图2。用于这些研究的大肠杆菌生物孢子菌株的一般示意图和初始表征。A.LASR活性的大肠杆菌生物孢子蛋白生物孢子蛋白具有质粒PSC11-L,具有LASR诱导的P LASI启动子,融合到LACZ Reporter和质粒PJN105-L和阿拉伯糖诱导的LASR中。该菌株响应3OC12 -HSL和0.4%阿拉伯糖产生β-半乳糖苷酶。3OC12-HSL诱导是剂量反应,半最大浓度为65 nm。B.大肠杆菌菌株组成型表达LACZ的质粒PVT19与融合到本构APHA-3启动子的LACZ。在存在或不存在3OC12 -HSL的情况下,该菌株会产生β-半乳糖苷酶。结果是两个(a)或三(b)独立实验的平均值,误差线代表标准偏差。
我们报告了一系列适用于检测和克隆翻译控制信号和外源基因 5' 编码序列的质粒载体的构建和使用。在这些质粒中,乳糖操纵子 β-半乳糖苷酶基因 lacZ 的氨基末端的前八个密码子被去除,并在 lacZ 的第八个密码子附近插入独特的 BamHI、EcoRI 和 SmaI (XmaI) 内切酶切割位点。将含有适当调节信号和 5' 编码序列的脱氧核糖核酸片段引入此类 lac 融合质粒导致产生由 β-半乳糖苷酶残基的羧基末端片段和含有外源脱氧核糖核酸序列编码的氨基末端氨基酸的肽片段组成的混合蛋白。这些杂合肽保留了 1,8-半乳糖苷酶的酶活性,并产生了 Lac' 表型。此类杂合蛋白可用于纯化由外源脱氧核糖核酸片段编码的肽序列,以及用于研究特定肽片段的结构和功能。
在没有全身性钙和磷酸盐失衡的情况下,基底神经节中脑微血管的抽象钙化是原发性家族性脑钙化(PFBC)的标志,这是一种罕见的神经退行性疾病。在钠依赖性磷酸磷酸转运蛋白2(SLC20A2),异形和多层逆转录病毒受体1(XPR1),血小板衍生的生长因子B(PDGFB),血小板生长因子受体β(PDGFRB),脑质量发生的gylasise(PDGFB)的基因(pDGFB),脑料beta和脑电图调节(XPR1)的反应(PDGFB)调节gycose(pDGFB),已知分子2(JAM2)引起PFBC。 XPR1的功能丧失突变是Meta-Zoans中唯一已知的无机磷酸盐出口剂,引起了主要遗传的PFBC,但在2015年首次报道,但到目前为止,在大脑中,尚无研究的研究是否尚未解决一种功能等位基因的损失,是否导致一种常用的生物体(一种对人类疾病模拟人类疾病的常用生物体)的病理学改变。 在这里我们表明,用于XPR1的小鼠(XPR1 WT/LACZ)的杂合子存在脑脊液中的无机磷酸盐水平,以及丘脑中血管钙化的年龄和性别依赖性生长。 血管钙化被血管基底膜包围,位于平滑肌层的小动脉。 与先前特征的PFBC小鼠模型相似,XPR1 WT/LACZ小鼠中的血管钙化含有骨基质蛋白,并被反应性星形胶质细胞和小胶质细胞包围。 但是,小胶质细胞激活不仅限于钙化血管,而是显示出广泛的存在。 除了血管钙化外,我们还观察到血管在钠依赖性磷酸磷酸转运蛋白2(SLC20A2),异形和多层逆转录病毒受体1(XPR1),血小板衍生的生长因子B(PDGFB),血小板生长因子受体β(PDGFRB),脑质量发生的gylasise(PDGFB)的基因(pDGFB),脑料beta和脑电图调节(XPR1)的反应(PDGFB)调节gycose(pDGFB),已知分子2(JAM2)引起PFBC。XPR1的功能丧失突变是Meta-Zoans中唯一已知的无机磷酸盐出口剂,引起了主要遗传的PFBC,但在2015年首次报道,但到目前为止,在大脑中,尚无研究的研究是否尚未解决一种功能等位基因的损失,是否导致一种常用的生物体(一种对人类疾病模拟人类疾病的常用生物体)的病理学改变。在这里我们表明,用于XPR1的小鼠(XPR1 WT/LACZ)的杂合子存在脑脊液中的无机磷酸盐水平,以及丘脑中血管钙化的年龄和性别依赖性生长。血管钙化被血管基底膜包围,位于平滑肌层的小动脉。与先前特征的PFBC小鼠模型相似,XPR1 WT/LACZ小鼠中的血管钙化含有骨基质蛋白,并被反应性星形胶质细胞和小胶质细胞包围。但是,小胶质细胞激活不仅限于钙化血管,而是显示出广泛的存在。除了血管钙化外,我们还观察到血管
