达安基因

上周六，达安基因发布公告称，为促进在分子诊断技术研究和应用方面的发展，与纳斯达克上市公司Life Technologies Corporation的中国区全资子公司英潍捷基(上海)贸易有限公司成立合资企业——立菲达安诊断产品(广州)有限公司。　　公告显示，新合资公司注册资本3502.6万元，将主营研究和开发以毛细管电泳为基础的分子诊断性检测试剂和仪器及相关产品。　　详细内容请参见：中山大学达安基因股份有限公司关于投资设立分子诊断技术合资企业的公告

在基因表达研究中，研究者比较注意选择合适的表达载体和宿主系统，而往往忽视基因本身是否与载体和宿主系统为最佳匹配这样一个实质性问题。基因的最佳化表达可以通过对基因的重新设计和合成来实现，如消除稀有密码子而利用最佳化密码子，二级结构最小化，调整GC含量等。以下就密码子最佳化、翻译终止效率和真核细胞中异源蛋白表达的问题加以说明。密码子最佳化（codon optimization）遗传密码有64种，但是绝大多数生物倾向于利用这些密码子中的一部分。那些被最频繁利用的称为最佳密码子(optimal codons)，那些不被经常利用的称为稀有或利用率低的密码子(rare or low-usage codons)。实际上用做蛋白表达或生产的每种生物（包括大肠杆菌，酵母 ，哺乳动物细胞，Pichia，植物细胞和昆虫细胞）都表现出某种程度的密码子利用的差异或偏爱。大肠杆菌、酵母 、果蝇、灵长类等每种生物都有独特的8个密码子极少被利用。有趣的是，灵长类和酵母 有6个同样的利用率低的密码子。大肠杆菌、酵母 和果蝇中编码丰度高的蛋白质的基因明显避免低利用率的密码子。因此，重组蛋白的表达可能受密码子利用的影响（尤其在异源表达系统中）的事实并不很奇怪。你的基因利用的密码子可能不是你正在利用的蛋白生产系统进行高水平表达所偏爱的密码子，这种情况是可能的。利用偏爱密码子(preferred codons)并避免利用率低的或稀有的密码子可以合成基因，基因的这种重新设计叫密码子最佳化。在同源表达系统中，同较低水平表达的基因相比，较高表达的基因可能有很不同的密码子偏爱。通过对密码子利用的归类分析，人们可以真正预测任何基因在酵母 中的表达水平。在诸如Zea mays的其他生物中，大量高表达基因强烈偏爱以G或C结尾的密码子。而且，在Dictyostelium中，同低水平表达的基因比较，高表达基因有较大数目的偏爱密码子。在大肠杆菌中表达哺乳动物基因是不可预测和具有挑战的。例如直到最近才实现了人血红蛋白的过表达。为了达到血红蛋白的好的表达水平，Alpha-球蛋白cDNA不得不用大肠杆菌偏爱的密码子进行重新合成。在异源宿主中实现象血红蛋白这样复杂的蛋白质的过表达可能需要最佳化密码子，这些研究者为此提供了令人信服的资料。成簇的低利用率的密码子抑制了核糖体的运动，这是基因不能以合适水平表达的一个明显机制。核糖体翻译由九个密码子组成的信使（含几个低利用率密码子或全部为低利用率密码子）时的运动速度要比翻译不含低利用率密码子的同样长的信使的速度慢。即使低利用率密码子簇位于3'端，信使最后也会被核糖体”拥挤”而损害，核糖体又回到5'端。3'端低利用率密码子簇的抑制效应可以和全部信使都由低利用率密码子组成的抑制效应一样大。如果低利用率密码子簇位于5'端，其效应是起始核糖体数目的全面减少，导致蛋白合成中信使的低效率。散在分布的稀有密码子对翻译的效应还未很好地研究，但是有证据表明这种情况的确对翻译效率有负面效应。其他因素也可以影响蛋白表达，包括使mRNA去稳定的序列。重新设计合成基因可以去除或改变这些序列，导致高水平表达。消除稀有密码子、去除任何去稳定序列和利用最佳密码子的基因的重新设计都可能增加蛋白产量，使的蛋白生产更有效和经济。翻译终止效率蛋白表达水平受许多不同因素和过程影响。蛋白稳定性、mRNA稳定性和翻译效率在蛋白生产和积累中起主要作用。翻译过程分为起始、延伸和终止三个期。对于翻译的起始，原核mRNA需要5'端非翻译前导序列中有一段叫Shine-Dalgarno序列的特异核糖体结合序列。在真核细胞，有效的起始依赖于围绕在起始密码子ATG上下游的一段叫Kozak序列的序列。密码子利用或偏爱对延伸有深刻的影响。例如，如果mRNA有很多成簇的稀有密码子，这可能对核糖体的运动速度造成负面影响，大大减低了蛋白表达水平。翻译终止是蛋白生产必须的一步，但其对蛋白表达水平的影响还没有被研究清楚。但是最近的科学研究表明终止对蛋白表达水平有很大的影响。总的来说，更有效的翻译终止导致更好的蛋白表达。绝大多数生物都有偏爱的围绕终止密码子的序列框架。酵母 和哺乳动物偏爱的终止密码子分别是UAA和UGA。单子叶植物最常利用UGA，而昆虫和大肠杆菌倾向于用UAA。翻译终止效率可能受紧接着终止密码子的下游碱基和紧靠终止密码子的上游序列影响。在酵母 中通过改变围绕终止密码子的局部序列框架，翻译终止效率可能被减低几个100倍。对于UGA和UAA，紧接着终止密码子的下游碱基对有效终止的影响力大小次序为GU，AC；对于UAG是U、ACG。对于大肠杆菌，翻译终止效率可因终止密码子及临近的下游碱基的不同而显著不同，从80%（UAAU）到7%（UGAC）。对于UAAN和UAGN系列，终止密码子下游碱基对翻译的有效终止的影响力大小次序为UGA、C。UAG极少被大肠杆菌利用，相比UAAN和UGAN，UAG表现了有效的终止，但其后的碱基对有效终止的影响力为GU，AC。对于哺乳动物，偏爱的终止密码子为UGA，其后的碱基可以对in vivo翻译终止有8倍的影响（A、GC、U）。对于UAAN系列，in vivo终止效率可以有70倍的差别，UGAN系列为8倍。如果终止密码子附近序列没有最佳化，可能发生明显增加的翻译通读，因此减少了蛋白表达。例如，在兔网状细胞无细胞翻译系统里，UGAC的翻译通读可以高达10%，而第四个碱基如果为A，G或C，翻译通读为1%。总的来说，翻译起始框架、翻译终止序列框架和密码子利用应该仔细选择，以利于蛋白的最高水平表达。翻译终止序列框架能几倍地改变蛋白生产水平。真核细胞中的异源蛋白表达异源蛋白质在细菌中表达是目前使用的主要的蛋白生产系统。大肠杆菌一直是最经济的系统之一。然而为了生产需要特异修饰、胞外分泌或有特异折叠需要的蛋白质，其他表达系统也是需要的。真核细胞在表达原核来源的基因、真核基因的cDNA拷贝或其他无内含子的基因时可能表现很多特异问题。富含AT的基因在很多真核细胞中表达时会遭遇很剧烈的障碍。主要的真核信号序列如 加poly-A的位点、酵母 转录终止位点和真核mRNA去稳定序列都是富含AT的。内含子序列也趋向于富含AT，尽管他们有参与剪切过程的很特异的识别序列。虽然绝大多数原核基因没有剪切或聚腺苷过程，但这些真核过程需要的保守序列可能存在于原核基因中，因此当这些基因在真核细胞中表达时可能引起特异的问题。而且诸如哺乳动物和单子叶植物细胞的特异真核表达系统可能不能有效地表达无内含子的基因。 真核mRNA在离开细胞核进而在胞浆的核糖体上被翻译前需要特异的处理和修饰。这些过程包括去除内含子、5'端甲基化帽子形成和3'端加poly-A。内含子去除需要5'剪切位点、G75/G100U100A65AG65U保守序列、3'剪切位点、富含密啶NC66A100G100/G56保守序列和C72T98R77A100Y75保守序列。有效的加poly-A和mRNA剪切需要一个由两个部分组成的信号：加poly-A保守序列AAUAAA和在切割位点内的50个碱基的富含GT的序列。酵母 真核转录终止序列（几个不同的富含AT序列,如含TTTTTATA，TATATA，TACATA，TAGTAGTA的一个38bp区域）被研究的最清楚。这些结果来自对酵母 突变体CYCI mRNA的mRNA水平和相对长度的确定的实验。近期用in vivo质粒稳定性分析的研究结果证明：TATATA似乎和原始的38bp野生型区域一样有效地终止转录，而TAGATATATATGTAA和TACATA效率差些，TTTTTTTATA几乎没有效率。所有这些序列在反方向时没有终止转录功能。不幸的是几乎没有其他真核表达系统转录终止序列方面的信息。内含子对几个哺乳动物基因的正常表达是必需的，包括Beta-球蛋白、SV40 late mRNA和二氢叶酸还原酶基因。单子叶植物细胞充分表达乙醇脱氢酶的cDNA拷贝、报告基因氯霉素乙酰转移酶、Beta葡萄糖苷酸酶和其他缺乏内含子的基因时也依赖内含子。转录区域内引入内含子可以通过未确定的转录后机制增强表达。（免疫球蛋白基因）内含子可能也包含转录增强子，因此通过转录机制增强表达。 总的来讲，如果存在某些DNA序列，真核异源蛋白表达可能是个难题。为避免剧烈的表达减少，需要对基因进行扫描，确认是否含上述提及的富含AT的序列。而且，在几个真核系统表达无内含子基因可能需要引入内含子以实现外源蛋白的充分表达。

