为了增加知识,必须深入研究大型动物模型中的基因编辑,以便将来将其应用于转化医学和食品生产。线粒体转录因子 A(TFAM)是 HMGB 亚家族的成员,可与 mtDNA 启动子结合。该基因维持 mtDNA,并且对于 mtDNA 转录的起始至关重要。最近,我们通过 CRISPR/Cas 9 技术破坏牛成纤维细胞中的 TFAM 基因,生成了一种新的细胞系。我们通过生成杂合突变克隆证明了 CRISPR/Cas9 设计是有效的。在这种情况下,一旦该基因调节 mtDNA 复制特异性,该研究旨在确定后编辑细胞是否能够在体外维持,并评估它们在培养中连续传代后是否会出现 mtDNA 拷贝数和线粒体膜电位的变化。编辑后的细胞在培养中扩增,我们进行了生长曲线、倍增时间、细胞活力、线粒体 DNA 拷贝数和线粒体膜电位测定。编辑过程并没有使细胞培养变得不可行,尽管与对照组相比,细胞生长率和活力有所下降,因为我们观察到在补充有尿苷和丙酮酸的培养基中培养时,细胞生长良好。它们还表现出典型的成纤维细胞样外观。用于确定 mtDNA 拷贝数的 RT-qPCR 表明,与不同细胞代次中未编辑的克隆(对照)相比,编辑后的克隆有所减少。用 Mitotracker Green 和 red 进行细胞染色表明,与未编辑的细胞相比,编辑后的细胞中的红色荧光有所减少。因此,通过表征,我们证明了 TFAM 基因对于线粒体的维持至关重要,因为它会干扰不同细胞传代中线粒体 DNA 拷贝数和膜电位的稳定性,从而证实了杂合编辑的细胞中线粒体活性的降低。
为了增加知识,必须深入研究大型动物模型中的基因编辑,以便将来将其应用于转化医学和食品生产。线粒体转录因子 A(TFAM)是 HMGB 亚家族的成员,可与 mtDNA 启动子结合。该基因维持 mtDNA,并且对于 mtDNA 转录的起始至关重要。最近,我们通过 CRISPR/Cas 9 技术破坏牛成纤维细胞中的 TFAM 基因,生成了一种新的细胞系。我们通过生成杂合突变克隆证明了 CRISPR/Cas9 设计是有效的。在这种情况下,一旦该基因调节 mtDNA 复制特异性,该研究旨在确定后编辑细胞是否能够在体外维持,并评估它们在培养中连续传代后是否会出现 mtDNA 拷贝数和线粒体膜电位的变化。编辑后的细胞在培养中扩增,我们进行了生长曲线、倍增时间、细胞活力、线粒体 DNA 拷贝数和线粒体膜电位测定。编辑过程并没有使细胞培养变得不可行,尽管与对照组相比,细胞生长率和活力有所下降,因为我们观察到在补充有尿苷和丙酮酸的培养基中培养时,细胞生长良好。它们还表现出典型的成纤维细胞样外观。用于确定 mtDNA 拷贝数的 RT-qPCR 表明,与不同细胞代次中未编辑的克隆(对照)相比,编辑后的克隆有所减少。用 Mitotracker Green 和 red 进行细胞染色表明,与未编辑的细胞相比,编辑后的细胞中的红色荧光有所减少。因此,通过表征,我们证明了 TFAM 基因对于线粒体的维持至关重要,因为它会干扰不同细胞传代中线粒体 DNA 拷贝数和膜电位的稳定性,从而证实了杂合编辑的细胞中线粒体活性的降低。
自2011年以来,伪狂犬病毒(PRV)变种的出现导致大量疫苗失败,给中国养猪业造成了严重的经济损失。常规PRV疫苗对这些新出现的变种的疗效有限,这凸显了对新型免疫策略的迫切需求。本研究旨在开发和评估一种具有改进的安全性和免疫原性的新型重组PRV候选疫苗。利用同源定向修复(HDR)-CRISPR/Cas9系统,我们生成了一个重组PRV毒株,称为PRV SX-10 Δ gI/gE/TK/UL24,其中gI、gE、TK和UL24基因被删除。体外分析表明,重组病毒表现出与亲本株相似的复制动力学和生长曲线。在小鼠和猪模型中评估了重组PRV的免疫学特性。接种PRV SX-10 Δ gI/gE/TK/UL24的所有动物均存活,未表现出明显的临床症状或病理改变。免疫学测定表明,与Bartha-K61和PRV SX-10 Δ gI/gE/TK菌株相比,PRV SX-10 Δ gI/gE/TK/UL24引发的gB特异性抗体、中和抗体和细胞因子(包括IFN-γ、IL-2和IL-4)水平明显更高。值得注意的是,与其他疫苗株相比,接种 PRV SX-10 Δ gI/gE/TK/UL24 的小鼠和猪受试者均表现出对变异 PRV SX-10 毒株攻击的增强保护作用。这些发现表明 PRV SX- 10 Δ gI/gE/TK/UL24 代表了一种有前途的 PRV 疫苗候选株,为临床应用中 PRV 的预防和控制提供了宝贵的见解。
