植物靶基因

植物转基因原理与技术 植物转基因原理与技术

转基因是指通过基因工程技术将外源基因导入到受体细胞中的过程。微生物和动物细胞转基因开展较早，技术也比较成熟，相对动物和微生物转基因来说，植物转基因开展较晚。自1984年获得第一株转基因烟草以来，近二十年的时间里在数百种植物中获得成功。下面就植物转基因的原理和常见技术做一简单介绍。

原 理

根据植物细胞能再生成植株的全能性，利用生物媒介或其他物理化学的方法和技术将外源基因导入受体细胞并且整合到基因组中，通过组织培养获得完整植株。在培养过程中为了筛选阳性转基因植物往往采用植物敏感的抗生素进行筛选，最后经过分子生物学和生理方面的检测来鉴定抗性生根的植株是否是真正的转基因植物。以技术为媒介，一个植物转基因系统必然涉及到外源基因和受体细胞。外源基因可以是克隆到质粒等载体中的或是未经克隆的裸露基因。受体细胞根据转基因技术和植物的类型的不同，可以选择外植体，愈伤组织，原生质体等。一个好的转基因受体细胞应该是具有高效稳定的再生能力，并且能接受外源基因的整合，并对选择抗生素敏感的无性繁殖系。植物转基因流程图如下所示。 外植体）

文章编号： 1004-0374(2007)05-0562-06

microRNA靶基因预测算法研究概况及发展趋势

茹松伟1,2，申卫红1，杨鹏程2，赵　屹2*，邵启祥1*

（1江苏大学医学技术学院，镇江212013； 2中国科学院计算技术研究所，北京 100080）

摘　要：microRNA(miRNA)是一类约22个核苷酸(nt)长的非编码小分子RNA，广泛存在于动植物细胞

中，通过和靶基因的不精确互补配对而裂解mRNA或抑制翻译的起始。准确地预测miRNA靶基因和正确地认识miRNA及其靶基因的作用机理已成为当前研究的热点。作者试图对目前常用的10余个高等生物miRNA靶基因预测软件的实现原理、适用对象及各算法的创新之处等加以综述，以便为进行靶基因预测算法设计人员提供参考，对生物学实验验证提供更好的理论指导。关键词：microRNAs；靶基因预测；生物信息学；RNA干扰中图分类号：Q522; Q811.4　　文献标识码：A

MicroRNA target prediction algorithm:present and future

RU Songwei1,2, SHEN Weihong1, YANG Pengcheng2, ZHAO Yi2*, SH

基于机器学习的miRNA靶基因预测算法研究概况

摘要：首先小结目前所发现的mirna:mrna对的统计特征，然后对基于机器学习的各类靶基因预测算法逐一作研究，最后对现有靶基因预测算法的研究现状及优缺点给出系统的结论。 关键词：micrornas；靶基因预测；生物信息学；rna干扰 图1mirna:target绑定结构

由于已知靶标数目有限，而预测结果不精确，因此上述特征不全面且易导致偏倚。

2各类机器学习靶基因预测算法 2.1pictar

pictar认为基因3’utr序列是由mirna绑定点及背景序列组成。在考虑一个utr被m个mirna同时作用的情况时，该隐马尔科夫模型有1+m个隐含状态，状态间概率为pi，示转换为背景序列的概率，pi

i∈{0,…,m} ，p0表

i∈{1,…,m}表示从当前状态到第

i个mirna绑定点位的概率。当某mirna绑定点位状态被选择，代表mirna绑定点位7nt或8nt长的序列会被产生，而此绑定点位是完全种子匹配的概率为p，非完全种子匹配的概率为1-p；否则会产生碱基以表示转移到背景序列状态。pictar利用baum

welch

算法来计算3’utr序列是由此隐马尔科夫模型产生的最大似然概率。 2.2mitarget

基于机器学习的miRNA靶基因预测算法研究概况

摘要：首先小结目前所发现的mirna:mrna对的统计特征，然后对基于机器学习的各类靶基因预测算法逐一作研究，最后对现有靶基因预测算法的研究现状及优缺点给出系统的结论。 关键词：micrornas；靶基因预测；生物信息学；rna干扰 图1mirna:target绑定结构