远志系陕西道地药材，是“秦药”大宗道地药材品种之一[1]。《中国药典》2020年版所收载的远志为远志科（Polygalaceae）植物远志Polygala tenuifolia Willd.或卵叶远志P. sbirica L.的干燥根[2]，具有镇静安神、祛痰开窍、解毒消肿等功效[3]。现代研究表明，远志的主要活性成分有皂苷类、寡糖酯类、酮类等，具有抗记忆障碍、保护中枢神经系统、抗抑郁、抗心肌缺血和抗肿瘤等作用[4]。目前，关于远志的研究多集中于含量研究[5]、活性测定[6]、遗传多样性分析等[7]。随着分子生药学的发展，对药用植物相关活性成分生物合成途径相关调控基因、转录因子的挖掘已成为研究热点，基因组学、转录组学等技术在远志上的成功应用，也为远志基因家族的筛选、鉴定与分析提供了技术支撑和数据基础[8]。 碱性亮氨酸拉链（bZIP）基因家族作为真核生物中转录网络的重要开关，是植物中最大的转录因子家族之一。bZIP结构域由两个区域组成，即DNA结合基本区和亮氨酸拉链区[9]。bZIP基因家族成员通过差异基因网络或生物过程，在调节植物发育、生长以及盐胁迫响应等方面发挥着重要作用[10]。研究表明，拟南芥Arabidopsis thaliana L.、番茄Solanum lycopersicum L.、黄瓜Cucumis sativus L.、李子Prunus salicina L.和蓖麻Ricinus communisL.等多种植物中的bZIP参与调控组织分化、细胞生长、糖代谢、生物和非生物胁迫等多个生物学过程[11-12]。bZIP基因家族成员还参与多种药用植物次生代谢产物合成调控，如丹参Salvia miltiorrhiza Bunge.的SmbZIP1基因可抑制丹参酮的积累，大豆Glycine max (Linn.) Merr.的GmbZIP123基因则参与大豆种子脂质积累的调控[13]。同时，bZIP表达受外源激素和胁迫诱导，壳聚糖处理葡萄Vitis vinifera L.12 h下，其VvLysM8和VvLysM9基因表达量显著提高[14]，糜子Panicum miliaceum L.中的PmbZIP97不仅受到脱落酸（abscisic acid，ABA）、盐和干旱胁迫强烈诱导且参与调控萌发后的根系生长[15]。 本实验利用远志三代转录组数据，以bZIP基因家族为研究对象，对其基因家族进行成员鉴定和生物信息学分析，并确定其在远志中的结构特点与进化特征，进一步通过实时荧光定量分析其在不同组织、不同处理条件下的表达模式，为后续深入研究bZIP的生物学功能奠定基础，同时为bZIP家族可能参与远志次生代谢成分生物合成途径研究提供思路。 1 材料及仪器1.1 材料2021年10月于陕西中医药大学药用植物园（陕西咸阳）采集3年生远志Polygala tenuifolia Willd.及其成熟种子，经陕西中医药大学杨新杰副教授鉴定。选取5株三年生长势均匀的远志植株，将根、茎、叶等量混合后进行全长转录组测序分析。1.2 试剂及仪器ABA、壳聚糖（chitosan，CHT）均购自上海源叶生物科技有限公司，Trizol总RNA提取试剂盒、dd H2O均购自生工生物工程（上海）股份有限公司，TB Green® Premix ExTaqTM Ⅱ （TliRNaseH Plus）、PrimeScriptTM Ⅱ 1st strand cDNA Synthesis Kit购自TaKaRa公司（日本），所用引物由武汉金开瑞生物公司合成。StepOnePlusTM Real-Time PCR（qPCR）仪（美国Applied Biosystems公司），NanoDropTM 2000分光光度计（美国Thermo-fisher公司），K5800自动检测超微量分光光度计（凯奥公司），?80 ℃超低温冰箱（中科美菱公司）。 2 方法2.1 样品的处理选择大小均一，颗粒饱满的远志种子，用自来水冲洗1 d，10%双氧水消毒，播种于装有泥炭土的花盆中，在光周期16/8 h，光照强度9 000 Lx条件培养[16]。选取长势均一的2月幼苗，喷200 μmol/L ABA、200 μmol/L CTS，干旱（10% PEG 6000）、盐（100 mmol/L NaCl）20 mL，以无菌水作为对照组；以0 h为空白对照，重复3次，6、12、24和48 h取样处理（3株），于?80 ℃冰箱储存，采用PacBio Seque Ⅲ进行上机测序，获得远志全长转录组学文库[17]。2.2 远志bZIP家族基因鉴定及理化性质分析基于远志转录组数据库，筛选出注释结果为bZIP的序列，将序列gene id对应的fasta结果输入editseq软件，进一步获得具有完整开放阅读框（open reading frame，ORF）的基因，通过NCBI中的BlastX进行比对与鉴定。Protparam分析目标蛋白的理化性质，ProtScale预测不同氨基酸中的蛋白亲疏水性[18]。2.3 远志bZIP家族基因二级结构、信号肽、跨膜结构及亚细胞定位分析用ExPASy分析基因编码蛋白质的结构域，CDD验证；ProtParam和SOPMA分析远志bZIP转录因子的二级结构；SignalP-5.0和TMHMM预测信号肽和跨膜区域；WoLF PSORT预测亚细胞定位[19]。2.4 远志bZIP家族基因进化树构建从Tair网站下载拟南芥蛋白序列，通过MEGA软件对远志、拟南芥bZIP氨基酸序列进行多序列比对，利用MEGA的最大自然法构建系统发育树，重复次数设置为1 000次[20]。2.5 远志bZIP家族基因密码子偏好性分析及蛋白互作预测分析采用CodonW、CUSP和Chips分析密码子偏好性。蛋白互作预测分析利用STRING进行，并以拟南芥筛选其同源基因后，通过Cytoscape 3.9.0软件作图。2.6 远志bZIP家族基因蛋白特征、保守基序分析及不同组织表达量热图通过chiplot分析bZIP蛋白的结构域，MEME获得bZIP蛋白的保守氨基酸基序，并用TBtools进行可视化，Weblogo分析蛋白序列位点。利用诺禾云平台将转录组数据库中27个PtbZIP基因在远志根、茎、叶3个部位的差异表达数据进行层级聚类分析。2.7 远志bZIP家族基因表达模式验证与分析Trizol法提取各样品总RNA，凝胶电泳检测后测定总RNA浓度。使用Prime Script TM II 1st strand cDNA Synthesis Kit合成cDNA，检测浓度后于?20 ℃保存备用。设计荧光定量引物，并送生工生物工程（上海）股份有限公司合成。以甘油醛-3-磷酸脱氢酶（F：5’-ACAGCAACGTGCTTCTCACC-3’，R：5’-CCCTTCATCCACCACCGACTA-3’）为内参基因，验证PtbZIP26（F：5’-GCACTGATGG- GAAGGCTGAA-3’，R：5’-GATTGCCCAACAC- TTGAGGG-3’）、PtbZIP27（F：5’-GTCGGATGGT- AGTGAACGGG-3’，R：5’-CACCATTTCCCGAAC- CCTGA-3’）在不同部位样本中的表达量。选择表达量较高的PtbZIP26进行不同激素、胁迫处理下的表达量分析。qRT-PCR反应体系为TB Green Premix Ex Taq Ⅱ（2×）5.0 μL；上下游引物各0.4 μL；50×ROX Reference Dye 0.2 μL，cDNA 1.0 μL；ddH2O 3.0 μL。PCR反应程序参照TB Green Premix Ex Taq Ⅱ试剂说明书进行，每个反应重复3次。基因相对表达量采用2?ΔΔCt法计算，SPSS 27.0统计分析。 3 结果与分析3.1 远志bZIP基因家族成员的鉴定和蛋白理化性质分析基于远志全长转录组数据库，共筛选得到63个注释为bZIP基因的序列ID，进一步分析后获得39个包含完整ORF的序列。整理ORF差异位点并合并重复，最终得到27个全长bZIP转录因子，编号PtbZIP1～PtbZIP27（表1）。该转录因子的氨基酸个数143～846，相对分子质量介于16 201.52～92 932.3，等电点4.59～9.69。除PtbZIP1和PtbZIP22的不稳定指数小于40，系稳定蛋白质外，其余PtbZIP均为不稳定蛋白。bZIP基因家族脂肪系数介于48.31～92.66，所有bZIP蛋白的平均亲水性数值是负值，为亲水性蛋白。图片3.2 远志bZIP基因家族成员的二级结构、信号肽、跨膜结构及亚细胞定位分析二级结构分析结果（表2）表明，远志bZIP家族蛋白均具有α螺旋、延伸链、β转角和无规卷曲，主要由α螺旋和无规卷曲构成，延伸链和β-折叠所占比例较小，散布于整个蛋白中。SignalP-5.0和TMHMM在线分析结果一致，所有远志bZIP蛋白信号肽分值都低于0.5，说明其均无信号肽，不属于分泌蛋白。跨膜结构域分析则显示，仅PtbZIP9和PtbZIP13有跨膜结构域。亚细胞定位结果表明，远志bZIP家族成员主要定位在细胞核。图片3.3 远志bZIP基因家族成员系统进化分析利用MEGA7.0构建远志与拟南芥bZIP转录因子家族系统进化树。结果表明，27个PtbZIP蛋白分为A、B、C、D、F、G、I、S 8个组，没有bZIP蛋白分到E和K组中。其中G是最大的1个亚组，含有PtbZIP家族成员共8个，占总数的29.63%；A、F、I和S组均含3个PtbZIP家族成员，B组含2个PtbZIP家族成员，C组含1个PtbZIP家族成员，D组含4个PtbZIP家族成员（图1）。图片3.4 远志bZIP基因家族成员蛋白结构域分析BRLZ、MFMR和DOG1为bZIP蛋白中的常见结构域，BRLZ参与调控果生炭疽菌的营养生长，MFMR涉及蛋白与蛋白之间的相互作用，DOG1则与种子休眠相关[21-22]。远志bZIP的结构域分析结果表明：10个蛋白存在BRLZ结构域，9个蛋白存在MFMR结构，6个蛋白存在DOG1结构域（图2）。PtbZIP3和PtbZIP13含有大小相近的CCDC 158 superfamily，PtbZIP26、PtbZIP21和PtbZIP5则均含有BRLZ、MFMR及homeobox结构，结合进化树结果可知PtbZIP3和PtbZIP13聚在一起，PtbZIP26、PtbZIP21和PtbZIP5三者亲缘关系较近。图片3.5 远志bZIP基因家族成员保守基序分析利用MEME对远志27个bZIP蛋白序列进行保守基序分析的结果显示，不同bZIP转录因子基因包含的保守元件数量及种类存在差异，其中bZIP14基因包含的保守元件数量最少（2个），bZIP18/25基因包含的保守元件数量最多（11个），说明bZIP成员具有功能冗余现象，也具有功能差异性（图3）。图片bZIP蛋白结合位点序列分析结果表明，bZIP转录因子的每个重复结构域约为65 aa，均含有1个保守的bZIP结构域，其中N端一般具有高度保守的N-X7-R蛋白基序和碱性亮氨酸区域（图4）。图片3.6 远志bZIP基因家族成员密码子偏好性分析密码子可用来推断基因组内部或基因组之间的进化关系，而不同种类或同一种类的基因对密码子使用有不同的偏好模式[23]。由bZIP基因家族中的27条核苷酸序列中密码子GC的总含量（GC）以及同义密码子第1位（GC1s）、第2位（GC2s）、第3位的（GC3s）的GC含量分析结果可知：27条PtbZIP基因序列的GC1s、GC2s和GC3s的均值分别为52.24%、44.90%和40.93%，不同位置的GC含量存在差异；它们的GC平均值为46.11%，小于50%，表明其更偏向于A或U结尾的密码子[24]（表3）。图片有效密码子（effective number of codon，ENC）反映了密码子偏离随机选择的结果，它是对同义密码子非均衡使用偏好程度的一个重要指标[25]，ENC数值一般在20～61范围内，当ENC＞35则表示密码子偏好性较弱。密码子适应指数（codon adaption index，CAI）是指编码该蛋白的所有密码子相对于这条基因都使用最优密码子的情况下的适应系数[24]。由表3可知，远志bZIP家族成员的ENC数值为43.088～57.195个，平均值为51.13个，密码子偏好性较弱。CBI值较低说明其外源基因在目的宿主中表达较弱。CAI值较低，则说明其适应性较弱。3.7 远志bZIP基因家族成员蛋白互作网络分析为深入了解远志bZIP蛋白的潜在功能和家族成员之间的相互作用，利用STRING软件，基于拟南芥数据库，对远志的27个bZIPs蛋白进行了互作网络分析。由图5可知，调控网络中共有27个节点（代表bZIPs蛋白），104条边（代表蛋白质之间的相互作用），表明远志的bZIPs蛋白存在多种互作现象，且26个bZIPs成员之间存在潜在的互作关系，为进一步验证远志bZIP的功能提供了重要依据。图片3.8 远志bZIP基因家族成员不同组织表达量热图和验证根据远志转录组数据，对27个PtbZIP基因在远志根、茎、叶中的FPKM差异表达数据进行了双向聚类分析。通过表达量热图分析可知，绝大部分基因的表达不恒定，在不同组织具有相对较高的表达量，根、茎和叶中表达量较高的基因数分别为23、2和2。PtbZIP4/15在叶中的表达量最高，茎和根次之；PtbZIP8/24在茎中的表达量最高，叶和根次之；剩下23个除PtbZIP1/17的表达量为根＞叶＞茎，其余表达模式为根＞茎＞叶（图6-A）。基于RT-qPCR验证转录组数据结果显示，PtbZIP26、PtbZIP27在根中的表达量最高，茎、叶次之，与转录组结果一致（图6-B）。图片3.9 PtbZIP26不同处理下的表达模式为了探究bZIP家族基因在远志不同处理条件下的表达模式，以PtbZIP26为代表，对其进行了激素和干旱、盐胁迫处理条件下的表达模式分析。结果发现，以0 h为空白对照（CK），PtbZIP26的表达量在ABA处理6 h内迅速上升，在24 h达到峰值；CTS处理分别持续上调至峰值为CK的5.3倍（24 h）后逐渐下调（图7-A）。PEG处理6 h迅速下降后又随着处理时间增加缓慢恢复上调，NaCl处理6 h后上调明显（图7-B）。 图片4 讨论bZIP基因家族在植物中广泛分布，参与植物的多个生长过程，如生长发育、应激反应以及次生代谢物的生物合成[26]。现阶段，bZIP基因家族已在多个物种有过相关的鉴定和研究，使得对bZIP的生物功能了解更透彻。本实验基于远志三代全长转录组数据库，找到39个bZIP isoforms，通过完整开放阅读框与BlastX分析找出具有完整ORF的基因，去除重复的isoforms，筛选并鉴定得到27个PtbZIP基因家族成员。理化性质分析显示，27个成员均为亲水性蛋白，且除PtbZIP1和PtbZIP22外均为不稳定蛋白；理论等电点小于7的蛋白有16个，属酸性蛋白，其余均为碱性蛋白。PtbZIP蛋白信号肽分值都低于0.5，说明其均无信号肽，信号肽是分泌蛋白的决定因子，推测PtbZIP蛋白不属于分泌蛋白。亚细胞定位结果显示，远志bZIP蛋白主要定位于细胞核，这与转录因子主要在细胞核中发挥作用一致。PtbZIP家族成员的蛋白二级结构也有明显的特点，主要有α-螺旋、无规卷曲。系统进化分析显示，27个PtbZIP蛋白分为A、B、C、D、F、G、I、S 8个组，其中含有8个PtbZIP家族成员的G亚组系最大亚组。PtbZIP11/18/25与拟南芥At1g32150.1、At2g35530.1高度同源，且包含的保守元件数量最多，推测PtbZIP11/18/25可能在远志干旱应答的分子机制中起重要作用[27]。研究表明，A类别的大多数功能信息提示在ABA或应激信号中的作用，PtbZIP6/12/16被分在A组，推测该基因可能参与到远志ABA信号转导途径[28]。S类别是拟南芥最大的bZIP类别之一，在胁迫处理后也被转录激活或在花的特定部分特异表达。研究证实，拟南芥bZIP家族中的S类别的基因在响应干旱有重要作用，本研究中共有3个PtbZIP基因被分到S类别下，其中PtbZIP15在叶中表达量高，PtbZIP24在茎中表达量高，可能参与调控远志对干旱的响应。同时，27个PtbZIP基因家族成员的蛋白二级结构预测结果十分相似，但序列间同源性相对较低，表明PtbZIP基因可能在远志生长发育方面发挥广泛的生物功能。表达模式分析发现，大部分PtbZIP在根中表达最高，qPCR结果验证与转录组数据一致，推测它们主要在远志地下部分发挥作用。植物中转录因子的表达与激素密切相关，研究发现葡萄VvLysM8和VvLysM9在壳聚糖处理12 h、脱落酸处理3 h时相对表达量最高[14]。马铃薯StHXK家族基因在ABA诱导下表达均显著上调，且在10%PEG胁迫处理下也呈不同程度的上调表达[29]。陆地棉GhKIN基因家族的鉴定和分析发现，干旱和盐胁迫处理后GhKIN14和GhKIN27表达出现下调，而GhKIN18等在一定时间点表现为表达上调[30]。本研究选择一个在根中高表达的PtbZIP26基因，通过不同激素、胁迫处理探讨了其是否受到相关激素和胁迫调控，结表明激素处理（ABA和CTS）远志幼苗后，PtbZIP26表达水平显著提高；同时，盐胁迫和干旱胁迫处理也可诱导PtbZIP26基因的表达发生改变且随胁迫时间的变化呈现出差异性，说明PtbZIP26可能通过不同信号通路参与远志应对逆境胁迫的表达，具体作用机制有待深入研究。本实验基于远志三代转录组数据，以远志bZIP基因家族为研究对象，对其家族成员进行鉴定和生物信息学预测分析，明确了相关结构特点与进化特征，进一步通过qPCR分析其在不同组织、不同处理下的表达模式，为探究PtbZIP参与生长发育、代谢过程及非生物胁迫的调控机制提供参考依据，为后期的基因功能研究奠定了基础。

