基因组编辑技术在果蝇染色体改造中的综合应用

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tnzx911
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
果蝇作为一种重要的模式生物,从其被发现具有重要的科学研究价值开始,不同的新技术在果蝇中的成熟应用,使得果蝇在生命科学的研究中扮演着越来越重要的角色。尤其是在新基因的筛选和基因新功能的发现领域内,有着其他模式生物不可比拟的优势。  P-element是一类转座子,在转座酶的催化下能够将其上携带的DNA序列随机的插入到果蝇的染色体组上,是果蝇的基因组编辑中运用最为广泛的一种技术。Talens(transcription activator-like effector nucleases)和CRISPR/sgRNA(CRISPR-assoeiated single-guide RNA system)是最近几年发现的基因组编辑的新技术。Talens是transcription activator-like effectors(TALEs)和FokⅠ nuclease的融合蛋白,每个TALEs蛋白上有一个能够结合特异性DNA序列保守中心区域。通过不同单体拼接就能够构建出一个识别特异性的DNA序列的TALEs蛋白,通过左右臂两个不同的TALEs结合基因组上相近的DNA序列,FokⅠ核酸酶形成具有活性的二聚体结构,剪切识别序列中间的间隔序列,在基因组上产生DBS(double-strand breaks)。这种基因组损伤主要通过两种机制修复:nonhomologous end joining(NHEJ)和homologous recombination(HR),由此就能对基因组上进行knock in和knock out编辑。CRISPR/sgRNA系统和TALENs系统对基因组进行编辑的机制是一样的,通过编辑包含有20nt特异性的基因组识别序列的sgRNA,可以结合不同的基因组序列,然后募集Cas9核酸酶来剪切靶位点基因组序列产生DBS。  本实验分为三大部分,第一部分是利用传统的P-element技术在果蝇的四号染色体上引入FRT位点。通过构建带有FRT位点的P-element质粒,并将其注射到果蝇受精卵里,通过后续的杂交过程,成功将FRT位点引入到果蝇的Ⅳ号染色体离着丝粒约3/4位置上;第二部分在实验室现有的条件下,引进果蝇基因组编辑的新技术Talens和CRISPR/sgRNA系统,主要目的根据实验室的技术条件对Talens和CRISPR/sgRNA技术的进行实际的应用和优化,为今后实验室开展果蝇基因组编辑相关实验提供可靠的实验系统。通过Talens技术对Zfh启动子上的Ci结合位点和Stat结合位点进行定点突变,分别得到了23和1个品系稳定遗传突变体用于后续的研究工作;再利用CRISPR/sgRNA对果蝇的CG8060外显子上的两个不同位点进行定点的突变,分别得到了5个和2个品系的稳定遗传的突变体,比对其表型进行后续的研究。第三部分的工作,是尝试通过结合基因组编辑的传统技术和新技术,将FRT位点引入到Ⅳ染色体上更靠近于着丝粒的位置。通过Talens的技术尚未成功的引入FRT位点,转而优化实验条件,通过Cas9进行位点筛选与鉴定,再通过同源重组的方法引入FRT位点。目前已经筛选到了合适的定点插入位点,合适的同源重组的模板正在构建当中,需要后续的工作继续开展。
其他文献
目的:该实验通过建立小鼠输精管结扎模型,检测热休克蛋白70(heatshockprotein70,HSP70)在输精管结扎术后和对照组小鼠睾丸组织中的表达分析输精管结扎术后小鼠睾丸结构与功能
小麦是重要的粮食作物之一,利用基因工程进行遗传改良的研究一直倍受人们关注。本研究以西南地区小麦栽培品种为材料,建立起良好的再生体系和基因枪转化体系,并把报告基因GUS和抗除草剂Bar基因导入小麦,获得了抗除草剂Basta的转基因小麦新材料。主要结果如下:1.基因型的选择和再生体系的建立 通过14个小麦品种的成熟胚培养,筛选出再生频率比较高、组培性状好的四个栽培品种...
生物体的生长和发育,是以细胞的生长和分裂,即细胞的增殖与分化为条件的。细胞增殖与分化是多阶段、多因子参与的有序过程,而这一切正是通过细胞周期精密调控来实现的。当细胞增
相干反斯托克斯喇曼光谱(Coherent anti-Stokes Raman Spectroscopy, CARS)测量技术,是利用满足一定频率要求和一定相位匹配条件的激光束照射喇曼介质,然后通过所产生的CARS信号
对嗜热菌蛋白耐热机制的研究是当前生物学领域研究的热点之一.该实验室已从筛选得到的一株高度嗜热菌(Thermussp.3041)中克隆到了耐热碱性磷酸酶(FD-TAP)基因.
电源就像人体的心脏,是各种电子电器设备中必不可少的组成部分。开关电源由于其在性能、体积、价格、效率等方面的优势,在电源市场占有绝大部分份额。随着现代社会环保意识的
该实验室以往的研究表明,在福尔马林试验引起的慢性痛过程中,即早基因c-fos及DynA在脊髓背角浅层中的表达均明显增加,而用鞘内注射c-fos反义寡聚核苷酸,可阻断慢痛引致的背角
小热休克蛋白(sHSPs)对于提高植物响应逆境胁迫耐性起着重要的作用,且位于叶绿体的一些sHSPs在高温条件下对光系统Ⅱ(PSⅡ)起着保护作用。研究显示H2O2和Ca2+/CaM均可诱导植物体内HSPs的产生和叶绿体内抗氧化防护系统的提高,但对于H2O2在高温、干旱、高温干旱复合胁迫条件下对于玉米叶片sHSP26表达的影响,以及对于H2O2和Ca2+/CaM在高温、干旱和高温干旱复合胁迫条件下对于
VP1蛋白是口蹄疫病毒(foot-and-mouthdeseasevirus,FMDV)的主要抗原蛋白.为了研制抗"O"型FMDV的DNA疫苗并研究其与抗口蹄疫蛋白疫苗混合物的免疫原性,以O型口蹄疫病毒(FMDV)V
GPCRs是一类与G蛋白相连接的跨膜蛋白受体家族,具有7个跨膜螺旋,是体内最大的膜受体蛋白家族,该家族受体成员数目已经超过800个。它们广泛参与各种生命活动、生理过程的调节。随