crispr-/cas9介导的基因编辑已在包括番茄在内的许多食品作物中证明。番茄(Solanum lycopersicum)既是重要的粮食作物,又是一种模型植物物种,已广泛用于研究基因功能,尤其是与水果生物学有关的植物。这种双重性在目的中与随时可用的资源(突变种群,基因组序列,转化方法)相结合,使番茄成为基因编辑的理想候选者。我们实验室通常使用的CRISPR/CAS9系统已应用于各种番茄基因型和野生物种solanum pimpinellium。矢量系统基于金门克隆技术。盒,该基因既赋予对卡纳米霉素的抗性,Kanamycin是由CAMV 35S启动子驱动的人类密码子驱动的Cas9,并在控制拟南芥U6 Polymerase促进剂的控制下引导RNA(GRNA)是组装成T-Dna的casss cass9。通常,我们设计了每个基因靶标的两个GRNA的CRISPR/CAS9构建体。但是,我们已经成功地包括多达八个grnas,以同时针对多个基因和区域。将CRISPR-/CAS9设计的构建体引入番茄中是通过基于基于NPTII基因的存在的培养基的培养基的培养基感染的转化方法来实现的。本章详细介绍了CRISPR/CAS9构建体和基因型分析(基于PCR的扩增子测序和T7核酸内切酶)的方法。
数字集成电路的综合与优化策略是十分重要的课题。近年来,人们对这一领域的兴趣日益浓厚,因为它在当前技术革命的各个领域都具有实用性。计算机辅助设计 (CAD) 技术为高效、成功地设计大规模高性能电路提供了方法,可用于从汽车到生物医学信号处理等广泛的应用领域。设计复杂性的急剧增加使得开发自动化技术势在必行,以便在更短的时间内获得足够的结果。因此,需要开发更智能的策略来减少设计过程中的人机交互。人机交互既费时又容易出错。策略必须克服面积时序、能耗和可测试性等多项挑战。可测试性对于减少测试时间非常重要,而测试时间是设计过程中成本最高的部分。本论文重点开发和评估了数字集成电路的几种综合和优化策略,比较了流程中不同选择对主要设计指标(即功率、面积和时序)的影响。目标是开发一种能够以最小的复杂性和时间最小化指标的流程。此外,还验证和评估了开发的策略,展示了关键参数如何影响结果以及如何调整流程以获得更好的结果。这些策略应用于混合信号 ASIC 设计以评估结果。该项目从稳定且可扩展的基本综合流程开始,并从该流程开始,探索可能的进一步策略。开发这些流程变体的主要领域是时钟门控、不同单元库的引入以及流程中不同的优化序列。通过引入克隆技术或相关参数的变化(例如最大扇出、最小带宽和最大级数),探索了时钟门控。各种类型的单元库、低漏电和低规模都用于研究具有较少限制电源模型的设计或具有较少时序问题的设计。已经制定了管理
抽象重组DNA技术是来自两个不同来源的遗传物质的合并。重组DNA是指从两个不同来源的遗传物质合并以创建新的生物或产生某些蛋白质。遗传重组的主要目的是产生更发达和适应性的生物,并制定生物技术策略,例如重组蛋白质的产生。该技术用于临床和治疗(例如疫苗)。重组疫苗是通过利用重组DNA技术来进行的,这是一种改良的基因克隆技术,可生产特定的蛋白质产品。gen克隆是一种使用载体将DNA或外源基因插入宿主细胞中的过程。基因克隆涉及所需的基因插入载体,从而产生可以在宿主细胞中复制的重组DNA,例如SARS-COV-2 DNA疫苗。溶瘤病毒,蛋白质,修饰的Ankara病毒(MVA)是一种用于癌症治疗的重组DNA技术。虽然其弱点是对环境的负面影响,但需要严格的监督以确保安全和保障以及道德上的争议。这项技术具有许多好处,但是有必要考虑可能造成的一些损失和不利影响。关键词:重组DNA,癌症,基因治疗,疫苗这种疗法的优势在于它通过插入分子来形成新遗传物质的能力。 DNA重组技术允许大量生产某些蛋白质分子,可用于制造药物。通过使用重组DNA技术可以实现菌株生物的治疗性生产。可以通过DNA重组制作具有独特特征的独特特征或不可能通过传统方法的药物;通过促进治疗分子合成对人类健康很重要,DNA重组在制造药物方面起着重要作用。
