元基因组文库分析技术研究进展

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微生物学中的新技术和新方法研究

微生物学中的新技术和新方法研究

微生物学中的新技术和新方法研究随着科学技术的不断发展,微生物学研究也在日新月异地发展。

新技术、新方法不断涌现,有效地促进了微生物学研究。

本文将介绍微生物学中的新技术和新方法,分为以下几个方面。

一、基因组学随着基因测序技术的发展,微生物组学研究得到了飞速发展。

基因组学为微生物学提供了一个新的研究维度,可以通过对微生物基因组的分析,深入研究微生物的生理特性、致病机制、抗药性等一系列问题。

同时,基因组学技术还可以加速微生物的发现和识别,为微生物学的研究提供更多的可能性。

二、微生物元基因组学微生物元基因组学是基于微生物群落的基因组学研究。

它研究一个环境中所有微生物的基因组。

通过对微生物群落的研究,可以深入了解微生物之间的相互作用和生态角色。

微生物元基因组学技术也可以用于分析生态系统的稳定性以及评估环境污染的程度。

三、代谢组学代谢组学是一种用于研究生物体内代谢物的技术。

在微生物学中,代谢组学研究微生物的营养代谢、代谢途径等各个方面。

代谢组学技术可以为微生物学的研究提供更多可靠的数据,加速微生物学的研究。

四、单细胞分析单细胞分析技术是一种用于研究单个细胞的技术。

在微生物学中,单细胞分析技术可以用于研究微生物的生长特性、代谢途径、基因表达等。

通过单细胞分析技术,可以更准确地了解微生物间的差异,从而深入研究微生物生物学的各个方面。

五、代表性微生物株的分类和鉴定微生物的分类和鉴定是微生物学研究的基础。

随着微生物学的研究不断深入,越来越多的新物种被发现。

同时,微生物的分类和鉴定也变得更加困难,需要更高水平的技术支持。

近年来,分子生物学技术的不断发展,为微生物的分类和鉴定提供了更为可靠和高效的方法。

六、基因编辑技术基因编辑技术是一种用于改变生物体基因的技术。

在微生物学中,基因编辑技术被广泛应用于对微生物的基因组进行修改。

例如,可以利用基因编辑技术生产可生物降解塑料的微生物,有效地解决了塑料废弃物带来的环境问题。

七、微生物发酵工艺的研究微生物发酵工艺是一种将微生物应用于生产过程的技术。

人类基因组学的研究进展

人类基因组学的研究进展

人类基因组学的研究进展人类基因组学是揭示人类本质、探究疾病成因、研究人类进化等重要领域的基础学科之一。

近年来,随着高通量测序技术的发展和普及,人类基因组学研究进展迅速,为人类健康和生活带来了重大影响。

本文将就人类基因组学研究进展进行综述。

一、人类基因组计划人类基因组计划是人类基因组学研究的重要里程碑,1990年启动,2003年完成。

该计划最终确定了人类基因组序列,并发现了一些致病基因和调控元件。

二、GWAS与疾病基因基因组宽关联分析(GWAS)是在人类基因组计划以后被广泛应用的一种研究人类和其他生物物种基因与疾病关系的方法。

经过大规模的人群研究,GWAS已经鉴定了许多与多种疾病有关的基因、单核苷酸多态性和复杂性状。

这些发现可以促进我们深入了解疾病的遗传机制和开发相应的治疗方案。

三、CRISPR-Cas9基因编辑技术近年来,CRISPR-Cas9基因编辑技术已成为人类基因组学研究的重要工具之一。

该技术可以精准地修改基因组序列,从而探究基因的功能、研究疾病机制、开发基因治疗等。

尽管CRISPR-Cas9基因编辑技术存在一些伦理和安全问题,但其前景依然非常广阔。

四、人类进化历程人类基因组学研究也对人类的进化历程提供了一定的启示。

通过对人类和其他灵长类动物基因组的比较研究,我们可以发现一些人类进化的重要步骤和途径,例如人类大脑进化和语言能力的形成等。

