转基因小鼠通过基因改造携带特定的人类基因,已成为生物医学研究中的宝贵工具。通过将人类基因引入小鼠基因组,科学家可以创建人类疾病模型,从而更深入地了解疾病机制并测试潜在的治疗方法。这些模型对于研究多种人类疾病至关重要,包括癌症、神经退行性疾病、心血管疾病和代谢紊乱。此外,转基因小鼠为研究基因功能和相互作用提供了受控环境。通过操纵特定基因,科学家可以揭示复杂疾病的潜在遗传基础并确定潜在的治疗靶点。这些知识可以导致开发更有效、更有针对性的人类疾病治疗方法。总之,转基因小鼠为研究人类疾病提供了强大的平台,彻底改变了生物医学研究。它们的多功能性和精确性使它们成为寻求新疗法和改善患者预后不可或缺的工具。
快速循环繁殖使用转基因早期流动植物,作为杂种父母,促进了多年生作物的繁殖繁殖计划的缩短。使用表达银桦树的BPMADS4基因的转基因基因型T1190建立了苹果的快速周期育种。在这项研究中,T1190及其非转基因的野生型引脚(F1-Offspring'pinova'和'iDared'的F1-OffSpring通过Illumina短阅读测序在两个单独的实验中进行了测序,导致T1190和167×PIS的平均测序深度为182×。测序显示8,450次读取,其中包含≥20bp的序列与植物转化载体相同。这些读数被组装成125个重叠群,检查了它们是否包含转基因插入或不使用五步程序。一个重叠群的序列表示T1190染色体4上已知的T-DNA插入。其余重叠群的序列在T1190和销钉中同样存在,它们具有与载体序列身份的部分同样存在于Apple参考基因组中,或者它们似乎是由内生污染而不是其他转基因插入的。因此,我们得出的结论是,转基因苹果植物T1190仅包含一个位于4号染色体上的转基因插入,并且没有进一步的部分插入转换载体。
气候变化和新种植领域的探索影响了全球多种经济作物的产量。基于具有特定性状的亲本之间计划杂交的传统植物育种和开发新生物技术工具 (NBT) 的基因工程都使具有新农学特征的优良品种得以开发。近年来,由于这些 NBT 可以快速产生满足作物生产者需求的优良品种,因此在寻找农业解决方案时使用这些 NBT 已变得尤为突出,并且这些 NBT 的效率与其元素的优化或最佳利用密切相关。目前,合成生物技术中使用了几种基因工程技术来成功改善作物的理想性状或去除不良性状。然而,每种技术的特点、缺点和优势仍未得到很好的理解,因此这些方法尚未得到充分利用。在这里,我们简要概述了用于概念验证和农艺性状改良的植物基因工程平台,回顾了合成生物技术的主要元素和过程,最后介绍了用于改善社会经济重要作物农艺性状的主要 NBT。
植物会随着季节变化而持续地暴露在各种环境和生物多样性压力之下,这些压力会抑制和影响植物从幼苗到收获阶段的生命过程。光照强度、温度、矿物质和水分供应等方面都存在一些异常。这些变化不断挑战植物的生长和繁殖,并产生多种环境信号。为了接收这些信号,植物本身会形成一个信号网络,其中包含多种受体,如植物激素、G 蛋白偶联受体、激酶和激素受体。信号转导会在植物中产生细胞反应,从而启动生理和发育反应。本文对植物在暴露于几种非生物胁迫时信号转导的几种机制和感知进行了深入细致的分析,并介绍了植物信号传导的一般途径。植物非生物胁迫通常在造成盐度、高温、低温、干旱等损失方面起着关键作用。为了通过主要依赖于遗传变异的常规育种来理解和克服这些问题,正在对拟南芥、水稻和短柄草等模型植物进行多项研究;在小麦中,这些基因组来源的可获得性正处于加工阶段。另一方面,基因组编辑的进步为科学家将所需特性融入特定植物物种打开了大门。第二代基因组编辑技术(如 CRISPR/cas9)的新兴发展为植物生物学家铺平了道路,使他们能够更高效、更快速地开发特性,这与传统育种方法不同。本综述概述了非生物胁迫期间信号传导的重要性以及转基因技术通过摄取植物中所需的特性来克服植物的非生物胁迫。
森林是巨大陆地生态系统和水生生物多样性的潜在栖息地,在生态保护和气候调节中发挥着重要作用。人类对森林的压力导致森林消失、破碎化和退化。在气候变化制度下,可持续的森林保护方法的要求是重中之重。在林木中,杨树 (Populus L.) 在全球林业中引起了关注,因为它是改善城市景观质量和数量的有前途的材料。这些植物提供的木材可用作造纸业的原材料和潜在的生物燃料来源。然而,一些生物胁迫,如害虫和病原体的侵袭,严重影响杨树的生产和生产力。由于杨树的生命周期长,缺乏具有抗性基因的合适供体,通过传统的树木育种方法对杨树的改良受到限制。由于杨树具有高效的遗传转化能力,它已被用作研究基因功能的模型植物。本综述将全面概述杨树受到的害虫和病原体的侵袭,重点介绍其感染机制、传播途径和控制策略。此外,还将研究最广泛使用的遗传转化方法(基因枪介导、农杆菌介导、原生质体转化、micro-RNA 介导和 micro-RNA 成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 相关 (CRISPR-Cas) 系统方法和 RNA 干扰),以提高杨树对害虫和病原体的耐受性。此外,还将深入探讨分子生物学工具的前景、挑战和最新进展,以及它们在遗传转化以提高杨树抗虫害能力的安全应用。最后,讨论了通过各种基因工程技术开发的抗性转基因杨树的再生。