简介:Gal4/UAS 调控的转基因系统文库已被证明是一种强大的遗传系统,可用于识别基因和定义发育途径。该系统提供了宝贵的见解,强调了动物和人类之间的进化保守性。目标:本研究的目的是克隆、表达和表征 UbiA 基因。该研究提出了一种高效的基因克隆方法,使用 UbiA -pcDNA3 基因作为哺乳动物克隆的模型。然后将这些基因整合到果蝇的 PUAST 载体中,这是一种常用于生产重组蛋白的表达载体和真核细胞系统。材料和方法:从人细胞中分离 UbiA,并合成互补 DNA。根据 UbiA 基因序列设计寡核苷酸引物对,分别在正向和反向引物的 5' 端加入 XhoI 和 Xbal 限制位点。然后通过 PCR 扩增 UbiA 基因,克隆到 pcDNA3 质粒中,并对得到的重组质粒进行测序。随后将该基因亚克隆到PUAST载体中,在真核细胞系统中S2细胞中表达,通过Western印迹技术进行蛋白测定和验证。结果:通过菌落PCR和酶切验证UbiA基因克隆到PUAST载体中,通过酶切和基因测序验证克隆和亚克隆技术。克隆的UbiA基因与同源基因的同一性为99%。Western印迹结果表明纯化的蛋白为一条60kDa的单条带。结论:利用PUAST载体提供的真核表达系统可以实现更多UbiA基因的蛋白合成,该技术已被证明是一个合适的平台,可用于治疗学、药理学和疫苗开发等各种应用。
简介:被证明是GAL4/UAS调节的转基因的系统库,已被证明是识别基因和定义发育途径的强大遗传系统。该系统提供了有价值的见解,可以突出动物与人之间的进化保护。目标:这项研究的目的是克隆,表达和表征UBIA基因。该研究使用UBIA -PCDNA3基因作为哺乳动物克隆的模型提出了克隆基因的高效方法。然后将这些基因整合到果蝇的puast载体中,果蝇是一种表达载体和真核细胞系统,通常用于产生重组蛋白。材料和方法:从人类细胞中分离出UBIA,并合成互补的DNA。基于UBIA基因序列设计了一个寡核苷酸引物对,分别在正向和反向引物的5端掺入Xhoi和Xbal限制位点。然后通过PCR扩增UBIA基因,克隆到PCDNA3质粒中,并测序所得的重组质粒。随后,将基因sub clone到Puast载体中,并在S2细胞中以真核细胞系统表示。蛋白质的确定和验证是通过蛋白质印迹技术进行的。结果:通过酶菌落-PCR和酶消化实现了将UBIA基因克隆到Puast载体中的确认。克隆和子克隆技术通过酶消化验证,以及基因测序。克隆的UBIA基因与相同基因之间的身份呈现99%。,我们通过60 kDa大小的蛋白质印迹揭示了一种奇异的带纯化蛋白质。结论:通过使用PUAST载体提供的真核表达系统,可以实现更多蛋白质基因的蛋白质合成。该技术已被证明是一个合适的平台,可以在治疗,药理学和疫苗开发等各种应用中发挥作用。
DNA 可视化软件必须 1) 注释特征并以图形方式描述 DNA 特征,2) 模拟分子克隆技术,3) 生成具有视觉吸引力的图形输出。优秀的 DNA 可视化软件将意义赋予 DNA 碱基串。从根本上讲,这需要灵活的注释 - 将名称应用于区域,以及功能区域的可视化 - 应用图片来显示序列区域之间的空间关系。每一段 DNA 都应标注其生物学相关属性。此外,生物学家必须能够识别对特定重组技术有用的子序列,例如限制性酶识别序列、重组酶识别序列和重叠末端序列。优秀的 DNA 软件还提供对常见 DNA 操作(例如限制性消化或 Gibson 克隆)的强大计算机模拟。通过计算机操作 DNA,生物学家可以确保重组构建体包括功能完整的片段,这些片段具有顺序和框架内的 DNA。换句话说,优秀的软件允许研究人员综合工作计划。这可能是从所需产品开始在计算机上反向工作以确定所需的输入。相反,它允许研究人员从给定的一组可用质粒开始,并在虚拟实验室中工作以生成可能的产品。最后,可视化软件对于确定分析结果(DNA 序列、诊断 PCR 或限制性消化)是否产生了预期的产品非常有用。科学家可以使用该软件来比对序列或模拟每个步骤的凝胶以确认他们的工作。最后,好的 DNA 软件可以生成具有灵活细节级别的视觉上令人愉悦的输出。这种表示应该可以轻松地以开放且广泛使用的文本或图形格式导出。例如,文本输出可用于生成课堂报告、学生论文或供出版的手稿。同样,图形输出可用于生成会议海报或课堂报告或会议演示的幻灯片。