五、个性化医疗人类基因组学研究的一个重要应用是个性化医疗。

通过对个体基因组的检测和分析,医生可以根据患者的基因信息制定出更精准的治疗方案。

目前,一些癌症、遗传性疾病以及心血管疾病的个性化诊治已经应用于临床实践。

六、全基因组测序在人类基因组计划之后,全基因组测序技术得到了长足发展,成为人类基因组学研究的重要手段之一。

全基因组测序可以全面、准确地识别基因组中的每个碱基,为后续的基因功能研究和个性化医疗提供了重要数据基础。

综上所述,人类基因组学的研究进展涉及基因组计划、GWAS、CRISPR-Cas9基因编辑技术、人类进化历程、个性化医疗、全基因组测序等多个方面。

近五年内微生物学的研究成果

近五年内微生物学的研究成果

近五年内微生物学的研究成果
近五年来,微生物学领域取得了许多重要的研究成果。

以下是其中一些值得关注的方面:
1. 元基因组学:随着新一代测序技术的不断发展,元基因组学的研究逐渐成为微生物学的一个重要分支。

通过对环境中微生物群落的元基因组进行分析,研究者可以更好地了解微生物的生态角色和功能。

2. 共生关系:微生物与宿主之间的共生关系一直是微生物学研究的焦点。

近年来,研究者发现,微生物可以通过影响宿主的免疫系统来调节宿主的代谢和行为。

这些发现有望为人类和动物的健康提供新的治疗和预防策略。

3. 抗生素耐药性:抗生素耐药性问题一直是全球面临的重大挑战。

近年来,研究者发现,微生物之间可以通过水平基因转移来传递耐药基因。

这些发现启示我们需要采取更加综合的措施来应对抗生素耐药性问题。

4. 生物技术应用:微生物在生物技术方面的应用越来越广泛。

例如,利用微生物生产生物柴油、生物氢气等可再生能源,以及利用微生物生产药物、食品等生物制品。

这些应用有望为环境保护和人类健康提供新的解决方案。

总之,近五年来微生物学领域的研究成果丰硕,这些成果不仅深化了我们对微生物的理解,而且为生态学、医学、环境保护等领域提供了新的思路和方法。

基因binning方法

基因binning方法

基因binning方法
基因binning是一种用于将环境样品中的DNA序列分组到不同的微生物群落中的方法。

这种方法通常用于元基因组学研究,旨在从环境样品中识别和分类微生物的基因组。

基因binning的主要步骤包括序列预处理、特征提取、聚类和分类。

首先,序列预处理阶段涉及到去除低质量序列、去除污染序列和对序列进行拼接。

这有助于提高后续分析的准确性和可靠性。

接下来是特征提取,这一步骤旨在从DNA序列中提取特征,比如GC含量、序列长度、碱基频率等。

这些特征可以帮助区分不同的微生物群落。

然后是聚类阶段,这一步骤使用聚类算法将类似的DNA序列分组到一起。

常用的聚类算法包括k-均值聚类、层次聚类和密度聚类等。

最后是分类阶段,通过比对已知的微生物基因组数据库,将聚类后的DNA序列进行分类,从而确定它们属于哪种微生物。

基因binning方法可以通过结合多种算法和工具来实现,例如MetaBAT、MaxBin、CONCOCT等。

这些工具可以帮助研究人员更准确地分析环境样品中的微生物群落,从而深入了解微生物在不同环境中的功能和多样性。

总的来说,基因binning方法在元基因组学研究中起着至关重要的作用,可以帮助科研人员理解微生物群落的结构和功能,为环境保护、生物技术和药物开发等领域提供重要的参考和支持。

单细胞基因组学的研究进展

单细胞基因组学的研究进展

单细胞基因组学的研究进展单细胞基因组学是一门兴起不久的新技术,它采用高通量单细胞分离和测序技术,通过单细胞之间的差异,探究不同个体或同一生物体内不同细胞之间的遗传变异和表达差异,为理解生物多样性和疾病发生机理提供了有力工具。

