基因检测相关新闻

2024-09-04

基因检测相关新闻(精选6篇)

1.基因检测相关新闻 篇一

非转基因食品如何辨别基因检测

非转基因食品就是以前我们每天吃的常规种植方法培育出来的粮食、蔬菜等以及以其为原料做成的其他食品,简单的说,就是土生土长、纯天然、绿色的,从而消除了转基因食品对人们身体造成的潜在危害。通过生物技术,科学家可以将某个基因从生物中分离出来,然后植入另一种生物体内。例如,科学家认为北极鱼体内某个基因有防冻作用,于是将它抽出,再植入蕃茄之内,制造新品种的耐寒蕃茄。产品中如果检出有大于3‰以上的转基因蛋白片断,该产品就被认定为转基因食品。

转基因作物是近年来科学家在实验室培育出来的,能抗病虫害,产量很高,但有可能对人体正常生长发育造成负面影响,所以转基因食物一度受到社会抵触,很多食物生产厂商也都标榜自己生产的是“非转基因食物”而吸引消费者。但是产品是否是非转基因还有待进一步的检测来进行确定。

转基因技术的飞速发展和广泛应用给人类生活带来深刻的变化,在产生巨大经济效益和社会效应的同时,转基因食品安全问题也日益凸显,受到国际社会、各国政府和公众的高度关注,从一个单纯的科学问题,演变成为一个涉及政治、经济、法律、伦理等因素的复杂的社会问题,关乎国家、转基因技术拥有者、转基因食品生产经营者和消费者的根本利益。转基因食品安全风险的复杂性和不确定性对政府规制提出更高的要求。近年来,我国的转基因技术研发取得突破性进展,转基因作物种植面积逐步扩大,转基因食品安全的政府规制体系初成。与此同时,政府、媒体、专家、技术研发者对转基因食品安全与否说法不一,公众对转基因食品安全问题的担忧和对政府规制信用、能力的质疑与日俱增。我国转基因食品安全政府规制正面临着考验。对我国转基因食品安全政府规制进行系统深入地研究,进而提出可行的政策建议具有积极的理论和现实意义。我国在食品基因检测方面取得很大的成就,颇受消费者关注的非转基因检测也有了不小的突破。所以公众在食品是否是非转基因要求也在不断的提升,检测的技术也在随之不断的进步。

国家标准化管理委员会会同农业部等组织强制要求,从今年5月1日开始,在我国生产销售的食用大豆油、菜籽油必须标明原料大豆、油菜是否是转基因产品。如果原料为进口的,还需要注明它的原产国。如违反相关的规定,产品生产厂商将会受到严厉的处罚。

基因检测的主要方法

近日农业部批准了从阿根廷、巴西进口转基因大豆,一时间又把转基因食品推向了舆论的风口浪尖。据了解,国内外转基因检测主要有三种方法:

第一种是以核酸为基础的PCR检测方法,包括定性PCR、实时荧光定量PCR、PCR-ELISA半定量和基因芯片等方法;

第二种是检测外源基因的表达产物一蛋白质检测方法,分为试纸条、ELISA和蛋白芯片三种方法;第三种是利用红外检测转基因产品化学及空间结构。

以核酸为基础的PCR检测方法,是目前国内外检测生物技术产品最常用的方法,PCR方法具有准确、检测限低、适用范围广的特点,但需要的仪器设备昂贵,检测周期较长,因此需要一种快速检测方法来充实,满足大豆产品在种植、加工及贸易中的监控需要。

目前,快速检测试纸条法能较好地对大豆产品进行检测,且检测结果准确、速度快、成本低,适合快速检测的需要。快速检测试纸条法应用了双抗体夹心法,首先将CP4EPSPS蛋白特异的抗体,偶连于显色试剂,并参入试纸条。当试纸条被插入含有CP4EPSPS蛋白的植物组织的小量萃取物时,偶连抗体与蛋白之间就发生了结合,与偶连于显色试剂上的某些但不是全部抗体形成夹心物。膜片含有两个捕获区,一个捕获区可捕获结合的CP4EPSPS蛋白,另一个捕获区可捕获显色试剂。当夹心物和未反应的显色试剂被膜片上的特定区捕获时,这些捕获区就显现出红色。若膜片上仅存在一条红色对照线,便说明受检样品为阴性样品,若存在两条线,便说明受检样品为阳性样品。

2.基因检测相关新闻 篇二

研究拟对银川地区分离的20株鸡源致病性大肠杆菌的HPI相关基因irp2和fyuA进行检测,并进行基因序列的测定,以期为银川地区鸡源大肠杆菌分子流行病学研究提供依据。

1 材料

1.1 菌株和载体

大肠杆菌HPI阳性株S433033,由扬州大学成大荣教授惠赠;20株鸡源致病性大肠杆菌和JM109株,由宁夏大学西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室分离、鉴定并保存;pEASY-T1载体系统,购自TRANS公司。

1.2 引物

根据参考文献[2]设计irp2和fyuA基因的2对特异性引物(由Invitrogen公司合成),预期扩增片段大小分别为301 bp和953 bp,引物序列见表 1。

