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World File Search System脱羧酶
半位点特异性底漆PCR：一种简单但可靠的基因组步行工具
摘要：基因组步行经常被应用于分子生物学和相关领域。在此提出了一种简单但可靠的基因组步行技术，称为半位点特异性引物PCR（3SP-PCR）。3SP-PCR的键是在次级PCR中使用半位点特异性引物，该引物部分重叠了其相应的主要位点特异性引物。3sp-PCR组包括两轮嵌套的放大反应。在每一轮反应中，任何底漆仅在单个放松静态周期中仅在DNA模板中部分退火，从而形成一组单链DNA。靶标单链DNA可以转换为由位点特异性引物指向的双链分子，因此可以通过随后的高差异周期进行指数分化。由于缺乏与任何底漆的完美结合位点，因此无法将非目标转换为双链，因此无法扩增。我们通过使用它来探测水稻湿霉素基因的未知DNA区和左旋乳杆菌CD0817谷氨酸脱羧酶基因的未知DNA区域。
运动发酵单胞菌代谢工程用于厌氧异丁醇生产
摘要背景：通过生物化学转化从可再生生物质中获得的生物燃料和增值生物化学品已引起广泛关注，以满足全球可持续能源和环境目标。异丁醇是一种四碳醇，具有许多优点，使其成为有吸引力的化石燃料替代品。运动发酵单胞菌是一种高效的厌氧产乙醇细菌，使其成为生物精炼厂的有前途的工业平台。结果：在本研究中，研究了异丁醇对运动发酵单胞菌的影响，并构建了各种生产异丁醇的重组菌株。结果表明，运动发酵单胞菌亲本菌株能够在低于 12 g/L 的异丁醇存在下生长，而浓度高于 16 g/L 会抑制细胞生长。运动发酵单胞菌中异丁醇生产需要整合编码 2-酮异戊酸脱羧酶的异源基因，例如来自乳酸乳球菌的 kdcA。此外，在由四环素诱导启动子 Ptet 驱动的含有 kdcA 基因的重组菌株中，异丁醇产量从接近零提高到 100–150 mg/L。另外，我们确定在表达 kdcA 的重组 Z. mobilis 菌株中过表达异源 als 基因和两个参与缬氨酸代谢的天然基因（ ilvC 和 ilvD ）可将丙酮酸从乙醇生产转移到异丁醇生物合成。这一工程将异丁醇产量提高到 1 g/L 以上。最后，确定了含有由 Ptet 驱动的合成操纵子 als - ilvC - ilvD 和由组成型强启动子 Pgap 驱动的 kdcA 基因的重组菌株大大提高了异丁醇产量，最高滴度约为 4.0 g/L。最后，异丁醇生产受到通气的负面影响，通气较差的烧瓶中会产生更多的异丁醇。结论：这项研究表明，kdcA 与合成异源操纵子 als - ilvC - ilvD 的过度表达对于将丙酮酸从乙醇生产中转移出来以增强异丁醇的生物合成至关重要。此外，这项研究还提供了一种利用缬氨酸代谢途径在 Z. mobilis 中生产其他丙酮酸衍生生物化学物质的策略。关键词：Zymomonas mobilis、生物燃料、异丁醇、代谢工程、丙酮酸衍生生物化学物质、2-酮异戊酸脱羧酶 (Kdc)
数据驱动的帕金森病神经外科基因治疗进展
摘要 黑质纹状体多巴胺投射神经元的缺失是帕金森病的一个关键病理，导致基底神经节运动回路功能异常和伴随的特征性运动症状。许多旨在改变潜在疾病和/或改善临床症状的脑实质内递送基因疗法在临床前研究中显示出良好的前景，随后在临床试验中进行了评估。在这里，我们回顾了手术递送基因治疗载体的挑战，这些挑战限制了这些试验的治疗结果，特别是缺乏对载体给药的实时监测。这些挑战最近在包括使用术中 MRI 在内的新型载体递送技术的发展过程中得到了解决。这些技术的临床前开发与腺相关病毒血清型 2 介导的人类芳香族 L-氨基酸脱羧酶基因治疗开发计划中的最新临床转化相关。这种新模式可以直观地看到病毒载体在目标结构内输送的准确性和充分性，从而能够在试验间修改手术方法、套管设计、载体体积和剂量。这些程序的快速、数据驱动的演变是独一无二的，并已导致载体输送的改进。
一种小分子方法可恢复果蝇（Drosophila suzukii）的归巢抑制基因驱动所针对的雌性不育表型
