乐基因

霍华休斯医学研究所，Baylor医学研究所的科学家们近期在PloS One上发表最新研究性文章，文章标题为：Big Genomes Facilitate the Comparative Identification of Regulatory Elements，该文章解析了基因组大小对基因组学的研究带来的影响。基因组越大则更容易找出控制基因活性的DNA区域。在小基因组上，功能性元件紧紧地结合在一起。而在大基因组上，功能性元件分得比较散，于是也更容易找到控制基因活性的区域。 基因组分为结构基因和调控基因,要从基因组上找到功能元件并不难，难的是找到调控基因表达的机制，因此，对小的基因组来说，紧凑的结构给寻找调控区域带领更多的困难，而相对来说大基因组却容易多了。功能元件散落在基因组上，更便于寻找调控区域。大的基因组更便于研究非编码DNA和RNA，对研究基因调控也更为有利。而目前,研究生命的遗传物质DNA的科学家一直觉得，基因组越小越受欢迎，因为操作简单，可以节省大量的时间和精力，尤其在金钱方面也能更节约成本，测序的费用更低。甚至有科学家说，基因组小则基因排列更紧凑，垃圾DNA也越少。 [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=137848]Big Genomes Facilitate the Comparative Identification of Regulatory Elements[/url]

记者昨日从香港消委会获悉，在近日一项针对香港市面销售的豆浆的测试发现，声称"有机"或"非基因改造大豆制造"的样本竟然检出微量基因改造大豆成分，包括了标称为"大和豆浆（原味）"和"永和非基因改造豆浆（原味）"两款产品。 据介绍，该会测试的50款样本都是预先包装豆浆，包括即饮和冲剂两类产品，购自香港当地的超市、便利店、专门店或零售店。结果显示，25款样本没有检出基因改造大豆成分。其余25款样本检出微量的基因改造大豆成分，大都低于定量限值。 全部检出含微量基因改造成分的样本都没有标示"含基因改造成分"或相关字眼。其中4款的基因改造成分足以被定量，含量由0.2%至1.1%.在上述4款被定量的样本中，两款豆浆附有"非基因改造"的标示。 昨日，家乐福、华润万家、百佳、吉之岛等广州大型超市负责人均表示，没有出售这两款豆浆。

第一步：目的基因的制取: 用限制性内切酶直接对基因组DNA进行部分酶切，产生一系列大小不等的DNA片段。那里面含有一种或几种遗传信息的全套遗传密码。获取目的基因是基因工程操作的关键。基因工程的原料就是目的基因。所谓目的基因，是指已被或欲被分离、改造、扩增和表达的特定基因或DNA片段，能编码某一产物或某一性状。目前获取目的基因的方法主要有三种：反向转录法、内切酶切割分离法和人工合成法. 第二步：基因载体的选取: 用人工方法，取得目的基因的适宜的载体，即质粒（一种环状双链DNA）或病毒。载体一般带有必要的标志基因，以便进行检测。 基因克隆载体必须具备三个条件： a.具有能使外源DNA片段组入的克隆位点。 b.能携带外源DNA进入受体细胞，或游离在细胞质中进行自我复制，或整合到染色体DNA上随染色体DNA的复制而复制。 c.必须具有选择标记，承载外源DNA的载体进入受体细胞后，以便筛选克隆子。http://learn.gxtc.edu.cn/NCourse/swjs/gene/Images/bz1.jpg基因工程的基本过程(点击放大) 第三步：DNA的体外重组: 即用人工方法，让目的基因与运载体相结合，首先要用限制性内切酶和其他一些酶类，切割或修饰载体DNA和目的基因，然后用连接酶将两者连接起来，使目的基因插入载体内，形成重组DNA分子。这些工作都在生物体外进行，所以基因工程操作又叫体外DNA重组。 第四步：DNA重组体导入受体细胞: 将外源DNA片段与载体DNA连接形成DNA重组体，即重组DNA。 这种重组体连接的方法主要有： 粘性末端连接法：应用同一种限制性内切酶切割载体和外源DNA分子，可产生相同的粘性末端（接口处的碱基互补），进一步用DNA连接酶将断口连好，即可获得重组DNA分子。http://learn.gxtc.edu.cn/NCourse/swjs/gene/Images/zhuru.jpgDNA重组体导入受体细胞 钝性末端连接法：用化学合成法或逆转录法得到的外源DNA片段，均为钝性末端，这种末端也可以用特殊的连接酶连接，但效率太低。通常需要用人工方法加上粘性末端，再进行连接。第五步：受体细胞的繁殖扩增: 含重组DNA的活受体细胞，再在适当的培养条件下，并进行繁殖和扩增，使得重组DNA分子在受体细胞内的拷贝数大量增加。 第六步：克隆子的筛选和鉴定: 受体细胞经转化（传染）或传导处理后，真正获得目的基因并能有效表达的克隆子一般来说只是一小部分，而绝大部分仍是原来的受体细胞，或者是不含目的基因的克隆子。为了从处理后的大量受体细胞中分离出真正的克隆子，需要对克隆子进行筛选和鉴定。 第七步：目的基因的表达。

历时6年，300余研究者花费5300万美金，牛的基因组序列终于呈现在世人面前，相关的文章发表在Science杂志上。这是继2000年人类基因组破解以来，又一动物基因组序列被破译。负责人称，牛的基因组的破译不仅有助人们更深入了解牛的驯化过程，提高牛肉，牛奶的质量改善人类的生活质量，还有助了解人类的疾病。最新的一期Science杂志刊登了两篇独立研究牛基因组的文章，一篇Genome-Wide Survey of SNP Variation Uncovers the Genetic Structure of Cattle Breeds；一篇The Bovine Genome Sequencing and Analysis Consortium，该项目对牛的基因组进行了分辨率精细的测序。另外还有一篇评论性的文章，The Genome Sequence of Taurine Cattle: A Window to Ruminant Biology and Evolution，将研究焦点放在对牲畜进化和驯养历史的追踪工作上。研究人员发现，牛的基因组含有至少2万2000个基因，其中大约有14345个基因在7种其它的哺乳动物种系中具有对应的基因。 这些发现显示，在牛的进化和驯养过程中，基因的数量和构成的变化是如何改变牛的生物学系统并对它们的繁殖、免疫能力、乳汁分泌和消化造成了最为显著的影响的。 这些研究人员还对来自19个不同地理和在生物学上混杂繁殖的497头不同牛只DNA中的3万7470种差异进行了调查。他们发现，母牛的进化与我们人类本身的进化截然不同，它们从一个有着非常大的有效祖先群体到近期发生的快速的群体下降，而不是反过来的那种一种情形。 文章的作者将这种进化归因于与以往驯化活动、因农业专门化所作的选择以及与动物豢养的形成相关的遗传学瓶颈。 但是，牛品种中的多样性的现有水平看来至少与那些在人类群体中的水平一样地强健有力。 在一篇Perspective中，Harris Lewin对这些发现进行了更为详细的探讨，并重点介绍了其对人类健康和可持续性农业的意义。

通过有关数据标明2013年全球转基因转基因作物商业种植面积已达到1.75亿公顷，其中，中国种植面积为世界第六，在中国90％以上的棉花为转基因棉花，在美国90％的玉米、棉花以及93％的打斗和98的甜菜％都为转基因作物；在澳大利亚99.5％的棉花与阿根廷100％的大豆都采用了转基因技术，这些数据都只说明了一个问题，转基因食品已经进入了我们的生活的，甚至影响了我们的生活。而随着转基因产品的广泛的投入市场，公众也从对转基因产品的一无所知到一知半解，最后到紧密关注的程度，正是因为转基因产品的认知程度提高了，所以人们对转基因产品的安全问题很是关心，毕竟转基因食品的安全性在世界范围内仍然存在着争议。正因为转基因产品的投入市场，也引发了世界各国对转基因产品做了一系列的条例，例如在转基因产品的标识标注问题上，欧盟颁布《转基因生物管理法规》要求对成分高于0.9%的转基因植物衍生的食品及饲料必须进行标识，而俄罗斯政府同时也规定，转基因成分超过0.9%的食品都需要做标注，同欧盟的标准一致、美国方面则采取的是商家自愿标识态度，日本也采取了强制标识和自愿标识相结合的方式，而正是因为这些条令才使得民众在购买以及使用转基因产品上得到了选择保证。在今年的的五月份时期中国政府部门发布了新版《食品安全法》的消息，其中有这样一则条令：“所有转基因产品必须打上转基因标识”，这样的好处体现在保证了购买使用者的合法权益。让更多的民众在转基因产品的购买上，多了一项选择性。英格尔转基因实验室相信通过关于转基因的广泛应用，各国政府对于转基因方面的条令更加的完善。

