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World File Search System操纵子
从复杂的陆地栖息地恢复高度连续的基因组，揭示了超过 15,000 种新的原核生物物种，并扩大了对土壤和沉积物微生物群落的表征
基因组对于理解微生物生态学和进化至关重要。高通量、长读长 DNA 测序的出现使得从环境样本中大规模恢复微生物基因组成为可能。然而，由于这些环境极其复杂，扩大土壤和沉积物的微生物基因组目录一直具有挑战性。在这里，我们对在丹麦收集的 154 个土壤和沉积物样本进行了深度、长读长纳米孔测序，并通过优化的生物信息学流程恢复了 15,314 个新微生物物种的基因组，其中包括 4,757 个高质量基因组。恢复的微生物基因组涵盖 1,086 个新属，并为 612 个先前已知的属提供了第一个高质量参考基因组，将原核生物生命树的系统发育多样性扩大了 8%。长读长组装体还能够恢复数千个完整的 rRNA 24 操纵子、生物合成基因簇和 CRISPR-Cas 系统，而这些系统在之前的陆地基因组目录中都未被充分代表且高度碎片化。此外，将恢复的 MAG 整合到公共基因组数据库中可显著提高土壤和沉积物宏基因组数据集的物种级分类率，从而增强陆地微生物组表征。通过这项研究，我们证明了长读长 29 测序和优化的生物信息学能够以经济高效的方式从高度复杂的生态系统中恢复高质量的微生物 30 基因组，而生态系统仍然是最大的未开发生物多样性来源，可用于扩展基因组数据库和填补生命之树的空白。32
多元素：Greengate克隆的多重体系结构
植物的遗传修饰从根本上依赖于定制的向量设计。转基因构建体的不断增长的复杂性导致模量克隆系统的采用增加，以易于使用，成本效益和快速原型制作。绿色门是一个模块化克隆系统，专门针对设计定制的单个转录单元向量，用于植物转化 - 这也是其最大的缺陷。Multi-Green旨在解决格林盖特的局限性，同时保持原始Greengate套件的语法。主要限制多元地址为1）串联多路复用，2）并行多路复用，3）通过二进制中间体重复转录单位组装的循环。多元素使用额外的1级载体矢量套件有效地将定制转录单元连接起来，该载体是在最终（最终级别2级）缩合多个转录单元之前的单个转录单元的组装点。具有多元素1矢量尺度的组装，最大速率为2 * d log 6 n e +3天+3天，其中n代表转录单元的数量。此外，多绿色级别1受体向量是二进制向量，可直接用于植物转移以进一步最大化原型速度。Multigreen是原始Greengate体系结构语法的1：1扩展，已被证明可以有效地组装具有多个转录单元的质粒。Multigreen当前支持我们的许多内部多转录单元组件，并将成为更复杂的克隆项目的宝贵策略。多射线已通过使用细菌中的紫罗兰菌中的曲折紫紫胶操纵子进行验证，并通过在planta功能验证中对Ruby Reporter进行解构。
CRISPR SWAPnDROP
生物技术、合成生物学和基础研究对多种染色体修饰的需求要求开发新技术。利用 CRISPR SWAPnDROP，我们将基因组编辑的极限扩展到细菌物种之间大规模体内 DNA 转移。其模块化平台方法有助于物种特异性适应，从而在各种物种中实现基因组编辑。在这项研究中，我们展示了 CRISPR SWAPnDROP 概念在模型生物大肠杆菌和目前增长最快、与生物技术相关的生物弧菌中的实现。我们展示了 151kb 染色体 DNA 在大肠杆菌菌株之间以及从大肠杆菌到弧菌的切除、转移和整合，而无需大小限制的中间 DNA 提取。随着大肠杆菌 MG1655 野生型乳糖操纵子的转移，我们在弧菌中建立了功能性的乳糖和半乳糖降解途径，以扩展其生物技术谱。我们还转移了大肠杆菌 DH5 α lac 操纵子，使 V. natriegens 能够进行 α 互补 - 这是朝着超快速克隆菌株迈出的一步。此外，CRISPR SWAPnDROP 旨在成为基因组工程的瑞士军刀。其应用范围包括无疤痕、无标记、迭代和并行插入和删除、基因组重排以及菌株间和物种间的基因转移。模块化特性有利于 DNA 库应用和标准化部件的回收利用。其新颖的多色无疤痕共选择系统显著提高了单次编辑的编辑效率，四次编辑的编辑效率提高到 83%，并在整个组装和编辑过程中提供视觉质量控制。