1．目的了解外源基因在原核细胞中表达的特点和方法。2．原理外源基因克隆在含有lac启动子的表达系统中。先让宿主菌生长，lac I产生的阻遏蛋白与lac操纵基因结合抑制下游的外源基因转录。向培养基中加入诱导物IPTG（异丙基硫代-b-D-半乳糖），解除抑制使外源基因大量表达。表达的蛋白可经SDS-PAGE或Western-blotting检测。3．器材旋涡混合器，微量移液取样器，移液器吸头，50ml 微量离心管，1.5ml 微量离心管，双面微量离心管架，台式冷冻离心机，制冰机，恒温摇床，分光光度计，超净工作台，恒温培养箱，摇菌试管，三角烧瓶，接种环。4．试剂LB培养基（加抗菌素），100mg/ml IPTG，20%葡萄糖。5．实验准备无菌ddH2O，1.5ml离心管装入铝制饭盒（灭菌）、移液器吸头装入相应的吸头盒（灭菌），牙签（灭菌），摇菌管（灭菌），100mg/ml IPTG （过滤灭菌）（100ml分装，-20°C保存），100mg/ml氨苄青霉素（过滤灭菌）（100ml分装，-20°C保存），配制20%葡萄糖（8磅灭菌20分钟，添加至上述LB中，终浓度为0.2%）。6．操作步骤（1） 晚上9：00接种。在超净工作台中接种含有Pinpoint™xa-3-CHI重组载体的菌株，培养于两个三角烧瓶各20ml LB-葡萄糖培养基（含抗菌素Amp 120μg/ml）的摇菌管中，慢速70~90转/分钟30°C摇菌过夜。（2） 至第二天上午8：30 OD600约为0.5，加IPTG至 100μg/ml，150~170转/分钟37°C诱导1.5-3h。同时做不加IPTG诱导和非转化的空菌诱导的对照培养。（3） 4000rpm离心15min弃掉上清液，收获菌体，用SDS-PAGE电泳分析（表达蛋白分子量为30kDa）。菌体也可放在-20°C以下保存备用。（4） 在被细菌污染的桌面上喷洒70%乙醇，擦干桌面。