社会上关于转基因农作物以及食品的争议越来越多，而政府层面对于转基因商业应用尚未有明确的政策。　　“当务之急是要建立一个转基因产品的安全立法。”一位科技部转基因专家对《中国经营报》记者表示。有消息称，转基因立法的前期启动工作将由科技部负责。　　记者了解到，近期一家国内转基因科研机构已经着手起草建议，准备递交上级主管部门，其主要内容是提出“在中国建立非转基因区。”知情人士向记者透露。　　转基因标识是焦点　　“在转基因立法中，争议最多的是转基因食品的标识问题。”一位参与立法讨论的人士向记者透露，有关转基因立法的问题早在去年11月底，就由有关部门召集专家进行过讨论，“讨论非常激烈，最后的结果还是要由国家最高决策机构来定。”　　据了解，转基因立法讨论中主要涉及的问题即转基因农作物生产的下游产品是否要标注转基因标识。　　“现在我们需要做的就是建立一套严格的管理体系，”商务部一位副司长向记者透露，“尤其是转基因食品的标识问题，一定要严格标注。”　　目前，转基因农产品到底有害还是无害的问题，在社会上的争论非常激烈。反转基因的社会团体、专家与支持转基因的人士观点针锋相对。“因为还不能确定转基因食品是否有害，所以我们能做的工作就是要加强管理，进行标识，以区分转基因还是非转基因。”上述人士表示，“一旦转基因和非转基因产品混在一起，就难以分开了。”据了解，商务部也是参与转基因立法和管理的部委之一。　　而国际最大的转基因公司孟山都则认为，特别标注转基因和非转基因将使消费者产生歧义。　　孟山都中国区王春玲博士在接受记者采访时表示，美国转基因食品的标签允许不标或者采取由食品公司自愿决定的原则，美国的管理办法认为，如果企业生产的食品标签上写着“非转基因食品”或者“不含转基因食品”的信息，实际上隐含着非转基因食品比转基因食品要高级、优越，这是不允许的，因其可能对消费者产生误解。　　“很多转基因农作物的下游产品是我们无法测试出来的，比如转基因大豆油，根本没有办法检测出来。所以标识非常重要。”中国农业大学食品科学与营养工程学院教授吉萍向记者透露，“普通消费者早已开始食用转基因食品，比如蛋糕所用的酵母和酶等，都是含有转基因的。而保健品中的维生素E也大都是从转基因作物中提取的。”

走出基因论的误区本文刊于《生物科学进展》1997；（6）：16-21。周慕瀛山东肥城矿务局中心医院271608摘要基因只是蛋白质分子的规格信息，它远不是物质本身．性状却必然意味着性状物质以及它的四维分布。从规格到实际物质的分布欠缺着有时、空坐标的物质制造活动．可见，基因根本决定不了性状的全过程。基因论的失误起始于孟德尔，延续到摩尔根并直至如今．生命的最大特色是主动性．牢记这一事实既易于走出基因论的误区，也易于找到生物最原发的物质——活素(liven)．分子生物学和现代化学向人们提供的资料其实已足可揭开生命(遗传)之迷。作者认为：1只有能促建RNA聚合键的Ribozyme以及RNA的其它—些性能可以逾越聚合系列过程中的寡聚障碍形成一个多聚“RNA世界”；2、信息只起源于功能体上，作为储存体的DNA的信息只可能由RNA贮入；3、只有RNA能组建出生物界特有的信息大分子(DNA、RNA．蛋白质)的复制系统。1. DNA的误区基因论的根本命题是：基因是决定生物性状的遗传因子．在DNA生物里，更可具体为：DNA是决定生物性状的遗传物质．当涉及众多性状时就会产生它们的相互关系问题：谁先谁后，谁东谁西，还是大家同时产生而随机乱挤?基因论能回答这个问题吗?答案是否定的．生物在时空出现的全部性状总和其实就是我们所看到的生物的一生．就人而言，人一生中每一时相都是个立体，故各性状在立体内就有一个空间坐标的问题，即空间三维分布问题；同时还有个时相问题，所以性状至少有个四维分布问题．但DNA能发出何种活动去决定四维分布呢?颜料齐全后可用来画蝴蝶，但也可以画果蝇。颜料能决定是蝴蝶还是果蝇吗?果蝇何以与蝴蝶有别，与蚊子有别?摩尔根的遗传学说无法说明这些，也无法说明整个个体结构的遗传机制，如身体的背腹、前后的决定，器官位置的安排等等．控制颜料四维分布的是主动的人(画家)．那么性状物质四维分布的调控者在哪里?所谓的调控基因或顺式作用元件都不足以说明这个问题。基因论所丢弃的是操作运用DNA的主动要素．把一种生物的基因组DNA理解为电子计算机里的磁盘——贮存有一个生物工程的各种材料制造、结构关系、工程管理直至时空程序的信息，那么基因论丢弃的就是会操作运用这一磁盘并实施工程建造的主动要素——人，各种工程技术人员．2. 陷入误区的轨迹——孟德尔的疏误基因论的失误起源于孟德尔，在他提出孟德尔因子(后来被定名为基因)时，他的结论是：决定豌豆性状的就是这种因子——基因．他没有特别提醒自己或别人：基因可能只是参与决定性状的遗传因子之一．这自然会给人印象：遗传因子（就是基因）是决定性状的唯一内因．20世纪里盂德尔定律被重新发现并逐步应用于豌豆之外的许多物种，却没有人提请学界注意：孟德尔在逻辑上是不应该排除基因之外的遗传因子存在的可能．因为证实一种因素有作用并不等于其作用是包办性和排他性的，古代人目睹过女人分娩当然证实了女人对孩子形成要负责，但是就此以为孩子就是女人包办造成的(这是母系社会发端基础)却在逻辑上犯了错误．因为虽见到了孩子形成的结果(孕妇腹部隆起及分娩)，却对此以前的发端经历（排卵、受精和胚胎发育等）一概不知，有何根据把女人之外（如男人）的因子排除掉呢？看清基因的作用是有条件的，即：（1）排除非基因因子的干扰，（2）进行杂交的双亲有等位基因差异．孟德尔只选中豌豆作实验正是因为豌豆客观上可满足上述条件．豌豆杂交中正、反交子代没有差异，这证明正反交形成的两种受精卵在非基因因子方面无差异．在正反交无干扰的背景下反映等位基因差别的性状分离就暴露出来了．同理，要看清非基因因子的作用也是有条件的，即(1)基因机率应均等，(2)杂交双亲有相当明显的非基因因子差异．由于非基因因子的固有特性(它们涉及的是细胞生命因果连续性的程序控制，不像基因那样单个缺陷多数不会危及细胞生存，单个非基因因子缺陷每每导致细胞终止生存)，能满足上述条件且能杂种存活的例子就较少，但并非没有．例如：(1)马(F)x驴(M)——骡(mule)；驴(F)×马(M)——驴骡(hinny)(2)柳叶菜属：Jena(F)×Munchen(M)杂种植株很高；Munchen(F)：×Jena(M)-杂种植株很矮(3)蟾蜍：Bufo comnunis(F)×Bufo vividis(M)——杂种发育良好Bufo vividis(F)×Bufo comnunis(M)——杂种发育不良(4)果蝇：D.W.Willistoni(F)xD.W.Quechna(M)——可育杂种D.W.Quechna(F)×D.W.Willistoni(M)——杂种雄性不育(5)植物中，特别在禾本科里正反交杂种之一出现雄性不育的例子更为多见所有这些例子都不能用豌豆实验的结论来予以解释，其中有些事实(如马驴互交差异)即使在孟德尔时代也是众所周知的，可见无视非基因不仅在逻辑上而且在事实上都是疏误。3．RNA永远是生命的主角，而蛋白质及DNA则是主角创造的二类工具至今为止，在基因论框架里最激进的观点只是：RNA曾经是最初的遗传物质，但后来则是DNA的信使；或者说生命起源时RNA曾经起过中心作用，曾经有过“RNA世界”，但后来总是不敌DNA，因为人们根本没有怀疑过当今DNA的主角地位．