摘要:基因组编辑,特别是使用 CRISPR-Cas9,是操纵基因组(包括大肠杆菌)的有力工具。本研究旨在利用 CRISPR-Cas9 对大肠杆菌中的 lacZ 基因进行遗传工程改造,以评估其在红薯皮(Ipomoea batatas)深层发酵过程中在淀粉酶产生中的作用。在 37ºC、pH 6.2、7.0 和 8.4 条件下培养编辑型和野生型大肠杆菌,并使用硫酸铵纯化所得淀粉酶。使用淀粉作为葡萄糖源筛选淀粉酶的产生,并在不同温度和 pH 水平下进行酶表征。没有向导 RNA (gRNA) 和阿拉伯糖的 CRISPR-Cas9 编辑的大肠杆菌显示蓝色菌落,而有 gRNA、Cas9 但没有阿拉伯糖的 CRISPR-Cas9 编辑的大肠杆菌没有菌落。用 Cas9 和阿拉伯糖但不加 gRNA 编辑的大肠杆菌也产生了蓝色菌落。当暴露于 Cas9、gRNA 和阿拉伯糖时,菌落表现出白色表型。凝胶电泳显示,暴露于 Cas9 和阿拉伯糖的大肠杆菌在 650 bp 处有两条带,而暴露于不含 gRNA 和阿拉伯糖的 Cas9 的蓝色菌落则在 1,100 bp 处显示条带。阳性对照显示三条不同的条带,而阴性对照没有。淀粉酶筛选显示野生型大肠杆菌和 CRISPR 编辑的大肠杆菌有相似的透明区。在发酵 15 天期间,pH 8.4 为野生型大肠杆菌的生长提供了最有利条件,pH 7.0 为 CRISPR 编辑的大肠杆菌的生长提供了最有利条件。温度和 pH 值测定表明,野生型和 CRISPR 编辑的大肠杆菌在 45ºC 和 pH 7 下均表现出相似的最大淀粉酶活性,酶产量没有显着差异。这些结果表明 lacZ 基因对大肠杆菌中的淀粉酶产生没有显着影响。 DOI:https://dx.doi.org/10.4314/jasem.v28i10.5 许可证:CC-BY-4.0 开放获取政策:JASEM 发表的所有文章均为开放获取文章,任何人都可以免费下载、复制、重新分发、转发、翻译和阅读。版权政策:© 2024。作者保留版权并授予 JASEM 首次出版权。本文的任何部分均可未经许可重复使用,但必须引用原始文章。引用本文为:MINARI, J. B; NWOSU, GE; DADA, I. S; ABDULAZEEZ, DO (2024)。使用马铃薯皮(Ipomea batata)作为酶源,分离和表征由 CRISPR-Cas 9 编辑的 LacZ 基因和未编辑的大肠杆菌产生的淀粉酶。应用科学与环境管理杂志 28 (10) 2981-2989 日期:收到日期:2024 年 7 月 7 日;修订日期:2024 年 8 月 15 日;接受日期:2024 年 8 月 19 日出版日期:2024 年 10 月 5 日关键词:CRISPR Cas9 基因编辑、lacZ 基因、大肠杆菌、马铃薯皮发酵、淀粉酶理想的代谢催化剂是酶,它通过明确定义的途径提供各种内源性生化反应。(Singh 等人,2019 年)。由于酶存在于所有自然界物种中,包括植物、动物、和微观微生物,它们可用于工业用途。此外,在受控情况下,各种微生物酶被识别
图3。用大肠杆菌LASR和构成记者的甲醛活性。a。灰色线,甲醛依赖性生长抑制,占无甲醛的细胞的百分比。在大肠杆菌中与100 nm 3OC12-HSL的甲醛的剂量反应曲线在大肠杆菌培养物中具有阿拉伯糖诱导的LASR和LASR依赖性Lasi-Lacz Reporter(Black Line)或E. coli,或具有组成型APHA-3-LACZ RACZ REPORTER(RED RED REDERTER)。IC50值在表1中给出。结果显示,五个(LASR)或三个(LACZ控制)独立实验的平均值,误差线代表标准偏差。B.来自A的平均值(降低%降低%与Lasi-Lacz报告基因的抑制%),这些值用于确定Pearson的相关系数(R值)和显着性(P),并使用简单的线性回归模型生成拟合线。
图 1 JoinTRV 的设计,这是一种基于具有兼容来源的微型 T-DNA 载体的 TRV 表达系统。(A) 烟草脆裂病毒 (TRV) 的基因组组织。(B) TRV RNA2 工程用于序列克隆和表达。pLX-TRV2 的克隆盒图与 Bsa I 识别位点和 Bsa I 产生的突出端一起显示(底部)。LacZ 报告基因允许可视化选择重组载体;插入物的植物表达由豌豆早褐病毒 (PEBV) 外壳蛋白 (CP) 启动子驱动。(C) VIGS (pTRV2) 和 VIGE (pRNA2.PEBV) 中描述的 pLX-TRV2 和 TRV RNA2 载体的尺寸比较。(D) JoinTRV 系统图。两个 T-DNA 载体被多路复用到单个农杆菌细胞中,以同时递送 TRV 基因组成分。 pLX-TRV2 是 pLX-B2 衍生物,具有 pBBR1 来源和卡那霉素抗性基因 (npt I),pLX-TRV1 是 pLX-Z4 衍生物,具有 RK2 来源和庆大霉素抗性基因 (aac C1);由于这两个 T-DNA 载体具有兼容的来源和独立的抗生素选择机制,因此可以同时寄宿在同一细菌细胞中