图 2:芯片上嵌入 hMO 的明场图像 (A)。沿施加的流动方向排列的神经胶质和神经元突起:TH(红色)、GFAP(绿色)、MAP2(洋红色)(B)。芯片上中脑微组织的生长曲线。通过混合效应分析和 Tukey 检验确定的统计学意义 *p<0.033、**p<0.002、***p<0.001(n=8-10,来自 3 个独立的类器官代)(C)。静态(上图)和动态(下图)培养的 hMO 的明场图像描绘了神经突生长的差异(左图)(D)。静态和动态培养的 hMO 的最大神经突生长率的箱线图。通过 Mann-Whitney 检验确定的统计学意义 *p<0.033、**p<0.002、***p<0.001。 (n >= 3,来自 3 个独立的类器官代)(F)。显微照片和 hMO 免疫组织化学染色切片的相应定量分析显示分化 35 天后凋亡标志物 caspase 3 存在显著差异。通过 Welch t 检验确定统计学意义 *p<0.033、**p<0.002、***p<0.001。柱状图和误差线表示平均值 ± SEM(n >= 3,来自 3 个独立的类器官代)(E、G)。分化 60 天后的完整中脑类器官:TH(红色)、GFAP(绿色)、MAP2(洋红色)、细胞核(蓝色)(H)。放大 60 倍的完整 hMO 核心的放大细节(H)(I)。MAP2 阳性神经元的免疫荧光染色(J)。 GFAP 阳性星形胶质细胞的免疫荧光染色 (K)。TH 阳性多巴胺能神经元的免疫荧光染色 (L)。中脑类器官中神经黑色素聚集体的明场图像 (右图) 和相应的 Fontana Masson 染色显示细胞内和细胞外神经黑色素聚集 (左图) (M)。
(学分:理论3)(教学时间 - 4)课程目标:了解微生物学的基础知识并了解环境中的作用。提供对微生物世界,微生物的基本结构和功能,代谢,营养,其多样性,生理学以及与环境和人类健康的关系的基本理解。具有隔离和操纵条件的实用技能。确保学生了解微生物的结构和功能。单元 - I(10小时)微生物多样性:微生物学,历史和微生物学范围,一般特征和分类的古细菌,细菌,真菌,藻类,原生动物,病毒,病毒和王室的基础。原核生物和真核生物之间的差异。单位II(15小时)细菌的超微结构:细胞结构 - 细菌及其生物合成的细胞壁,细胞包膜 - 胶囊和粘液层,细胞附加物 - pili,鞭毛,鞭毛和脂肪,细胞膜,细胞膜,包含体,质粒DNA和质子DNA和染色体和染色体DNA。细菌遗传学 - 结合,转导(广义和专业化)和转化。单位-V(10小时)微生物控制:灭菌,消毒,反杂质,熏蒸。物理控制:温度(潮湿的热量,高压灭菌,干热,热空气烤箱和焚化炉),干燥,渗透压,辐射,紫外线,电力,超声波,超声波波,过滤。化学控制:防腐剂和消毒剂(卤素,酒精,气态灭菌)课程学习结果(CLO):学生将能够1。2。单元-III(15小时)显微镜:染色 - 染色(简单和微分)显微镜的原理和类型 - 光学显微镜(明亮场,暗场,相位对比,荧光显微镜)和电子显微镜的原理,原理和申请营养类型,培养基类型的制备,微生物的培养,微生物生长曲线,病毒复制:裂解和裂解性周期,微生物的隔离,保存和维持微生物,有氧和厌氧的细菌培养,生物效应以及生物因素的作用以及生物因素对生长的生长。定义了微生物学的科学,其发展和在人类福利中的重要性。描述自发产生的历史概念以及执行
