许多生物学实体在内,包括细菌,古细菌,质粒,噬菌体和其他病毒都可以具有圆形基因组。一旦组装,圆形基因组序列表示为线性字符串,并以某种方式标记,以表明其应为圆形。线性序列开始的点是随机的,这是由于从测序读取中组装基因组时使用的算法的性质。这种任意的起点会影响下游基因组注释和分析。它们可能发生在编码序列(CD)中,可能会破坏移动遗传因素(如预言)的预测潜力,并难以基于基因顺序进行pangenome分析。因此,通常需要将微生物序列重新定向,以从某些基因开始:细菌染色体的DNAA染色体复制引发剂基因,质粒的RepA质粒复制起始基因和TERL大型末端末端基因酶基因的细菌亚nunit基因的细菌属基因。在这里,我们提出了DNAAPLER,这是一种柔性微生物序列的重新定向工具,可快速,一致地取向圆形微生物基因组,例如细菌,质粒和噬菌体。Dnaapler在github上托管在github.com/gbouras13/dnaapler上。
要产生慢病毒,HEK 293细胞被编码所需的GAG,POL和REV结构和调节基因的包装质粒以及编码兴趣基因的转移载体(GOI)。复制无能是通过在单独的质粒上表达最小病毒成分来实现的,并通过在转移载体中的3'长末端重复(LTR)的重大删除来结合自我激活(SIN)元素。必需成分与VSV包膜蛋白G结合使用,以进行广泛的病毒质量和纯化过程中稳定性的提高。慢病毒颗粒被分泌到细胞培养基中,在该培养基中收集,过滤并冷冻到等分试样中,以便随后转导到靶细胞中。
蓝藻是唯一能够进行产氧光合作用的原核生物,是重要的初级生产者,在农业、水生生态和环境保护领域发挥着关键作用。它们多功能的代谢使它们成为各种生物技术应用的有趣候选者。最近,通过基于 CRISPR 的方法的发展,它们的基因操作领域取得了巨大进展。然而,大多数可用的质粒都很难操作,这使得它们的使用具有挑战性。在本研究中,我们使用 CcdB 毒素作为选择标记来改进用于蓝藻基因组编辑的基于 Cpf1 的质粒。我们的结果表明,这种选择提高了质粒构建的成功率,从而提高了基因组编辑的成功率。
重组腺相关病毒(RAAV)是用于传递遗传信息的最深入研究和最广泛使用的载体之一。但是,将遗传货物向受体细胞有效地转移需要高矢量剂量。质粒DNA(pDNA)是用于制造Raav的关键原料。可以生产的病毒滴度取决于辅助,包装和转移质粒转染的细胞数量以及其生物学活性。因此,对优化质粒的高级疗法需求的开发和应用表现出较高的生物学活性,可以以高质量和数量生产。这些原材料的可用性和负担能力反过来要求高性能生产过程,这些过程的特征是高产品滴度,质粒DNA纯度和可伸缩性。这些特征受到靶质粒的特定序列的影响,尤其是那些对RAAV功能至关重要的序列。Wacker开发了一个专有的饲料批次工艺,该过程最佳地支持了质膜菌株的生长,并允许最佳的质粒复制。此过程允许在高特异性滴度和高纯度下进行可扩展的质粒DNA(包括关键的RAAV制造原材料)的可扩展生产和隔离。使用此过程,我们开发了特定的DNA序列,从而进一步提高了靶质粒的生产率,从而降低了制造成本。并行,我们筛选替代质粒结构,以提高其转染效率和包装细胞系中的生物学活性。结合了由此产生的技术,我们开发了专有质粒,可以进一步促进RAAV制造。具有其生产力,灵活性和可扩展性,Plasmitec®制造平台提供了高质量且负担得起的原材料,因此是开发和应用高级疗法的宝贵促进者。
原核生物与侵入性移动遗传因素(MGE)之间的进化武器竞赛导致出现了无数的宿主防御系统,这些系统提供了免受入侵MGE的免疫力(1)。这些免疫机制包括限制性修饰(R-M),CRISPR-CAS,ARGONAUTE,CBASS,SHEDU,LAMASSU和WADJET系统(2-10)。防御系统通过限制水平基因转移(HGT)来消除入侵MGE和塑造微生物群落和生态系统的关键作用(11,12)。由于众多分子基因工程工具起源于原核基因组防御系统,因此了解原核生物免疫系统不仅对于揭开原核宿主相互作用的动力学至关重要,而且对于开发具有生物技术和药物中应用的分子工具的动力学。在重要的人类病原体弧菌霍乱中,两个DNA防御模块称为DDMABC和DDMDE合作以消除质粒,并被认为在第七大流行O1 El Tor(7pet)菌株的进化中起着关键作用(13)。ddmabc是一种类似拉马苏的防御系统,已证明质粒和噬菌体激活后会触发流产感染(7、13、14)。相比之下,DDMDE系统直接作用于小质粒,从而导致其降解(13)。结构建模表明DDME是一种核