近年来,单细胞基因组学在解决一些科学难题和疾病治疗中发挥着越来越重要的作用,其研究进展也十分迅速。

一、单细胞基因组学技术的发展单细胞基因组学的研究可以追溯到上世纪60年代,但传统的DNA放大技术和检测技术限制了单细胞基因组学的发展。

直到2007年,科学家首次在单个人类卵细胞中确定了完整的基因组序列,这标志着单细胞基因组学的技术门槛已经被突破。

目前,单细胞分离的技术主要有显微操作、流式细胞术和微流控芯片等几种,其中微流控芯片因其操作简便、高通量、高质量的优势成为重要的单细胞分离方法。

同时,测序技术的不断发展也推动了单细胞基因组学的研究。

根据测序方法的不同,单细胞基因组学测序技术主要分为单端测序和双端测序,且短读长和长读长技术也有所突破。

目前,Illumina的NovaSeq 6000和OxfordNanopore的PromethION等高通量测序仪的问世,极大地提高了单细胞基因组的测序效率和产出品质。

二、单细胞基因组学的应用单细胞基因组学的应用涉及多个方面,如基因演化、发育生物学、肿瘤学、免疫学、神经科学、微生物学等等。

(一)肿瘤学在肿瘤治疗中,单细胞基因组学可以帮助研究人员更好地理解肿瘤的异质性和进化过程。

研究表明,肿瘤细胞之间有着显著的细胞异质性,针对单个肿瘤细胞的遗传变异进行个性化治疗,可以达到更好的治疗效果。

此外,通过对癌细胞和正常细胞之间的遗传变异进行比较,研究人员可以发现肿瘤细胞特异性突变,并开发出更有效的治疗方案。

(二)免疫学单细胞基因组学测序技术可以帮助研究人员揭示不同免疫细胞类型之间的基因表达和功能,在研究免疫细胞的发育和分化、免疫应答的机制和调节等方面有着广泛的应用前景。

人类基因组学研究的现状与未来发展趋势

人类基因组学研究的现状与未来发展趋势

人类基因组学研究的现状与未来发展趋势人类基因组学研究是一门近年来备受关注的科学研究领域,它通过分析人类基因组中的各种基因、基因组结构和功能,旨在揭示人类生物学的本质和进化历程。

本文将就当前的基因组学研究现状,以及未来的发展趋势进行探讨,并提出一些研究方向的思考。

一、基因组学研究现状基因组学研究已经走过了数十年的历程,取得了许多重要的研究成果。

当前基因组学研究主要包括以下几个方面。

1.基因组测序基因组测序是基因组学研究的基础和核心,也是最重要的研究手段之一。

早期的测序技术主要是Sanger测序,然而该技术不仅繁琐费时,而且成本高昂;后来随着高通量测序技术的不断发展,最终推出了目前主流的二代测序技术,如Illumina、Ion Torrent等。

这些技术具有快速、精确、高通量等特点,大大提高了基因组测序的效率和质量,为后续的研究铺平了道路。

2.基因组注释基因组注释是指将测序得到的DNA序列转化为具有生物学含义的信息,如基因的位点、功能和调节区域等。

基因组注释可以通过生物信息学方法进行,主要包括基因预测、转录本注释、蛋白质功能注释和遗传变异分析等,是深入理解基因组结构和功能的重要手段。

3.基因组功能研究基因组功能研究是基于基因组注释的信息,对基因组中的各种基因、基因调节区域和细胞功能进行深入研究。

这项研究包括功能基因组学、转录组学、表观遗传学、蛋白质组学等,为深入探究基因与生物学功能之间的关系提供了重要的理论基础和技术手段。

4.遗传变异和人类疾病研究遗传变异和人类疾病研究是基于基因组功能研究的基础上,研究人类疾病与基因遗传变异之间的关系。

通过分析基因组中的遗传变异,可以发现各种疾病的基因相关突变,从而深入研究人类疾病的发生、发展和治疗。

二、基因组学研究未来发展趋势基因组学研究前沿技术不断涌现,也衍生出许多新的研究方向和领域。

未来基因组学的发展趋势将有以下几个方面。

1.基因组编辑技术CRISPR技术的广泛应用和进一步的改进,将推动基因组编辑技术在医学、农业、环境等领域的应用,有望治愈许多尚无有效疗法的疾病,促进植物、动物遗传改良,解决环境污染等问题。