(学分:理论3)(教学时间 - 4)课程目标:了解微生物学的基础知识并了解环境中的作用。提供对微生物世界,微生物的基本结构和功能,代谢,营养,其多样性,生理学以及与环境和人类健康的关系的基本理解。具有隔离和操纵条件的实用技能。确保学生了解微生物的结构和功能。单元 - I(10小时)微生物多样性:微生物学,历史和微生物学范围,一般特征和分类的古细菌,细菌,真菌,藻类,原生动物,病毒,病毒和王室的基础。原核生物和真核生物之间的差异。单位II(15小时)细菌的超微结构:细胞结构 - 细菌及其生物合成的细胞壁,细胞包膜 - 胶囊和粘液层,细胞附加物 - pili,鞭毛,鞭毛和脂肪,细胞膜,细胞膜,包含体,质粒DNA和质子DNA和染色体和染色体DNA。细菌遗传学 - 结合,转导(广义和专业化)和转化。单位-V(10小时)微生物控制:灭菌,消毒,反杂质,熏蒸。物理控制:温度(潮湿的热量,高压灭菌,干热,热空气烤箱和焚化炉),干燥,渗透压,辐射,紫外线,电力,超声波,超声波波,过滤。化学控制:防腐剂和消毒剂(卤素,酒精,气态灭菌)课程学习结果(CLO):学生将能够1。2。单元-III(15小时)显微镜:染色 - 染色(简单和微分)显微镜的原理和类型 - 光学显微镜(明亮场,暗场,相位对比,荧光显微镜)和电子显微镜的原理,原理和申请营养类型,培养基类型的制备,微生物的培养,微生物生长曲线,病毒复制:裂解和裂解性周期,微生物的隔离,保存和维持微生物,有氧和厌氧的细菌培养,生物效应以及生物因素的作用以及生物因素对生长的生长。定义了微生物学的科学,其发展和在人类福利中的重要性。描述自发产生的历史概念以及执行
(学分:理论3)(教学时间 - 4)课程目标:了解微生物学的基础知识并了解环境中的作用。提供对微生物世界,微生物的基本结构和功能,代谢,营养,其多样性,生理学以及与环境和人类健康的关系的基本理解。具有隔离和操纵条件的实用技能。确保学生了解微生物的结构和功能。单元 - I(10小时)微生物多样性:微生物学,历史和微生物学范围,一般特征和分类的古细菌,细菌,真菌,藻类,原生动物,病毒,病毒和王室的基础。原核生物和真核生物之间的差异。单位II(15小时)细菌的超微结构:细胞结构 - 细菌及其生物合成的细胞壁,细胞包膜 - 胶囊和粘液层,细胞附加物 - pili,鞭毛,鞭毛和脂肪,细胞膜,细胞膜,包含体,质粒DNA和质子DNA和染色体和染色体DNA。细菌遗传学 - 结合,转导(广义和专业化)和转化。单位-V(10小时)微生物控制:灭菌,消毒,反杂质,熏蒸。物理控制:温度(潮湿的热量,高压灭菌,干热,热空气烤箱和焚化炉),干燥,渗透压,辐射,紫外线,电力,超声波,超声波波,过滤。化学控制:防腐剂和消毒剂(卤素,酒精,气态灭菌)课程学习结果(CLO):学生将能够1。2。单元-III(15小时)显微镜:染色 - 染色(简单和微分)显微镜的原理和类型 - 光学显微镜(明亮场,暗场,相位对比,荧光显微镜)和电子显微镜的原理,原理和申请营养类型,培养基类型的制备,微生物的培养,微生物生长曲线,病毒复制:裂解和裂解性周期,微生物的隔离,保存和维持微生物,有氧和厌氧的细菌培养,生物效应以及生物因素的作用以及生物因素对生长的生长。定义了微生物学的科学,其发展和在人类福利中的重要性。描述自发产生的历史概念以及执行
第一单元:生命的起源和进化 生物多样性的进化史,早期地球和生命的起源,自发,生物起源,巴斯德的实验,疾病的细菌理论;生命史上的重大事件,生命多样性的分类,生命王国——原核生物、真核生物、古细菌,达尔文的生命观和物种起源,达尔文的进化论。第二单元:微生物多样性 微生物的分类- R. H. Whittaker的五界概念,Carl Woese的域系统。细菌特殊群体的简要介绍-古细菌、支原体、衣原体、放线菌、立克次体和蓝藻。第三单元:生物分子 碳水化合物:命名和分类。脂质:储存和结构脂质的定义和主要类别。蛋白质:氨基酸的结构;蛋白质结构的层次。核酸:核苷酸的结构和功能;核酸的类型。单元 4:生物学的遗传方法 遗传模式和生物学问题;孟德尔定律的变化;遗传信息的分子基础;遗传信息从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的流动。实践 1.学习 a) 显微镜的使用 b) 固定和染色的原理。2.制备正常、摩尔和标准溶液、磷酸盐缓冲液、连续稀释液 3.使用微量移液器 4.通过纸色谱法分离 A) 氨基酸 B) 叶绿体色素。5.对细菌进行革兰氏染色。6.