课程信息:目录描述:(4个学分,6小时。)这是一个学期的高层课程。该尖端的DNA技术课程适用于对A.S.专业有兴趣的学生在生物技术中。主题介绍了有关重组DNA技术,基因克隆,基因工程,原核生物和真核生物系统的基因表达的关键原理。实验室组件通过用于分子和细胞生物学研究的技术和工具进行了深入的实验。完成本课程后,学生将可以选择转移到其他大学并完成其学士学位。或B.A.生物学。本课程满足生物学专业先决条件的选修学分要求:: BIO 1400和CHM 1100或部门许可
生物信息处理通常被认为是经典的。然而,测量到的原核生物和真核生物的细胞能量预算比维持经典蛋白质构象和定位状态所需的能量低几个数量级,而这些能量在单分子退相干计算预测的 ˚A、fs 尺度上是经典分子动力学模型假设的。我们认为退相干仅限于细胞膜和细胞内隔间边界的直接周围环境,而体细胞生物化学则实施量子信息处理。检测最近分离的姊妹细胞对扰动的响应中是否违反贝尔不等式将为这一预测提供灵敏的检验。如果这是正确的,那么对细胞内和细胞间通信进行建模都需要量子理论。
大学考试2023/2024第一学期的第一学期检查医学微生物学学士学位学位hmm hmm 3111:微生物多样性日期:2023年12月:2个小时的时间:2小时的说明:答案答案答案答案答案在第三部分中所有问题中的所有问题中的所有问题中的所有问题中的所有问题中的所有问题和两个问题和两个问题中的两个问题和两个问题分为三个问题和两个问题,以及两个问题和两个问题和两个问题,以及两个问题和两个问题,以及两个问题和两个问题,以及两个问题和两个问题,以及两个问题和两个问题,以及两个问题和两个问题,以及两个问题和两个问题,以及两个问题和两个问题和两个问题,以及两个问题和两个问题和两个问题和两个问题。 A节A节(20分)(20分)(20分)(20分)1。原核生物一词是指以下哪一项?
CRISPR-Cas [成簇的规律间隔的短回文重复序列和 CRISPR 相关基因 (Cas)] 是原核生物抵御外来遗传元件入侵的适应性免疫系统,广泛分布于大多数古菌和许多细菌的染色体中(Garneau 等,2010;Marraffini,2015;Hille 等,2018)。该系统由一个 CRISPR 阵列组成,该阵列由短的直接重复序列组成,由从外来遗传元件获得的短可变 DNA 序列(称为“间隔区”)隔开,两侧是各种 Cas 基因。Cas 基因高度多样化,参与 CRISPR 活动的不同阶段。尽管 CRISPR-Cas 被称为原核生物的防御系统,但它们参与不同的非防御作用,包括细菌生物膜形成、群体感应的调节和致病性。本期特刊旨在收集介绍CRISPR-Cas研究最新进展的文章,以更好地了解CRISPR-Cas系统的分布、多样性和生物学功能。我们收集了9篇文章,重点介绍了CRISPR-Cas的分布、结构、生物学功能和应用的最新研究,以及CRISPR-Cas研究的伦理考虑。Cruz-López等人对716个金黄色葡萄球菌基因组的生物信息学分析发现,不同地理区域的金黄色葡萄球菌菌株中仅有0.83%具有IIA型CRISPR-Cas系统,这表明金黄色葡萄球菌中CRISPR-Cas的发生可能是自发的水平基因转移事件。 0.9% 的独特间隔区与质粒或噬菌体基因组相匹配,包括用于治疗金黄色葡萄球菌感染的噬菌体,表明金黄色葡萄球菌产生了噬菌体抗性,并且由于 CRISPR 防御机制导致治疗失败。从周围环境直接吸收外来 DNA 在细菌和古菌的基因组多样性和进化中起着重要作用。刘等人综述了 CRISPR 系统和 Argonauts 在细胞防御自然转化中的功能和可能的机制。有限数量的研究表明 II 型 CRISPR-Cas 可以阻止细菌的自然转化;然而,确切的机制以及其他类型的 CRISPR 系统是否也拮抗自然转化尚不清楚。Argonauts 还可以阻止质粒 DNA 的自然转化。与 CRISPR-Cas 系统不同,Argonauts 介导的防御不会将 DNA 片段整合到宿主基因组中,因此不会产生对入侵 DNA 的记忆。为了优化针对入侵遗传元件的序列特异性免疫,原核生物中的 CRISPR-Cas 不断从新入侵的威胁中获得间隔物。随着时间的推移,许多获得的间隔物可能在其防御机制中变得无用。因此,必须调节间隔物的吸收、其存在和丢失。Garret 发表了一篇非常有趣的评论,其中汇集了不同的观察结果和实验设计,以推测