1.3 试剂

Taq酶、dNTPs、DL-2 000 Marker,购自TRANS公司;DNA凝胶回收试剂盒、质粒小提试剂盒,购自AXYGEN公司;细菌基因组DNA提取试剂盒,购自TIANGEN公司;琼脂糖,购自Biowest公司。LB培养基按常规方法制备。

2 方法

2.1 DNA模板的制备

按照试剂盒说明书提取细菌基因组DNA。

2.2 irp2和fyuA基因的双重PCR反应

反应体系(25 μL):10×PCR Buffer 2.5 μL,dNTPs(10 mmol/L)2 μL,每条引物(10 μmol/L)0.25 μL(共1 μL),Taq酶0.25 μL(5 U∕μL),DNA模板0.25 μL,加ddH2O至25 μL。PCR循环参数:94 ℃预变性5 min;94 ℃变性30 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸45 s,共30个循环;72 ℃延伸5 min。同时以S433033作为阳性对照,以JM109作为阴性对照,以灭菌超纯水作为空白对照。

2.3 PCR产物琼脂糖凝胶电泳

取 PCR 扩增产物2 μL在1.2%琼脂糖凝胶中电泳,以DL-2 000 Marker为参照,电泳结束后在凝胶成像系统上观察结果。

2.4 PCR产物的回收

随机选取大肠杆菌的PCR扩增产物,采用AXYGEN公司的DNA胶回收试剂盒纯化PCR产物。

2.5 irp2和fyuA基因的克隆

将irp2和fyuA基因片段胶回收产物分别与pEASY-T1克隆载体以适宜浓度轻轻混合,室温(25~37 ℃)反应5 min;反应结束后将离心管置于冰上,加连接产物于50 μL Trans1-T1感受态细胞中(在刚刚解冻时加入连接产物),轻弹混匀,冰浴20~30 min;42 ℃热激30 s;立即置于冰上2 min;加250 μL平衡至室温的LB培养基,37 ℃、200 r/min孵育1 h;取全部菌液铺在含有卡那霉素的平板上,37 ℃培养过夜。

2.6 阳性重组菌的PCR鉴定

挑取白色菌落,利用 PCR 方法快速鉴定irp2和fyuA克隆重组菌株, 并对鉴定为阳性的重组菌株用质粒小提试剂盒提取质粒DNA。

2.7 irp2 和fyuA基因的序列分析

重组质粒中插入片段的测定由Invitrogen公司完成,采用DNAStar软件对核苷酸序列进行分析。

3 结果与分析

3.1 HPI irp2和fyuA基因的分布检测

采用双重PCR方法对分离的20株菌进行了HPI相关基因irp2和fyuA的分布检测,结果表明,有8株菌分别扩增出了预期大小的片段,而阴性对照菌株中没有扩增出预期片段,说明该PCR检测方法灵敏、可靠。用此方法对20株鸡源致病性大肠杆菌进行检测,结果表明,银川地区的鸡源致病性大肠杆菌中存在耶尔森菌HPI,并且irp2和fyuA基因的阳性率均为40%(8/20) (见图 1)。

M.DL-2 000 Marker;P.阳性对照;1~20.20株菌株的 PCR 产物;N.阴性对照;B.空白对照。

3.2 irp2与fyuA基因的克隆

通过卡那霉素筛选及菌落PCR对重组菌进行快速鉴定,结果表明,从相应的重组菌中能分别扩增出irp2和fyuA基因预期大小的DNA片段(见图2),表明试验成功克隆了irp2和fyuA基因。

M. DL-2 000 Marker;1,2.irp2基因阳性克隆白色菌落 扩增产物;3,4.fyuA基因阳性克隆白色菌落扩增产物。

3.3 irp2与fyuA基因的序列分析

基因序列分析结果表明,克隆的irp2基因大小为301 bp,与已发表的irp2基因序列 (登录号为AF091251、AM236324、L18881、DQ273758、DQ273759、DQ273760、DQ273761、DQ273762、DQ273763、DQ273764)的同源性高达98.2%~100%(见图3)。

克隆的fyuA基因大小为953 bp,与已发表的fyuA序列(登录号为AF136296、AY233333、U09530、Z29675、Z35104、Z35105、Z35106、Z35107、Z35485、Z35486、Z35487、Z35496、Z38064、Z38065)的同源性高达98.6%~100%(见图4)。结果表明,这2种基因片段的核苷酸序列与GenBank 中报道的参考菌株的核苷酸序列具有高度的同源性。

4 讨论

HPI不仅存在于耶尔森菌中,而且可水平转移至肠杆菌科其他属的细菌(如克雷伯菌、枸橼酸杆菌和大肠杆菌)的基因组中,并已成为人源、牛源、兔源致病性大肠杆菌的重要毒力因子[5],HPI在鸡源大肠杆菌中的流行病学研究近年来也受到人们的关注。

研究对银川地区临床分离的20株鸡源致病性大肠杆菌HPI irp2和fyuA基因进行了检测,结果表明,分离株中irp2和fyuA基因扩增阳性率达到了40%(8/20),该结果与金文杰等[6]报道的结果(44.9%)基本一致,低于陈晓浪等[7]的报道(71.11%),但高于朱善元等[8]的报道(17.4%),表明HPI的分布存在地区性差异。另外,HPI很容易在不同细菌间水平传播,某些菌株可能出现fyuA基因的缺失或在转移过程中被宿主菌修饰[9,10,11,12],但这8株菌株的fyuA基因并没有因为 HPI 的转移而缺失或被修饰,说明这8株菌株的fyuA基因是相对保守的,这方面的工作有待进一步研究。

