抽象类胡萝卜素是色素分子,在着色植物,藻类和其他生物中起重要作用。这些分子表现出各种生物学活性,例如抗癌,抗病毒和抗氧化活性。它们的市场规模较大,主要用于食品,饲料和化妆品行业。现有的类胡萝卜素的供应链主要基于从植物中提取和/或某些类胡萝卜素的化学合成。但是,这些策略具有各种限制和缺点,例如受到气候变化的影响,更困难和昂贵的提取过程和环境问题。微生物生物合成是一种克服这些问题并在短时间内为工业生产提供优势的有效方法。在这项研究中,我们旨在使用遗传设计的微生物生产具有生物合成的高添加类胡萝卜素。 内生假单胞菌sp。 102515的基因组与CRISPR-CAS9和Zeaxantin葡萄糖硅氧转移酶(CRTX),番茄红素β-溶质酶(CRTY)和β-胡萝卜素羟化酶(CRTZ)的基因排列。 假单胞菌sp。 102515的δCRTX,δCRTY和δCRTZ突变菌株。 另一方面,产生了携带CRTW,TıPep和Vajah-CACCS M40基因的过量表达质粒,并转染素以合成astantin,firakanine和capantine/capantine/capsorubin与CRTX突变体的突变体合成。 因此,这项研究导致了基因工程和内生细菌中有价值的类胡萝卜素的生物合成。在这项研究中,我们旨在使用遗传设计的微生物生产具有生物合成的高添加类胡萝卜素。内生假单胞菌sp。102515的基因组与CRISPR-CAS9和Zeaxantin葡萄糖硅氧转移酶(CRTX),番茄红素β-溶质酶(CRTY)和β-胡萝卜素羟化酶(CRTZ)的基因排列。假单胞菌sp。102515的δCRTX,δCRTY和δCRTZ突变菌株。另一方面,产生了携带CRTW,TıPep和Vajah-CACCS M40基因的过量表达质粒,并转染素以合成astantin,firakanine和capantine/capantine/capsorubin与CRTX突变体的突变体合成。因此,这项研究导致了基因工程和内生细菌中有价值的类胡萝卜素的生物合成。从突变菌株和过度表达菌株获得的额外纹理表明,遗传设计的菌株产生相关的类胡萝卜素,例如玉米黄嘌呤,β-胡萝卜素和番茄红素。
范围:甜菜红素色素因其生物活性和抗炎特性而日益受到重视,尽管缺乏研究来证明单个甜菜红素的贡献。本文旨在比较四种主要甜菜红素对炎症和细胞保护标志物的影响,并强调两个主要亚类:甜菜红素和甜菜黄素之间潜在的结构相关关系。方法和结果:小鼠 RAW 264.7 巨噬细胞在与浓度为 1 至 100 µ M 的甜菜红素 (甜菜红素、新甜菜红素) 和甜菜黄素 (印度黄素、淡黄素 I) 孵育后,受到细菌脂多糖的刺激。所有甜菜红素均抑制促炎标志物 IL-6、IL-1 𝜷 、iNOS 和 COX-2 的表达,且甜菜红素的效果比甜菜黄素更强。相反,HO-1 和 gGCS 表现出混合且仅适度的诱导作用,而甜菜红素的效果更为突出。虽然所有甜菜红素都抑制了超氧化物生成酶 NADPH 氧化酶 2 (NOX-2) 的 mRNA 水平,但只有甜菜红素能够抵消过氧化氢诱导的活性氧 (ROS) 生成,这与它们的自由基清除潜力一致。此外,甜菜红素具有促氧化特性,使 ROS 生成量超过过氧化氢刺激。结论:总之,所有甜菜红素都表现出抗炎特性,尽管只有甜菜红素表现出自由基清除能力,这表明在氧化应激条件下可能存在不同的反应,这需要进一步研究。