协议#:PI具有38年的尿素发育性大肠杆菌和其他BSL-2细菌物种的经验。过去,PI遵循了有关BSL-2生物安全预防措施的NIH指南。PI使用BSL-2细菌进行了38年的分子操作经验。重组质粒的构建用于创建大肠杆菌重组质粒,毒力因子基因将在4014 PSSC中的大肠杆菌菌株NU149或UTI89 DNA中放大PCR。每种PCR产物的设计将具有限制性核酸内切酶位点,将DNA侧翼的固定在PPP2-6,PCRISPPATHBRICK或PMMB91中。将使用适当的限制性核酸内切酶切割DNA,并与质粒DNA连接,还可以用适当的限制性核酸内切酶切割。连接的DNA将转化为大肠杆菌DH5α细胞,为PPP2-6和PCRISPPHATHBRICK质粒选择PMMB91质粒或氯霉素的氨苄西林抗性。含有正确的毒力因子基因的转化子将通过限制性核酸内切酶消化验证。验证后,将纯化的质粒DNA被电穿孔到大肠杆菌NU149或UTI89中。电穿孔比色杯可单一使用,并将其放入高压釜袋中。菌落将在含有氯霉素或氨苄青霉素的Luria琼脂板(LA)板上选择。使用后,板将被丢入高压釜袋中,用于使用高压灭菌。先前的研究表明,大肠杆菌可以自然对氯霉素和氨苄青霉素产生抗性。
•原核(大肠杆菌〜4,288个基因) - 1个圆形染色体±肉瘤外DNA(质粒)•真核生物(人〜20 -25,000个基因) - 许多成对的染色体±染色体±室内dna(基本植物)
摘要:随着成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/CRISPR 相关蛋白 (Cas) 系统的出现,治疗性基因编辑变得越来越可行。然而,成功实施基于 CRISPR/Cas9 的疗法需要安全有效地在体内递送 CRISPR 成分,这仍然具有挑战性。本研究介绍了使用电喷雾技术成功制备、优化和表征装载两个 CRISPR 质粒的海藻酸盐纳米粒子 (ALG NPs)。该递送系统的目的是编辑另一个质粒(绿色荧光蛋白 (GFP))中的靶基因。评估了配方和工艺变量的影响。CRISPR ALG NPs 的平均尺寸和电位分别为 228 nm 和 − 4.42 mV。在保持有效载荷完整性的同时实现了超过 99.0% 的包封率。通过衰减全反射傅立叶变换红外光谱法确认了 ALG NPs 中 CRISPR 质粒的存在。测试表明,纳米粒子具有细胞相容性,并成功地将 Cas9 转基因引入 HepG2 细胞中。纳米粒子转染的 HepG2 能够通过在 GFP 基因中引入双链断裂 (DSB) 来编辑其目标质粒,这表明包裹在海藻酸盐纳米粒子中的 CRISPR 质粒具有生物活性。这表明该方法适用于体外或离体生物医学应用。对这些纳米粒子的未来研究可能会产生适合体内递送 CRISPR / Cas9 系统的纳米载体。
非洲猪瘟病毒 (ASFV) 是一种大型、复杂的 DNA 病毒,属于 Asfarviridae 科,可引起非洲猪瘟 (ASF),这是一种影响家猪和野猪种群的高致命疾病,死亡率高达 100%。这种疾病最初在非洲和撒丁岛流行,现已蔓延至全球,造成重大经济损失。尽管进行了广泛的研究,但全球尚未有有效的 ASFV 商业疫苗,这促使人们继续努力了解该病毒的遗传和功能特性。质粒是一种小的环状 DNA 分子,通过实现克隆、基因表达和蛋白质生产,在研究中发挥着至关重要的作用。本报告介绍了 ASFV 质粒库和相应数据库的开发,以支持 ASF 疫苗开发、基因功能分析和蛋白质表征方面的研究工作。该库包含编码 161 个 ASFV 开放阅读框 (ORF) 的质粒,这些质粒在 CMV 启动子的控制下克隆。质粒库有助于抗原筛选和功能测定,质粒内的限制酶位点可用于克隆和表达研究,确保 ASFV 研究的多功能性和可重复性。该质粒库的开发是加速 ASF 疫苗研究和推进分子研究的重要资源。它还为其应用于其他微生物奠定了基础,增强了其在更广泛的传染病研究中的实用性。