从生物体产生的抽象二级代谢产物是与生物的生长直接相关的化合物,而是对它们在自然界中的许多重要目的。萜烯和萜类化合物形成由萜烯合酶(TPS)酶产生的二级代谢产物的一部分。真菌物种高度依赖于二级代谢产物,尤其是萜类化合物,用于许多适应性任务,例如防御和共生关系的形成。与植物物种相比,萜烯和萜类化合物在真菌和大量真菌物种中的重要性,但真菌基因组中相应的TPS基因的研究要比植物中的研究要小得多。在这项工作中,作为UCPH大型研究的一部分,研究了未开发的可食用真菌物种的TPS,以促进酶的特征和产品探索。31 TPSs enzymes from fungal genomes of shiitake mushroom Lentinula edodes, oyster mushroom Pleurotus ostreatus , porcini mushroom Boletus edulis , jelly fungus Auricularia subglabra and cheese fungi Penicillium roqueforti , Penicillium biforme , and Penicillium camemberti were expressed.使用尿嘧啶特异性切除试剂(用户)克隆技术在酵母中通过多拷贝质粒引入基因,将质粒与诱导型GAL1启动子一起构建质粒。使用气相色谱质谱法(GC-MS),用顶空固相微挖掘(HS-SPME)在体内分析产物。从结果可以得出的结论是,三个TPS主要产生单萜,九个TPSS,主要是倍半萜烯和一个TPS主要是二萜。检测到一个没有提供名称的假定倍半萜,以及在真菌物种中找不到的曲线素烯和sinularene和myltayl-4(12)烯。单二烯合酶(Mono-TPSS)属于大多数的Ascomycota Phylum和倍半甲氧苄酯合酶(sesqui-TPSS),而大多数人都属于BASIDIOMYCOTA PHYLUM。TPS基因的催化活性被追溯到系统发育树,尤其是在一个簇中产生单萜的TPSS,在另一个群集中产生sesquiterpenes,在另一个群集中产生倍苯二甲酸酯。另外的实验ERG20P(N127W)的表达是一种被描述为在酵母细胞中累积GPP的基因,导致倍半萜烯的意外增加。此外,将三分之一的转化体诱导到缓冲培养基(pH 6.5)中,以分析pH和酶活性之间的相关性。缓冲诱导导致除三个仍未显示未萜烯峰的经过测试的非活性转化体外,所有倍半萜的产生。
在儿科医疗保健中,患者旅程的每个阶段(从初步评估到治疗后的康复到最终的安全出院)都面临着自己的独特挑战。这些复杂性是普遍的,超越地理和文化边界(1)。COVID-19大流行进一步介绍了文化和语言差异对医疗保健各个方面的关键影响(2)。从确定患者的访问(3)到影响护理的影响(4),这些元素在经验上已被证明具有显着影响的健康状况(5-10)(5-10),尤其是在全球大流行病等关键健康事件中(11-13)。建立在理解文化和语言元素的作用的基础上,在医疗教育领域中引起了一个特别紧迫的挑战(1,14)。护理人员,父母和医疗保健专业人员通常会在教学的主要语言不是他们的母语时面临沟通和理解障碍(15)。这个问题在小儿护理中尤为严重,在这里,准确性和深入理解是必要的。考虑到医疗保健环境中通讯中有充分记录的差距(15,16)及其随后的后果(4,17),对多媒体资源有明显而迫切的需求,这些资源不仅是全面的,而且在文化上也是在文化上和语言上量身定制的。在满足这一需求时,成立于2022年的Careaways Collakitrative,其任务是与全球卫生团队合作,以改变手术护理的文化和交付,以便所有患者都可以取得最有利的结果。这组位于波士顿的医疗保健专业人员以及马萨诸塞州的眼睛和耳朵(MEE)和马萨诸塞州综合医院(MGH)的官员旨在创造和传播教育材料,以弥合沟通差距并在各种医疗保健环境中弥补知识的分配。这一问题与世界卫生组织的数字健康指南保持一致,该指南强调了利用数字干预措施对卫生工作者培训和教育的重要性(18)。在这种方面,道路协作创建了基于视频的教育内容,借助了人工智能(AI),以确保各种医疗保健提供者和照顾者人口统计数据的清晰度和文化相关性。AI在弥合医疗教育中的弥合差距中发挥了越来越多的作用(19,20)。随着不同技术的出现,从计算机视觉(21,22)和数据分析(23)到自然语言处理(NLP)(24,25),对与语言和文化障碍有关的长期挑战有希望的解决方案。值得注意的是,Nvidia的Riva(26)和最先进的生成语言模型等创新工具 - 包括Openai的Chatgpt 4(27),Meta的Llama 2(28)以及Microsoft的Palm 2(29) - 启用实时翻译。这种进步不仅使医学教育更容易获得,而且还强调了AI在增强这些资源中的重要作用。利用了十年的实证研究,使用人工智能和语音克隆技术开发了一项课程,以解决儿科医疗保健中的通信差距。以教育视频系列的形式,课程扩展可以洞悉有效的医疗保健实践,并强调减轻潜在不良事件的策略。