基因组文库的构建和池化筛选

基因组文库的构建和池化筛选

基因组文库的构建和池化筛选综述与专论?生物技术通报BloTECHNoLoGYBULLETIN201O年第5期基因组文库的构建和池化筛选陈献伟娜日苏朱超.王会'雷娜,高剑峰关伟军马月辉(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京100193;2石河子大学生命科学学院,石河子832003;广西大学动物科学技术学院,南宁530004;山西农业大学,太谷030801)摘要:作为物种保护策略的重要部分,建立濒危畜禽的基因组文库,可有效保存濒危畜禽种质资源.BAC(bacterialartificialchromosome)文库具有高容量,遗传特性稳定和嵌合体少等优点,因而被用于畜禽基因组文库的构建.对BAC文库的构建方法和文库池化筛选系统作一综述.关键词:BAC栽体基因组文库池化筛选ConstructionandScreeningofGenomicLibrary ChenXianweitNaRisuZhuChaofWangHuifLeiNa?GaoJianfengGuanWeijunMaYuehui ('InstituteofBeijingAnimalScienceandV eterinary,CAAS,Beijing100193;CollegeofLife Science,ShiheziUniversity,Shihezi832003; CollegeofAnimalScienceandTechnology,GuangxiUniversity,Nanning530004;ShanxiA griculturalUniversity,raigu030801)Abstract:ConstructionofthegenomicLibraryofdomesticanimalasthebasiccompone ntofs peciesconservationstrategycan preserveendangeredanimalgermplasmresourcesefficiently.Beingcapableofinsertinglarg efragments,maintainingthestabilityofin—sertedDNAinE.coli,producingfewchimerismes,BAClibraryhavebeencontributedtorese archesofconstructionofgenomiclibrary. ThispaperdescribedtheconstructionmethodandscreeningsystemofBAClibrary. Keywords:BACvectorsGenomiclibraryPoolingScreening高分子量的DNA文库是基因组研究的基础,如重要经济性状基因的图位克隆,比较基因组研究,基因组测序及物理图谱的构建.BAC载体具有容量大,遗传特性稳定和嵌合体少等优点,非常适合于基因组文库的构建.1BAC文库的研究进展基因组文库是利用DNA重组技术将某种生物细胞的核DNA的全部或大部分片段随机地连接到克隆载体上,之后转移到适当的宿主细胞中,通过细胞增殖而形成的各个片段的无性繁殖系的总集.基因组文库构建的关键取决于所使用的克隆载体.自Cohen等构建第一个质粒载体pSC101以来,相继出现了大量的克隆载体.克隆载体大致可分为噬菌体系列和人工染色体系列.前者主要包括质粒(plasmid),噬菌体(bacteriophage),柯斯质粒(cosmid,又称粘粒)等,其主要特点是载体在宿主细胞内能稳定遗传,易分离,转化效率高,但克隆容量有限,一般小于45kb.许多真核生物的基因庞大而复杂,难以克隆到这些载体中.后者主要有酵母人工染色体(yeastartificialchromosome,YAC),细菌人工染色体(bacterialartificialchromosome,BAC)以及可转化人工染色体(TransformationArtificialChromo—some,TAC)和哺乳动物人工染色体(mammalianarti—ficialchromosome,MAC)等,显着特点是载体的容载收稿日期:2009—12-29基金项目:国家科技支撑项目(2006BAD13BOB,2008BADB2B01),转基因重大专项(2008ZX08009-003),国家"863"计划项目(2006AA10Z1982007AA10Z170)作者简介:陈献伟,男,硕士,主要从事分子生物学研究工作;E.mail:****************通讯作者:关伟军,男,教授,博士生导师,主要从事动物细胞分子生物学方面研究工作;E—mail:********************.cn马月辉,男,研究员,博士生导师,主要从事动物遗传资源保护方面研究工作;E—mail:yuehui—**********12生物技术通报BiotechnologyBulletin2010年第5期能力大,约100—350kb.