6月24日，Nature杂志在线报道了通过遗传进化，从头产生新基因的最新研究进展。新型蛋白质编码基因可以通过重新组织预先存在的基因或以从头产生的方式出现。通过重新组织预先存在的基因，特别是通过基因重复来重新组织产生新的基因的过程，已经被广泛研究过。相比之下，人类对从头产生基因的进化过程仍然知之甚少，主要是因为研究者以往认为所谓的"非基因"序列的翻译将产生微不足道的多肽，而不是具有特定的生物功能的蛋白质。本研究建立了一种基因演化模型，根据这一模型，非基因序列广泛的翻译活动可产生过渡性原基因，而功能基因又可从过渡性原基因进化而来。研究者在酿酒酵母菌基因组范围内检测这个模型。在非基因序列中，研究者发现数百个短的物种特异性的开放阅读框（ORF）的翻译活动。根据它们对选择压力的差异性调节反应和通过自然选择保留的印记来看，这些翻译事件似乎提供了某种适应性潜力。与此模型相对应，研究者发现酿酒酵母的ORF正好处于，从非基因序列进化到新的基因这一连续的过程中承上启下的位置上。研究者在酿酒酵母的ORF中，确定了约1900个候选原基因。从这样一个宝库中从头产生新基因可能会比从零星的基因重复事件中产生更为普遍。该研究表明，进化作用可利用看似可有可无的序列来产生适应性的功能创新。

A腺苷脱氨酶缺乏症 adenosine deaminase deficiency (ADA) 腺病毒 adenovirus Alagille综合征 Alagille syndrome 等位基因 allele 氨基酸 amino acids 动物模型 animal model 抗体 antibody 凋亡 apoptosis 路-巴综合征 ataxia-telangiectasia 常染色体显性 autosomal dominant 常染色体 autosomeB细菌人工染色体 bacterial artificial chromosome (BAC) 碱基对 base pair 先天缺陷 birth defect 骨髓移植 bone marrow transplantation BRCA1/BRCA2 C癌 cancer 后选基因 candidate gene 癌 carcinoma cDNA文库 cDNA library 细胞 cell 染色体 chromosome 克隆 cloning 密码 codon 天生的 congenital 重叠群 contig 囊性纤维化 cystic fibrosis 细胞遗传图 cytogenetic map D缺失 deletion 脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid (DNA) 糖尿病 diabetes mellitus 二倍体 diploid DNA复制 DNA replication DNA测序 DNA sequencing 显性的 dominant 双螺旋 double helix 复制 duplication E电泳 electrophoresis Ellis - van Creveld syndrome 酶 enzyme 外显子 exon F家族性地中海热 familial Mediterranean fever 荧光原位杂交 fluorescence in situ hybridization (FISH) 脆性X染色体综合征 Fragile X syndrome G基因 gene 基因扩增 gene amplification 基因表达 gene expression 基因图谱 gene mapping 基因库 gene pool 基因治疗 gene therapy 基因转移 gene transfer 遗传密码 genetic code (ATGC) 遗传咨询 genetic counseling 遗传图 genetic map 遗传标记 genetic marker 遗传病筛查 genetic screening 基因组 genome 基因型 genotype 种系 germ line H单倍体 haploid haploinsufficiency 造血干细胞 hematopoietic stem cell 血友病 hemophilia 杂合子 heterozygous 高度保守序列 highly conserved sequence Hirschsprung病 Hirschsprung's disease 纯合子 homozygous 人工染色体 human artificial chromosome (HAC) 人类基因组计划 Human Genome Project 人类免疫缺陷病毒 human immunodeficiency virus (HIV)/ 获得性免疫缺陷综合征 acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) huntington舞蹈病 Huntington's disease 杂交 hybridization I免疫治疗 immunotherapy 原位杂交 in situ hybridization 继承的 inherited 插入 insertion 知识产权 intellectual property rights K敲除 knockout L白血病 leukemia 库 library 键、连接 linkage 部位、场所 locus 优势对数评分 LOD score 淋巴细胞 lymphocyte M畸形 malformation 描图 mapping 标记 marker 黑色素瘤 melanoma 孟德尔 Mendel, Johann (Gregor) 孟德尔遗传 Mendelian inheritance 信使RNA messenger RNA (mRNA) [分裂]中期 metaphase 微阵技术 microarray technology 线立体DNA mitochondrial DNA 单体性 monosomy 小鼠模型 mouse model 多发性内分泌瘤病 multiple endocrine neoplasia, type 1 (MEN1) 突变 mutation N神经纤维瘤病 neurofibromatosis 尼曼-皮克病 Niemann-Pick disease, type C (NPC) non-directiveness RNA印记 Northern blot 核苷酸 nucleotide 神经核 nucleus O寡核苷酸 oligo 癌基因 oncogene Pp53 Parkinson病 Parkinson's disease 专利权 patent 血系/谱系 pedigree 表型 phenotype 物理图谱 physical map 多指畸形/多趾畸形 polydactyly 聚合酶链反应 polymerase chain reaction (PCR) 多态性 polymorphism 定位克隆 positional cloning 原发性免疫缺陷 primary immunodeficiency 引物 primer 原核 pronucleus 前列腺癌 prostate cancer 蛋白 protein R隐性 recessive 逆转录病毒 retrovirus 核糖核酸 ribonucleic acid (RNA) 核糖体 ribosome risk communication S序列标记位点 sequence-tagged site (STS) 联合免疫缺陷 severe combined immunodeficiency (SCID) 性染色体 sex chromosome 伴性的 sex-linked 体细胞 somatic cells DNA印记 Southern blot 光谱核型 spectral karyotype (SKY) 替代 substitution 自杀基因 suicide gene 综合征 syndromeT技术转让 technology transfer 转基因的 transgenic 易位 translocation 三体型 trisomy 肿瘤抑制基因 tumor suppressor gene V载体 vector W蛋白质印记 Western blot Wolfram综合征 Wolfram syndromeY酵母人工染色体 yeast artificial chromosome (YAC)

