NTHK1蛋白,降低植物對乙烯的敏感性。該研究揭示了NtTCTP可能作為乙烯反應的剎車板,通過與II類乙烯受體NTHK1互作,反饋抑制乙烯反應,并促進細胞增殖,從而避免過量乙烯對植物正常生長發育的抑制。(Plant Physiology
 
 
利用CRISPR改進轉基因生物
最近,美國麻省理工學院(MIT)的兩名研究人員,開發出了轉基因生物(GMOs)的一個“刪除開關”。該技術為轉基因生物新增了一種功能——它們發現自己處于錯誤環境中會自我毀滅的能力,采用了CRISPR技術給轉基因生物增加額外的能力,例如識別某種糖的能力。轉基因生物可被進一步編程為發動CRISPR系統的二次部分(當這種識別發生時),這二次部分涉及到,剪掉導致轉基因生物首先被修改的片段,從而讓它回到它的自然狀態,并且如果需要也會殺死它。例如,研究人員修改了一個已經改良的大腸桿菌樣本,以使其能識別阿拉伯糖分子——當它這樣做時,它剪掉已經插入的DNA部分,并關閉導致其自身死亡的一系列事件。兩個小時后,在測試中約99%的細菌死亡。研究人員認為,該技術可以通過兩種方式為轉基因生物公司使用:一是防止轉基因生物破壞自然環境,二則是保護商業秘密。(Nature Communications
 
 
我國大熊貓腸道菌研究
 
最近,中國研究人員的一項研究告訴我們:大熊貓總是一直在咀嚼和進食是因為它們的腸道菌不是能有效消化竹子的細菌類型。以竹子為食的大熊貓,其實有著食肉動物一樣的腸道菌群,主要以艾希氏桿菌、志賀氏菌和鏈球菌為主。這個結果是出乎意料的,并且非常的有趣,因為這意味著大熊貓的腸道菌群可能沒有很好地適應其獨特的飲食,因此將大熊貓置于一個進化的困境。大熊貓是從吃植物吃肉的熊進化而來,在大約二百萬年前開始吃竹子。它們每天花費14小時,消耗12.5公斤(27.5磅)的竹葉和莖,但可能只消化了約17%;它們的糞便主要是由未消化的竹子碎片組成。大熊貓腸道菌群也隨季節而發生變化,深秋時的腸道菌群完全不同于春天和夏天。深秋的竹筍缺乏可能是一個重要的因素。該研究團隊計劃開展一項隨訪研究,結合不同的科學技術,更全面地了解大熊貓腸道菌群對動物營養和保健功能的作用。(mBio
 
 
另一種干細胞狀態
 
胚胎干細胞和外胚層干細胞代表著兩個被普遍接受的多能狀態,它們來自小鼠胚胎發生過程的不同時間點。通過調制用于從小鼠外胚層提取多能干細胞的培養基中的信號傳導成分,研究人員識別出了具有與這兩類干細胞截然不同特點的另一個干細胞狀態。這些細胞能被植入小鼠外胚層的特定區域,因而被稱為“區域選擇性多能干細胞”(rsPSCs)。具有相似特性的細胞也能從小鼠和靈長類多能干細胞系的培養中獲得。對rsPSCs進行研究將使我們對哺乳動物發育有進一步的認識。(Nature)
 
 
昆蟲和脊椎動物的遞歸性剪接
 
我們對真核基因組中最長基因被準確處理的機制很不了解。過去人們認為,內含子清除通常涉及單一的切除步驟。后來的研究顯示,在果蠅中,一些內含子含有內部剪接點,它們會引起“遞歸性剪接”,即單個內含子是在幾個連續的剪接反應中一點兒一點兒被清除的。研究人員發現,果蠅這一調控機制的范圍要比人們所意識到的大得多。他們識別出果蠅的近200個“零核苷酸”外顯子,這些外顯子是“遞歸性剪接”的產物。識別出了脊椎動物的“遞歸性剪接”點,尤其是在編碼在神經發育中所涉及的蛋白的長基因中。對它們剪接的機制所做分析顯示,這樣的剪接點可以被用來指令不同的mRNA異構型。(Nature)
 
 
魚兒為什么不會曬傷?
     
許多動物的一生都在戶外度過,而它們又是如何避免陽光的傷害的呢?研究發現,一種稱為gadusol的化合物在許多魚類、兩棲類、爬行類和鳥類中產生,能抵御紫外線照射。人類和哺乳動物沒有產生這種化合物的能力。這種產生gadusol的能力最早是在魚卵中發現的,這顯然具有一定的進化價值。gadusol提供了UV-B的防護,這是一種很好的防曬霜。不過它也有可能作為抗氧化劑,在應激反應、胚胎發育及其他功能中發揮作用。許多魚類從頭合成gadusol。此外,研究人員從魚類中分離出gadusol基因,并將其克隆到酵母細胞中,以便產生更大量的化合物。脊椎動物中gadusol通路的發現,為了解它在動物中的作用提供了一個平臺,同時,對酵母進行改造,使其高效生產這種天然的防曬劑和抗氧化劑,進行大規模生產,未來有望應用在藥品和化妝品上。(eLife
 
 
細胞培養條件影響GFP的光穩定性
 
由于熒光蛋白具有自發發出熒光的獨特能力,它們被廣泛應用于追蹤基因表達、標記感興趣的蛋白質,和實時監控細胞的生理狀況。增強型GFP(EGFP)應用非常廣泛。光穩定性(photostability)是熒光蛋白的一個重要特征。延時顯微鏡、3D圖像重建和單分子檢測等應用會受到光穩定性的影響。最近的研究發現,活細胞中綠色熒光蛋白(GFP)的光穩定性受到培養基組分以及細胞生長條件的影響。研究人員測定細胞生長條件和培養基組分對EGFP光穩定性的影響,以便找出EGFP成像的最佳條件。微量元素的添加影響到了EGFP的熒光強度。此外還發現,EGFP的光漂白速率在很大程度上取決于細胞的生長條件,如細胞密度和血清的濃度?;谶@些研究,作者認為,熒光蛋白光穩定性的比較應盡可能在相同的條件下平行開展,而將不同論文中的數值拿來比較是非常不準確的。(BioTechniques
 
 
生物三維打印的研究進展
 
生物3D打印面臨的重要問題就是如何實現打印后支架的功能,如何在支架中看到細胞間的相互作用及特定功能基因的表達。另外面臨的主要問題是打印過程中的血管組織的布局和組裝,功能性的、含有血管的三維組織構建,是生物3D打印面臨的另一大挑戰。細胞來源是生物3D打印面臨的首要問題,這不僅涉及細胞的存活更涉及細胞的拓展、黏附和功能的發揮,而干細胞則可能解決以上問題。未來仍需要很長一段時間來摸索合適的細胞和適合的組織器官以及在構成器官中細胞如何更好地互作。理想的生物3D打印是對損傷部位的原位打印,尤其是創傷部位的補充,這不僅要求打印機快速運轉也要求模型的有效構建,此想法的實現會完成生物醫學領域的一次革命。生物三維組織打印是一項復雜的新技術,并且包含大量細胞擴增過程中的安全保證,整個打印系統需要生物安全性的評估和相應法律法規的考核。國內外的法律法規也需進一步完善??傊?,生物3D打印在未來有廣闊前景但同時這個新興的領域需要眾多技術的改革和支持。(Sci China Life Sci)
 
 

來源:基因農業網

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