1.巴西坚果与转基因大豆事件。美国先锋种子公司将巴西坚果中编码2S albumin蛋白的基因转入大豆中，提高了转基因大豆中的含硫氨基酸。1994年，该公司对该转基因大豆进行食用安全评价时，发现对巴西坚果过敏的人同样会对这种大豆过敏。因此认为，蛋白质2S albumin可能正是主要过敏原，于是立即终止了这项研究计划。但此事后来一度被说成是“转基因大豆引起食物过敏”，作为反对转基因的一个主要事例。 实际上“巴西坚果事件”是研发单位在开展安全评价时发现过敏及时停止的转基因案例，这种转基因大豆也根本没有上市。恰恰说明对转基因植物的安全管理和生物技术育种技术体系具有自我检查和自我调控的能力，能有效地防止转基因食品成为过敏原。 2.普斯泰土豆事件。1998年，据苏格兰Rowett研究所的科学家阿帕得•普斯泰（Arpad Pusztai）称，他在实验中用转雪花莲凝集素基因的马铃薯喂食大鼠，大鼠“体重和器官重量严重减轻，免疫系统受到破坏”。 英国皇家学会（The Royal Society）1999年5月的评审报告指出，普斯泰的实验存在失误和缺陷，主要包含试验设计不科学，试验过程错误百出，试验结果无法重复，因此结果和相应的结论不可信。并且认为，普斯泰在尚未完成实验并且没有发表数据的情况下，就通过媒体向公众传播其结论是非常不负责任的。 3.美国帝王蝶事件。1999年5月，康奈尔大学昆虫学教授洛希（Losey）撰文称，他用拌有转Bt基因抗虫玉米花粉的马利筋杂草叶片饲喂帝王蝶（Monarch butterfly）幼虫，发现这些幼虫生长缓慢，并且死亡率高达44%。洛希认为这一结果表明抗虫转基因作物同样对非目标昆虫产生威胁。 美国环境保护局（EPA）组织昆虫专家对帝王蝶问题展开专题研究。结论认为，该实验是在实验室完成的，并不反映田间情况，且没有提供花粉量数据。评价转基因作物对非靶标昆虫的影响，应以田间实验为准，而不能仅仅依靠实验室数据。2001年10月，洛希研究组又在《PNAS》杂志发表文章称：帝王蝶幼虫经转Bt基因抗虫玉米Bt11 和 Mon810花粉饲喂14到22天对其存活的影响可以忽略不计。 4.墨西哥玉米事件。2001年11月，美国加州大学伯克利分校的微生物生态学家David Chapela和David Quist发表文章，指出在墨西哥南部地区采集的6个玉米品种样本中，发现了一段可启动基因转录的DNA序列——花椰菜花叶病毒（CaMV）“35S启动子”，同时发现与诺华（Novartis）种子公司代号为“Bt11”的转基因抗虫玉米所含“adh1基因”相似的基因序列。绿色和平组织借此消息大肆渲染，说墨西哥玉米已经受到了“基因污染”，甚至指责墨西哥小麦玉米改良中心的基因库也可能受到了“基因污染”。 该文章发表后受到很多科学家的批评，指其实验在方法学上有很多错误。经反复查证，文中所言测出的“CaMV35S启动子”为假阳性，并不能启动基因转录；文中所指在墨西哥地方玉米品种中测出的“adh1基因”是玉米中本来就存在的“adh1-F基因”，与转入“Bt玉米”中的“adh1-S基因”序列并不相同。《Nature》杂志于2002年4月11日刊文，批评该论文结论是“对不可靠实验结果的错误解释”，并在同期申明“该文所提供的证据不足以发表”。 5.中国Bt抗虫棉事件。2003年6月3日，南京环境科学研究所与绿色和平组织在北京召开会议，发布“转Bt基因抗虫棉环境影响研究综合报告”，随后被很多媒体转载刊发，引发国际争论，成为国际上争论转基因抗虫棉安全性的重大事件之一。 国际上的评论是：文章没有经过同行评审，没有说明研究方法，没有生物学统计数据，违反生物学的一般常识，只是按作者的个人意愿断章取义。多国科学家也纷纷发表评论反驳绿色和平组织的观点，认为，抗虫棉不是“无虫棉”，抗虫棉中的Bt基因主要是针对鳞翅目的某些害虫，并不杀死所有害虫，包括盲蝽象、红蜘蛛及甜菜夜蛾。棉农只要采取适当防治措施，如喷洒一般有机磷或菊酯类农药，这些害虫便可得到有效控制，根本谈不上“超级害虫”，更不能说是抗虫棉破坏环境。 6.发生于法国的孟山都转基因玉米事件。2007年，法国分子内分泌学家Seralini及其同事对孟山都公司转抗虫基因玉米的原始实验数据进行统计分析，得出老鼠在食用转基因玉米后受到了一定程度的不良影响。2009年，该研究组再次把欧盟转引的美国孟山都公司的实验数据做了一个粗浅分析，就发表文章“三种转基因玉米品种对哺乳动物健康影响的比较”。文中指出，食用了90天转基因玉米（抗除草剂玉米NK603，抗虫玉米MON810和MON863）的老鼠，与食用转基因玉米不到90天的老鼠，其肝肾生化指标有差异，认为这种差异解释成食用转基因玉米后造成的。 欧洲食品安全局（EFSA，European Food Safety Authority）转基因生物小组对该论文进行了评审，认为该实验结果不是建立在亲自对老鼠进行独立实验的基础之上，文中进行统计分析的数据，是借用来源自孟山都公司之前的实验，而且对数据选择了不合适的、不被同行使用的统计方法作了重新分析。因此结果和结论都是不科学的。来自美国、德国、英国和加拿大的6位毒理学及统计学专家组成同行评议组，对Seralini等人及孟山都公司的研究展开复审和评价，评价结果是：Seralini等人对孟山都公司原始实验数据的重新分析，并没有产生有意义的新数据来表明转基因玉米在3个月的老鼠喂食研究中导致了不良副作用。 7.俄罗斯之声转基因食品事件。2010年4月16日，俄罗斯广播电台“俄罗斯之声”栏目，以《俄罗斯宣称转基因食品是有害的》为题报道了一则新闻。新闻称，由全国基因安全协会和生态与环境问题研究所联合进行的试验证明，转基因生物对哺乳动物是有害的。引用负责该试验的Alexei Surov博士的话说，用转基因大豆喂养的仓鼠第二代成长和性成熟缓慢，第三代失去生育能力。“俄罗斯之声”还称“俄罗斯科学家的结果与法国、澳大利亚的科学家结果一致。当科学家证明转基因玉米是有害的，法国立即禁止了其生产和销售。” 经调查，Alexei Surov博士所在的Severtsov生态与进化研究所并没有任何研究简报或新闻表明Alexei Surov博士曾写过这样的报道，“俄罗斯之声”报道的新闻事件也没有在任何学术期刊上发表过研究论文。至于新闻中提到法国禁止了转基因玉米的生产和销售，事实是法国政府并没有对转基因食品的生产和销售下禁令，而是欧盟已经于2004年5月19日决定允许进口转基因玉米在欧盟境内销售。 8.中国广西迪卡007/008玉米事件。2010年2月，一篇题为《广西抽检男生一半精液异常，传言早已种植转基因玉米》、署名为张宏良的帖子在网络上传播甚广，引发了不少公众对转基因产品的恐慌。文章称，“迄今为

