生物技术前沿一周纵览(2015年5月22日)

2015-05-22 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览

 NtTCTP稳定乙烯受体并促进植物生长

 
而在乙烯受体的研究中,除了不同受体间存在功能冗余外,不同受体的功能特异性也逐渐被揭示。烟草II类乙烯受体NTHK1具有丝/苏激酶活性并参与调控叶片生长及盐胁迫应答反应,NEIP2和NtTCTP是NTHK1的互作蛋白。乙烯促进NtTCTP蛋白的积累,促进其与NTHK1的互作并共定位于内质网膜上。NTHK1与NtTCTP共同调控植物的营养生长,主要是通过控制细胞的分裂增殖来实现的。一系列的生化、细胞和遗传学分析证实NtTCTP与NTHK1直接作用,抑制蛋白酶体介导的NTHK1蛋白降解,从而稳定NTHK1蛋白,降低植物对乙烯的敏感性。该研究揭示了NtTCTP可能作为乙烯反应的刹车板,通过与II类乙烯受体NTHK1互作,反馈抑制乙烯反应,并促进细胞增殖,从而避免过量乙烯对植物正常生长发育的抑制。(Plant Physiology
 
 
利用CRISPR改进转基因生物
最近,美国麻省理工学院(MIT)的两名研究人员,开发出了转基因生物(GMOs)的一个“删除开关”。该技术为转基因生物新增了一种功能——它们发现自己处于错误环境中会自我毁灭的能力,采用了CRISPR技术给转基因生物增加额外的能力,例如识别某种糖的能力。转基因生物可被进一步编程为发动CRISPR系统的二次部分(当这种识别发生时),这二次部分涉及到,剪掉导致转基因生物首先被修改的片段,从而让它回到它的自然状态,并且如果需要也会杀死它。例如,研究人员修改了一个已经改良的大肠杆菌样本,以使其能识别阿拉伯糖分子——当它这样做时,它剪掉已经插入的DNA部分,并关闭导致其自身死亡的一系列事件。两个小时后,在测试中约99%的细菌死亡。研究人员认为,该技术可以通过两种方式为转基因生物公司使用:一是防止转基因生物破坏自然环境,二则是保护商业秘密。(Nature Communications
 
 
我国大熊猫肠道菌研究
 
最近,中国研究人员的一项研究告诉我们:大熊猫总是一直在咀嚼和进食是因为它们的肠道菌不是能有效消化竹子的细菌类型。以竹子为食的大熊猫,其实有着食肉动物一样的肠道菌群,主要以艾希氏杆菌、志贺氏菌和链球菌为主。这个结果是出乎意料的,并且非常的有趣,因为这意味着大熊猫的肠道菌群可能没有很好地适应其独特的饮食,因此将大熊猫置于一个进化的困境。大熊猫是从吃植物吃肉的熊进化而来,在大约二百万年前开始吃竹子。它们每天花费14小时,消耗12.5公斤(27.5磅)的竹叶和茎,但可能只消化了约17%;它们的粪便主要是由未消化的竹子碎片组成。大熊猫肠道菌群也随季节而发生变化,深秋时的肠道菌群完全不同于春天和夏天。深秋的竹笋缺乏可能是一个重要的因素。该研究团队计划开展一项随访研究,结合不同的科学技术,更全面地了解大熊猫肠道菌群对动物营养和保健功能的作用。(mBio
 
 
另一种干细胞状态
 
胚胎干细胞和外胚层干细胞代表着两个被普遍接受的多能状态,它们来自小鼠胚胎发生过程的不同时间点。通过调制用于从小鼠外胚层提取多能干细胞的培养基中的信号传导成分,研究人员识别出了具有与这两类干细胞截然不同特点的另一个干细胞状态。这些细胞能被植入小鼠外胚层的特定区域,因而被称为“区域选择性多能干细胞”(rsPSCs)。具有相似特性的细胞也能从小鼠和灵长类多能干细胞系的培养中获得。对rsPSCs进行研究将使我们对哺乳动物发育有进一步的认识。(Nature)
 