奇异变形杆菌泛基因组景观中未表征和谱系特异性的附属基因
摘要 奇异变形杆菌是一种革兰氏阴性细菌，以其独特的群集运动能力和尿素酶活性而闻名。之前对四种菌株的蛋白质组学报告假设，与其他革兰氏阴性细菌不同，奇异变形杆菌可能不会表现出基因含量的显著种内变异。然而，目前还没有对来自各种来源的大量奇异变形杆菌基因组进行全面分析以支持或反驳这一假设。我们对 2,060 个变形杆菌基因组进行了比较基因组分析。我们对从美国三家大型学术医疗中心的临床标本中回收的 893 个分离株的基因组进行了测序，结合了来自 NCBI Assembly 的 1,006 个基因组和从公共域中的 Illumina 读取中组装的 161 个基因组。我们使用平均核苷酸同一性 (ANI) 来划分物种和亚种，使用核心基因组系统发育分析来识别高度相关的 P. mirabilis 基因组簇，并使用全基因组注释来识别模型 P. mirabilis 菌株 HI4320 中不存在的感兴趣基因。在我们的队列中，Proteus 由 10 个已命名的物种和 5 个未表征的基因组物种组成。P. mirabilis 可细分为三个亚种；亚种 1 占所有基因组的 96.7% (1,822/1,883)。P. mirabilis 全基因组包括 HI4320 之外的 15,399 个基因，其中 34.3% (5,282/15,399) 没有推定的指定功能。亚种 1 由几个高度相关的克隆群组成。编码假定面向细胞外的蛋白质的噬菌体和基因簇与克隆群相关。在泛基因组中可以识别出模型菌株 P. mirabilis HI4320 中不存在但与已知毒力相关操纵子具有同源性的未知基因。
在微生物 CRISPR 干扰中使用缩短和随机 sgRNA 文库筛选新靶基因
摘要：CRISPR 干扰（CRISPRi）筛选已用于使用单分子向导 RNA（sgRNA）文库识别与特定表型相关的靶基因。在 CRISPRi 筛选中，包含原始靶标识别序列的随机 sgRNA 文库的大小很大（∼ 10 12 ）。在本文中，我们证明 sgRNA 中的靶标识别序列（TRS）的长度可以从原来的 20 个核苷酸（N 20 ）缩短到 9 个核苷酸（N 9 ），这仍然足以使 dCas9 抑制大肠杆菌木糖操纵子中的靶基因，无论其与启动子还是开放阅读框区结合。基于结果，我们构建了 TRS 长度 5′ 缩短的随机 sgRNA 质粒文库，并通过对从 Xyl − 表型细胞中纯化的 sgRNA 质粒进行桑格测序来识别木糖代谢靶基因。接下来，利用随机 sgRNA 文库筛选靶基因，以增强合成大肠杆菌细胞中紫色素的产生。通过分析深紫色菌落中 sgRNA 质粒中的 TRS 冗余度，选择了 17 个靶基因。其中，已知有 7 个基因（tyrR、pykF、cra、ptsG、pykA、sdaA 和 tnaA）可增加细胞内 L-色氨酸池（紫色素的前体）。17 个细胞中每个靶基因有一个缺失，紫色素的产量显著增加。这些结果表明，使用缩短的随机 TRS 文库进行 CRISPRi 可以简单且经济高效地进行基于表型的靶基因筛选。关键词：CRISPR 干扰、失活 Cas9、随机文库、缩短的 sgRNA、靶标识别序列、紫色素、基于表型的靶标筛选■简介