这些具有较大外源片段承受能力的人工染色体对于真核生物基因组文库的构建极为有利.近年来得到广泛应用的克隆载体主要是细菌人工染色体(BAC).细菌人工染色体是在大肠杆菌F一因子基础上发展而来的.F.因子的复制是严谨型的,在每个细胞中仅有1—2个拷贝,这样就减少了质粒所携带的外源片段发生重组的可能性,而且F.因子能携带的外源片段可达1mb,表明F一因子更适合于克隆大片段的DNA.BAC克隆体系的第一代载体pBAC108L(图1).pBAC108L能克隆的外源片段可达300kb,但它存在的一个问题是只有10%一50%的转化子是重组子.自从BAC载体问世以来,出现了许多目的在于增加易用性和用于特定系统和环境的修饰.pBeloBAC11和pBACe3.6是对pBAC108L进行修饰构建的载体,通常作为进一步修饰的基础载体(图2).pBeloBAC11代表了第二代的BAC克隆系统,也是应用非常广泛的一种BAC载体.其外源DNA片段的容量最大可至300kb以上,可应用于基因组文库的构建工作.主要特点是在pBAC108L的多克隆位点上增加了LacZ基因,可用于蓝白斑筛选.然而pBeloBAC11仍是低拷贝质粒.T7—?'_SP6SalINotIBHNotI卜口_[卜卜—)—EcoRV图1pBAC108L载体H/ndmBamHIrepE图2pBeloBACll载体Frengen等构建了pBACe3.6载体(图3).pBACe3.6是在pBAC108L的基础上构建的,但比pBeloBAC11修饰程度高.此外,它利用了不同于pBeloBAC11蓝白斑选择的另一选择机制,其多克隆位点位于蔗糖致死基因sacB上,这样重组克隆可以在含有蔗糖的培养基上进行阳性选择.OCM(R)mHIfl1lCIIf811c0RInO,SacIf2O)胁II(221PUC—LINKLI(766)LI(2012)ApaLI(2509)南R322NotI(2850)图3pBACe3.6载体1997年,Hamilton等"结合根癌农杆菌双元载体和BAC载体的特点,构建了一种"双元BAC载体(abinaryBAC)",即BIBAC.BIBAC作为第三代文库载体,不仅具有第二代载体的特征,而且有植物2010年第5期陈献伟等:基因组文库的构建和池化筛选转化的功能.BIBAC转化技术在双子叶植物中已经建立,Hamilton等'通过农杆菌介导的方法把克隆在BIBAC2中的完整的150kb大小的人类DNA片段转进了番茄和烟草.TAC(transforma.petentartificialchromosome)也是一种直接用于转化的人工载体.1999年,Liu等结合PAC载体和双元载体的特点,构建了植物可转化基因人工染色体TAC载体Pyltae7和Pyhac17.TAC载体能在大肠杆菌和根癌农杆菌中以单拷贝形式复制.目前,已有人和一些哺乳动物的基因组DNABAC文库建成,如猪",牛,大熊猫"和鲶鱼H等动物.通过BAC文库的构建,不仅长久而有效地保存动物基因遗传资源,而且,为进一步研究,开发和利用其与重要经济性状,生殖和遗传性疾病相关的功能基因,提供可靠的基因材料平台.2BAC文库的构建方法基因组DNA文库的构建流程相对简单,但其需要很多特殊的处理以及必要的仪器设备,成功的关键都体现在操作的细节上.BAC文库的构建过程包括以下几个步骤.2.1BAC载体的制备载体制备的好坏,直接关系到文库中空白载体的比例和文库的质量,载体的纯度越高,获得阳性克隆的概率越高,文库的质量也越好.采取酶切的同时进行彻底的脱磷处理,以减少或避免空白载体的比例,保证其符合建库要求.载体的制备主要包括BAC载体的大量提取和纯化,CsCL.EtBr密度梯度离心纯化得到的超螺旋质粒,BAC载体的后期处理(酶切和去磷酸化),载体脱磷效果检测,载体自连回收.2.2高分子量(HMW)DNA的制备由于构建BAC文库需要得到尽可能完整的大片段DNA,因此,首先要保证将细胞核包埋在琼脂糖凝胶块中的质量,即细胞核的质量和浓度,琼脂糖凝胶的浓度等.而且如果是组织样品,一般使用液氮将组织捣碎,并在整个研磨过程中使组织浸泡在液氮中,然后包埋在低熔点琼脂糖中形成"Plugs",以此来保护核DNA免受降解.2.3高分子量DNA的不完全消化高分子量DNA的不完全消化的目的使通过限制性内切酶的不完全消化,产生大量比较适合和集中的片段,一般通过脉冲场凝胶电泳进行两次片段选择'.DNA的分离一般有一次尺度选择和二次尺度选择(尺度选择即脉冲电泳),在脉冲场电泳条件下,由于不同分子量的DNA片段发生"共迁移",在大片段中混有很多小片段DNA,而这些小片段DNA 在连接过程中效率要明显高于大片段DNA,从而影响基因组文库的构建质量.