CRISPR/Cas9 基因组编辑是一种现代生物技术方法,用于改良植物品种,仅改变特定品种的一个或几个性状。然而,由于缺乏对关键基因的了解、幼苗期较长以及特定品种的整株植物难以再生,这种技术不能轻易用于改良柑橘果实的品质性状。在这里,我们介绍了一种基因组编辑方法,目的是生产果实中同时含有番茄红素和花青素的柑橘幼苗。我们的方法采用双单向导 RNA (sgRNA) 定向基因组编辑方法来敲除果实特异性的 β-环化酶 2 基因,该基因负责将番茄红素转化为 β-胡萝卜素。两个 sgRNA 同时靶向该基因以产生大量缺失,并在两个 sgRNA 靶标中诱导点突变。农杆菌 EHA105 菌株用于转化五种不同的花青素甜橙(属于 Tarocco 和 Sanguigno 品种组)和“Carrizo”枳橙(一种柑橘砧木)作为柑橘转化的模型。在目标区域测序的 58 个小植株中,86% 成功编辑。最常见的突变是缺失(从 -1 到 -74 个核苷酸)和插入(+1 个核苷酸)。此外,在六个小植株中发现了一个新事件,包括两个 sgRNA 之间区域的倒置。对于发生单个突变的 20 个小植株,我们排除了嵌合事件。小植株在营养组织中没有表现出改变的表型。据我们所知,这项工作是使用基因组编辑方法潜在改善柑橘水果品质性状的第一个例子。
番茄的遗传基础狭窄,给育种带来了严峻挑战。因此,随着成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 相关蛋白 9 (CRISPR/Cas9) 基因组编辑的出现,快速高效的番茄育种已成为可能。番茄的许多性状已使用 CRISPR/Cas9 进行编辑和功能表征,例如植物结构和花的特性(例如叶、茎、花、雄性不育、果实、单性结实)、果实成熟、品质和营养(例如番茄红素、类胡萝卜素、GABA、TSS、花青素、保质期)、抗病性(例如 TYLCV、白粉病、晚疫病)、非生物胁迫耐受性(例如热、旱、盐度)、CN 代谢和除草剂抗性。CRISPR/Cas9 已被证明可用于将野生近缘种的优良性状从头驯化到栽培番茄,反之亦然。 CRISPR/Cas 的创新允许使用在线工具进行单向导 RNA 设计和多路复用、克隆(例如 Golden Gate 克隆、GoldenBraid 和 BioBrick 技术)、强大的 CRISPR/Cas 构建体、高效的转化方案(例如农杆菌)和用于 Cas9-gRNAs 核糖核蛋白 (RNPs) 复合物的无 DNA 原生质体方法、Cas9 变体(例如无 PAM 的 Cas12a 和 Cas9-NG/XNG-Cas9)、基于同源重组 (HR) 的双生病毒复制子基因敲入 (HKI) 以及碱基/引物编辑(Target-AID 技术)。这篇小型评论重点介绍了 CRISPR/Cas 在番茄快速高效育种方面的最新研究进展。
摘要 从寡核苷酸定向诱变 (ODM) 到 CRISPR 系统,基因组编辑工具都使用合成寡核苷酸进行核苷酸的靶向交换。目前,大多数基因组编辑方案依赖于具有体细胞克隆变异和植物再生限制的体外细胞或组织培养系统。因此,我们在此报告了一种用于优化 ODM 的替代植物细胞测试系统,该系统基于将寡核苷酸溶液注射到单倍体玉米幼苗的顶端分生组织区域。使用 5′-荧光素标记的寡核苷酸,我们检测到合成 DNA 分子在茎尖分生组织细胞和叶原基维管束中的积累。为了沉默或敲低体细胞中的八氢番茄红素去饱和酶基因,将带有 TAG 终止密码子的 41 碱基长的单链寡核苷酸注射到玉米幼苗中。我们检测到长出的 M1 幼苗长出了带有白色条纹或浅绿色的叶子。白色条纹的共聚焦显微镜显示,除了叶绿素荧光缺乏的组织区域外,白色条纹中还存在含叶绿素的细胞。对白色条纹的 DNA 样本进行 Ion Torrent 测序表明,八氢番茄红素去饱和酶基因中的 TAG 终止密码子的读取频率为 0.13–1.50%。在将寡核苷酸分子注射到玉米幼苗的茎尖分生组织区域后,出现褪绿异常支持了寡核苷酸分子的诱变性质。所述方案为在幼苗早期阶段表征具有不同化学性质的诱变寡核苷酸的功能以及在植物水平上测试各种处理组合的效率提供了基础。