同伴社区杂志
系统发育上多样的蓝细菌生物矿物质内化碳酸钙（IACC）夹杂物。这包括微囊属的几种基因型，这是一种在淡水生态系统中在全球范围内发现的潜在有毒的鲜花形成的蓝细菌。虽然我们忽略了IACC的生物学功能和推动其形成的分子机制，但该过程可能会影响局部地球化学循环和/或用于生物修复策略。最近，发现了该生物矿化途径的标记基因，名为CCYA。但是，由CCYA编码的结石蛋白的功能仍然未知。在这里，基于RNA-seq方法，我们在24小时的白天/夜间周期中评估了CCYA基因在微囊藻PCC 7806中的表达。CCYA基因在晚上的下半场显示出清晰的白天/夜间表达方式，最大的转录物丰度。这与IACC生物矿化与光合作用相关的假设是一致的，因此也可能遵循白天/夜间周期。此外，在同一DNA链上，几个基因直接共定位于CCYA的上游和下游，显示出相似的表达模式，包括编码钙/质子兑换剂的CAX基因，以及编码蛋白质的基因，该基因在许多IAIACC-FORMORMERIA的n-N-末端区域中也存在于n-末端的蛋白质。这表明它们都可以成为操纵子的一部分，并且可能在IACC组中发挥一致作用。最后，其他几个参与碳浓缩机制和钙转运的基因显示出类似于CCYA的表达模式。总体而言，这项研究提供了一份候选基因列表，这些基因可能与蓝细菌对IACC的生物矿化有关，并且在将来可以通过生物化学和遗传学方法进行分析。
使用跨越生命的王国的重试改善了柔性DNA生产的体系结构
图1。对影响RT-DNA产生的反性NCRNA的修改。a。下面的Eco1 119反元操作子的示意图，以及上面的NCRNA（粉红色）转换为RT-DNA（蓝色）。b。分析120的内源性RT-DNA在BL21-AI野生型细胞（WT）中产生的内源性RT-DNA和RetroN 121操纵子（KO）的敲除。c。 RT-DNA的QPCR分析示意图。蓝色/黑色底漆对将使用122 RT-DNA和质粒的MSD部分作为模板进行扩增。红色/黑色底漆对仅使用123作为模板进行扩增。d。 QPCR仅在质粒上富集RT-DNA/质粒模板，相对于未诱导的条件，124。圆圈显示三个生物学重复中的每一个。e。 125个变体库构建和分析的示意图。f。 RT-DNA测序准备管道的示意图。g。 126每个茎长度变体的相对RT-DNA丰度占WT的百分比。圆圈代表三个127个生物学重复中的每一个。wt长度以蓝色显示，并以100％的虚线显示。h。示意图说明128 reton ncRNA的A1和A2区域。i。 A1/A2区域的变体与129 MSD环中的条形码链接用于测序。j。每个A1/A2长度变体的相对RT-DNA丰度占WT的百分比。130个圆圈代表三个生物学重复中的每一个。wt长度以蓝色显示，并以131％的虚线100％显示。补充表1中的所有统计数据。132
第 01 章 CRISPR 技术在开发针对家禽各种疾病的疫苗和免疫中的应用 Tazeen Ahsan，Aqsa Zahoor，Sa
第 01 章 CRISPR 技术在开发家禽各种疾病疫苗和免疫中的应用 Tazeen Ahsan、Aqsa Zahoor、Saba Majeed、Hamad ur Rehman、Moazam Ali Khan、Muhammad Ali、Syeda Fakhra Waheed、Abid Hussain 和 Muhammad Asim 微生物研究所、兽医学学院、兽医和动物科学大学、拉合尔主校区 流行病学和公共卫生系、兽医和动物科学大学、拉合尔主校区 动物生产和技术学院、动物育种和遗传学系、兽医和动物科学大学、拉维校区家禽研究所、拉瓦尔品第 畜牧业和奶牛发展部 莱亚兽医和动物科学学院。