瑞典皇家科学院决定将 2020 年诺贝尔化学奖授予 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer A. Doudna,以表彰他们开发了一种基因组编辑方法。引言 1953 年,JD Watson 和 FHC Crick 报告了 DNA 的分子结构 [1]。从那时起,科学家们就一直试图开发能够操纵细胞和生物遗传物质的技术。随着 RNA 引导的 CRISPR-Cas9 系统的发现,一种简单有效的基因组工程方法现已成为现实。这项技术的发展使科学家能够修改各种细胞和生物中的 DNA 序列。基因组操作不再是实验的瓶颈。如今,CRISPR-Cas9 技术被广泛应用于基础科学、生物技术和未来治疗学的开发 [2]。在原核生物中发现 CRISPR-Cas 系统。最终导致发现用于基因组编辑的强大的 CRISPR-Cas9 系统的工作始于鉴定细菌和古菌中存在的重复基因组结构。 1987 年,一份报告指出大肠杆菌基因组中存在一个不寻常的重复结构,该结构包含五个高度同源的 29 个碱基对 (bp) 序列,包括 14 bp 的二元对称序列,其间散布着 32 bp 的可变间隔序列 [3]。几年后,在嗜盐古菌 Haloferax mediterranei 的基因组中也发现了类似的重复结构,其中有 14 个几乎完全保守的 30 bp 序列,以规律的距离重复 [4]。后续的生物信息学分析表明,这些类型的重复在原核生物中很常见,且都具有相同的特殊特征:一个短的部分回文元素成簇出现,并被独特的恒定长度的中间序列隔开,这表明其起源于祖先并具有高度的生物学相关性 [5]。从此引入了术语 CRISPR,这是成簇的规律间隔的短回文重复序列的缩写 [6]。了解 CRISPR 功能的重要一步是鉴定出 CRISPR 相关 (cas) 基因,这是一组仅存在于含有 CRISPR 的原核生物中且始终位于 CRISPR 相邻位置的基因。鉴定出的 cas 基因编码的蛋白质具有解旋酶和核酸酶基序,表明其在 DNA 代谢或基因表达中发挥作用 [6]。与 CRISPR 的关联被用作定义特征,在接下来的几年中,描述了许多 Cas 蛋白亚家族 [7, 8]。CRISPR 位点的功能重要性一直难以捉摸,直到 2005 年,研究人员注意到独特的 CRISPR 序列来自可传播的遗传元件,例如噬菌体和质粒 [9-11]。携带这些特定序列的原核生物似乎可以免受感染,因为含有与间隔序列匹配的序列(称为原间隔序列)的质粒或病毒通常不存在于携带间隔序列的原核生物中 [9, 11]。这些相关发现表明 CRISPR 在原核生物防御入侵外来 DNA 方面发挥着作用,间隔序列被描述为“过去‘遗传攻击’的记忆” [10]。已经证明 CRISPR 转录成长 RNA
基因组学的最新进展揭示了微生物生态系统的多样性和丰富性。现在需要新的功能基因组学方法来高通量地探测基因功能并提供机制见解。在这里,我们回顾了如何使用 CRISPR 工具箱以序列特异性的方式灭活、抑制或过度表达基因,以及这如何提供多种有吸引力的解决方案来高通量地识别基因功能。CRISPR 筛选技术在真核生物和原核生物中都得到了发展,已经为微生物学和宿主-病原体相互作用提供了有意义的见解。在微生物组时代,CRISPR 衍生工具的多功能性和功能多样性有可能显著提高我们对微生物群落及其与宿主相互作用的理解。
摘要蓝细菌是光合作用的原核生物,近年来因其潜在的健康益处而引起了人们的关注。蓝细菌的一种显着特性是它们的高抗氧化能力,这归因于各种有益特性。抗氧化剂在人体中至关重要,因为它们有助于清除会导致细胞损害并导致疾病的自由基。使用蓝细菌和其他微生物的食物发酵已有几个世纪以来一直是一种传统的实践,并且已被发现增强了食物的抗氧化能力。本评论的论文旨在探讨蓝细菌在解锁发酵食品和食品微生物的抗氧化潜力方面的潜力。同时讨论了蓝细菌衍生的抗氧化剂的作用机理以及食用含有蓝细菌的发酵食品的潜在健康益处。
细菌采用复杂的免疫机制来抵御噬菌体的攻击。最近的研究表明,这些免疫机制经常涉及对噬菌体感染的调节性细胞死亡。通过牺牲受感染的细胞,这种策略可以防止噬菌体在周围群体中传播。在这篇综述中,我们讨论了细菌防御中调节性细胞死亡的原理,并表明超过 70% 的测序原核生物采用这种策略作为其防御武器的一部分。我们强调了涉及调节性细胞死亡的防御系统的模块化,解释了噬菌体感应和细胞杀伤蛋白结构域之间的混洗如何主导它们的进化。其中一些防御系统是真核免疫关键组成部分的进化祖先,突出了它们在塑造整个生命之树上免疫系统进化轨迹方面的重要性。
MIC 416/516 CR.4原核分子遗传学本课程对中央教条(包括DNA复制,转录和翻译)提供了深入的研究。此外,特定的重点是原核生物中基因交换的机制,包括转化(自然和人工),结合和转导(包括噬菌体生物学)。涵盖的其他主题包括遗传术语,重组和换位,诱变和修复以及基因调节。实验室重点是细菌诱变,遗传交换和克隆技术。本课程在很大程度上是在本科生的。研究生还有其他课程要求/期望。lect。2,dis。1,实验室3。先决条件:麦克风230或同等;带有实验室或同等学历的300或更高水平的麦克风,生物或CHM课程。教师的同意。提供的秋天。