研究对克隆的irp2和fyuA基因进行了序列分析,结果表明,这两种基因片段的核苷酸序列与GenBank中报道的参考菌株的核苷酸序列具有高度的同源性,说明HPI的irp2和fyuA基因很少发生变异。本研究结果提示,HPI在银川地区鸡源致病性大肠杆菌中具有较高的阳性率,可能是导致鸡大肠杆菌病发病率高的主要原因之一。而且,由于HPI可在不同细菌之间水平传播,对本地区公共卫生安全造成的潜在威胁不容忽视。

参考文献

[1]瑜华英,贾桂珍,张玉刚.新疆阿拉尔垦区鸡致病性大肠杆菌的分离与鉴定[J].中国家禽,2006,28(24):125-130.

[2]陈祥,赵娟,高崧,等.我国部分地区猪源大肠杆菌LEE和HPI毒力岛相关基因的检测[J].中国人兽共患病学报,2006,22(1):33-47.

[3]RAKIN A,URBITSCH P,HEESEXNAINN J.Evidence for two ev-olutionary lineages of highly pathogenic Yersinia species[J].J Brute-riol,1995,177(9):2292-2298.

[4]SCHUBERT S,RAKIN A,KARCH H,et al.Prevalence of the“high pathogenicity island”of Yersinia species among Escherichia co-li strains that are pathogenic to human[J].Infect Immun,1998,66(2):480-485.

[5]BACH S,DeALMEIDA A,CARNIEl E.The Yersinia high-patho-genicity island is present in different members of the family Enter-obacteriaceae[J].FEMS Microbiol Lett,2000,183(2):289-294.

[6]金文杰,郑志明,秦爱建,等.禽致病性大肠杆菌中耶尔森菌强毒力岛的分子流行病学调查[J].中国兽医科学,2006,36(10):787-790.

[7]陈晓浪,成大荣,朱善元.鸡大肠杆菌毒力因子的流行病学及药物敏感性分析[J].扬州大学学报,2010,31(3):1-6.

[8]朱善元,陆辉,王健.禽源大肠杆菌的分离及其毒力因子的检测[J].微生物学,2007,47(5):795-799.

[9]CARNIEL E,GUIYOULE A,GUILVOUT L,et al.Molecular clo-ning,iron-regulation and mutag-enesis of the irp2 gene enco-ding HMWP2,a protein specific for the highly pathogenic Yersinia[J].Mol Microbiol,1992,6(3):379-388.

[10]CARNIEL E,MERCEREAU-PUIJALON O,BONNEFOY S.Thegene coding for the 190 000 dalton iron regulated protein of Yersiniaspecies is present only in the highly pathogenic strains[J].InfectImmun,1989,57(4):1211-1217.

[11]HEESEMANN J,HANTKE K T,VOCKE E,et al.Virulence ofYersinia enterocolitica is closely associated with siderophore produc-tion,expression of an iron-repressible outer membrane protein of65 000 Da and pesticin sensitivity[J].Mol Microbiol,1993,8(2):397-408.

3.癌基因检测的意义 篇三

癌症如果是早期发现,手术后可以作为慢性病治疗,存活几年、十几年没有问题。甚至如果能更早期发现癌症的迹象,通过早干预、早预防,定期体检等手段完全可以避免或延缓癌症的发生和发展。目前,世界卫生组织(WHO)将癌症定义为可以治疗、控制、甚至治愈的慢性病,那是建立在早期发现,早期治疗的基础上,以及未来随着医学的进步,癌症可以像慢性病一样进行治疗。

核子基因表示,我国 80%的癌症患者确诊时即属于中晚期,癌症一旦出现转移或进入中晚期就变成了急性病,晚期肺癌一般存活期只有一年,肝癌晚期出现黄疸和腹水存活期为 1-3 个月。所以,癌症基因检测还是要尽早做。

4.转基因生物及其检测 篇四

基础生物化学课程论文

题目:转基因生物的利弊及发展展望 姓名:赵心蕊学院:资源与环境学院专业:农资环1201班级:一班学号:20122519电话号码:***2013 年11月9日

转基因生物的利弊及发展展望

摘要:

从字面上理解,转基因指的就是基因的转移。实际上,转基因有两种含义:广义和特定的含义。广义的转基因泛指生物间基因的转移。自然界物种间的天然杂交和农业生产忠常用的杂交育种,都发生了多个基因甚至整个基因组的转移。现在人们常说的转基因往往指的是它的特定含义,即专指利用现代遗传工程技术,将人们期望的目标基因,经人工分离和遗传修饰,重新导入生物体的基因组中,从而可以按照人们的意愿创造出自然界中原来不存在的新的生物功能和类型。因此,转基因生物是指在未经过天然交配或者天然重组的情况下导入外来基因,致使遗传物质发生改变的生物,国际上普遍称作“遗传修饰生物”。[1]

关键词:转基因生物、转基因安全评价、转基因生物的发展展望

正文:

随着经济的发展、生活水平的提高,人们越来越关注食品安全。但是,转基因食品领域的安全性没有引起足够的重视。我国转基因作物的种植面积居世界第4位,排在美国、阿根廷、加拿大之后,虽然我国已制定了《农业转基因生物安全管理条例》、《农业转基因进口安全管理办法》等相关规定,但处于转型时期的中国经常有法律法规较为先进而执行不力的现象,更何况在这方面的制度还做得远远不够。转基因食品的安全问题有其特殊性,因为它较少引起急性中毒而带来轰动效应,而消费者处于弱势地位,局限于知识、财力、时间,不可能深入探讨这个问题,只能依靠现行漏洞百出的食品安全保障体系,捉襟见肘地应对出现的情况与问题,因此,加强转基因食品的安全性研究和控制,切实保障消费者的知情权和选择权是亟待解决的问题。

一、转基因食品的优点

与传统的食品比较:传统食品是通过自然选择或人为的杂交育种来进行。虽然转基因技术与传统的以及新近发展的亚种间杂交技术相比,在基本原则是并无实质差别,但生产GMF的转基因技术着眼于从分子水平上,进行基因操作,因而更加精致、严密和具有更高的可控制性。人们可以利用现代生物技术改变生物的遗传性状,并且可以创造自然界中不存在的新物种。比如,可以杀死害虫的食品植物,抗除草剂的食品植物,可以产生人体疫苗的食品植物等。其具有如下特点:

(1)成本低、产量高。成本是传统产品的40%60%,产量至少增加20%,有的增加几倍甚至几十倍。

(2)具有抗草、抗虫、抗逆境等特征。其一可以降低农业生产成本;其二可以提高农作物的产量。2000年的GMC达4420万公顷,其中抗除草剂的有3280万公顷,占74%;抗虫性状的有830万公顷,占19%;抗虫肩抗除草剂的占7%。[2]

(3)食品的品质和营养价值提高。例如,通过转基因技术可以提高谷物食品赖氨酸含量以增加其营养价值,通过转基因技术改良小麦中谷蛋白的含量比以提高烘焙性能的研究也取得一定的成果。

(4)保鲜性能增强。例如,利用反义DNA技术抑制酶活力来延迟成熟和软化的反义RAN转基因番茄,延长贮藏和保鲜时间。

二、转基因的危害

1.转基因食物带来的直接或潜在的安全影响。

1.1没有经过长期的安全性研究

转基因食物从1993年出现到现在仅10多年,改变了人类食品的自然属性,未经过长期的安全性试验,没有人知道转基因食品是安全的。我们知道许多认为安全的药物可能数年后才显示出隐患,食物的效应应更为长期。

1.2减少食物的营养价值或降低食物中重要成分

转基因食物的主要动机是满足某种商品价值,如更高的产量、更好看的外表,而食物的某种成分的改变并没有引起人们的注意。如美国有报道,在具有抗除草剂基因的大豆中,异黄酮类激素等防癌成分减少了。

1.3引起人类过敏反应

转基因技术会在生物中产生不能预见的变态反应源。如把巴西胡桃的基因移植到黄豆上去,结果却使一些对胡桃过敏的人在吃黄豆时产生过敏反应。

1.4产生对人类不利的毒素副产品

转基因作物产生不可预见的生物突变,使原来的毒素水平提高,产生新的毒素或副产品。1999年Losey等试验发现,在一种植物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后,普罗克西普斑蝶食用叶片减少,长得慢,4d的幼虫的死亡率变为44%,而对照组(饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片)死亡率为0%。转基因作物产生的杀虫剂毒素可由根部渗入周围,但尚不清楚会产生何种影响。[3]

1.5产生抗菌素耐药性细菌

基因技术采用耐抗菌素(如抗卡那霉素、链霉素等)基因来标识转基因化的农作物,这就意味着农作物带有耐抗菌素的基因。英国的研究显示,转基因作物中的突变基因可能会进入到生物有机体,突变的基因如跨越种群和转移至细菌,其结果可能会导致新的疾病;如出现无法治疗并广泛传播的、对生物造成严重威胁的疾病,其后果不堪设想。

2.转基因对生态系统的影响

生态系统是各种动物、植物与环境的一种动态平衡系统,而转基因食品是人为对特定物种进行干预,改变其性状,因而也改变了该物种在食物链和生态系统中的位置,引起一系列不可预料和复杂的变化。

2.1转基因技术本身的不足

虽然基因技术发展可以将DNA进行切割,将一异源基因引入另一生物,但不能完全准确地预见作用后产生的新的蛋白质的性状是否完全吻合我们的要求。

2.2物种多样性的破坏

基因技术加上商业营销将使某类作物如超级水稻为某一公司垄断供应种子,使原来多个品种减少为同一基因的单一品种,当真菌、病毒、虫害侵袭这种植物时,会发生严重的产量减产,也引起生态平衡的变化。