METHODS 25, 402–408 (2001)Analysis of Relative Gene Expression Data Using Real-Time Quantitative PCR and the 2－△△CT MethodKenneth J. Livak* and Thomas D. Schmittgen¶,1*Applied Biosystems, Foster City, California 94404; and ¶ Department of Pharmaceutical Sciences, College of Pharmacy,Washington State University, Pullman, Washington 99164-6534原文下载摘要：现在最常用的两种分析实时定量PCR 实验数据的方法是绝对定量和相对定量。绝对定量通过标准曲线计算起始模板的拷贝数；相对定量方法则是比较经过处理的样品和未经处理的样品目标转录本之间的表达差异。2－△△CT方法是实时定量PCR 实验中分析基因表达相对变化的一种简便方法，即相对定量的一种简便方法。本文介绍了该方法的推导，假设及其应用。另外，在本文中我们还介绍了两种2－△△CT衍生方法的推导和应用，它们在实时定量 PCR 数据分析中可能会被用到。关键词：反转录PCR 定量PCR 相对定量 实时PCR Taqman反转录 PCR （RT-PCR ）是基因表达定量非常有用的一种方法（1 - 3 ）。实时PCR 技术和RT-PCR 的结合产生了反转录定量 PCR 技术（4 ,5 ）。实时定量 PCR 的数据分析方法有两种：绝对定量和相对定量。绝对定量一般通过定量标准曲线来确定我们所感兴趣的转录本的拷贝数；相对定量方法则是用来确定经过不同处理的样品目标转录本之间的表达差异或是目标转录本在不同时相的表达差异。绝对定量通常在需要确定转录本绝对拷贝数的条件下使用。通过实时 PCR 进行绝对定量已有多篇报道（6 - 9 ），包括已发表的两篇研究论文（10,11 ）。在有些情况下，并不需要对转录本进行绝对定量，只需要给出相对基因表达差异即可。显然，我们说 X 基因在经过某种处理後表达量增加 2.5 倍比说该基因的表达从1000 拷贝/ 细胞增加到2500 拷贝/ 细胞更加直观。用实时PCR 对基因表达进行相对定量分析需要特殊的公式、假设以及对这些假设的验证。2－△△CT方法可用于定量PCR 实验来计算基因表达的相对变化：2－△△CT公式的推导，以及实验设计，有效性评估在Applied Biosystems User Bulletin No.2（P/N4303859）中有介绍。用2－△△CT方法分析基因表达数据在文献中也有报道（5,6）。本文介绍了该方法的推导、假设以及应用。另外，本文还介绍了2－△△CT两种衍生方法的推导和应用，它们在实时定量PCR 数据分析中都可能被用到。1. 2－△△CT方法1.1. 2－△△CT方法的推导PCR 指数扩增的公式是：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054042.jpg这里，Xn 是第 n 个循环後目标分子数，X0 是初始目标分子数，Ex 是目标分子扩增效率，n 是循环数，C T 代表目标扩增产物达到设定阈值所经历的循环数。因此：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054008.jpgX T 是目标分子达到设定的阈值时的分子数。C T,X 是目标分子扩增达到阈值时的循环数。Kx 是一个常数。对于内参反应而言，也有同样的公式：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054009.jpg用XT 除以RT 得到：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054010.jpg对于使用 Taqman 探针的实时扩增而言， XT 和 RT 的值由一系列因素决定：包括探针所带的荧光报导基团、探针序列对探针荧光特性的影响、探针的水解效率和纯度以及荧光阈值的设定。因此常数K 并不一定等于1 。假设目标序列与内参序列扩增效率相同：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054011.jpg http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054018.jpg或：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054019.jpgXN 代表经过均一化处理过的初始目标分子量；△CT表示目标基因和内标基因CT值的差异（CT,X－CT,R ）整理上式得：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054020.jpg最后用任一样本q 的XN 除以参照因子（calibrator, cb）的XN得到：http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054021.jpg在这里http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054023.jpg对于一个少于150bp 的扩增片断而言，如果 Mg2+ 浓度、引物都进行了适当的优化，扩增效率接近于1 。因此目标序列的量通过内均一化处理之后相对于参照因子而言就是http://tong.dxy.cn/upload/asset/2008/11/10/1226054022.jpg