由于已知靶标数目有限，而预测结果不精确，因此上述特征不全面且易导致偏倚。

2各类机器学习靶基因预测算法 2.1pictar

pictar认为基因3’utr序列是由mirna绑定点及背景序列组成。在考虑一个utr被m个mirna同时作用的情况时，该隐马尔科夫模型有1+m个隐含状态，状态间概率为pi，示转换为背景序列的概率，pi

i∈{0,…,m} ，p0表

i∈{1,…,m}表示从当前状态到第

i个mirna绑定点位的概率。当某mirna绑定点位状态被选择，代表mirna绑定点位7nt或8nt长的序列会被产生，而此绑定点位是完全种子匹配的概率为p，非完全种子匹配的概率为1-p；否则会产生碱基以表示转移到背景序列状态。pictar利用baum

welch

算法来计算3’utr序列是由此隐马尔科夫模型产生的最大似然概率。 2.2mitarget

高等植物基因工程

植物基因工程 第十七章 植物基因工程

高等植物基因工程

第十七章 高等植物基因工程一、 高等植物的遗传学特征 二、 高等植物基因工程的基本概念 三、 高等植物的基因转移系统 四、 高等植物的基因表达系统 五、 利用植物转基因技术研究基因的表达调控 六、 利用转基因植物生产功能蛋白和工业原料 七、 植物转基因技术在植物品种改良中的应用

高等植物基因工程

一、 高等植物的遗传学特征1. 植物的基本特征 2.遗传操作的简易性 . 3.整株植物的再生性 . 4.染色体的多倍体性 .

高等植物基因工程

1、植物的基本特征植 物

低等植物 无根、茎、叶等分化器官 合子不经胚直接发育为个体 藻类 地衣

高等植物 含根、茎、叶、花、果分化器官 合子经胚再发育为个体 苔藓门 蕨类门 裸子门 被子门

高等植物基因工程

2、遗传操作的简易性大多数高等植物具有自我授精的遗传特征，通常能产生大量 的后代；而且借助于如风、重力、昆虫传播等自然条件，授精范 围广、速度快、效率高。因此，即便是频率极低的基因突变和重 组事件，其遗传后果也易被观察。

高等植物基因工程

3、整株植物的再生性植物损伤后，会在伤口长出一块软组织，称为愈伤组织。如果将一 小片鲜嫩的愈伤组织取下，放在含有合适营

药物代谢酶和药物作用靶点 基因检测技术指南(试行)

前言

药物体内代谢、转运及药物作用靶点基因的遗传变异及其表达水平的变化可通过影响药物的体内浓度和敏感性，导致药物反应性个体差异。近年来随着人类基因组学的发展，药物基因组学领域得到了迅猛发展，越来越多的药物基因组生物标记物及其检测方法相继涌现。药物基因组学已成为指导临床个体化用药、评估严重药物不良反应发生风险、指导新药研发和评价新药的重要工具，部分上市的新药仅限于特定基因型的适应症患者。美国FDA已批准在140余种药物的药品标签中增加药物基因组信息，涉及的药物基因组生物标记物42个。此外，部分行业指南也将部分非FDA批准的生物标记物及其特性（如MGMT基因甲基化）的检测列入疾病的治疗指南。药物反应相关基因及其表达产物的分子检测是实施个体化药物治疗的前提。

药理学与遗传学结合的关键环节包括药物代谢动力学（pharmacokinetics，PK）和药物效应动力学（pharmacodynamics，PD）两方面。药物代谢动力学主要是定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄规律，侧重于阐明药物的体内过程；药物效应动力学主要研究药物对机体的作用、作用规律及作用机制，其内容包括药物与作用靶位之间相互作

植物JAZ基因的功能及生理作用

植物JAZ基因的功能及生理作用

摘要：JAZ（Jasmonate ZIM-domain）蛋白是植物中茉莉酸信号调控途径中重要的负调控因子，他的出现使茉莉酸类物质的研究得到了极大的进展。本文将具体介绍JAZ基因的功能、生理作用以及JAZ基因在几种植物中的作用。

关键字：JAZ；功能；生理作用；茉莉酸信号传递

JAZ是茉莉酸响应的抑制因子，其研究主要以模拟生物拟南芥为研究对象，细菌、真菌、动物基因组中未发现JAZ同源基因，这和很多的研究结果一样，因此JAZ基因为植物特有。此外，在低等水生藻类植物中也未能检测到JAZ及其同源基因，所以很有可能JAZ基因有可能起源于陆生植物[1]

。研究发现，在拟蓝芥中的12个JAZ蛋白中，除了保守的ZIM结构域外，在靠近C端还有一个保守的jas结构域，但它们只有十三个氨基酸完全相同，且氨基酸的数目范围是131~352，所以JAZ成员在氨基酸数量上有很大差异。此外，其两个结构域的相对位置也不固定。ZIM结构域含有28个氨基酸，一般位于JAZ蛋白的中间，在他的N端含有一个TIFY基