美国加州的山景城是“硅谷”的重要组成部分。现在，一个与硅芯片相关的潜力大产业正在这里兴起，那就是基因组测序技术产业。这个产业的发展是随着多家大公司的激烈竞争开始的。不过，一家名为“整合基因”（Complete Genomics，CG）的公司不像别的公司一样研发和销售测序仪器，而是为科学家提供外包的测序服务，更绝的是，在这家公司里做测序的，并不是研究人员，而是一排排的机器人。近日，《新科学家》杂志探秘了这家充满科幻意味的公司。前台都是“机器人”走进CG公司，连前台都由计算机终端出任。它会主动向来客问好，询问姓名、身份和来访意图。旁边连接的一台打印机则自动打出访客挂牌。与此同时，一份电子邮件已经发送到内部接应人员的电脑上。这家公司的生产线更像科幻电影里的实验室，昏暗蓝色的房间里到处都是高级仪器，室内温度保持在28℃和相对较高的湿度，几名穿着实验服，带着发罩的工作人员在监视着电脑屏幕，查看着机器人的运作状态。这儿已经成为了世界上最大的人类基因组测序工厂。只是在这里工作的不是人类，而是机器人。在一个大约只有半个网球场大的房间里，“坐着”16台机器人，不间断地进行着人类基因组测序的工作。去年，它们完成800个人的DNA测序工作其中三分之一是后半年做出来的。到了今年，它们已经可以每个月生产出400个人的基因了。CG公司只是目前迅速形成产业的诸多基因组测序公司中的一家，但是它十分独特。公司市场总监图柯特（Jennifer Turcotte）对《新科学家》杂志解释说，通常而言，DNA测序是在一个密封的机器里进行的，但在这家公司的实验室里，机器人却是在一个开放暴露的环境下做基因组测序，这是为了便于维修。实验室特定的温度和湿度是为了符合测序中出现的生化反应，微弱的蓝光是为了避免荧光探测剂在探测基因代码符号时受到其他频率光波的破坏。这儿所进行的基因组测序，已是目前最新的第三代基因组测序技术，称为“DNA纳米球测序技术”。这种新方法是将DNA链放置在一小块硅芯片上进行调节，自我组装成所谓的“纳米球”。这样的测序所需要的试剂更少，得到的数据则更多。技术人员都穿着无尘室服装，因为任何一点灰尘都会干扰测序，除非哪儿出问题了，一般而言这些技术人员不会干预机器人的工作。机器人则会自动添加试剂，操作样本，每个DNA纳米球上携带着70个核苷酸，其排列顺序会通过光信号被拍摄记录下来。费用正在逐步降低这些机器人正在做的工作，是一个浩大庞杂的工程蓝图中的第一步，所有的人类基因组中有着30亿对碱基对，而CG计划将其全部组装出来。这需要非常大的计算量，公司为此也建了一个自动数据中心。不过，这个数据中心设在距离公司大约有20分钟车程的地方那儿的电费更便宜。目前CG公司只针对研究者和制药公司开放，个人还没法购买他们的服务。在这里，每对基因组测序要价9500美元，如果购买1000对以上，则每对价格降为5000美元。这个价格是随着基因组测序技术突飞猛进而急剧下降的，要知道，十年前，第一对人类基因组序列完成时，其价格是以十几亿美元计量的。而科学家现在已经预计几年后，基因组测序的价格可能会降到一般人都可能支付得起的程度。基因组测序的流水线完全是由机器人来做的，而职员做什么呢？公司共有185名职员，部分是科研人员，忙于改善公司的测序技术，另一部分则是做市场和联络，与各类客户打交道。基因组测序工程是一项既有非常光明的前途但又异常庞大的科学工程，而自动化则可能成为处理这项工作的最佳工具。基因学家们认为，通过一些基因扫描，是可以找到导致人类易感疾病的一些基因变异，人类基因谱上，有一些常见明显变异，但是就整个遗传问题来看，还有大量的混乱的遗传变异隐藏在DNA双螺旋体中，这些也导致了世界上千奇百怪的遗传疾病。如何去捕猎这些神秘莫测的错误基因代码呢？只剩下一个方法，那就是将整个人类基因谱测序，来捕捉一些可能和疾病有关的基因变异。这个方法虽然听上去如同“大海捞针”一样不靠谱，但目前一些迹象表明，今后或许基因组序列会成为医疗记录的一部分，或者科学家可以通过家庭的基因组测序来纠正基因错误。比如，去年西雅图系统生物学研究所的胡德（Leroy Hood）及其小组与CG公司进行了合作，在《科学》杂志上刊登了一篇论文。他们对一家四口的基因组进行了测序。这是个特殊的家庭，两个孩子都患有两种隐性遗传病米勒综合征和纤毛运动障碍，而父母则完全正常，在分别测出这家人的基因序列后，研究者将父母和子女基因组序列进行比较，验证了米勒综合征这种非常罕见遗传病的致病突变。提供测序外包的服务目前，站在基因组测序产业化起跑线上的企业包括了同样位于加州的生物科学公司Pacific Bio。这个公司创立了首次可以对单个DNA进行测序的仪器。和CG公司一样，目前，这家公司也只向研究者提供服务。有一些大型的、从事基因组测序产业的公司已经将基因组测序做到医院和个人普及的地步了，如研发制造大型测序分析仪器的Illumina公司。这个公司在2008年美国成长最快的科技公司评选中，风头甚至盖过了Google。它们提供的产品甚至可以直接给病人使用。而另一位基因创业企业家罗斯伯格（Jonathan Rothberg）甚至发明了可以放在桌子上的基因解码器，可以在2小时之内以很高的精度解读出1000万个基因代码符号。大部分的基因组测序企业都站在一个竞争线上，尽力提高DNA测序的速度，降低费用。而CG公司其实并非和它们是严格意义上的竞争对手他们计划组装出所有的人类基因序列，研发也是为此目的而进行。此外，他们并不如其他公司一样开发更高级更小巧的基因组测序仪，而是为科学家提供基因组测序的外包服务，也就是说，研究人员无需购买、安装、培训、运行和维修仪器，而只要将样品交给这家公司，等待结果到来就可以。虽然很多人不理解他们的做法，但这家公司始终坚持自己的观点，认为这样的服务最能让科学家将时间从捣腾仪器设备的工作中解放出来，专心放在生物学和假说验证上。从这几年CG公司取得的成绩来看，这种做法确实是有效的。2009年，CG公司宣布其测出了第一个人类基因序列，并移交给美国生物科技信息中心数据库。同一年，他们在《科学》上刊文，发布了三个完整人类基因组序列分析的结果，当时文章还宣布，测序的成本已经可以降到1726美元。这在生物界引起了轰动。到了那一年结束，他们已经做出了50个人的基因序列。此外，他们的名字也随着来自各地的科学家一起多次登上了权威学术杂志。除了去年帮助科学家解开了米勒综合征突变难题给科学界留下难忘的印象之外，美国的罗氏公司还曾经借助CG的基因组测序技术，完成了人类科学史上第一例肺癌患者的全基因组比较。相关研究结果刊登在《自然》杂志上。而美国癌症学会也开始和CG公司联手，希望通过其服务比较正常人和癌细胞基因组序列的差异。或许在不久的将来，解开癌症之谜的第一个贡献就属于这些蓝光照耀下的机器人。

http://www.bioon.com/trends/UploadFiles/201310/2013103109401243.jpg近日，转基因这个一直以来饱受争议的话题再次闯入公众的视野。有社论对转基因农作物在中国的全面推广表示担忧，并强调“全中国不能为转基因主粮集体试吃”。然而事实上，转基因技术在美国、加拿大、日本等国都被广泛应用而美国更是长期亲身“试吃”转基因食品的“杰出代表”。

http://www.bioon.com/bioindustry/UploadFiles/201310/2013102510085928.png有的人相信转基因食品安全可靠，有的人不论相关机构怎么证明都不愿吃转基因食品。选或不选，是每个人的自主权。不过，面对身边琳琅满目的食品，许多关心健康的消费者发愁，怎么知道究竟是不是转基因？生活中有无可能完全避免转基因？那些在网上流传甚广的鉴别转基因食品的方法正确吗？记者就此采访了相关专家。