比姆贝尔阿扎德查谟和克什米尔大学兽医学系、兽医学和动物科学学院 *通讯作者：Tazeen Ahsan (tazeenahsan98@gmail.com) 摘要 CRISPR 是一种现代基因组编辑方法，为疫苗和免疫的开发以及其在生物学不同领域的其他几种用途铺平了道路。CRISPR-Cas9 系统最初是在原核生物中发现的。CRISPR-Cas 9 系统的组成部分包括 Cas 操纵子、富含 AT 的梯子和由独特间隔序列分隔的重复序列。它已用于遗传学研究、生物医学建模和诊断等领域以及其他医学研究。基因组编辑技术也已用于开发针对家禽各种疾病的疫苗，本章也详细讨论了这种用途。CRISPR 技术与传统的活疫苗和减毒疫苗生产相比具有许多优势。我们可以修改疫苗生产策略，以通过考虑家禽疫苗接种和免疫技术的克服和缺点来免疫家禽。CRISPR 技术可以成为未来针对病毒和细菌性疾病对鸟类进行疫苗接种和免疫的一种方式。关键词 CRISPR 技术、CRISPR-Cas 9 系统、基因组编辑技术、生物医学建模、诊断学、疫苗生产
联合工程服务（考试）TNPSC-教学大纲生物技术（PG标准）
（PG标准）代码：461单元I：细胞和分子生物学：STR分析，其他构型分析，生物反应器尺度上升，生物过程的建模和模拟，酶系统中的生物反应器考虑。细胞，细胞系，细胞培养，细胞细胞器及其功能，细胞分裂的类型，细胞周期及其调节机制。传输机制（被动，主动，ATPase泵和Na+/K+泵），受体，信号转导，信号扩增的二次信使的模型，核酸的结构，原核生物中的复制，转录，翻译，翻译和DNA修复机制。启动子，增强子和转录因子。遗传代码和LAC和TRP操纵子。生物化学和微生物学：碳水化合物，脂质，核酸和蛋白质的结构，功能和代谢。酶及其机制。电子传输链系统，高能化合物和还原等效物。微生物学的历史，微生物的分类，结构组织和微生物的繁殖。微生物，一级和继发代谢产物及其应用的物理和化学控制。基因工程：基因，控制基因表达，限制酶，载体（原核和真核）DNA和基因组文库的构建。食品化学和营养：碳水化合物，蛋白质和脂质及其功能性能，颜料，食物风味，酶活性，酶促和非酶褐变。营养：均衡饮食，必需氨基酸和必需脂肪酸，水溶性和脂溶性维生素，矿物质在营养中的作用，共同因素，抗营养素，营养素，食品，食物，食物中的水分，食物，化学和生物化学变化，在处理和储存过程中。食品添加剂，JECFA在食品添加剂安全评估中的作用，定义，化学结构，食品加工中的作用和产品最终特征，营养障碍，
pH选择在热带土壤缩影
一氧化二氮（N 2 O）是一种具有臭氧破坏潜力的温室气体，通过将N 2 O还原酶（NOSZ）催化的微生物还原为二氮的微生物减少来减轻。具有NOSZ活性的细菌已在pH pH中进行了研究，但低pH n 2 o的微生物学仍然难以捉摸。在波多黎各的Luquillo实验林中收集了热带森林土壤，并以低（0.02 mm）和高（2mm）N 2 O评估的n 2 O减少pH 4.5和7.3的n 2 O评估的n 2 O n 2 o。所有消耗n 2 o的缩影，滞后时间长达7个月，在2 mm n 2 o的缩影中观察到。比较元基因组分析表明，在两个N 2 O喂养方案下，若二环科在环状菌道中占主导地位。在pH 4.5时，peptococaceae在高N 2 O中占主导地位，而低N 2 O微型粒子中的杂种细菌科。从n 2 O还原的微型启发中回收的十七个高质量的元基因组组装基因组（MAG）具有NOS操纵子，所有八个MAGS均来自含有NOSZ型的酸性微观元素，含有NOSZ类型NOSZ和缺乏亚硝酸盐还原酶基因（NIRS / K）。从pH 4.5缩影中回收的八个MAG中的五个代表了新的分类单元，表明在酸性热带土壤中存在未开发的N 2 O还原多样性。对pH 3.5–5.7土壤元素组数据集的调查显示，NOSZ基因通常发生，这表明酸性土壤中N 2 O的降低潜力的广泛分布。