基因功能的研究策略及相关技术

第七章 基因功能分析的基本策略基因功能是在细胞组成的多层次的复杂生命体中 实现的，因此对基因功能的研究将极大程度上依赖于

对模式生物的研究。基因敲除技术、转基因动物模型、基因转染细胞 模型、RNA干涉技术的发展，成为基因功能分析的有 力工具。

第一节 利用转基因模型研究基因的功能

利用动物模型研究未知基因的功能，就是将某 一基因从动物基因组中剔除或将外源基因引入动物

基因组，产生在遗传上经过基因工程修饰(改造)的动物，实现在整体动物、细胞或分子水平上认识 基因的功能或人类疾病发生的分子机制。

转基因技术概念 转基因技术是指将外源基因导入受精卵细胞或胚胎 干细胞中，通过外源基因与细胞染色体DNA之间随机重 组的发生而将外源基因插入到受体细胞染色体DNA上的 过程。 利用转基因技术可以制备转基因生物或稳定转染细 胞。通常所指的转基因生物是指将外源基因导入受精卵 细胞或胚胎干细胞中，使外源基因通过随机重组插入到 受体细胞的染色体上，并随细胞的分裂而将外源基因遗

传给后代。

一、转基因动物转基因动物是指应用转基因技术培育出的携带外源基因的动物。 转基因过程： 1、转基因载体的构建； 2、将转基因载体导入受精卵细胞或胚胎干细胞； 3、将转基因受精卵或胚胎干细胞植入假

第七章 基因功能分析的基本策略基因功能是在细胞组成的多层次的复杂生命体中 实现的，因此对基因功能的研究将极大程度上依赖于

对模式生物的研究。基因敲除技术、转基因动物模型、基因转染细胞 模型、RNA干涉技术的发展，成为基因功能分析的有 力工具。

第一节 利用转基因模型研究基因的功能

利用动物模型研究未知基因的功能，就是将某 一基因从动物基因组中剔除或将外源基因引入动物

基因组，产生在遗传上经过基因工程修饰(改造)的动物，实现在整体动物、细胞或分子水平上认识 基因的功能或人类疾病发生的分子机制。

转基因技术概念 转基因技术是指将外源基因导入受精卵细胞或胚胎 干细胞中，通过外源基因与细胞染色体DNA之间随机重 组的发生而将外源基因插入到受体细胞染色体DNA上的 过程。 利用转基因技术可以制备转基因生物或稳定转染细 胞。通常所指的转基因生物是指将外源基因导入受精卵 细胞或胚胎干细胞中，使外源基因通过随机重组插入到 受体细胞的染色体上，并随细胞的分裂而将外源基因遗

传给后代。

一、转基因动物转基因动物是指应用转基因技术培育出的携带外源基因的动物。 转基因过程： 1、转基因载体的构建； 2、将转基因载体导入受精卵细胞或胚胎干细胞； 3、将转基因受精卵或胚胎干细胞植入假