 
昆虫和脊椎动物的递归性剪接
 
我们对真核基因组中最长基因被准确处理的机制很不了解。过去人们认为,内含子清除通常涉及单一的切除步骤。后来的研究显示,在果蝇中,一些内含子含有内部剪接点,它们会引起“递归性剪接”,即单个内含子是在几个连续的剪接反应中一点儿一点儿被清除的。研究人员发现,果蝇这一调控机制的范围要比人们所意识到的大得多。他们识别出果蝇的近200个“零核苷酸”外显子,这些外显子是“递归性剪接”的产物。识别出了脊椎动物的“递归性剪接”点,尤其是在编码在神经发育中所涉及的蛋白的长基因中。对它们剪接的机制所做分析显示,这样的剪接点可以被用来指令不同的mRNA异构型。(Nature)
 
 
鱼儿为什么不会晒伤?
     
许多动物的一生都在户外度过,而它们又是如何避免阳光的伤害的呢?研究发现,一种称为gadusol的化合物在许多鱼类、两栖类、爬行类和鸟类中产生,能抵御紫外线照射。人类和哺乳动物没有产生这种化合物的能力。这种产生gadusol的能力最早是在鱼卵中发现的,这显然具有一定的进化价值。gadusol提供了UV-B的防护,这是一种很好的防晒霜。不过它也有可能作为抗氧化剂,在应激反应、胚胎发育及其他功能中发挥作用。许多鱼类从头合成gadusol。此外,研究人员从鱼类中分离出gadusol基因,并将其克隆到酵母细胞中,以便产生更大量的化合物。脊椎动物中gadusol通路的发现,为了解它在动物中的作用提供了一个平台,同时,对酵母进行改造,使其高效生产这种天然的防晒剂和抗氧化剂,进行大规模生产,未来有望应用在药品和化妆品上。(eLife
 
 
细胞培养条件影响GFP的光稳定性
 
由于荧光蛋白具有自发发出荧光的独特能力,它们被广泛应用于追踪基因表达、标记感兴趣的蛋白质,和实时监控细胞的生理状况。增强型GFP(EGFP)应用非常广泛。光稳定性(photostability)是荧光蛋白的一个重要特征。延时显微镜、3D图像重建和单分子检测等应用会受到光稳定性的影响。最近的研究发现,活细胞中绿色荧光蛋白(GFP)的光稳定性受到培养基组分以及细胞生长条件的影响。研究人员测定细胞生长条件和培养基组分对EGFP光稳定性的影响,以便找出EGFP成像的最佳条件。微量元素的添加影响到了EGFP的荧光强度。此外还发现,EGFP的光漂白速率在很大程度上取决于细胞的生长条件,如细胞密度和血清的浓度。基于这些研究,作者认为,荧光蛋白光稳定性的比较应尽可能在相同的条件下平行开展,而将不同论文中的数值拿来比较是非常不准确的。(BioTechniques
 
 
生物三维打印的研究进展
 
生物3D打印面临的重要问题就是如何实现打印后支架的功能,如何在支架中看到细胞间的相互作用及特定功能基因的表达。另外面临的主要问题是打印过程中的血管组织的布局和组装,功能性的、含有血管的三维组织构建,是生物3D打印面临的另一大挑战。细胞来源是生物3D打印面临的首要问题,这不仅涉及细胞的存活更涉及细胞的拓展、黏附和功能的发挥,而干细胞则可能解决以上问题。未来仍需要很长一段时间来摸索合适的细胞和适合的组织器官以及在构成器官中细胞如何更好地互作。理想的生物3D打印是对损伤部位的原位打印,尤其是创伤部位的补充,这不仅要求打印机快速运转也要求模型的有效构建,此想法的实现会完成生物医学领域的一次革命。生物三维组织打印是一项复杂的新技术,并且包含大量细胞扩增过程中的安全保证,整个打印系统需要生物安全性的评估和相应法律法规的考核。国内外的法律法规也需进一步完善。总之,生物3D打印在未来有广阔前景但同时这个新兴的领域需要众多技术的改革和支持。(Sci China Life Sci)
 
 

来源:基因农业网

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