监管路径 国家或地区 相关法律法规 人类基因编辑监管特点 日本 2000 年《人类克隆技术管制法案》 (The Human 没有制定专门涉及人类胚胎、受精卵、精子 Cloning Regulation Act) ,禁止将克隆人胚胎和 或卵子的伦理指南和法律,其更多依赖于 具有人类和动物遗传物质的胚胎植入子宫。 各个政府部门的监督管理。 2013 年《再生医学安全保障法》 (Regeneration Medicine Promotion Law) ,分级管理再生医疗 风险,科研机构使用基因工程方法修饰后细 胞培养和处理需要通知日本卫生劳动福利部, 获得许可后方可开展研究。 保守 德国 1949 年《德国基本法》 (Basic Law for the Federal 《德国基本法》并没有提供明确和直接的规 Republic of Germany) ,其第 1 条和第 2 条分别规 定,但规定了立法机关必须保护胚胎的基 定了人的尊严、生命权和完整权,保护的范围 本权利。 不仅包括精神病患者、植物人,还包括胎儿和 《胚胎保护法》形成了完全禁止人类胚胎 胚胎。 基因编辑相关临床试验的逻辑森严的刑法 1990 年《胚胎保护法》 (The German Embryo 规制框架。 Protection Law) ,管理人工基因干预生殖系细 胞的情况,其第 5 条第 1 款规定任何人为改变人 类生殖系细胞遗传信息的人,将被处以最高 5 年的监禁或罚款;其第 5 条第 4 款专门规定了非 生殖目的的体外生殖系细胞人工干预不适用第 1 款刑事禁令,确保科研人员在安全性的前提 下进行人类胚胎相关实验的自由。 欧盟 2007 年《欧洲联盟基本权利宪章》 (Charter of 法律允许人类体细胞基因编辑,但明确禁止 Fundamental Rights of the European Union) ,其 在人类胚胎上使用基因编辑技术。 第 3 条禁止基因改造医疗行为,包括人种选择 行为、将人体作为经济收益来源的行为以及克 隆人类行为。 1997 年《人权与生物医学公约》 (Convention on Human Rights and Biomedicine) ,其第 13 条也引 入了对优生学的禁令,规定只能基于预防、诊 断或治疗目的修改人类基因组,并且不允许在 任何后代的基因组中引入任何基因改造。 折衷 美国 2015 年美国白宫发布了有关现阶段反对任何人类 法律不限制技术本身,但限制技术的应用场 种系基因组编辑行为的声明。 2015 年《综合拨 景。鉴于基因编辑是一种工具,不是特定 款法案》 (Consolidated Appropriations Act) ,增 的药物、设备或生物疗法,因而必须在其 加了禁止美国食品药品监督管理局 (Food and 使用的每个领域中审视其是否符合法律 Drug Administration) 使用任何联邦资金资助有 规定。 意修改人类胚胎可遗传物质的研究。 美国食品药品监督管理局禁止涉及可遗传 人类基因组编辑的临床试验,一些州也明 确禁止人类胚胎的特定研究活动。 中国 2020 年《民法典》第 1009 条,从事与人体基因、人 法律对人类体细胞基因编辑的研究和应用不 体胚胎等有关的医学和科研活动,应当遵守法 加以限制,人类胚胎细胞的基因编辑基础 律、行政法规和国家有关规定,不得危害 人体 研究不被禁止,但其临床应用则不被允 健康,不得违背伦理道德,不得损害公共利益。 许,不论是用于生殖目的或是医治患者。 2020 年《刑法》修正案 ( 十一 ) 增加第三百三十 六条,将基因编辑、克隆的人类胚胎植入人体 或者动物体内,或者将基因编辑、克隆的动物 胚胎植入人体内,情节严重的,处三年以下有 期徒刑或者拘役,并处罚金;情节特别严重的, 处三年以上七年以下有期徒刑,并处罚金。