如何查找特定基因序列的心得与大家共享，下面以小鼠EDNRB基因为例子说明：1. 查找一个基因的启动子之前，最好是要对这个基因做一个初步的了解，了解方法为：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez/上面查找ednrb http://img.dxycdn.com/trademd/upload/userfiles/image/2014/01/A1388735412_small.jpg 注意：在research下面选择 Gene 在for后面输入ednrb2. 这个是查找结果，由于很多哺乳类动物都有该基因，查找结果显示了很多五种的ednrb基因，我们选择其中的Mus musculus 这个是我们要找的小鼠种类，请大家正确选择自己目标基因的动物种类，Rattus norvegicus是大鼠的学名，Mus musculus是小鼠的学名，由于我的目标是小数的ednrb基因，故选择Mus musculus。 http://img.dxycdn.com/trademd/upload/userfiles/image/2014/01/A1388735413_small.jpg 3: 对Official Symbol Ednrb and Name: endothelin receptor type B Other Aliases: AU022549, ET-B, ETB, ETb, Sox10m1, sOther Designations: piebaldChromosome: 14; Location: 14 51.0 cMAnnotation: Chromosome 14, NC_000080.5 (104213843..104242913, complement)GeneID: 13618解释：Official Symbol Ednrb and Name 这个是官方对这个基因的全称，也就是内皮素受体B 这个是该基因编码的蛋白质名称Other Aliases 该基因的别名Chromosome: 14; Location: 14 51.0 cM 说明该基因位于第14条染色体上面Annotation: Chromosome 14, NC_000080.5 (104213843..104242913, complement)GeneID: 13618这个说明基因的碱基分布是104213843到104242913.4. 该基因的具体信息 http://img.dxycdn.com/trademd/upload/userfiles/image/2014/01/A1388735414_small.jpg 5. 下面这个图片是上个图片的下半部分 http://img.dxycdn.com/trademd/upload/userfiles/image/2014/01/A1388735415_small.jpg 6. 以上部分是找到对该基因的基本信息，在最下面Reference assembly (C57BL/6J)上面找到基因具体序列的链接，点击其中的GenBank， ednrb基因碱基的排列就出来了，这里说明 一下，genbank上面给的序列都是与相应mRNA互补的序列，也就是模板链的序列，也就是-（minus strand) 上面的C57BL/6J是得出该序列的小鼠品系，如果大家要做相关实验的话 最好是选择该品系的小鼠或者相应的细胞。 http://img.dxycdn.com/trademd/upload/userfiles/image/2014/01/A1388735416_small.jpg 7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?val=NC_000080.5&from=104213843&to=104242913&strand=2&dopt=gb 上面是该基因的信息和碱基序列链接，上面有碱基的序列,mRNA 的序列。

新的遗传学技术揭示了肥胖基因的变异编译 zfyyzz00字数544 《科学日报.》在2010年11月29日报道 - 肥胖是高度遗传的，但到目前为止遗传关联研究只揭示了这种遗传本质一小部分。现在，在生物医学可以公开获取的杂志《Genome Biology》上的一项研究中，研究人员在两个神经系统基因已经证实了DNA的，它们与过高的与体重指数相关。来自美国加州大学圣地亚哥分校和斯克里普斯转化科学机构的Kelly Frazer和同事以及Sanofi - Aventis使用了一种新方法，它可能在寻找隐藏的遗传特性成为普及：在一个大量人群中重新对基因组的候选区域进行测序，然后再与该疾病有关基因区域寻找遗传标志物。Frazer说：“我们测序编码酶FAAH和MGLL的两个区间，它们是调节在大脑和周围组织内源性大麻素水平，参与能量平衡和调节食欲。这些内源性大麻素水平在参与的肥胖患者中具有高水平，这两种酶从而提供了强有力的候选基因，来解释与体重指数相关的遗传特性”。在这两个基因，研究人员能够确定四个区域与BMI相关：FAAH启动子，MGLL启动子子，MGLL内含子2和MGLL增强子。这些区域的另一项测试显示，在血浆中存在内源性大麻素水平升高有关的罕见变异，这与以往的研究结果一致。Frazer说：““这是使用新的测序技术首次研究，把诸如肥胖少见的低频变异与复杂的通路相联系，并将特别关注的是要了解更全面的肥胖遗传性的作用，一这是一个在全球日益严重严重的健康问题。”编者按：本文并非旨在提供医疗咨询，诊断或治疗。出处：http://www.sciencedaily.com/releases/2010/11/101129203332.htm

新西兰牲畜改良协会（LIC）的科学家近期发现了影响牛奶成分的奶牛基因变化。 新西兰乳品网（NZDN.CO.NZ）的记者从新西兰牲畜改良协会的媒体发布中心了解到，所有的奶牛其实都有“肥胖基因”,被称为AGPAT6,但是新西兰牲畜改良协会的高级科学家 Matt Littlejohn博士表示，所发现的基因变化在遗传学方面解释了为什么有一些奶牛所产的牛奶的脂肪含量高于其它奶牛所产的牛奶。 “如果你觉得牛奶产量低于一般生产值，这便是因为牛群中的某些奶牛和”脂肪链“有关。这意味着一些奶牛在产量上很有效率，但是有一些就非常的”懒“.与AGPAT6相关的发现可以更好的帮助我们了解奶牛的乳腺以及遗传基因如何影响牛奶本身的成分。” 这一新的发现，被发布到了国际科学杂志《 PLOS ONE》上，现在将用来帮助奶农改进奶牛基因选择的准确性并且提高新西兰奶牛牛群未来的遗传基因。但这次发现的基因变化只能代表全球一小部分已确认的因奶牛潜在遗传基因的区别而造成牛奶成分的不同。 这次所发现的变化是新西兰牲畜改良协会基因排序程序的一部分，为了是能够将遗传的基因变化安置在奶牛的遗传基因里并改良牛群的生产和健康。这次所发现的基因变化是为了能够更准确的选择奶牛的遗传基因。 新西兰牲畜改良协会的这次研究项目是由新西兰初级产业部主办，并由恒天然和新西兰乳品协会带领的，这次和之前的发现将为新西兰牲畜改良协会的资料库进行排序。 Littlejohn博士表示，“排序工作有点像将整只奶牛重新拼装起来，你拼的越多，整个遗传基因上面的选择性的整体部分就会越清晰。现在最大的优势就是我们意识到我们可以查出更多的遗传基因和现在所掌握的基因变化。将这些信息积累起来，就会得到很大的成果，特别是在基因选择方面。”