基于 CRISPR 的基因驱动为控制疾病传播媒介和农业害虫提供了良好的前景。成功的抑制型驱动面临的一个重大挑战是抗性等位基因的快速进化。减轻抗性发展的一种方法是使用多个 gRNA 靶向功能受限区域。在本研究中，我们构建了一个 3-gRNA 归巢基因驱动系统，该系统针对臭名昭著的水果害虫果蝇 (Drosophila suzukii) 的隐性雌性生育基因酪氨酸脱羧酶 2 (Tdc2)。我们的调查显示，生殖系中的归巢水平较低，但喂食章鱼胺可恢复 Tdc2 突变雌性的产卵缺陷，与其他抑制驱动目标相比，它更容易维持品系。我们在果蝇中测试了类似系统的有效性，并通过引入启动子-Cas9 转基因来构建额外的分裂驱动系统，以提高归巢效率。我们的研究结果表明，野生种群的遗传多态性可能限制基因驱动等位基因的传播，而位置效应对 Cas9 活性有深远的影响。此外，这项研究凸显了有条件地挽救基因驱动引起的雌性不育症的潜力，为基因驱动转基因昆虫的工业规模生产提供了宝贵的工具。
植物抗癌药物的代谢工程
测序和转录组学的进步使得通过共表达分析可以发现酶，其中候选基因通过组织表达模式与已知途径酶的相似性来识别 — — 最近在 C.roseus 和 Podophyllumpeltatum 中的发现证明了这一点 [ 4 , 5 ]。自组织映射等机器学习方法进一步优化了候选基因 [ 6 ]。这些方法，加上对植物体内生物合成定位的更深入理解，以及单细胞代谢组学等技术的发展，进一步改善了候选基因的选择，加速了酶的发现 [ 7 ]。借助基于 OMIC 的工具（如 plantiSMASH）识别物理基因簇有助于阐明缺失的生物合成酶，如那可丁和长春花碱途径中的酶 [ 8–10 ]。然而，这种方法是有限的，因为许多植物生物合成途径几乎没有或没有基因聚集，如喜树碱生物合成途径[11]。基于同源性的克隆可以加速发现与已知生物合成酶具有直系同源功能的基因，例如在 Tabernanthe iboga 的 ibogaine 生物合成途径中鉴定出 C. roseus 脱羧酶直系同源物[12]。然而，途径的复杂性往往需要采用组合方法，例如 Gelsemiumsempervirens 氧化吲哚途径的发现[13]。
非模型酵母的代谢工程Issatchenkia Orientalis SD108用于5-氨基乙酸生产
多年来，摘要5-氨基乙烯酸（5- ALA）的生物产生受到了人们的关注。但是，由于产生5 -ALA，发酵汤将变得酸性，因此在5 -ALA生物合成和细胞生长之间存在权衡。为了解决这一限制，我们设计了一种耐酸的酵母，即Issatchenkia Orientalis sd108，以进行5 -ALA生产。我们首先发现I. Orientalis SD108的细胞生长速率被5 -ALA增强，其内源性ALA合成酶（ALA）的活性高于其他酵母中的同源物。通过优化质粒设计，过表达转运蛋白和增加基因拷贝数，将5- ALA的滴度从28 mg/L到120-，150-和300 mg/L的提高。使用丙酮酸脱羧酶（PDC）敲除菌株（SD108δPDC）并用尿素进行培养后，我们将510 mg/l的滴度提高到510 mg/l，13-折叠率增强性，证明了与新的IOIALAL活动的重要性，我们将510 mg/l的滴度提高到510 mg/l，这是13-倍数增强。这项研究证明了耐酸I. OrientalisSD108ΔPDC在将来大规模的5- ALA产生的潜力很高。
基因疗法的现实和未来
您能否概述神经医学和血液学适应症基因疗法的当前发展？Shara-Schmidt：在罕见的血液学和神经肌肉疾病的领域，基于矢量的基因添加剂是最先进的方法之一。全球大多数经验仍然是指与5Q相关的脊柱肌肉萎缩（5q-SMA）。在这种基因疗法中，治疗基因被包装在腺相关病毒（AAV）中，并直接静脉内发发。到目前为止，全世界都得到了对待。作为“基因渡轮”的AAV载体的发展也可能是肌肉营养不良症Duchenne（DMD）的重要里程碑 - 尤其是因为可以在这种方法中控制不同的组织类型。在氨基酸脱羧酶（AADC）缺乏症（一种超过的神经递质疾病）中，现在首次采用了一种有效的基因治疗方法：首次使用AADC基因的AAV载体，用于应用AADC基因，用于进一步用于遗传确定的疾病疾病的方法Zentral神经系统可能具有潜力。应特别注意使用病毒载体时可能发生的免疫反应，并且根据所用载体，靶组织和疾病的不同而有所不同。对于这种形式的激怒，我们必须详细介绍更好的理解。