2.3基因的污染

转基因技术可能使某些基因流入自然界,引起难以预料的影响;基因化的生物、细菌、病毒等进入环境,保存或恢复是不可能的,其较化学或核污染严重,危害是不可逆转的。

2.4引进自然界不存在的新物种

转基因技术可能使自然界不存在的新物种出现,如超级杂草、超级昆虫等,可能对地壤、野生近缘种、普通作物、相邻的植物及环境造成破坏。

2.5环保的影响

有资料证明,基因化的农作物对除草剂具有抵抗力,实际耐用药量高于正常的3倍,农民知道其对除草剂有抵抗力,会直接或不直接地提高除草剂等化学药物的使用量。

2.6生态系统的破坏

转基因技术使某种物种的性状改变,如A昆虫以B植物为食物,我们认为改变B植物为转基因抗虫植物,提高了B植物产量,但A昆虫因缺乏食物使虫的密度大幅下降,引起以A昆虫为食物的天敌C生物的生存危机,进而引起整个生态平衡的破坏,将来可能暴发某种虫害大面积流行等。[6]

科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类,既可加快农作物和家畜品种的改良速度,提高人类食物的品质,又可以生产珍贵的药用蛋白,为患病者带来福音。

但是,人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险?大量转基因生物会不会破坏生物多样性?转基因产品会不会对人类健康造成危害?一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的“任意修改”,创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。它们可能会对生态环境造成新的污染,即所谓的遗传基因污染,而这种新的污染源很难被消除。还有,转基因农作物和以此为原

材料制造的转基因食品对人体的影响也尚未有定论。

面对国际上出现的种种关于转基因作物的争议,许多科学家、学术团体纷纷以各种形式发表对转基因技术的支持态度。由美国Tuskegee大学教授2000年1月起草的题为“科学家支持农业生物技术的声明”,已征集到世界上3 000多位科学家的签名,其中包括DNA双螺旋结构的发现者、诺贝尔奖得主James Watson,绿色革命的创始人、诺贝尔奖得主Norman Borlaug,世界粮食奖获得者、国际水稻研究所首席育种家声称,“对植物负责任的遗传修饰既不新也不危险。如抗病虫等诸多性状已通过有性杂交和细胞培养的方法经常性地引入作物中。与传统的方法相比较,通过重组DNA技术引入新的或不同的基因并不一定会有新的或更大的风险,且商品化的产品的安全性则由于目前的安全管理规则而得到了更进一步的保障。遗传新技术为作物改进提供了更大的灵活性和精确性。”[4]

因此,显而易见和现代任何一项工业技术一样,转基因技术也具有两面性,有长亦有短。在发展转基因技术等生物技术时,应该扬长避短、趋利避害、规范管理,使转基因技术能够健康发展。

三、转基因的发展概况

近年来,我国转基因方面的研究与开发也有较大进展。中科院植物所提供的资料表明,我国已经开展了棉花、水稻、小麦、玉米和大豆等品种的转基因研究,取得了一系列研究成果,并在转基因药物、转基因作物、农作物基因图谱与新品种等方面具有相对比较优势。但目前我国只有抗虫面、矮牵牛花、抗病毒甜椒、抗病毒和延熟番茄等少数品种进入了商业化生产阶段。据国外一家研究机构发表的报告,1999年中国种植了30万公顷转基因作物,较1998年增长了2倍,是全球增长最快的国家,主要品种是棉花。[7]该报告表示,目前中国转基因农产品的播种面积仅次于美国、加拿大和阿根廷,居全球第四位。另外,我国在转基因产品检测技术方面的研究也取得了重大突破。据报道,国家出人境检验检疫局日前利用改进的PLR结合核酸杂交技术,从一批进口大豆中成功检测出了转基因成分。此外,广东、江苏等省的出人境检验检疫局也具备了对转基因产品的检测能力。[5]

四、转基因技术的发展展望

当前条件下,转基因技术还存在许多不足,还处于不断的发展与完善之中,表现在:转基因表达水平低,许多转基因的表达强烈地位受着其宿主染色体上整合位点的影响,往往出现异位表达和个体发育不适宜阶段表达,影响转基因表达能力或基因表达的组织特异性,从而使大部分转基因表达水平极低,极少部分基因表达水平过高;难以控制转基因在宿主基因组中的行为,转基因随机整合于动

物的基因组中,可能会引起宿生细胞染色体的插入突变,还会造成插入位点的基因片段丢失,插入位点周围序列的倍增及基因的转移,也可能激活正常状态下处于关闭状态的基因;不了解哪些基因控制多数生理过程,不了解基因表达的发育控制和组织特异性控制的机制;制作转基因动物的效率低,这是目前几乎所有从事转基因动物研究的实验室都面临的问题,也是制约着这项技术广泛应用的关键;对传统伦理是一种挑战,对人类的生存有一定的负面作用等。

我相信只要通过科学家的进一步研究和各国对转基因技术的规范管理,保证转基因技术的研究和开发的健康而有序,制定相关的法律、法规,健全转基因生物和转基因食品的管理,如对转基因作物进行监管,对转基因食品进行标识等,应该更深入的了解转基因技术其中的奥秘,只有更了解它才能利用好它,让我们的生活更加美好和谐,使公众对转基因技术有一个较为科学的认识,主动地接受转基因食品,使转基因技术贴近民众,造福于人类。

参考文献:

[1]陈吉美.转基因植物的研究进展[J].德州学院学报,2004(2)

[2]文平,王仁祥.转基因植物研究进展[J].生物学教学,2005(12)

[3] 郭黠,谢辉,何承伟.转基因动物研究进展[J].医学综述,2006(5)