二次尺度选择法得到的DNA连接转化效率较高,转化后插入的片段整齐度好,空载率低.为了获得纯度高,含量多的大片段,减少大片段的降解,同时又尽可能的去除小片段,采用二次尺度法进行大片段DNA的分离,按照部分酶切所确定的最佳酶用量,对基因组Plugs进行大量酶切,然后进行脉冲场电泳.2.4大片段DNA和载体的连接大片段DNA能否有效地连接到载体上,主要取决于插入片段与载体的比例,对于不同的生物采用的比例不同,大部分处于1:5—15(摩尔比)范围.2.5将连接产物转化入受体细胞对于转化大肠杆菌而言,电转化是目前使用最普遍的一种方法.研究表明,文库中载体的平均插入大小主要与转化效率相关.插入片度越大,转化效率越低;反之,越高.此外,转化条件也直接影响转化效率,插入片段大小及假阳性克隆的含量.2.6挑选阳性克隆,构建文库阳性克隆的分检有人工和使用机器手技术两种.一般通过lacZ的插入失活,显示蓝白斑的负同选择来筛选重组子,但是在基因组文库构建中常常发现有1%一10%左右的假阳性,用机器人操作时假阳性更高.现在又产生了正向选择的BAC载体pBACe3.6,pBAC/SACB¨,利用sacB的插入失活,产生的零背景可使机器人进行挑选重组子时不必进行菌落间的分辨,便于自动挑取收集.2.7文库的保存管理与质量检测文库构建完成后,还需要对文库进行评价,其质量的高低标准包括文库中克隆的数量,平均插入片l4生物技术通报BiotechnologyBulletin2010年第5期段的大小,克隆的稳定性,细胞器DNA的含量以及假阳性克隆的含量等.3BAC文库的池化和筛选基因组BAC文库有数万到数十万个克隆组成,因此建立高效的管理和筛选系统是必要的.筛选系统有PCR筛选系统和Southern杂交筛选系统两种.3.1PCR筛选系统建立PCR筛选系统需要对所有的克隆进行保存和池化.整个BAC文库由若干个超级池组成,每个超级池有10个384孔板组成.将一个超级池的行克隆,列克隆和每板的克隆分别合并成池,提取质粒DNA作为第二步PCR筛选的模板,同时将10个板的克隆合并提取DNA,即有了第一步筛选超级池的DNA.对BAC文库进行两步.3D筛选的过程:首先,用目的序列的PCR引物筛选文库的若干个超级池的DNA,得到阳性超级池号;之后用阳性超级池的板池,行池,列池的DNA进行第二步筛选,得到阳性的板池号,行池号,列池号;从冻存的文库中依照筛选结果得出的克隆地址,挑出阳性克隆,再次做PCR验证.Bonet等¨构建了野草莓的BAC文库,共有18432个克隆,存于48块384孔板中,压缩到48个96孔板中.他将每6块96孔板的克隆混在一起,共形成8个超级池.用70个分子标记进行PCR分析,以超级池质粒为模板通过PCR的方法确定含有目的片段的阳性单克隆.Wang等.构建了尖吻鲈的BAC文库,49152个克隆保存在128块384孔板中,由11个超级池构成,每个超级池分成48个96 孔板,对文库进行超级池,板池和行列池3步法筛选,用24个微卫星和15个EST对文库进行PCR筛选表明文库具有较好的基因组覆盖率.3.2HD杂交膜筛选系统一般材料BAC文库库容量都是数以万计,若同时对这些数目庞大的BAC进行分析,非常困难.常规BAC文库的研究一般都是以尼龙膜为载体,用机械手将整个文库顺序点到膜上.将膜在固体培养基上培养一段时间后进行菌落原位裂解,将DNA结合在膜上,再用特异性探针进行Southern杂交筛选阳性克隆.每张膜可容纳50000以上的克隆.一个库用6—7张膜就可以包括.杂交膜筛选缺点是Southern杂交要用到同位素,存在假阳性和污染,放射性元素对人和环境都会产生影响,成本也高.对于功能基因克隆的筛选,用PCR筛选系统得到的结果比从高密度杂交膜筛选系统得到的结果更为可靠,假阳性少,而且方法简单,快速.但是对于构建大区域的物理重叠群,高密度膜杂交筛选阳性克隆可以一次得到一个标记的所有重叠克隆,更有利于快速的构建BAC重叠群.4展望细菌人工染色体(BAC)具有容量大,易于分离和操作等特性,比其它载体系统构建的基因组文库有更高的覆盖率和稳定性.利用BAC文库容量大的特点,进行基因筛选,目的基因定位,表达调控等研究是BAC文库利用的发展方向.BAC文库将在动物基因资源保存,基因组学,后基因组学等研究中发挥重要的作用.参考文献[1]QuiniouSM,WaldbieserGC,DukeMV,eta1.Afirstgeneration BACbasedphysicalmapofthechannelcatfishgenome.JBMCGe? 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微生物学中的新技术与应用