先看新闻——来自中国药材GAP网“转基因”之争在美国 作者：曹明华　　 　　我作为一个上世纪90年代在美国学习分子生物学、基因表达研究的研究生，一个至今在美国已生活了20年的中国人，在中国人传统的主粮——稻米，有可能被“转基因”的时候,不得不谈一点我所目睹和了解的，这些年发生在美国的有关转基因食物产业的争论。　　首先要提一下的是，为什么著名生物学家Barry Commoner会说，目前的转基因食物产业所基于的“科学”,是已经过时了的生物学理论？　　这位曾登上《时代》周刊封面的科学家的意见是：转基因食物的研究和制造产业，最初发展起来时所基于的、对于“基因”的认识和研究的理论，以及相关的“分子生物学”模型——在日新月异的分子生物学发展进程中(特别是发展到了今天这个阶段)——已一再被证明是“错了的”。　　因此，失去了可靠的生物学原理的指导，目前的转基因食物行业，便成为一门充满风险的、带有赌博性质的“实验科学”。　　Commoner博士还说：“公众所惧怕的,并不是这门实验科学本身，而是根本性的荒谬——在我们还没能真正弄懂它的原理之前，就让它溜出实验室、进入现实世界中。”　　他说得没错，事实上，它不正在溜上我们的餐桌吗？　　美国的转基因生物公司在面对政府时，所用的游说词是：“任何事物都有风险，而发展转基因食物的利益要大于风险。”　　——可问题的关键是：谁获利益？谁得风险？　　而后来的事实是，美国这些年已将转基因食物尽可能向落后国家“转”移，而美国国内的转基因食物正愈来愈减少——除了动物饲料、生物燃料和工业原料，已趋于将“转基因”只用作极微量的食品添加剂了，就是这样，它还被人避之不及。　　但眼下美国政府大概还不想让转基因公司倒闭吧，它巨额的股票还在上市，而出口到“发展中国家”的“转基因”，还可以为政府带来税收。所以对美国政府来说，这个“利益”与“风险”的“不等式”，目前还是很微妙的。　　但在中国，假如在自己本土将几千年传统的主粮“转基因”了，其“利益”与“风险”的“不等式”又会怎样？转基因专家鼓动中国学习美国，他们有没有作过这个简单的“利益”与“风险”的“不等式”的逻辑推导呢？　　孟山都之类的生物公司及其鼓吹转基因食物的专家，曾经信誓旦旦地保证：转基因食物对人体，在短时间内没有危害，长时间后也没有危害，对吃了转基因所生的后代也没有危害……　　可他们自己连几年之后，转基因食物研发所基于的重要的生物学原理的变化都未曾料到；对于农作物转基因后，农田里的小害虫转成大害虫也未料到；对于农田里次要的小杂草可以被“转”成农民无法对付的“超级草”，亦未曾预料到——人们何以能相信他们对于消费者未来健康，以及消费者后代健康的预料和担保呢？　　预料不到——说明他们对于生命体系的宏观认识缺乏整体、长远、智慧的洞见。这离真正的科学探索的精髓，相去有多远？　　“转基因”食物的得天独厚之处是，它所导致的健康危害，比一般的致病因更隐蔽、更深远——因此被“当场捉拿”的机会便大大减少。——这是孟山都之类的生物公司值得庆幸之处；这也是它目前在世界各国一片抗拒声中，还有可能在某些地区大行其道的奥秘之一。　　近二三年来，关于转基因食物危害生命体健康的科学研究，已愈来愈为人们所了解。各国科学家在国际“主流”科学期刊上——包括美国国家卫生研究院的网站——已发表了大量对转基因食物危害健康的研究论文。孟山都公司在四面楚歌声中，已于2008年8月，被迫宣布撤除它整个的转基因牛生长激素部门——从部门管理人员到科技团队，到销售团队……　　“但是，这个基因巨人是不会轻易倒下的！”——支持它的人这样说。也就是在2008年，它开始种植转基因甜菜(beet)，可以制作糖和调味添加剂。　　也许的确要感谢我们人所拥有的这一了不起的免疫系统！当它足够强壮时，我们可以指望它有力量抵御所摄入的形形色色的“病原体、有毒有害物质”——也包括“转基因成分”。但这有两个前提——　　前提一：所摄入的量不能太大，必须低于某个“阈值”——这就是少量疫苗可以产生抗体，大量疫毒就会损害肌体的原理。　　这也是孟山都这样的“转基因巨人”始终没能“玩成”它的“主粮转基因”这一宏伟目标的原因——因为量变可以引起质变(著名的“三聚氰胺”也是一个“量变到质变”的例子)。　　孟山都到了目前这个地步，除了指望“出口”，就只能指望“甜味添加剂”这样的小打小闹来保证公司的生存了。　　它不是没有拼命努力过。就拿美国人的主粮小麦和另一主要食品土豆来说吧，2001年，在全美国的“麦当劳”连锁店拒绝销售Bt转基因土豆所制的法式炸薯条后，才迫使孟山都将转基因“NewLeaf”土豆彻底撤下了市场。　　2004年，孟山都不得不宣布撤销它的抗除草剂(Roundup Ready)转基因小麦的商业化种植计划——因为面对主粮小麦，全美国的抵抗太强大了！而且美国的农民也起来抵抗了，还有小麦加工业的组织团体……假如主要是“出口”到别的国家或让动物吃呢，农民还没有那么大的抵抗的动力，因为最初几年种“转基因”,农民可以省力，而且生物公司也会给农民以“优惠”，这就很容易把他们套住……　　前提二：要能够有效地抵抗这些“病原体、有毒有害物质和转基因成分”，人的免疫系统必须处于健全地行使功能的状态。而对于病人，或人的免疫机能刚好下降时，风险便加大。　　这就是为什么美国环境医学研究院的医生强烈忠告病人不能吃转基因食品的原因，因为在病人的免疫系统已经薄弱的状况下，转基因食物所可能导致的对人体的侵害便难以抵抗。　　孟山都公司2008年开始种植转基因甜菜，那么去年和今年，它的衍生物应已加工上市了。在过去几个月里，我特别注意观察了美国各类超市里对糖的供应，发现有一个醒目的金色“标识”明显增加：“100%purecane,contains no beet sugar”(100%纯甘蔗，不含甜菜制的糖)。　　——就连最普通的、并不专卖有机食品的超市里，六个品种的糖中的五个，都有这样的标示。　　看到这个孟山都的最新品种——转基因甜菜制的糖在美国国内如此没有市场，我就十分担心，它会不会又要被出口到“发展中国家”来了，而这里，很可能包括我们中国……　　最后再来说一下“转基因”理论依据上的问题。　　关于“转基因”农作物能高产的神话，是在2009年被美国“忧虑的科学家联盟”(由美国麻省理工学院科学家发起组织的科学家联盟)戳破的（《Failure to Yield/失败了的增产》)。而最初“转基因食物”行业的研究刚刚兴起时，确实主要是以高产，以尽可能增长效益为目标的。科学家曾将人的生长激素基因转到猪的身上，目的是要制造出极快速生长的猪来，可没料到,所产生的小母猪居然没有肛门。科学家又制作了转基因酵母，目的是增加酿酒产量——但很惊讶地发现：这种酵母中原有的一种自然毒素——可能致癌的因子被意外地提升了40到200倍。这个实验的研究者不由得感叹：“看来公众对转基因食物的恐惧是有道理的……”他们指出，在这一实验中，还并没有转入任何异类基因，而只是——将酵母自身的基因多转了几个拷贝进去……　　不是基因操作可以精确、定向、“一对一”地产生我们想要的效果吗？为什么毫不相干的系统会出现预料不到的情况呢？　　转基因技术刚开始时，生物学家还以为，真核生物(如植物、动物、和人)的基因编码规律与原核生物(如细菌)是一样的，即：一个基因只编码一个特定的蛋白质。按这一传统的遗传学模型，生物学家曾估算：人体中的蛋白质约有十万个或更多，那么，他们预测在人类DNA中的基因约有十万个。　　而在2000年6月26日，整个科学界在震惊中发现：人类基因总共只不到三万个。更令人困惑的是，比人低等得多的杂草却可以有二万六千个基因。那么，大多数基因都不只编码一个蛋白质，有些基因可以产生许多许多不同的蛋白质，比如果蝇,它的一个基因可以产生(38016)个不同的蛋白质分子。　　在这一更新了的分子生物学模型面前，转基因食物产业的主要根基动摇了！——而转基因食物产业主要是在上世纪八九十年代开始的。　　有意思的是，中国的有些转基因专家，在2011年的今天，还在用上世纪80年代对于原核生物所适用的基因学理论来认识真核生物（包括农作物、动物、人）。他们的知识更新跟不上时代发展固属情有可原，但由此引发的严重后果则难以让人忽视与原谅。　　不妨再想一想：人与杂草间的特性、功能等等有那么巨大的差异，而在基因数量上却并没有呈现出数量级的差异——那么一定是有些什么东西错了。　　那是错在我们对于基因的认识，我们错把生命当作机械来处置了。这是一种工匠式的思维。　　因篇幅所限，这里暂且省略其他几个重要的、与转基因食物研发有关的生物学原理上的新认识。但这些更新了的生物学原理，令人不得不发出这样的感叹：　　基因学研究实在还是一门处于“婴儿期”的科学。转基因专家们完全可以关起门来，继续实验，继