我是做生物实验室仪器销售的，正在做各个实验室构建的方案，附件里面是基因表达平台的构建方案。里面分了基因表达的各个步骤，每个步骤所用的不同方法，每种方法所需要的仪器，每种仪器国内及国外的品牌，当然品牌是我比较熟悉的一些。希望相关人士能够提供一些建议，包括缺少的步骤，其他的方法，方法还需要的仪器，还有您觉得用的比较好的仪器的品牌，或者对附件中某些品牌评价，这些对我都有很大的帮助。欢迎批评指正。

来自美国麻省理工学院怀海德研究所的研究人员报道，在当前许多各种不同的生物学研究中，用于产生和理解全局基因表达分析数据的常见假设能够导致关于基因活性和细胞行为方面严重缺陷性的结论。相关研究结果刊登在Cell期刊上。怀海德研究所研究员Richard Young说，“表达分析是当代生物学最经常用到的方法之一。因此，我们担心存在缺陷的假设可能影响对很多生物学研究的理解。”今天对基因表达数据的大多数理解都依赖于一种假设：用来分析的所有细胞拥有类似的mRNA总量，其中mRNA大约占细胞RNA中的10%，作为蛋白合成的蓝图发挥作用。然而，一些细胞，包括恶性癌细胞，要比其他细胞产生几倍多的mRNA。传统的全局基因表达分析通常忽略这些差别。Young实验室研究员和论文共同通讯作者Tony Lee说，“我们着重研究了基因表达分析的这种常见性的假设，它潜在影响了很多研究人员。我们提供一种具体的问题例子和一种研究人员能够执行的解决方法。”Young实验室的成员们最近在研究表达高水平c-Myc的癌细胞的基因表达时揭示出这种缺陷。已知c-My是一种基因调节物，在恶性癌细胞中高度表达。当比较表达高水平c-Myc的细胞和表达低水平c-Myc的细胞时，他们吃惊地发现不同的基因表达分析方法能够产生显著性的不同结果。进一步的研究揭示出在含有高水平c-Myc的和低水平c-Myc的细胞中存在显著性的不同，不过这些不同利用常见使用的实验方法和分析方法来掩盖掉。论文共同作者Jakob Lovén说，“我们从不同的基因表达分析方法中观察到的不同结果是令人震惊的，而且导致我们在几种平台上重新研究了这整个过程。我们然后意识到细胞含有类似mRNA水平的常见假设存在严重缺陷，能够导致严重性的误解，特别是对拥有非常不同RNA含量的癌细胞而言，尤其如此。”除了描绘出这种问题之外，研究人员也描述了一种补救方法。通过利用被称作RNA spike-in的人工合成mRNA作为标准对照，他们能够比较实验数据并且能够消除关于细胞RNA总量方面的假设。他们将这种补救方法应用到他们研究的所有三种基因表达分析平台。尽管研究人员相信使用RNA spike-in应当成为全局基因表达分析的新标准，但是理解很多之前的研究时产生的问题可能持续存在。(生物谷Bioon.com)http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201210/2012102722451179.gifdoi: 10.1016/j.cell.2012.10.012PMC:PMID:Revisiting Global Gene Expression AnalysisJakob Lovén, David A. Orlando, Alla A. Sigova, Charles Y. Lin, Peter B. Rahl, Christopher B. Burge, David L. Levens, Tong Ihn Lee, Richard A. YoungGene expression analysis is a widely used and powerful method for investigating the transcriptional behavior of biological systems, for classifying cell states in disease, and for many other purposes. Recent studies indicate that common assumptions currently embedded in experimental and analytical practices can lead to misinterpretation of global gene expression data. We discuss these assumptions and describe solutions that should minimize erroneous interpretation of gene expression data from multiple analysis platforms.

一个国际研究小组利用来自两名男性捐献的全部大脑和来自第三名男性的单个脑半球构建出高分辨率的人类大脑三维基因表达图谱。相关研究结果于2012年9月19日在线刊登在《自然》期刊上。在美国西雅图市艾伦脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science)研究员Michael Hawrylycz的领导下，研究人员将来自大约900个精确切割的大脑切片的转录数据---利用基因芯片技术收集到的---组装在一起，然后将转录数据与在切片之前对捐献的大脑的核磁共振成像扫描结果进行叠加，从而构建出人大脑三维基因表达图谱。这些图谱是免费向公众提供的，详情可参见网址：http://www.brain-map.org/，而且能够有助于科学家们测试关于大脑功能、疾病和进化方面的假设。艾伦脑科学研究所神经科学家Ed Lein说，“这些数据本身并不提供理解大脑如何工作方面的所有答案。然而，我们希望它们促进人类大脑研究以便理解大脑的复杂化学性质和细胞组成。”比如，研究特定疾病的科学家们能够利用成像技术，如功能性核磁共振成像，来评估相关的大脑区域，然后查询这些新的图谱来鉴定在这些区域表达的基因，而这可以通过一种简单的颜色编码的手册来显示基因表达的相对水平来实现。当前，研究人员还是依赖于对小鼠大脑的零碎研究。

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待检测样品制备生物样品往往是非常复杂的生物分子混合体，除少数特殊样品外，一般不能直接与芯片反应，必须将样品进行生物处理。从血液或活组织中获取的DNA/mRNA样品在标记成为探针以前必须扩增以提高阅读灵敏度，但这一过程操作起来却有一定的难度。比如在一个癌细胞中有成千上万个正常基因的干扰，杂合癌基因的检测和对它的高效、特异地扩增就不是一件容易的事。因为在一般溶液中PCR扩增时，靶片段太少且不易被凝胶分离，故存在其它不同的DNA片段与其竞争引物的情况。美国Mosaic Technology公司发展了一种固相PCR系统。此系统包含两套引物，每套都可以从靶基因两头延伸。当引物和DNA样品及PCR试剂相混时，如果样品包含靶序列，DNA就从引物两头开始合成，并在引物之间形成双链DNA环或“桥”。由于上述反应在固相中产生，因而避免了引物竞争现象，并可减少残留物污染和重复引发。根据样品来源、基因含量、检测方法和分析目的不同，采用的基因分离、扩增及标记方法各异。为了获得基因的杂交信号必须对目的基因进行标记。标记方法有荧光标记法、生物素标记法、同位素标记法等。目前采用的最普遍的荧光标记方法与传统方法如体外转录、PCR、逆转录等原理上并无多大差异，只是采用的荧光素种类更多，这可以满足不同来源样品的平行分析。样品制备的常用试剂：对于检测表达的芯片，样品制备通常涉及mRNA的纯化，cDNA的合成，体外转录或者PCR，标记等步骤。而对于SNP或者突变检测，则往往涉及Genomic DNA纯化和PCR标记等步骤。1. RNA纯化：从样品中分离纯化高质量的RNA是非常重要的第一步。由于RNA样品中的DNA碎片会影响后继的PCR反应，所以要彻底除去样品中的DNA。通常用mRNA纯化的方法可以除去DNA片断，或者用RNase-Free的DNase处理RNA样品。在这里我们介绍一些常用的RNA纯化试剂盒，特别是由Affymetrix公司推荐的QIAGEN RNA纯化系列。* RNeasy Protect Kit：一旦生物样品被收集分离，它的RNA会立刻变得非常不稳定，极易被降解。由于特异及非特异的RNA降解，或者由于应激反应产生新的RNA都会引起RNA状态的改变。对于生物芯片、基因表达矩阵分析（Array Analysis）、定量RT-PCR等实验来说，采样后立即稳定样品里的RNA以保存当时RNA的表达状态，是精确/定量研究基因表达分析的重要前提。为了达到这个目的，往往需要将液氮或者干冰带到采样现场，采样后立即抽提RNA或者运回实验室保存。对于实验者来说非常不方便。著名的QIAGEN公司最近新推出一种RNA抽提试剂：RNeasy Protect Kit，提供一整套RNA保护和分离试剂，从样品的制备到RNA的抽提，只需一个试剂盒即可解决所有问题。保证样品的表达信息不受破坏，确保得到可信的基因表达分析结果。试剂盒里提供一种RNAlater RNA Stabilization Reagent，只要在采样后立即将新鲜样品浸入这种液体试剂，RNA保护剂可以迅速渗透到组织或其他生物样本中，稳定并保护RNA完整而不被降解，确保下游分析得到的数据真实反应样品的表达信息。保存在RNAlater中的样品RNA可以在37度下稳定保存1天，或者在18～25度保存7天，2～8度稳定4周，或者在-20度永久保存。这种技术为在不同温度下采样，运输和保存样品提供了极大的方便，特别适用于各种动物组织、培养细胞、细菌、白细胞，但必须说明的是它不适用于全血或体液中RNA的保存。RNAlater的用法非常简单，只要在采样后立即将样品完全浸入适量（10ul/1mg组织）的RNAlater中即可。取样的动作要尽量快速利索，组织样品的大小以不超过0.5公分厚为宜，对于一些小的组织如小鼠的脾、肾等器官则可以整个取出浸入溶液中，较大的则应切开为厚度小于0.5公分的小块，以确保RNAlater 能迅速扩散渗透入组织块中的所有细胞中。采样的容器应该足够大以容纳10倍于组织重量的溶液，避免组织块挤在一起，同时建议将溶液加满容器以避免在运输过程中组织块露出液面。注意本试剂只适用于新鲜样品，对于冷藏和包埋的样品直接抽提RNA即可。另外对于RNA已经降解的样品，RNAlater只能保护剩下的样品RNA，不能修复已破坏的RNA。保存后的样品可以直接用于RNA或者mRNA的抽提。RNAlater不会影响组织块的结构，可以在室温下切出适量的组织块用于称量和抽提RNA，剩下的部分可用于继续保存样品。-20度冻存的样品可以取出在室温下进行称量等操作而无需干冰。在-20度冻存的样品反复冻融20次RNA依然保持完好无损。RNAlater处理的样品比新鲜组织稍微硬一点，但不会影响匀浆过程。取出适量的样品即可开始加RLT缓冲液进行匀浆化。和传统的RNeasy Kit一样，RNeasy Protect Kits采用QIAGEN著名的硅胶膜纯化柱技术，迅速特异地吸附样品裂解液中的RNA，无需酚氯仿抽提，不用乙醇沉淀或LiCl沉淀，也不用CsCl超离，只要洗脱即可得到纯的RNA。通常情况下RNeasy的纯化技术足以除去绝大部分的DNA，而无需额外进行DNaes处理，但是对于一些对痕量DNA非常敏感的实验，用RNase-Free DNase Set（QIAGEN cat.no. 79254）可以直接在纯化柱上消化DNA残留，在随后的洗涤步骤中除去DNase，最后洗脱得到不含DNA的纯RNA。试剂盒具有以下优点：●迅速稳定并保护RNA，确保基因完整、基因表达信息可靠。 　　●由于RNA Stabilization试剂，您可以放心地在室温下操作，方便、安全——无须液氮和干冰。 　　●确保RNA不受降解——即使多次冻溶也不受影响。 　　●简单、快速和可靠RNA分离——使用于所有下游分析的即用型RNA。货号 品名（规格） 价格（RMB）74124 RNeasy Protect Mini Kit（50） 3181.00　　75152 RNeasy Protect Midi Kit（10） 1313.00　　75182 RNeasy Protect Maxi Kit（12） 4140.00　　76104 RNAlater RNA Stabilizationeagent 682.00http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/07/28/1216791379.gif