[2]

序，C端有两个不变的丙氨酸。由于保守的ZIM结构域，JAZs是属于TIFY蛋白的大基因家族，他们不含任

实验二 植物基因组DNA的提取

Tris 读音 “吹斯” 脱氧核糖核酸酶DNase

是一种可以消化单链或双链DNA产生单脱氧核苷酸或单链或双链的寡脱氧核苷酸的核酸内切酶DNase I活性依赖于钙离子，并能被镁离子或二价末端，或1-2个核苷酸突出的粘末端。 淀下来，而DNA溶解在溶液中。

锰离子激活。镁离子存在条件下，DNase I可随机剪切双链DNA的任意位点；二价锰离子存在条件下，DNase I可在同一位点剪切DNA双链，形成平

苯酚在空气中经常被氧化生成醌，它能够产生自由基，直接用于DNA分离，会使磷酸二酯键断裂， 造成DNA降解。苯酚使蛋白变性，离心时沉

在提取DNA时用的原料成分的关系,很多植物源提取材料里面含有酚类物质,酚类物质是芳族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物

酚类物质如果经氧化后就会很容易于DNA共价结合引起褐变.这就是褐变现象,为有效除去酚类物质，需要在研磨时加入抗氧化的PVP，用PVP是利用

它的“CO-N=”基有很强的结合多酚化合物的能力，其结合能力随多酚化合物中芳环羟基数量的增加而加强，结合成复合物后,通过离心除去。另外，在化合物被氧化。

加入提取液时，加入B-巯基乙醇可使多酚氧化酶失活，防止酚类物质

中国生物工程杂志

第２３卷第１２期

ＣＨＩＮＡ

Ｂ１０佃ＣＨＮＯＬＯＧＹ

２００３年１２月

转基因植物致敏性的预测方法

翟黧：安妻价巍蠹焘慧？Ｑ褂Ａ

（国家新药安全评价研究中心沈阳

ｌｌ∞２１）ＬＸＩ’Ｉ

一

摘要转基因植物的过敏性评估是转基因植物安全性评价中的重要内容，简要介绍了国际上转基因致敏性评估采用的基本策略，重点阐述了氨基酸序列同源性分析技术在致敏性评价中的应用，同时针对当前致敏性评估的局限性，讨论一种致敏性评估的新方法——预测蛋白的免疫原性。通过对两种方法的介绍，旨在说明现代生物信息学在转基因植物致敏性评估中的应用价值。关键词转基因植物致敏性

同源性分析免疫原性预测

生物信息学

近年来转基因植物的环境释放和商品化应用面临的安全性问题受到社会的普遍关注，转基因植物的安全性评价已成为当前研究的重要课题”１。转基因植物的食用安全性是人们关注的焦点，目前安全评价主要集中于毒性、致敏性和营养学改变几个方面，由于很多常见食物能够产生严重的变态反应，因此转基因植物的致敏性问题受到格外的重视”’３１。本文旨在对当前致敏性评价的基本策略作简要的介绍，重点讨论相似性比较在过敏原预测中的应用，同时探讨一种过敏原预测的新方法。

图１转基因檀物致敏性评估决策树

ｌ致敏性评估的基本策略

杂粮作物

2010,30(3):186~189

RainFedCrops

文章编号:1003-4803(2010)03-0186-04

五种常用的植物转基因技术

汪 由,吴 禹,王 岩,李兆波,王光霞

1

1

1

1

2

*

(11辽宁省农业科学院创新中心,辽宁沈阳 110161;21沈阳市东陵区白塔街道办事处,辽宁沈阳 110167)

摘要:从原理、基本步骤和优缺点等几个方面对农杆菌介导法、基因枪法、超声波介导法、子房注射法和花粉管通道法等5种常用的植物转基因技术进行了简要介绍。

关键词:农杆菌介导法;基因枪法;超声波介导法;子房注射法;花粉管通道法;原理;基本步骤;优缺点中图分类号:S336 文献标识码:B

植物转基因技术是通过各种物理的、化学的和生物的方法将从动物、植物及微生物中分离的目的基因整合到植物基因组中,使之正确表达和稳定遗传并且赋予受体植物预期性状的一种生物技术方法。1983年,首例抗病毒转基因烟草的成功培育标志着人类开始尝试利用转基因技术改良农作物。目前,植物转基因技术已在作物改良和育种领域发挥了重要作用。通过植物转基因技术,一些来自于动物、植物及微生物的有益基因如抗病/虫基因、抗非生物胁迫性状基因及特殊蛋白基因已被转化到农作物中以改良现有的农作物