报道：125万吨先正达MIR转基因玉米被退运含MIR162转基因成分的玉米及制品仍被退运。6月30日,国家质检总局召开新闻发布会。质检总局办公厅副主任陆春明公布,不足一年时间内,中国共在125.2万吨进口美国玉米及其制品中检出MIR162转基因成分,并作退运处理。 官方公布,2013年10月,在深圳口岸开始检测到该转基因成分。直至今日,由于MIR162转基因仍未被农业部批准,各口岸检验检疫部门仍然被要求“一旦在进境农产品中检出未经批准的转基因成分,一律作退运或销毁处理”。 同样的原因,去年最后两月,国家质检总局先后三次退运美国输华玉米。总量超过72万吨。海关数据显示,2013年,我国玉米进口总量326.5万吨。退运量占进口总量比重达22.1%。 当然,这三次的退运占总退运量的比重为57.5%。这使得玉米的进口量也受到影响。2013年中国玉米总进口量同比下降37%。其中,退运量从6万吨增加到54.6万吨,被退的重量逐次增加,涉及的口岸检验检疫机构也逐次增多。 对于转基因的态度,中国官方立场历来要求“审慎”。MIR162转基因成分含抗虫基因。由瑞士先正达公司开发。该技术被美国、加拿大、巴西和阿根廷批准种植,日本、韩国、欧盟等地已批准进口。 基于审慎,从2010年3月,先正达提交材料申请转基因玉米MIR162入境开始算起,至今已经超过四年。2013年12月,农业部总经济师、新闻发言人毕美家回应,针对先正达提交的进口用作加工原料的安全证书正在评审。 原因在于,先正达多次提供的“相关材料和实验数据不是很完整,并存在一些问题”,农业部要求其“补充材料和实验数据”。而2013年11月份的申请,目前正在评审过程中。 不过,根据《农业转基因生物进口安全管理办法》规定,农业部应当自收到申请人申请之日起270日内做出批准或者不批准的决定,并通知申请人。也就意味着,先正达将在七八月份得到批准与否的通知。对转基因食品，你怎么看？

http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201109/2011092312152798.jpg对果蝇和线虫进行的最新研究表明，“不老泉”可能在别处。一个广受赞誉但颇有微词的“不老泉”分子如今再遭质疑——新公布的数据挑战了这种名为sirtuin的蛋白质与长寿之间的联系。在9月22日出版的《自然》杂志上发表的一篇论文中，研究人员报告说，一种sirtuin基因在两种模式动物——线虫（Caenorhabditis elegans）和果蝇（Drosophila melanogaster）——中的过度表达并不会像之前报告的那样延长它们的寿命。相反，作者认为，最初看到的寿命延长是潜伏在实验株背景下的不相关突变导致的结果。一些人认为这一结果澄清了事实，从而使科学家能够专注于研究sirtuin的其他作用，例如调节新陈代谢以及对环境压力作出响应。并未参与此项研究的瑞士洛桑市联邦技术研究所的Johan Auwerx表示：“过度炒作的长寿概念在这一领域被过度关注了。我并不认为这就是sirtuin的主要功能。”当问到为何想要调查线虫长寿的研究结果时，英国伦敦大学学院的遗传学家David Gems叹息道：“我也不愿意这么做。”Gems说，自己最初忽略了在一些会议上的传言，即过度表达一种名为sir-2.1的sirtuin基因的线虫存在问题。研究人员发现，当它们与普通线虫交配后，那些报道中提及的延长寿命的情况消失了。与此同时，Gems注意到，sirtuin的故事开始统治所有关于衰老会议的议事日程。Gems认为：“很多人在因此而浪费很多的时间。”经过研究，Gems与伦敦大学学院的遗传学家Linda Partridge最终断定，之前在表达了高水平的sir-2.1基因的线虫中观察到的长寿现象缘于基因组中的一个不相关的突变。当第二次突变在人工繁殖过程中被消除后，研究人员发现，没有证据能够证明sir-2.1延长了寿命。其间，Patridge的实验室对表达了高水平的果蝇Sir2基因的果蝇进行了分析。他们发现，在这种情况下，寿命的延长缘于为了构建过度表达的Sir2而被插入基因组的DNA，而非这种基因本身。但是在2001年发表了最初的线虫研究成果的美国剑桥市麻省理工学院的sirtuin研究人员Leonard Guarente却认为，这种蛋白质与长寿的关联真实存在，而新的论文只是“这条道路上的一块绊脚石”而已。他说：“我们的数据是扎实的。我支持它们，并且已经在其他实验室中得到了复制。”http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201109/2011092312195956.jpgdoi:10.1038/477410a PMC:PMID:Ageing: Longevity hits a roadblockDavid B. Lombard; Scott D. Pletcher; Carles Cantó; Johan AuwerxAffiliationsDavid B. Lombard is in the Department of Pathology and Institute of Gerontology, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, USA.Scott D. Pletcher is in the Department of Molecular and Integrative Physiology and Institute of Gerontology, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, USA.Carles Cantó is at the Nestlé Institute of Health Sciences, CH-1015 Lausanne, Switzerland.Johan Auwerx is in the École Polytechnique Fédérale de Lausanne, CH-1015 Lausanne, Switzerland.Corresponding authorsCorrespondence to:

A腺苷脱氨酶缺乏症 adenosine deaminase deficiency (ADA) 腺病毒 adenovirus Alagille综合征 Alagille syndrome 等位基因 allele 氨基酸 amino acids 动物模型 animal model 抗体 antibody 凋亡 apoptosis 路-巴综合征 ataxia-telangiectasia 常染色体显性 autosomal dominant 常染色体 autosome B细菌人工染色体 bacterial artificial chromosome (BAC) 碱基对 base pair 先天缺陷 birth defect 骨髓移植 bone marrow transplantation BRCA1/BRCA2 C癌 cancer 后选基因 candidate gene 癌 carcinoma cDNA文库 cDNA library 细胞 cell 染色体 chromosome 克隆 cloning 密码 codon 天生的 congenital 重叠群 contig 囊性纤维化 cystic fibrosis 细胞遗传图 cytogenetic map D缺失 deletion 脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid (DNA) 糖尿病 diabetes mellitus 二倍体 diploid DNA复制 DNA replication DNA测序 DNA sequencing 显性的 dominant 双螺旋 double helix 复制 duplication E电泳 electrophoresis Ellis - van Creveld syndrome 酶 enzyme 外显子 exon F家族性地中海热 familial Mediterranean fever 荧光原位杂交 fluorescence in situ hybridization (FISH) 脆性X染色体综合征 Fragile X syndrome G基因 gene 基因扩增 gene amplification 基因表达 gene expression 基因图谱 gene mapping 基因库 gene pool 基因治疗 gene therapy 基因转移 gene transfer 遗传密码 genetic code (ATGC) 遗传咨询 genetic counseling 遗传图 genetic map 遗传标记 genetic marker 遗传病筛查 genetic screening 基因组 genome 基因型 genotype 种系 germ line H单倍体 haploid haploinsufficiency 造血干细胞 hematopoietic stem cell 血友病 hemophilia 杂合子 heterozygous 高度保守序列 highly conserved sequence Hirschsprung病 Hirschsprung's disease 纯合子 homozygous 人工染色体 human artificial chromosome (HAC) 人类基因组计划 Human Genome Project 人类免疫缺陷病毒 human immunodeficiency virus (HIV)/ 获得性免疫缺陷综合征 acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) huntington舞蹈病 Huntington's disease 杂交 hybridization I免疫治疗 immunotherapy 原位杂交 in situ hybridization 继承的 inherited 插入 insertion 知识产权 intellectual property rights K敲除 knockout L白血病 leukemia 库 library 键、连接 linkage 部位、场所 locus 优势对数评分 LOD score 淋巴细胞 lymphocyte M畸形 malformation 描图 mapping 标记 marker 黑色素瘤 melanoma 孟德尔 Mendel, Johann (Gregor) 孟德尔遗传 Mendelian inheritance 信使RNA messenger RNA (mRNA) [分裂]中期 metaphase 微阵技术 microarray technology 线立体DNA mitochondrial DNA 单体性 monosomy 小鼠模型 mouse model 多发性内分泌瘤病 multiple endocrine neoplasia, type 1 (MEN1) 突变 mutation N神经纤维瘤病 neurofibromatosis 尼曼-皮克病 Niemann-Pick disease, type C (NPC) non-directiveness RNA印记 Northern blot 核苷酸 nucleotide 神经核 nucleus O寡核苷酸 oligo 癌基因 oncogene Pp53 Parkinson病 Parkinson's disease 专利权 patent 血系/谱系 pedigree 表型 phenotype 物理图谱 physical map 多指畸形/多趾畸形 polydactyly 聚合酶链反应 polymerase chain reaction (PCR) 多态性 polymorphism 定位克隆 positional cloning 原发性免疫缺陷 primary immunodeficiency 引物 primer 原核 pronucleus 前列腺癌 prostate cancer 蛋白 protein R隐性 recessive 逆转录病毒 retrovirus 核糖核酸 ribonucleic acid (RNA) 核糖体 ribosome risk communication S序列标记位点 sequence-tagged site (STS) 联合免疫缺陷 severe combined immunodeficiency (SCID) 性染色体 sex chromosome 伴性的 sex-linked 体细胞 somatic cells DNA印记 Southern blot 光谱核型 spectral karyotype (SKY) 替代 substitution 自杀基因 suicide gene 综合征 syndromeT技术转让 technology transfer 转基因的 transgenic 易位 translocation 三体型 trisomy 肿瘤抑制基因 tumor suppressor gene V载体 vector W蛋白质印记 Western blot Wolfram综合征 Wolfram syndromeY酵母人工染色体 yeast artificial chromosome (YAC)