美科学家发现“持家基因”并非协同表达 美国耶什华大学阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员近日意外发现一种特定基因的激活方式，该发现或将从根本上改变以往科学家对细胞同步协作方式的看法。研究结果在线发表在12月5日的Nature Structural & Molecular Biology 上。长期以来，科学家认为在蛋白复合物结构的形成中，基因的激活是通过一种高度协调的方式进行的。不同的基因各自负责编码一种蛋白，然后一同构成含有多种蛋白的蛋白复合物。“我们的这项发现很让人惊讶，”论文的通讯作者Robert Singer教授说，“那些促使核糖体以及其他蛋白复合物中蛋白质部分构成的基因，其表达过程完全不是协调进行的，实际上，这些基因各自之间没有任何联系，因此我们称这些基因为‘无痕’基因。”而这种“无痕”基因也被人们俗称为持家基因（housekeeping genes)。为了评估基因的协同表达，Singer与同事使用特定基因转录合成信使RNA分子，并对信使RNA分子进行了定量检测，发现与通过所有不相关基因转录合成的信使RNA分子一样，由持家基因转录合成的信使RNA分子也不具有协同性。通常情况下，基因会“保持沉默”，只有在特殊环境下才能被诱导激活，而持家基因由于使命特殊则必须24小时“待命”。研究人员通过实验还发现，其他被激活的基因协同性很好，而“无痕”持家基因则相反。“这项研究证明，对像持家基因这样的一类主要基因而言，细胞对其协同表达的需求比先前认为的要小得多，”论文第一作者Saumil Gandhi表示，“这些基因的活跃具有随意性，一个基因在编码的同时，你完全不知道同组的另一个基因在干嘛。而细胞以某种方式克服了这种随意性，使得蛋白复合物组装成功。”

各位大神，如果一株菌测得全基因序列中并没有某个酶的基因，那么这株菌产的蛋白，测N末端氨基酸序列，可能会有这个酶的存在吗

美国《科学》杂志近日公布的2012年度十大科学突破中，“基因组改造”的技术革新榜上有名，这一项中引用了清华大学结构生物学中心的重要工作成果。位列今年十大之首的是希格斯玻色子的发现，此外，丹尼索瓦人基因组、让干细胞形成卵子、“好奇”号着陆系统、基因组的精密工程、大脑/机器界面等入选。 “基因组改造”的技术革新引用了清华大学结构生物学中心的重要工作成果。这已经是清华的科研成果在近三年内第二次上榜《科学》的年度十大。　　 对基因组特别是高等生物基因组的定点改造，一直是生物学研究的一个难题。相关技术近年不断取得突破，特别是以TALEN（转录激活因子样效应蛋白核酸酶）为代表的技术突破，使得基因组改造便捷有效。科学家利用TALEN成功实现了对于斑马鱼、爪蟾、家畜猪，甚至人类细胞的定向改造。清华大学结构生物学中心颜宁教授和施一公教授合作解析了TALE蛋白与DNA结合的高分辨率晶体结构，从而揭示了这些蛋白特异识别其靶标基因的分子基础。这一工作今年1月5日发表于《科学》杂志，12月21日入选该杂志的年度十大。2009年，颜宁教授研究组的研究成果也曾入选当年的十大。

基因检测行业的发展现状：国内外差距明显此前著名影星安吉丽娜?朱莉切除乳腺一事使得基因检测成为全球关注热点，而近年来随着测序技术发展逐渐成熟和成本的不断下降，利用高通量测序技术开展基因检测项目已逐渐成为一种主流方式。特别是今年国家卫计委发布《关于产前诊断机构开展高通量基因测序产前筛查与诊断临床应用试点工作的通知》和《关于开展高通量基因测序技术临床应用试点工作的通知》后，该技术在基因检测临床应用中已得到国家认可。　　基因检测是通过血液、其他体液或细胞对DNA进行检测的技术。通过基因检测，人们能了解自己的基因信息，预知疾病发生的风险，从而通过有效的干预措施避免或延缓疾病的发生。　　基因检测可以用于疾病的预测，也可以用于疾病的诊断。疾病诊断是用基因检测技术检测导致遗传性疾病的突变基因。　　目前应用最广泛的基因检测是通过高通量测序技术开展新生儿遗传性疾病的检测、遗传疾病的诊断和肿瘤疾病的辅助诊断。　　国际基因检测行业规范现状　　据统计，截至2015年12月3日，全球共有1068家临床机构和670家实验室提供的55125个基因检测项目，涉及4472种相关疾病。　　国外基因检测服务开展较早，目前市场已经非常成熟，此外，国外基因检测行业已经相对规范，如美国病理学家协会(CAP)和美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)等都专门针对高通量基因测序的临床应用提出要求。　　国内基因检测行业规范现状　　同国外相比，国内基因检测的项目偏少，目前明确能在临床开展的基因检测项目只有不到200个，检测项目较多的主要集中在感染性疾病、肿瘤分子生物学检测以及遗传病诊断，也有些项目可应用于产前诊断、预防性诊断等。　　早在2014年之前，我国还未对基因检测行业出台相应的准入标准和管理规范。2014年2月9日，国家食品药品监督管理总局与国家卫生和计划生育委员会叫停了基因检测的临床应用。2014年12月，国家卫计委先后发布了《关于开展高通量基因测序技术临床应用试点工作的通知》和《关于产前诊断机构开展高通量基因测序产前筛查与诊断临床应用试点工作的通知》，这意味着高通量基因测序技术在基因检测的临床应用获得国家的认可。　　在国内，利用高通量测序技术开展较多的基因检测项目为无创产前筛查(NIPT)，可开展的检测机构包含华大基因、达安基因、贝瑞和康、博奥生物、安诺优达等。