我一直是一个充满好奇心的生物化学专业学生,希望从事制药和医疗保健相关领域的工作。因此,我花时间探索这些领域的发现,以培养我的知识,为毕业后攻读博士学位做准备。在几门生物学入门课程中,突变疾病似乎是最复杂且几乎不可能治疗的疾病之一。因此,我将注意力从全球感染转移到由遗传疾病引起的突变疾病。我很幸运能参加 Martha Grossel 教授的“生物学探究入门”课程,这门课程让我掌握了遗传学知识。然而,由于我渴望亲身参与基因编辑研究,这门课程无法满足我的需求。两年前,我偶然发现了一篇来自《自然》杂志的文章,名为“革命性 CRISPR 基因编辑的先驱赢得化学诺贝尔奖”,其中介绍了 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer Doudna 在 CRISPR-Cas9 基因编辑系统方面的突破性发现(Ledford and Callaway 2020,346–47)。用健康基因替换受损基因并纠正突变的能力如此令人着迷,以至于我无法停止阅读。我与 Deborah Eastman 教授讨论了我对研究基因编辑机制的兴趣,该机制有三种核酸酶:TALEN、CRISPR/Cas9 和 ZFN(Li et al. 2020, 1)。她建议我在选择适合自己的文章之前阅读一些评论文章,了解它们的优缺点。由于《自然》杂志上的文章给我留下了深刻的印象,它激发了我对 CRISPR-Cas9 基因编辑系统进行研究。然而,由于该系统已用于多种动物模型,包括小鼠、大鼠甚至人类(Wu et al. 2013, 659–62),我很难找到我的研究主题。我向 Deborah Eastman 教授寻求建议,她建议我研究 CRISPR-Cas9 对大肠杆菌中 lacZ 基因改变的影响。我首先观看了哈佛大学 Wyss 研究所的“CRISPR-Cas9 基因编辑机制”,该视频直观地展示了基因修饰的工作原理。然后,我开始了初步研究,阅读了 Sardha Suriyapperuma 教授推荐的几篇来自 Science Direct、PubMed、Scopus 等的文章。由于这是预研究,我使用非常通用的术语搜索文章,例如“基因编辑机制”、“基因组修饰”、“lacZ 基因改变”等。她还建议我阅读更多关于基因驱动技术和 DNA 修复机制的评论文章,以了解我的研究可以如何进行。我还向两位热情的图书管理员 Andrew Lopez 和 Lori Looney 寻求帮助,以帮助我进行预研究。他们为我提供了如何充分利用 One Search 的提示,还向我介绍了几个科学数据库,包括 Academic One File 和 PubMed Central。在进行预研究后,我绘制了一个头脑风暴图
摘要:迫切需要实施一种敏感和特定的护理(POC)生物传感器,该生物传感器解决了在资源约束环境中面临的工具限制和制造挑战。在本文中,我们关注的是肠热,这是低收入和中等收入国家的一种高度传染性和普遍的感染。尽管易于治疗,但其模棱两可的症状与缺乏快速,准确且负担得起的诊断相结合会导致不正确的治疗,从而加剧了疾病负担,包括增加抗生素耐药性。在这项研究中,我们为CRISPR-CAS12A开发了一个读出模块,该模块会产生比色的输出,可见肉眼可见,并且可以在基于反式裂解的任何CRISPR分析中充当级联信号放大器。我们通过固定与β-半乳糖苷酶(LACZ)酶相关的寡聚来实现这一目标,该酶在存在DNA靶向激活的CRISPR-CAS12A的情况下被切割。裂解后,将比色酶释放出来,并将上清液转移到包含X-gal的环境中,产生强烈的蓝色。该方法能够检测扩增的细菌基因组DNA,并且在删除对昂贵设备的需求的同时,对标准荧光测定的检测下限(LOD)具有下限。此外,冻干后它仍然活跃,允许在没有冷链的情况下运输的可能性,从而大大降低了部署成本。