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最近已获得美国FDA批准的口服鸟氨酸脱羧酶抑制剂Eflornithine（DFMO），以降低高危神经母细胞瘤复发的风险。dfmo在美国以外不广泛使用，目前尚未在澳大利亚或新西兰获得批准。ANZCHOG实体瘤组承认，虽然DFMO可用于降低HR-NB的风险，但目前，公平的局部DFMO访问已经存在重大障碍。在获得HR-NB的DFMO批准儿童之前，接受了强化诱导化疗，手术，合并疗法，放射治疗和固结后免疫疗法的治疗。所有这些治疗元素均经批准，并广泛用于澳大利亚和新西兰的所有HR-NB患者。儿童肿瘤学组神经细胞瘤生物学研究ANBL00B1（NCT00904241）的最新数据表明，HR-NB儿童的3年免费生存率超过50％。1,2显然需要额外的疗法来减少高危神经母细胞瘤复发并提高生存率。ANZCHOG实体瘤组继续与合作伙伴合作，包括澳大利亚神经母细胞瘤，家庭，倡导者，制药公司和政府，以促进澳大利亚和新西兰的HR-NB的及时，本地，公平，资助的DFMO访问权限，并鼓励当地的注册以及长期访问。ANZCHOG实体瘤组：
任意后缀序列特异性引物PCR用于可靠的基因组步行：将levilactobacillus brevis和大米的基因组步行作为例子
背景：基因组步行为与生活有关的科学相关地区做出了贡献。在此，我们详细介绍了一种新的基因组步行方法，被提名为任意后缀序列特异性引物PCR（ASP-PCR）。目标：本研究旨在构建一种有效的基于PCR的基因组步行方法。材料和方法：此方法的关键是在初级ASP-PCR中使用混合引物（HP）。该HP是通过将任意序列与最序列特异性引物的后缀构成的。初级ASP-PCR中的松弛周期有助于HP向基因组进行部分退火，从而产生许多单链DNA。在下一个严格的周期中，目标单链被指数放大，因为它也具有与HP的序列特异性部分互补的位点；由于缺乏这样的网站，因此无法进一步处理非目标。嵌套的二级/第三级ASP-PCR进一步选择性地富集了目标DNA。结果：通过获得与Oryza sativa hygromycin基因相邻的未知DNA和Brevis Brevis CD0817 L-谷氨酸脱羧酶基因相邻的未知DNA，可以证实ASP-PCR的实用性。结果表明，每个次级或第三级ASP-PCR表现出1 - 2个透明靶标扩增子，大小为1.5至3.5 kb，背景较弱。结论：ASP-PCR是一个有前途的基因组步行计划，可能在与生命有关的科学相关领域中有潜在的使用。
对肠杆菌科的隔离和生化分析
该实验的目的是检测到致病性肠杆菌科（例如大肠杆菌和沙门氏菌）的存在，这对于评估消耗原始黄瓜的安全至关重要。此外，要深入了解黄瓜中肠杆菌科的发生。对十个黄瓜样品进行了微生物测试和生化测试。MacConkey琼脂上的条纹板法用于区分乳糖发酵罐和非乳糖发酵罐。根据Bergey的确定性细菌学手册中的指南，对细菌分离株进行了纯培养，并经过一系列的生化测试。基于微生物测试结果，所有黄瓜样品均对肠杆菌科呈阳性。60％的黄瓜样品含有乳糖发酵罐，发现40％的样品包含非乳糖发酵罐。一系列生化测试导致识别肠杆菌种类，例如肺炎克雷伯氏菌和柑橘类菌群。在十个样品中，从5个黄瓜样品中分离出肺炎肺炎，而只有1个黄瓜样品含有瓜霉菌的多样性。其他4个黄瓜样品是非乳糖发酵剂，需要鸟氨酸脱羧酶测试以确认肠杆菌科。黄瓜样品的大肠杆菌和沙门氏菌测试为阴性，这表明黄瓜是安全食用的。克雷伯氏菌肺炎被发现是黄瓜sativus中经常发生的肠杆菌科，过去进行的研究得到了这种结果。