[4] 陈君石主译,转基因食品:基础知认及安全性,人民卫生出版社,2003.8

[5] 闫新甫,转基因植物(生命科学专论),科学出版社,2006.3

[6] 吴爱忠,基因转移,上海教育出版社,2004.9

5.什么是基因检测 适合哪些人群 篇五

基因检测可以诊断疾病,也可以用于疾病风险的预测。疾病诊断是用基因检测技术检测引起遗传性疾病的突变基因。目前应用最广泛的基因检测是新生儿遗传性疾病的检测、遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。

针对普通人群,它能检测我们身体中具有什么样的“疾病易感基因”,决定我们是不是高危人群,好比地雷的探测仪,能探测到伤害我们健康的“地雷”。So基因检测对疾病高危人群的筛查,提供了更明确的标准。

针对已病患者(主要针对癌症患者),基因检测可针对标记物进行分析与鉴定,从而精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点,指导靶向药选择,提高疾病诊治的效益。

什么人适合做基因检测

1、有家族患病史的人群

经常有人问:“亲人生病了,我会不会也生这个病?”一般来说,只要和你有血缘关系的人生过某种疾病(例如,癌症、原发性高血压、冠心病、癫痫,智力障碍、自闭症、遗传性耳聋、儿童先天性疾病等),就说明你有该疾病的`家族史,都属于高危人群,患该疾病的风险会比较高。

建议选择检测相应遗传疾病位点的产品,这类产品价格相对不贵,而且基本上针对的位点都是研究比较成熟的,对特定的疾病类型是有一定的指导意义的。

2、家庭宽裕,关注健康人群

如果自己的经济条件允许,也可以直接选择高通量外显子测序技术(推荐),或者极高通量的SNP芯片技术的检测产品,选择这类产品除了可以拿到解读的报告外,更为关键的是可以获取关于个人基因组的原始数据。

例如:基因检测界中的“大佬”——成人全外显子基因检测,可筛查2个基因,内容包括癌症、心脏病、老年神经系统疾病等超过6000多种基因相关疾病及340种药物反应。

3、对基因检测感兴趣的人群

对于那些对自己基因感兴趣的人群,例如想知道自己身体特质、想了解自己的祖源等,也可选择相应的消费型基因检测,但从实际指导意义来上来说,并无太大价值。

6.果实无核相关基因的研究进展 篇六

目前, 研究者主要采用以下方法获得无核品系: (1) 辐射诱变法。即通过一定剂量的射线诱变处理, 从而获得无核品系。如Masako Akutsu等就曾将经软X射线处理后的西瓜花粉进行培养, 获得了无籽西瓜[3]。 (2) 离子抑制剂处理法。Carlos Mesejo等发现, 在柑橘盛花期异花授粉时, 添加一定浓度的Cu SO4·5H2O, 能在不影响产量的情况下, 大幅降低果实内种子数[4]。 (3) 植物激素诱导。一些植物激素具有诱导植物单性结实的能力[5]。如Zhang等发现, GA4、GA7、CPPU、IAA等生长调节剂能诱导日本梨单性结实[6]。可见, 施用一定量的外源激素是诱导获得无核果实的有效手段。 (4) 利用多倍体进行育种。多倍体尤其是奇数多倍体植物, 因其减数分裂过程中染色体行为异常, 不能形成正常的配子, 致使果实不能正常地形成种子。S.Fatta Del Bosco等以天然四倍体瓯柑作为父本, 分别与2个有籽的甜橙以及克里曼丁橘进行杂交, 获得了一系列优质无核柑橘品系[7]。 (5) 利用细胞工程创造无核品系。细胞工程是在细胞水平上进行遗传操作或者组织培养, 从而获得期望的生物产品或者培育新物种的技术[8]。F.G.Gmitter等通过胚乳愈伤组织诱导, 成功培育出了三倍体无籽柑橘[9]。 (6) 利用无核基因进行育种。无核基因指的是一类通过影响种子发育、果实发育及花粉管发育等过程中重要环节进行调控, 或者调控影响上述发育过程的物质代谢, 从而导致果实无核的相关基因。早在1986年, S.L.LOVE等就探讨了利用西瓜中的雄性不育 (ms) 基因进行无核育种的可能性[10]。Anna M.Koltunow进行了相关尝试, 于1996年获得了一批携带有目标无核基因的转基因柑橘植株[11]。1997年, Rotino G L等报道称, Def H9-iaa M嵌合基因在烟草和茄子等植物内的表达会导致上述植物单性结实[12]。随后Nadia Ficcadenti利用转基因手段, 于1999年获得了单性结实的Def H9-iaa M转基因番茄[13]。之后, 无核基因的研究得到迅速发展, 相继在拟南芥、番茄、柑橘、葡萄、苹果等多个物种内发现并鉴定出了一系列无核基因, 其相关调控机制也不断得到明确。

尽管无核基因的研究获得了一定成效, 但是, 一直以来对果实无核机制的研究仍主要集中在经典的细胞生物学层面上。为了适应当前需要, 亟需在分子水平上, 更加全面深入对果实无核的分子机制进行阐述。探明果实无核的分子机理, 不但能从分子水平上理解果实无核的内在机制, 明确相关无核基因及其调控机理, 同时也使得利用转基因手段来培育无核植株成为了可能。基于近年来对无核基因的相关研究, 探讨无核基因研究现状及其作用模式, 为研究无核相关基因及利用转基因手段构建相关无核品系提供一定的参考。