分子克隆技术及小蛋白电泳

生物技术通报

技术与方法

ＢＩｏＴＥｃＨＮｏＬｏＧＹ

ＢＵＬＬＥＴｌＮ

２０１１年第５期

基因打靶与ＲＮＡ干扰技术在丝状真菌

基因功能组学研究中的应用

冀颖

李梅蒋细良

（中国农业科学院植物保护研究所农业部生物防治重点开放实验室，北京ｌＯ００８１）

摘要：随着丝状真茵模式生物基因组测序工作的进行，其提供的大量未知功能的基因序列，为研究丝状真菌的基因

功能开辟了新的方向，并已成为生命科学领域研究的热点。对基因功能研究中最新的两种方法——基因打靶和ＲＮＡｉ技术的原理、技术路线和特点以及应用情况进行综述。

关键词：

功能基因组学

基因打靶

ＲＮＡｉ融合ＰＣＲ

ＡＴＭＴ

ＡｐｐＩｉｃａｔｉｏｎｏｆＧｅｎｅＴａｒｇｅｔｉｎｇａｎｄＲＮＡｉｉｎ

ＦｕｎｇｕｓＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＧｅｎｏｍｉｃｓ

ＪｉＹｉｎｇ

ＬｉＭｅｉ

ＪｉａｎｇＸｉｌｉａｎｇ

（Ｊ何￡以６０ｒｄ细可加ｒ

Ｂ如如ｇ如口Ｚ

ｃＤｎｆｒｏｚ矿肘ｉ厅厶１７），矿Ａｇｒ记Ⅱｚ‘ｕ形，，瑚‘ｉｌｕｌｅｏ，Ｐｚ口眦ＪＰｒｏｆｅｃ￡ｆｏｎ，

Ｄ，ＡＪｇｒ如Ⅱ如ⅡｍｆＳｃ诂，ｌｃｅ，曰ｅ彬ｎｇｌ０００８１）

ｃ矗ｉ，ｌｅ５ｅ＾ｃ口ｄｋ，７ｖ

Ａｂｓｔ隐ｃｔ：ｗｈｉｃｈｉｎｉｔｉａｔｅｓ

Ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎｏｆ

ａ

ｇｅ

可用于基因功能研究的基因组学工具——诱变

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 8．可用于基因功能研究的基因组学工具——诱变 Alex和er S. Beliaev亚历山大 柏利耶夫 朱晨光译；魏华初校, 张晓君校对 8.1 引言 随着原核生物研究进入了后测序时代，人们需要用更多的实验方法来促进对细菌基因组的功能研究。时下，许多医学、环境和生物技术领域中重要的微生物研究由于缺乏足够的遗传学方法而受到了限制。尽管DNA芯片技术、用质谱法鉴定蛋白质等研究方法已经或正在被开发以满足此类研究，但这当中诱变法无疑是揭示基因功能的最有效手段之一。 了解一个复杂生物系统中的某个特殊基因的功能，是一个需要系统研究的多步骤的过程。最初，关于一个开放阅读框产物功能的信息可以根据生物信息学工具比较分析核苷酸序列来得到(详细讨论请看第三章)。然而并不是一个基因组中所有基因都可以用序列同源性预测其功能，而且，序列同源性并不自动对应相应的功能。不同基因之间存在复杂的进化和结构功能的关系，所以通过序列相似性推知基因功能这一方法会被误导甚至有时是错误的（

可用于基因功能研究的基因组学工具——诱变

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 8．可用于基因功能研究的基因组学工具——诱变 Alex和er S. Beliaev亚历山大 柏利耶夫 朱晨光译；魏华初校, 张晓君校对 8.1 引言 随着原核生物研究进入了后测序时代，人们需要用更多的实验方法来促进对细菌基因组的功能研究。时下，许多医学、环境和生物技术领域中重要的微生物研究由于缺乏足够的遗传学方法而受到了限制。尽管DNA芯片技术、用质谱法鉴定蛋白质等研究方法已经或正在被开发以满足此类研究，但这当中诱变法无疑是揭示基因功能的最有效手段之一。 了解一个复杂生物系统中的某个特殊基因的功能，是一个需要系统研究的多步骤的过程。最初，关于一个开放阅读框产物功能的信息可以根据生物信息学工具比较分析核苷酸序列来得到(详细讨论请看第三章)。然而并不是一个基因组中所有基因都可以用序列同源性预测其功能，而且，序列同源性并不自动对应相应的功能。不同基因之间存在复杂的进化和结构功能的关系，所以通过序列相似性推知基因功能这一方法会被误导甚至有时是错误的（