利用成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)-CRISPR 相关核酸酶 (Cas) 介导的技术进行基因组编辑,彻底改变了基础植物科学和作物遗传改良 ( Chen et al., 2019 )。CRISPR-Cas 盒的稳定遗传转化是植物体内基因组编辑的主要方法。在许多有性生殖植物中,一个主要问题是转基因元件通过花粉传播 ( Devos et al., 2005 )。玉米 ( Zea mays L. ) 是一种典型的异交作物,每株植物可产生多达 200 万至 500 万个花粉粒 ( Goss, 1968 ),由于风传播,建议隔离距离为 200 米 ( Ma et al., 2004 ),甚至由于蜜蜂等昆虫的觅食,隔离距离可超过 3 公里 ( Danner et al., 2014 )。之前报道的使用自杀转基因的策略有效杀死了 T 0 植物产生的含有 Cas9 转基因的未成熟胚和花粉,并产生了无转基因的编辑 T 1 植物 ( He et al., 2018 )。特别是对于无性繁殖植物,该技术解决了去除转基因成分的难题,因为通过减数分裂重组和分离去除转基因成分是不可行的。然而,基因组编辑有许多有用的应用,这些应用需要将 Cas 转基因保留在植物中,包括 RNA 引导的 Cas9 作为体内靶标突变体( Li 等人, 2017 )和单倍体诱导偶联编辑( Kelliher 等人, 2019 ; Wang 等人, 2019 ),通过使用 cenh3- 无效突变体作为雌配子体( Ravi and Chan, 2010 )。在本文中,我们提出了 PSEC,它可以防止花粉转基因从含有花粉自杀盒的 T-DNA 的植物中扩散,该 T-DNA 位于特定的单向导 RNA 和 Cas 盒旁边。同时,PSEC 仍然可以通过雌配子遗传到下一代,并且还保留 CRISPR-Cas 基因编辑活性。通过有性杂交,它以反式方式在杂交亲本基因组中诱导有效的靶突变,以用于育种应用。
谁只控制劳动;在大多数农业社会中,一个广泛的统治阶级笼罩着他们的权力组织中的下属潜在阶级(粮农组织,2001年)。这条从农业领域的受限和国民利益的链条以及跨国博物馆的利益保持了一个主要的现有模式,违反了我们的领土,文化和人民。巴西案件显示了Mato Grosso和Mato Grosso Do Sul州的农村地区如何比城市更开放地扩大当前的资本主义形式,从而使农业地区比城市地区更脆弱(Santos,2004年)。这些领域在布拉兹尔地区的现实代表了拉丁美洲许多其他农村地区的现实,在那里,政治领域的增长和进步的承诺带来了分歧,分散和移民到他们的人口。
1 心血管医学部、儿科和青少年医学部、分子药理学和实验治疗学部、心律服务和儿科心脏病学部、Windland Smith Rice 心律遗传诊所和 Windland Smith Rice 猝死基因组学实验室、梅奥诊所、古根海姆 501,罗彻斯特,明尼苏达州 55905,美国;2 伯尔尼大学医院心脏病学系和生理学系转化心脏病学,伯尔尼大学医院,Bühlplatz 5,3012 伯尔尼,瑞士;3 原为辉瑞公司罕见疾病研究部门,马萨诸塞州剑桥,美国;4 伯尔尼大学医院心脏病学系,伯尔尼大学医院,瑞士伯尔尼;5 弗莱堡大学医院大学心脏中心心脏病学系,Hugstetter Str. 55,79106 弗莱堡,德国; 6 瑞士伯尔尼大学实验动物中心实验外科设施;7 美国罗切斯特梅奥诊所病毒学与基因治疗系、载体与疫苗工程实验室;8 曾就职于美国马萨诸塞州剑桥市辉瑞公司生物医学设计部;9 美国马萨诸塞州剑桥市辉瑞公司药物安全研究与开发部;10 美国普罗维登斯市布朗大学心血管研究中心;11 德国弗莱堡圣约瑟夫医院心脏病学与重症监护部
果蝇RNAi筛查中心和转基因RNAi项目(DRSC / TRIP)的Flyrnai数据库提供了一系列在线资源,可促进功能基因组学研究,并特别强调果蝇Melanogast。目前,数据库提供:以基因为中心的源,可促进直系同源映射和刻度有关通用基因模型物种中直系同源物的信息;以试剂为中心的资源,可帮助研究人员识别RNAi和CRISPR SGRNA试剂或设计;以及以数据为中心的资源,以促进转录数据的可视化和挖掘,蛋白质修饰数据,蛋白质间相互作用等。在这里,我们讨论了有助于生物学和生物医学搜索者有效识别,可视化,分析和整合果蝇和其他物种的信息和数据的更新和新功能。,这些资源共同促进了功能基因组学的多个步骤,从构建基因和试剂列表到数据的管理,分析和集成。