基因芯片技术进展及应用 作者：刘炎 [关键词] 基因芯片；核酸探针序列；杂交 1　基因芯片概述　　随着人类基因组计划( Human Genome Project)即全部核苷酸测序的即将完成，人类基因组研究的重心逐渐进入后基因组时代（ Postgenome Era）向基因的功能及基因的多样性倾斜［1，2］。通过对个体在不同生长发育阶段或不同生理状态下大量基因表达的平行分析，研究相应基因在生物体内的功能，阐明不同层次多基因协同作用的机理，进而在人类重大疾病如癌症、心血管疾病的发病机理、诊断治疗、药物开发等方面的研究发挥巨大的作用。它将大大推动人类结构基因组及功能基因组的各项基因组研究计划。　　基因芯片的工作原理与经典的核酸分子杂交方法（southern 、northern）是一致的，都是应用已知核酸序列作为探针与互补的靶核苷酸序列杂交，通过随后的信号检测进行定性与定量分析，基因芯片在一微小的基片（硅片、玻片、塑料片等）表面集成了大量的分子识别探针，能够在同一时间内平行分析大量的基因，进行大信息量的筛选与检测分析［3，4］。基因芯片主要技术流程包括：芯片的设计与制备；靶基因的标记；芯片杂交与杂交信号检测。　　基因芯片的设计实际上是指芯片上核酸探针序列的选择以及排布，设计方法取决于其应用目的，目前的应用范围主要包括基因表达和转录图谱分析及靶序列中单碱基多态位点（single nucleotide polymorphism，SNP）或突变点的检测，表达型芯片的目的是在杂交实验中对多个不同状态样品(不同组织或不同发育阶段、不同药物刺激)中数千基因的表达差异进行定量检测，探针序列一般来自于已知基因的cDNA 或EST库，设计时序列的特异性应放在首要位置，以保证与待测目的基因的特异结合，对于同一目的基因可设计多个序列不相重复的探针，使最终的数据更为可靠。基因单碱基多态检测的芯片一般采用等长移位设计法［5］，即按靶序列从头到尾依次取一定长度的互补的核苷酸序列形成一探针组合，这组探针是与靶序列完全匹配的野生型探针，然后对于每一野生型探针，将其中间位置的某一碱基分别用其它三种碱基替换，形成三种不同的单碱基变化的核苷酸探针，这种设计可以对某一段核酸序列所有可能的SNPs位点进行扫描。　　芯片制备方法主要包括两种类型：(1)点样法：首先是探针库的制备, 根据基因芯片的分析目标从相关的基因数据库中选取特异的序列进行PCR扩增或直接人工合成寡核苷酸序列［6］，然后通过计算机控制的三坐标工作平台用特殊的针头和微喷头分别把不同的探针溶液逐点分配在玻璃、尼龙以及其它固相基片表面的不同位点上，通过物理和化学的方法使之固定，该方法各技术环节均较成熟，且灵活性大，适合于研究单位根据需要自行制备点阵规模适中的基因芯片。(2)原位合成法［7～10］：该法是在玻璃等硬质表面上直接合成寡核苷酸探针阵列，目前应用的主要有光去保护并行合成法，压电打印合成法等，其关键是高空间分辨率的模板定位技术和高合成产率的DNA化学合成技术，适合制作大规模DNA探针芯片，实现高密度芯片的标准化和规模化生产。待分析样品的制备是基因芯片实验流程的一个重要环节, 靶基因在与芯片探针结合杂交之前必需进行分离、扩增及标记。标记方法根据样品来源、芯片类型和研究目的的不同而有所差异。通常是在待测样品的PCR扩增、逆转录或体外转录过程中实现对靶基因的标记。对于检测细胞内mRNA表达水平的芯片，一般需要从细胞和组织中提取RNA，进行逆转录，并加入偶联有标记物的dNTP，从而完成对靶基因的标记过程［11］，对于阵列密度较小的芯片可以用同位素，所需仪器均为实验室常规使用设备，易于开展相关工作，但是在信号检测时，一些杂交信号强的点阵容易产生光晕，干扰周围信号的分析。高密度芯片的分析一般采用荧光素标记靶基因，通过适当内参的设置及对荧光信号强度的标化可对细胞内mRNA的表达进行定量检测。近年来运用的多色荧光标记技术可更直观地比较不同来源样品的基因表达差异，即把不同来源的靶基因用不同激发波长的荧光素标记，并使它们同时与基因芯片杂交，通过比较芯片上不同波长荧光的分布图获得不同样品间差异表达基因的图谱［12，13］，常用的双色荧光试剂有Cy3- dNTP和Cy5- dNTP。对多态性和突变检测型基因芯片采用多色荧光技术可以大大提高芯片的准确性和检测范围，例如用不同的荧光素分别标记靶序列及单碱基失配的参考序列，使它们同时与芯片杂交，通过不同荧光强弱的比较得出靶序列中碱基失配的信息［14］。　　基因芯片与靶基因的杂交过程与一般的分子杂交过程基本相同，杂交反应的条件要根据探针的长度、GC碱基含量及芯片的类型来优化，如用于基因表达检测，杂交的严格性较低，而用于突变检测的芯片的杂交温度高，杂交时间短，条件相对严格。如果是用同位素标记靶基因，其后的信号检测即是放射自显影，若用荧光标记，则需要一套荧光扫描及分析系统，对相应探针阵列上的荧光强度进行分析比较，从而得到待测样品的相应信息。由于基因芯片获取的信息量大，对于基因芯片杂交数据的分析、处理、查询、比较等需要一个标准的数据格式，目前，一个大型的基因芯片的数据库正在构建中，将各实验室获得的基因芯片的结果集中起来，以利于数据的交流及结果的评估与分析。

说到转基因食品，不得不提转基因食用植物。目前我国已经批准种植的转基因食用植物：甜椒、西红柿、土豆；主粮作物有玉米、水稻。今后可能陆续批准的农作物有小麦、甘薯、谷子、花生等。进口的转基因食品有大豆油、菜子油、大豆等。目前只有花生油不是转基因的。麦当劳、肯德基的食品基本全部是转基因的。猪、牛、鸡饲料是转基因玉米、转基因大豆。转基因大豆油是用6号轻汽油浸出的。转基因大米也在悄悄流入市场。你还知道哪些食用植物是转基因的？

http://www-bioon.qiniudn.com/bioindustry/UploadFiles/201405/2014051913423746.png我国每年进口的转基因大豆有数千万吨，主要是耐草甘膦除草剂的品种，主要用于提取食用大豆油。由于在种植期间反复喷洒草甘膦，不可避免地使转基因大豆种子中有一定的草甘膦及其次生代谢物氨甲基膦酸残留。中国医学科学院北京协和医学院放射医学研究所对阿根廷进口的转基因大豆及其制品转基因大豆油和酿制的酱油请具有农药残留分析检测资质的第三方检测机构的分析测试表明，进口的转基因大豆农残含量分别为：草甘膦3.908mg/kg和氨甲基膦酸3.364mg/kg。我国进口的转基因大豆的农残含量较高。