CRISPR 系统通过 Cas1–Cas2 蛋白复合物催化的 DNA 捕获和整合建立针对移动遗传元件的适应性免疫。最近的研究表明,CRISPR 重复序列和适应模块起源于一种称为 Casposons 的新型 DNA 转座子。Casposons 编码一种称为 Casposase 的 Cas1 同源物,它单独整合到含有来自 Casposons 的末端倒置重复序列 (TIR) 的靶分子单链和双链 DNA 中。最近的一项研究表明,Methanosarcina mazei casposase 能够整合随机 DNA 寡核苷酸,在本研究中我们使用了 Acidoprofundum boonei casposase,从中我们还观察到了混杂的底物整合。在这里,我们首先表明 Acidoprofundum boonei casposase 的底物灵活性扩展到没有 TIR 的 DNA 随机整合,包括功能基因的整合。然后,我们利用这一点研究将casposase催化的DNA整合反应靶向特定的DNA位点,从而允许插入特定的DNA有效载荷。Casposase-Cas9融合蛋白经过设计,在体外具有催化能力,可以从短合成DNA或基因(有或没有TIR)生成RNA引导的DNA整合产物。然而,由于casposase部分的竞争性背景活性,DNA整合仍可能在无人引导的情况下发生。Casposase-dCas9在大肠杆菌细胞中的表达有效地靶向了染色体和质粒lacZ,这通过降低的β-半乳糖苷酶活性显示出来,但未检测到DNA整合。casposase的混杂底物整合特性使其成为潜在的DNA插入工具。Casposase-dCas9融合蛋白可以作为开发不依赖于同源性指导的DNA修复的DNA插入基因编辑的原型。
空间认知评估与训练(SCET)是认知研究中一个快速发展的研究领域(Chunyin等,2011)。SCET 在轻度认知障碍(MCI)的诊断和康复中也具有重要意义,主要是因为MCI患者在早期就表现出空间认知障碍的症状(Allison等,2016;Laczó等,2016)。对于SCET来说,实时、精准的量化是评估的最终目标(Lin等,2015);训练中期望受试者有强烈的参与感,训练内容与他们的日常生活密切相关(Bormans等,2016)。虚拟现实(VR)(Tu等,2017)和脑机接口(BCI)(Xu等,2013)是SCET中的热门技术。利用VR进行训练满足了受试者的体验和社交需求,可以作为空间认知训练(SCT)的主要方式(Serino等,2015;Bormans等,2016;Davis和Ohman,2016;Migo等,2016;Tu等,2017;Zygouris等,2017)。然而在这些研究中,受试者和训练者很难实时了解训练效果,尽管他们非常渴望及时观察训练效果,以便调整训练状态或计划。基于脑电信号(EEG)的BCI(Xu et al.,2018)常用于实时SCET,可在高时间分辨率的前提下应用于实时监测大脑活动(Lin et al.,2015;Han et al.,2017;Chen et al.,2018;Guevara et al.,2018;Pergher et al.,2018)。因此,将BCI与VR(Lechner等,2014;Koo等,2015;De Tommaso等,2016;Donati等,2016;Vourvopoulos和I Badia,2016)结合起来是进行SCET的一个不错的选择,并且有初步应用研究(Bischof和Boulanger,2003;Jaiswal等,2010;Kober和Neuper,2011;Tarnanas等,2015)表明BCI-VR是一种值得推荐的SCET方法。然而,这种结合还处于起步阶段,在得出结论之前还需要做更多的工作。本研究将回顾与VR,BCI和BCI-VR相结合的SCET相关的文献;讨论BCI-VR在SCET中的潜在优势以及未来需要解决的问题;并提出自己的观点。希望本研究的分析能为 SCET 的信息技术领域提供有价值的建议。本研究使用 Web of Science-科学引文索引/社会科学引文索引 (WOS-SCI/SSCI) 数据库,重点研究了 BCI、VR 和 BCI-VR 在 SCET 中的研究。使用的搜索关键词为:“空间认知评估 (SCE)”或“空间认知训练 (SCT)”与“脑机接口 (BCI)”或“虚拟现实 (VR)”的组合。最近一次搜索是在 2019 年 3 月 21 日进行的。