生物技术通报

技术与方法

ＢＩｏＴＥｃＨＮｏＬｏＧＹ

ＢＵＬＬＥＴｌＮ

２０１１年第５期

基因打靶与ＲＮＡ干扰技术在丝状真菌

基因功能组学研究中的应用

冀颖

李梅蒋细良

（中国农业科学院植物保护研究所农业部生物防治重点开放实验室，北京ｌＯ００８１）

摘要：随着丝状真茵模式生物基因组测序工作的进行，其提供的大量未知功能的基因序列，为研究丝状真菌的基因

功能开辟了新的方向，并已成为生命科学领域研究的热点。对基因功能研究中最新的两种方法——基因打靶和ＲＮＡｉ技术的原理、技术路线和特点以及应用情况进行综述。

关键词：

功能基因组学

基因打靶

ＲＮＡｉ融合ＰＣＲ

ＡＴＭＴ

ＡｐｐＩｉｃａｔｉｏｎｏｆＧｅｎｅＴａｒｇｅｔｉｎｇａｎｄＲＮＡｉｉｎ

ＦｕｎｇｕｓＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＧｅｎｏｍｉｃｓ

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生物技术通报

技术与方法

ＢＩｏＴＥｃＨＮｏＬｏＧＹ

ＢＵＬＬＥＴｌＮ

２０１１年第５期

基因打靶与ＲＮＡ干扰技术在丝状真菌

基因功能组学研究中的应用

冀颖

李梅蒋细良

（中国农业科学院植物保护研究所农业部生物防治重点开放实验室，北京ｌＯ００８１）

摘要：随着丝状真茵模式生物基因组测序工作的进行，其提供的大量未知功能的基因序列，为研究丝状真菌的基因

功能开辟了新的方向，并已成为生命科学领域研究的热点。对基因功能研究中最新的两种方法——基因打靶和ＲＮＡｉ技术的原理、技术路线和特点以及应用情况进行综述。

关键词：

功能基因组学

基因打靶

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８ｅｑｕｅｎｃｉ

显微注射斑马鱼胚胎分析基因功能

数以百万计的斑马鱼雌鱼是从饲养箱中繁殖出来的，受精卵产在箱的底部并得以收集。收集的鱼卵排列在位于培养皿中的载玻片的一侧，然后用气体推动注射针中的样品，并对显微注射设备进行调节使注射量的多少符合要求。最后，当卵发育至合适的时间时进行显微注射。

1. 简介（略） 2. 鱼卵的收集

在注射之前(前一天)将鱼放在饲养箱中分开的区域。为使取得卵较多，可按一只雄鱼对两只雌鱼的比例分配。第二天清晨开灯后，取出饲养箱中的隔板，使鱼不受干扰地交配大约20分钟。用滤网收集饲养箱中的鱼卵，孵化液（egg water，注1）冲洗，转移到含孵化液的培养皿中。鱼可重新分组入大缸以便再次取卵注射。注意取卵的时间以便获得最大数量的分裂不超过一细胞期的卵。最后，把一片载玻片放在倒扣的10cm培养皿盖上，用移液管将鱼卵在载玻片的一侧排成一列，然后用Kimwipe（注2）放在载玻片的另一侧吸去多余的水，然后准备显微注射针。

3. 拉针，加入注射液及相关准备

用拉制显微注射针的机器将外径1mm的毛细玻璃管拉成两根针，用15cm培养皿存放注射针。针可提前拉制好。拉针用以下设置: heat 645, pull 60, velocity 80。用微量加样枪

植物生理学报 Plant Physiology Journal 2015, 51 (9): 1351~1358　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2015.01761351

综　述 ReviewsCRISPR/Cas9基因组编辑技术在植物基因功能研究及植物改良中的应用

曾秀英1, 侯学文1,2,*

华南农业大学生命科学学院1植物逆境生物学研究中心; 2广东省植物功能基因组与生物技术重点实验室, 广州510642摘要: CRISPR/Cas是发现于细菌和古细菌基因组中的特殊结构, 参与细菌和古细菌破坏噬菌体和外源质粒的免疫保护。科学家将II型CRISPR/Cas改造成为一个组装简便、高效和精准的基因组编辑工具, 并迅速在动物、植物和微生物基因功能研究和遗传改造中获得广泛应用。本文介绍CRISPR/Cas9技术出现近两年来, 在水稻、小麦、高粱、拟南芥、烟草、甜橙等植物中的研究情况, 在此基础上对该技术的优点和需要进一步改进的地方提出了看法。

关键词: 成簇的、规律间隔的短回文重复序列; 成簇的、规律间隔的短回文重复序列相关核酸酶9; 基因组编辑技术; 植物基因功能; 植物改良

Application of CRISPR/Cas9

辽宁中医杂志2014年第41卷第9期

·1861·

DOI∶10．13192/j．issn．1000-1719．2014．09．028

白英抗肿瘤相关基因及信号通路的研究

12

王文静，齐元富

（1．山东中医药大学，山东济南250011）山东济南250014；2．山东中医药大学附属医院，

要：白英具有清热利湿、消肿解毒的功效，现代药理学研究表明其具有抗肿瘤、增强免疫、抗氧化等作用。近年

来白英在恶性肿瘤疾病中应用较为广泛，其对肺癌、胃癌、肝癌等有一定的临床疗效。现结合近年来的实验研究就白英

摘

抗肿瘤的相关基因及信号通路作一综述。

关键词：白英;Fas/FasL;Notch;Bcl－2/bax

中图分类号：Ｒ285

文献标志码：A

1719（2014）09-1861-02文章编号：1000-ＲesearchonＲelatedGenesandPathwaysofSolanumlyratumThumbaboutAnti－Tumor

WANGWenjing1，QIYuanfu2

（1．ShandongUniversityofTCM，Ji'nan250014，Shandong，China；

2．TheAffiliatedHospitalofShandongUniv