1 无核相关基因概述

果实无核的实质包括2个方面: (1) 种子败育, 即不能完成授粉受精及其后种子发育的所有过程; (2) 单性结实, 即在未能完成授粉、受精或种子不能正常发育的情况下, 果实依然能正常生长、膨大及至成熟。因此, 无核相关基因应主要涉及2个方面: (1) 育性相关基因, 包括:花粉、胚囊发育相关基因, 花粉萌发、伸长、受精相关基因, 以及早期胚胎发育相关基因等; (2) 单性结实相关基因, 这主要是一些与果实发育相关激素合成、传递、应答等路径的相关基因和其他单性结实相关基因。

2 无核基因的预测及获得

近年来, 随着转录组测序技术不断成熟并大量投入基因功能分析研究, 基因功能研究迎来了一个新的飞跃。多种植物基因组测序的相继完成[14,15,16], 为研究无核基因调控机制提供了新的契机, 具有巨大的推动作用。通过转录组分析, 我们能够对果树植物的基因组较为精确的测序和定位, 快速预测和鉴定一系列与无核相关的候选基因, 从而大大缩短了筛选并获得无核基因的时间, 为无核基因的相关研究提供了便利。

经过比较转录组分析, Marco Caruso等在克里曼丁橘花柱管细胞 (SSC) 内获得了一个F-box基因cit7568。后续研究显示, 该基因在单性结实的克里曼丁SSC中高度表达, 这就揭示出该基因很可能在花粉发育过程中起着关键性的作用, 它的正常表达可能与克里曼丁橘的单性结实有关[17]。

3 主要的无核基因及其相关调控机制概述

3.1 育性相关的无核基因

3.1.1 CHS基因

CHS基因编码查尔酮合酶的合成, 查尔酮合酶是植物体内黄酮类化合物生物合成过程的关键酶。Elio G.W.M.Schijlen等利用RNAi对CHS基因进行沉默, 阻断了番茄体内的查尔酮合成途径, 所得转基因番茄果实中查尔酮水平较之野生型急剧下降, 且为无籽表型。在烟草中的研究发现, 黄酮类化合物在花粉管生长、受精及种子发生等过程中起着极其重要的作用[18], 可以推测转基因番茄的单性结实可能与黄酮的合成受阻相关。

3.1.2 S基因

S基因 (S-locus) 是一类调控自交不亲和的基因, S基因广泛存在于十字花科和蔷薇科植物中, 如拟南芥、苹果、梨等。其产物S-RNase和F-box蛋白对于植物配子体自交不亲和的特异性识别过程至关重要[19]。

Toshihiro Saito等在研究日本梨中S基因的作用模式时发现, 在中井沙梨中存在着S-RNase等位基因S1和S4的双重识别机制, 即中井沙梨中的S4sm花粉粒不但会被含有S4基因的雌蕊排斥, 也同样会被含有S1基因的雌蕊所排斥, 这种双重识别机制很可能是S4sm花粉的S4基因发生突变所致[20]。

3.2 单性结实类基因

单性结实基因是一类重要的无核基因。单性结实是一种能高效获得无核果实表型植株的育种手段, 可以不经受精就能产生无核果实, 因此在果树育种上得到了广泛应用[21]。

3.2.1 激素相关的单性结实基因

激素在植物果实发育过程中的作用一直都是人们所关注的热点话题。研究发现, IAA、GA等多种激素在植物种子发育和形成过程中起着重要的调控作用。如果植物体内调控激素合成的相关基因沉默、下调或者功能失调, 植物体内相应激素水平紊乱, 可能诱导产生无核或者无籽果实。

PAT基因家族是一个重要的单性结实基因家族, 包括5个成员pat-1、pat-2、pat-3、pat-4、pat-5。Mariano Fos等研究发现, pat-2基因能够诱导天然单性结实。pat-2基因可能通过提高未授粉番茄子房中GA20氧化酶的活性而促使GA前体GA20大量合成, 进而提高番茄子房内的GA含量, 从而诱导番茄天然单性结实[22]。pat-3/pat-4则通过改变开花前番茄子房内的GA代谢模式, 促进高浓度的活性GA (GA1和GA3) 合成, 从而能在未经授粉的条件下也能诱导单性结实番茄正常坐果并保证果实正常发育[23]。

3.2.2 其他单性结实基因

Barbara Molesin等在番茄中发现了1个单性结实基因家族AUCSIA。AUCSIA转基因沉默番茄表现为单性结实[24]。进一步的研究发现, Aucsia的作用模式不同于激素类基因。根据相关研究[25,26], 推测AUCSIA可能通过磷酸化或糖基化等转录后修饰进行功能调控。

在植物体内, rol B基因参与调控重要的次级代谢反应[27]。Nir Carmi等发现, 在rol B转基因番茄中, rol B基因在胚珠内特异表达, 果实单性结实, 大小发生改变, 这些性状改变与施用了外源生长素的野生对照相类似, 可见rol B基因与生长素的效应相似, 可能参与了诱导番茄体内的生长素代谢过程[28]。

