生物技术前沿一周纵览(2016年1月29日)

2016-01-30 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览

磷添加对土壤微生物影响的研究

 
土壤微生物对生态系统中的分解与养分循环中起着着重要的作用,而土壤养分(尤其是氮与磷)又能影响微生物量及群落结构。与土壤有效性氮含量对微生物的影响相比,目前关于有效磷含量对土壤微生物影响的研究少且研究结论不一致。研究人员以西南亚高山人工云山林为研究对象,通过对土壤实施不同剂量的无机磷,研究了实验处理2年后土壤微生物量及群落结构的变化。研究发现,高剂量磷添加处理增加了土壤微生物量及大部分微生物类群(细菌、真菌及丛枝菌根真菌)的丰富度,而另外两种较低剂量磷添加处理对微生物的影响并不明显。该研究结果表明,土壤微生物对于有效磷含量的升高并不敏感,磷添加主要通过影响土壤碳循环及化学性质(如pH)对微生物产生间接的影响。(European Journal of Soil Biology
 
 
揭示细胞内物质运输调控的新机制
 
内吞体是细胞摄取的外部物质或内质网合成的蛋白质向溶酶体递送的中间载体。由内吞体介导的向溶酶体的运输通路对于发育信号调控至关重要。研究人员运用突变体筛选和基因克隆方法,在模式动物秀丽线虫中发现了两个新的基因,sorf-1sorf-2。它们的突变体表现为早期内吞体异常增大,且出现内吞体运输障碍。该研究还发现,人类细胞中SORF-1和SORF-2的同源蛋白WDR91和WDR81也形成复合体,并与Beclin1互作而抑制内吞体上PtdIns3P的生成。WDR81的突变与人类发育疾病CAMRQ2紧密相关。该疾病表现为小脑发育缺陷、智障,四肢行走,但病理机制未知。因此,本项研究表明细胞内吞体运输障碍很可能是该综合征的主要发病机制。此外,研究者预期WDR91也可能与某种待发现的遗传疾病密切相关。(Journal of Cell Biology
 
 
不用动物实验来预测化学毒性
 
新研究发现可以通过基于细胞的方法来预测化学物质对人的毒性,而不需要做动物实验。这项研究演示了基于细胞的毒性模型,可能有助于开发出代替传统用动物实验测量化合物毒性的方法。研究人员测试了化学物质在15种不同浓度下和30个靶点反应时的活性,靶点包括人体细胞核受体或者细胞通路,获得了超过5千万条数据。他们将数据和化学结构结合起来,创造了一些毒性模型,这些模型可以用于预测化学物质在动物或者人身上的不良健康结果。当这些结果和从动物试验中获得的或者已知的从人身上获得的接触毒性物质的数据比较时,研究人员发现,他们的模型既能预测对人毒性,也能预测对动物的毒性。虽然这些结论需要用额外的细胞通路通路和靶点进行更多的试验,作者提出,基于细胞的方法能用于毒理试验,而且能帮助优先选出化合物用于更深入的毒理试验。(Nature Communications
 
 
基于CRISPR技术寻找基因组调控元件
 
基因组上编码区仅占基因组的大约1%,而其他99%的序列参与基因表达的调节。传统的研究方法是将基因组切成小片段,并探讨它们是否足以推动基因的表达。研究人员描述了一种基于CRISPR的新技术,可系统而有效地在长的基因组片段中寻找调控元件。在这项技术的第一次应用过程中,他们发现了证据表明,当前人们对于基因调控的看法是不完整的。采用一种直接的检测法来揭示基因组序列在其原生环境中具有充分的必要性。(Nature Biotechnology
 
 
高精度基因编辑
 
现在广泛用于基因编辑的CRISPR-Cas9核酸酶可方便地被定制,但在与“on-target site”相似的序列上也会诱导产生全基因组范围的脱靶突变。Keith Joung及同事报告了来自酿脓链球菌的Cas9的一个高保真度变异体,它显示了与野生型酶具有可比性的“on-target”活动,但也有全基因组范围的断裂捕捉(break capture)和定向测序方法无法检测到的脱靶事件。(Nature
 
 
蛋白质分析过程大大缩短
 
免疫印迹法、ELISAs和免疫组化,往往需要几个小时或几天的孵育(incubation)。现在,美国华盛顿大学的科学家开发出一项新的技术,大大缩短了这一过程。该项技术称为循环滤水补充(cyclic draining-replenishing,CDR),可加快表面试验。这种技术依赖于一种非常简单的方法:破坏靠近目标的膜——通过排放溶液然后再次使用。现在,研究团队在所有的表面生物测定中,使用该程序取代传统的孵育技术,他们目前正在与机械工程师合作,想使CDR程序自动化。(Small
 
 
滚环扩增拓展芯片合成寡核苷酸文库的应用
 
合成寡核苷酸是纳米技术、遗传学和合成生物学研究的主要成本因素,所有这些都需要成千上万的高质量的寡核苷酸。芯片合成的便宜的寡核苷酸库可以包含成千上万不同的序列,然而每条序列的数量只有亚飞摩尔量。在最新的一项研究中,研究人员提出了一个选择性的核酸扩增方法,基于三轮滚环扩增(Rolling-Circle Amplification,RCA),可以每毫升反应产生纳摩尔单链寡核苷酸。在一个多步骤的一锅法流程中,成百或上千不同长度的单链DNA可以选择性地一起扩增和纯化。这些寡核苷酸被用于折叠成多个DNA纳米结构,并作为原位杂交探针主要的荧光捕获器。这个扩增成本低于其他报道的方法(通常约为20美元/纳摩尔总产生的寡核苷酸),主要是由所使用的商业化酶的成本决定。(Nature Communications
 

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来源:基因农业网

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