17 1210 1240 UTD 3W MOORE, ROBERT CUMMINGS, TRACY I2201 1.3 18 1210 1240 UTD 6W TATE, PAUL TAYLOR, DANIEL I2201 1.3 19 1210 1240 OFT 6W MENTZER, THOMAS JONES, AMINAH# N3101 1.3 双倍 20 1210 1240 OFT 9W SURDEL, RICHARD# ARMSTRONG, ZION# C3101 1.3 21 1330 1400 UTD 5W LAWRENCE, WILLIAM REICHERS, HUNTER I2201 1.3 22 1330 1400 OFT 2W REESE, THOMAS# MAYES, GABRIELLA I3202 1.3 NET 1210 23 1330 1400 OFT 8W YOUNG II, BENJAMIN LILLEY JR, JUSTIN I3202 1.3 **从双打改为单打 24 1450 1520 UTD 7W BOYER, BENNETT KELLY, SAMUEL C2202 1.3 NLT 1610 25 1450 1520 OFT 7W Turner, Steven BURKE, JOSHUA C2201 1.3 NLT 1610 26 1610 1640 UTD 6W REESE, THOMAS# WYNN, JAMES I2201 1.3 27 1610 1640 OFT 3W LINSCOTT, JASON# CRANE, ELLIOTT# C3101 1.3 28 1610 1640 OFT 6W TANNER, JOSEPH JONES, AMINAH# N3201 1.3 DOUBLE 29 1730 1800 UTD 5W MOORE, KEVIN GONCALVES, GABRIEL I2201 1.3 30 1730 1800 OFT 8W VIRGILIO, JOE SANKAR, AIDAN# C3101 1.3 **从 LILLEY 更改为 SANKAR 31 1850 1920 UTD 4W LINSCOTT, JASON# TURCOTTE, MATTHEW I2201 1.3 32 1850 1920 UTD 5W REESE, THOMAS#莫利,凯尔 I2103 1.3 33 1850 1920 UTD 7W 汤姆斯,克里斯托弗 罗莎,加布里埃尔 I2103 1.3 34 2010 2040 UTD 3W 贾丁,汤姆 加拉格尔,托马斯 I2201 1.3
具有可调机械性能的水凝胶已被设计为哺乳动物细胞的矩阵,并允许对细胞命运和功能的动态,机械响应的操纵。最近的研究产生水凝胶,其中生物感受器将光学信号转化为水凝胶力学的可逆变化。他们的初始应用提供了对机械生物学的重要见解,但更广泛的实现受到少量动态可寻址的限制。在此,通过开发具有可逆性调节的基于光感受器的水凝胶来克服这种限制,从≈800pa到SOL状态。水凝胶基于星形的聚乙烯乙二醇,用红色/远红色光感受器植物色素B(Phyb)或植物色素相互作用因子6(PIF6)功能化。用红光照明后,Phyb与PIF6异构二聚体,从而交联聚合物并导致凝胶化。然而,在用远红光照明时,蛋白质会解离并触发完整的凝胶到溶液过渡。全面表征水凝胶的光响应性机械性能,并将其用作可逆的细胞外基质,用于在微流体芯片中哺乳动物细胞的空间控制沉积。预计该技术将为细胞的站点和时间定位开放新的途径,并有助于克服空间限制。