3.3 其他基因

3.3.1 叶绿体伴侣蛋白基因

“汤姆逊”葡萄是世界上最重要的商业种植葡萄品系之一, 包括有核和无核2个株系。研究发现, 叶绿体伴侣蛋白基因ch-Cpn21基因在“汤姆逊”葡萄上述2个株系的表达有着显著差异。人们将烟草和番茄内ch-Cpn21基因的同源基因进行沉默后发现, 转基因烟草转化10 d后, 叶片外观褐化, 在其开花后3周之后, 发生种子败育;转基因番茄种子发育异常, 果实无籽, 果型萎缩, 暗示着ch-Cpn21基因可能在“汤姆逊”葡萄种子发育过程中扮演着重要的角色[29]。

3.3.2 细胞色素P450基因

CYP78A9基因编码细胞色素P450合成, 属于28-5基因。Toshiro Ito等以拟南芥ap-2发生突变后形成的突变株28-5作为研究对象, 将CYP78A9转入该突变株后发现, 转基因植株果实明显明显增大, 长宽均有所增加, 雌性可育性减少。同时还发现, 该基因在拟南芥的过量表达会导致拟南芥荚果无核。可见, CYP78A9基因能够对果实性状、大小、形态乃至无核等性状进行调控[30]。

3.3.3 MADS-box相关基因

MADS-box基因是植物体内的一类重要转录调控因子, 参与调控植物发育过程中的多个环节[31]。研究发现, 某些MADS-box转录因子的突变也会导致植物单性结实。Rae Ime是一个苹果突变株, 花无雄蕊和花瓣。Yao等研究发现, Rae Ime内Md PI基因发生了插入突变, 该突变使Md PI转录终止, 最终导致了Rae Ime花的无瓣表型和果实单性结实[32]。

4 无核基因在育种上的运用

近年来, 随着植物无核基因研究进一步深入, 越来越多的无核基因不断被筛选出来。随着无核基因功能的进一步明确, 利用特定的分子标记对无核基因进行定位, 能够快速的对杂交后代进行筛选, 从而极大地缩短育种周期, 加快育种进程。

4.1 分子标记在无核育种上的应用

分子标记是一种以特定的核苷酸序列作为标记, 鉴定个体间亲缘关系或确定某一个体遗传背景的技术。科学家发现, 利用某些无核基因进行分子标记试验, 不但能迅速鉴定多个无核品系之间的亲缘关系, 而且能快捷、高效地进行无核品系的早期选育。

Murat AKKURT等将2个葡萄品种Hamburg (有核) 、Sultani (无核) 进行杂交, 获得了314个F1杂交后代。随后他们采用了3个主要的无核基因VMC7f2、SSC8和SCF27分别作为分子标记进行无核后代的早期选育, 选出了13株携带有与3个标记都相关联的后代植株作为无核候选植株[33]。该方法准确性较好, 尤其是对于生长周期较长的果树类植物而言, 能够极大地缩短育种周期, 省去了为了观测果实无核等待转基因植株生长成熟至结果的时间。

4.2 利用异源基因进行转基因, 获得无核植株

在实际育种工作中, 科学家们发现, 一些模式植物中的无核基因也能在柑橘等果树类植物中正常表达。这就意味着, 许多模式植物中的无核基因也具有极大的应用潜力。Tan等自拟南芥中筛选出了1个具有诱导果实无核的潜力基因MAC12.2[34]。将该基因转入枳内后, 所得的转基株系的转基因枳种子数较之野生型对照大幅减少, 不仅如此, 转基株系所剩种子中仍有部分种子干瘪, 体积也明显减小。说明MAC12.2具有诱导产生无核植株的潜在利用价值, 后续可通过进一步增强该基因在枳中的表达, 以获得完全无核的植株[35]。

5 小结

在植物育种中, 无核是重要的期望性状之一, 尤其在柑橘、葡萄、龙眼、枇杷等多种水果中, 一些优质品种因种子较多或者较大, 降低了消费者的接受度。因此, 培育出优质的无核品种一直以来都是这些果树育种的目标。

多年以来, 人们利用显微学、解剖学相关技术, 在细胞生物学层面上, 对果实无核机理进行了一定的研究。如在柑橘等果树植物中发现, 果实无核可能因雌性不育、雄性不育、单性结实、自交不亲和等所致[36]。然而, 目前无核机理的研究还存在着一定的不足, 尤其对果实无核的分子机制的研究较之甚少, 无核机制中相关基因的作用尚不清楚, 这就对果实无核机理的研究造成了极大的困难。

近年来, 随着分子生物学的发展, 无核基因的研究取得了一定的成效。在拟南芥、番茄、柑橘、梨等植物中, 主要的无核基因相继被鉴定出来, 一些无核基因及其作用模式得以明确。同时人们也通过转基因手段, 相继在番茄、柑橘、葡萄等植物中获得了一批相应的无核 (无籽) 转基因植株。

然而, 当前无核基因研究还存在许多问题: (1) 涉及的果树类植物种类不多; (2) 当前已发现的无核基因数目比较有限; (3) 许多无核基因的作用机制尚不清楚; (4) 无核基因相关实际应用较少。可喜的是, 随着分子生物学的不断发展, 无核基因作为果树类植物育种的一个热门话题, 相信在未来的研究一定能取得较快发展。

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