微生物学中的新技术与应用

微生物学中的新技术与应用微生物学是研究微生物及其与生物、环境、工业等之间关系的学科。

随着科技的不断发展,微生物学中也不断涌现出各种新技术和应用,为人类的健康、环境保护、食品安全、工业生产等领域带来了福音。

一、基因编辑技术CRISPR/Cas9基因编辑技术是继PCR、NGS后微生物学领域的又一重大突破,它性能稳定,简单易用且成本较低,已经成为微生物学研究中最热门的工具之一。

CRISPR/Cas9基因编辑技术可将基因定点进行编辑、插入、修复、删减等操作,它可以用来研究微生物生长、代谢和耐药机理等,也可以用于微生物与宿主之间的相互作用研究、基因功能发现、靶向治疗等方面。

二、元基因组学技术元基因组学技术最初用于分析环境样品中的微生物群体,以便于了解它们的物种组成和功能结构。

随着技术的不断完善和深入,元基因组学也渐渐应用到单细胞分离、活体培养等方面。

它可以探究微生物的代谢途径、分子生态、生长调控、毒性机制等,对于微生物生态学、微生物多样性与进化等领域具有深远的意义。

三、生物气候调节技术生物气候调节技术是指利用微生物来控制大气、水文、生物等自然环境中的物质循环和动态平衡。

它可以通过改变微生物群落的数量、种类、代谢方式等来调节自然环境中的气候和能源,例如利用微生物生产生物气,或者利用微生物群落帮助植物吸收二氧化碳、氮、磷等元素。

这项技术已经应用于生态学、环境保护、农业等领域,为人类的环境可持续发展提供了新的思路和途径。

四、应用基因组学技术应用基因组学技术是指利用微生物基因组信息来发现新生物及其途径和开发新产物,比如新型抗生素、新型酶、新型发酵剂等。

应用基因组学技术可以加快微生物的研究和利用进程,推动微生物资源的合理开发和利用,为人类健康、农业、工业等领域的发展提供了创新和支持。

五、微生物生物学测序技术微生物生物学测序技术是一种环境DNA测序、微生物环境学的新技术,它将微生物群落中的DNA摄取、放大、测序,通过分析DNA序列来了解不同微生物在同一环境中的数量和比例以及它们在环境中的作用。

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