从永久载玻片研究细胞/组织中核酸和粘多糖的细胞化学分布。7.使用 Lowry 法定量估计蛋白质。使用绘制的标准曲线确定未知样品的浓度。8.通过薄层色谱法分离和定量糖。9.培养大肠杆菌并用浊度法估计培养物密度。根据现有数据绘制生长曲线。10.从大肠杆菌中分离基因组 DNA。建议阅读 1.Campbell, N.A.和 Reece, J.B.(2008) 生物学第 8 版,Pearson Benjamin Cummings,旧金山。2.Raven, P.H 等人 (2006) 生物学第 7 版 Tata McGrawHill Publications,新德里 3.Griffiths, A.J.F 等人 (2008) 遗传分析简介,第 9 版,W.H.Freeman & Co. NY
了解微生物的解剖学,鉴定和培养进行各种药品,设备,培养基等进行灭菌等。对药品进行无菌测试。对抗生素,维生素和氨基酸进行微生物学测定对空气,水和牛奶单元i进行微生物分析。微生物学简介:源自产生理论的起源,范围和发现,Antony Van Leewenhoek,Louis Pasteur,Robert Koch和Joseph Lister的贡献。b。微生物的多样性:原核生物与真核生物 - 生命的三个领域(细菌,阿彻和欧洲核酸盐)。对细菌,酵母,霉菌和病毒在内的详细研究,包括其分类。微生物的表征和鉴定。II单元营养和微生物的生长:基于能源的营养需求,营养媒体和生长条件的类型以及营养类型。隔离,培养(有氧和厌氧)和微生物的保存,生长的生理学,细菌生长曲线,各种因素的影响(包括环境因素)对微生物生长,细菌枚举的影响。指数增长和发电时间。批处理和持续培养物(化学仪表和浊度)同步生长中的细菌生长。第三单元a。 对微生物的控制:一般概念,抑制生长和杀害,灭菌和消毒,反皮和卫生,物理剂的作用方式和局限性(湿热,辐射和过滤)以及化学剂。 b。 单元V a。第三单元a。对微生物的控制:一般概念,抑制生长和杀害,灭菌和消毒,反皮和卫生,物理剂的作用方式和局限性(湿热,辐射和过滤)以及化学剂。b。单元V a。单元V a。各种类型的消毒剂,影响灭菌和消毒的因素,抗菌活性的评估。药物和生物安全措施的无菌测试的官方方法。单位IV细菌遗传学:细菌中的遗传重组,DNA复制,转录和翻译。基因调节(LAC操纵子和色氨酸操纵子)。诱变,化学和物理诱变。一项关于耐药性的研究。空气,水和牛奶微生物学简介。微生物污染的定量评估方法。
单元I微生物营养 - 营养素需求,微生物的营养群。通过细胞吸收营养 - 被动,促进的扩散,主动转运,群体易位和铁吸收。单元II不同的生长曲线不同阶段 - 生成时间。微生物生长的测量。 批次,连续和同步培养,数字生长,环境因素对生长的影响(温度,pH,溶质,水活动,氧气和压力)。 III单元碳水化合物代谢 - EMP,ED,五肽磷酸盐途径,TCA循环,有氧呼吸,氧化磷酸化,电子转运链(原核生物和真核),底物水平磷酸化。 厌氧呼吸。 解偶子和抑制剂。 单位IV厌氧呼吸,特别参考异化硝酸盐还原(反硝化;硝酸盐/硝酸盐和硝酸盐/氨/氨呼吸;发酵硝酸盐还原)。 发酵 - 酒精发酵和巴斯德效应;乳酸发酵(同型和异性途径),线性和分支发酵途径的概念单位V光合作用 - 细菌和蓝细菌,光合色素 - 氧合(cyanobacterial)和无氧和无氧,紫色,绿色,绿色细菌)照片。 氮代谢概述氮循环。 建议的读数微生物生长的测量。批次,连续和同步培养,数字生长,环境因素对生长的影响(温度,pH,溶质,水活动,氧气和压力)。III单元碳水化合物代谢 - EMP,ED,五肽磷酸盐途径,TCA循环,有氧呼吸,氧化磷酸化,电子转运链(原核生物和真核),底物水平磷酸化。厌氧呼吸。解偶子和抑制剂。单位IV厌氧呼吸,特别参考异化硝酸盐还原(反硝化;硝酸盐/硝酸盐和硝酸盐/氨/氨呼吸;发酵硝酸盐还原)。发酵 - 酒精发酵和巴斯德效应;乳酸发酵(同型和异性途径),线性和分支发酵途径的概念单位V光合作用 - 细菌和蓝细菌,光合色素 - 氧合(cyanobacterial)和无氧和无氧,紫色,绿色,绿色细菌)照片。氮代谢概述氮循环。建议的读数