不久前，俄罗斯宣布取消对耐草甘膦转基因玉米NK603的临时禁令。至此，去年下半年出现的关于转基因玉米有毒甚至致癌的传言又算画上了句号。 事实上，自从转基因作物引入种植以来，关于它的各种流言就层出不穷。在日前中国科协举办的《科学家与媒体面对面·转基因技术安全管理》活动上，有关专家对此进行了分析和解读。 流言：转基因玉米容易致癌？ 真相：实验设计有严重漏洞！ 最新的一起关于转基因作物的流言，来自于去年9月19日法国卡昂大学分子生物学家塞拉利尼等人在英国期刊发表的一份研究报告。报告称，其长达两年的研究显示，喂食美国孟山都公司NK603转基因玉米的实验鼠寿命比正常实验鼠短，且前者出现肿瘤的几率更高。该报告对已经在欧盟获准上市的这种转基因玉米的安全性提出质疑。 事件发生后，俄罗斯相关部门反应十分谨慎，决定暂停进口和使用转基因玉米品种NK603. 法国国家卫生安全署、生物技术最高委员会和欧洲食品安全局均对塞拉利尼等人的研究展开调查。去年11月，欧洲食品安全局作出最终评估，彻底否定了这种转基因玉米有毒甚至致癌的研究结论。 欧洲食品安全局认为，卡昂大学研究人员得出的研究结论不仅缺乏数据支持，而且相关实验的设计和方法都存在严重漏洞，这些问题说明，可接受的科研标准在实验中没有得到遵守。该局要求研究负责人提供更多相关信息，以增强报告的可信度。但这一要求被塞拉利尼拒绝。 有人指出，实验所用的老鼠类型本身易患癌。 俄罗斯有关部门也对此进行了安全性评估，结论认为，转基因玉米NK603与其常规品种中的化学组分等同；其中的转基因蛋白既不对人体有毒，也不是过敏源；未发现其具有任何毒性、遗传毒性、致敏性、过敏和免疫调节作用；目前，转基因玉米NK603经17个国家核准登记，并在饮食中获准使用，未发现其对人体健康有不良影响。基于此，俄罗斯已于日前取消了对转基因玉米NK603的临时禁令。 流言：转基因大豆引发过敏？ 真相：实验室阶段就已中止！ 其实，早在1994年，关于转基因作物的流言就已经出现了。 大豆是富含氨基酸的营养食物。但在大豆的氨基酸中缺乏含硫氨基酸。而巴西坚果中有一种富含甲硫氨基酸的蛋白。为了进一步提高大豆的营养品质，1994年，美国先锋种子公司的科研人员就尝试将巴西坚果中的这种蛋白转入大豆中。但进一步的实验表明，对巴西坚果过敏的人同样对这种大豆过敏，而转入的这种蛋白质可能正是主要过敏源。基于此，先锋种子公司立即停止这项研究计划。 然而，这件事后来被一些人说成"转基因大豆可以引起食物过敏",成为反对转基因的一个主要事例。中国农科院生物技术研究所陈茹梅研究员指出，转基因技术本身是中性的，可以用它来做好事，也可以用它来做坏事。正因为如此，各个国家对于转基因作物的安全管理都有严格的要求。而"巴西坚果事件",恰恰是转基因技术管理的成功案例。 流言：转基因马铃薯造成消瘦？ 真相：单吃淀粉老鼠也受不了！ 1998年秋天，苏格兰罗威特研究所的普斯泰博士通过电视台发表讲话，声称在实验中用转雪花莲凝集素基因的马铃薯喂食大鼠，大鼠"体重和器官重量严重减轻，免疫系统受到破坏".此言一出，立刻引发了反对转基因技术的一轮热潮。 英国皇家学会对"普斯泰事件"高度重视，组织专家对该实验展开同行评审。1999年5月，评审报告指出普斯泰的实验存在失误和缺陷，主要包含六个方面： 不能确定转基因与非转基因马铃薯的化学成分有差异； 对实验用的大鼠仅仅食用富含淀粉的转基因马铃薯，未补充其它蛋白质以防止饥饿是不适当的； 供实验用的大鼠数量太少，且使用食物都不是大鼠的标准食物，欠缺统计学意义； 实验设计差，未进行双盲测定； 统计方法不恰当； 实验结果无一致性。 不久后，普斯泰博士为自己不负责任的说法表示道歉。罗威特研究所宣布普斯泰提前退休，并不再对其言论负责。 流言：抗虫转基因玉米危害帝王蝶？ 真相：野外帝王蝶并不吃玉米花粉！ 帝王蝶是美国民众十分喜爱的一种野外观赏昆虫。1999年，美国康奈尔大学昆虫学教授洛希发表文章称帝王蝶在对抗害虫的同时，也对非目标昆虫产生威胁。在实验室中用拌有转基因抗虫玉米花粉的饲料喂帝王蝶幼虫，死亡率高达44%. 转基因抗虫玉米本来的培育目的就是为了对抗害虫，帝王蝶作为一种昆虫，吃多了这种玉米花粉会死，其实并不奇怪。问题是，转基因抗虫玉米真的会对帝王蝶产生巨大威胁吗？ 美国环境保护局组织昆虫专家对帝王蝶问题展开专题研究，得出的主要结论是，野外帝王蝶通常不吃玉米花粉，因为它们在玉米散粉之后才大量产卵。而事实上，在所调查的美国中西部田间，转基因抗虫玉米地占总玉米地面积的25%,而田间帝王蝶的数量很大，并未受到影响。 流言：转基因玉米致精液异常？ 真相：纯属张冠李戴子虚乌有！ 2010年2月起，一篇题为《广西抽检男生一半精液异常，传言早已种植转基因玉米》的帖子在网络上流传甚广，引起了不少公众对转基因产品的恐慌。 2010年3月3日，农业部农业转基因生物安全管理办公室负责人在接受采访时表示，农业部从未批准任何一种转基因粮食种子进口到中国境内进行种植，在国内也没有转基因粮食作物种植。 而广西抽检男生一半精液异常的说法则确有出处，来自广西医科大学第一附属医院男性学科主任梁季鸿等人完成的《广西在校大学生性健康调查报告》，而研究者根本没有提出广西大学生精液异常与转基因有关的观点，而是列出了环境污染、食品中大量使用添加剂、长时间上网等不良习惯的因素。 专家观点 为什么公众 对转基因如此敏感？ 中国农业科学院副院长、工程院院士吴孔明指出，我国作为发展中的大国，面临的资源约束是非常明显的。只有依靠技术创新才能支撑我们的粮食、食品需求。而转基因技术是农业科技发展的必由之路，我们没有太多时间去等待。 事实上，我国在推广转基因作物生产方面是十分谨慎的，从某种意义上说已经落后了。比如按照2010年的数据，我们国家在转基因作物种植的面积上，只排在世界第六位，这和我们国家的人口与经济规模是不相称的。历史的经验证明，落后就要挨打，这从我国的大豆生产受到美国转基因大豆的全面排挤中，就可以看得很清楚。 那么，为什么有些公众对转基因食品格外敏感，甚至有着本能的不信任呢？ 农业部科技发展中心副主任周云龙对此做了分析和总结，提出了以下几点原因： 转基因技术涉及生物本身甚至人本身的改变，容易引起心理上的抵触； 公众对看不见摸不着的东西有着本能的怀疑和回避； 转基因作物一旦推广，会涉及到每一个人，而且往往只能被动接受，难以主动选择； 转基因技术确实可以用来做坏事，无论是有心还是无意，风险的确存在。如果没有严格的控制和管理，必然会带来食品安全与环境污染方面的问题； 有些人出于狭隘的心理，认为转基因技术是少数大国、大垄断公司的专利。但事实上，技术发展属于全人类。我国在转基因技术发展上也已进入了世界先进水平。 周云龙介绍说，我们国家在转基因技术、产品管理上，无论是理念还是方法，都是和世界发达国家接轨的。而且在某些方面，我们的管理标准更严格。（转自：中国技术性贸易措施网）

国内有关转基因食品安全性的争论由来已久，恐慌抵触情绪长期在民间发酵。25日，2011国际食品安全博士论坛分论坛"转基因作物与食品安全"上，一众权威学者就这一热点话题进行了深入交流。专家们一致认为，加强公众科普是消除恐慌最有效的办法。 美国是转基因食品消费大国 人们都知道美国是转基因作物种植大国，但在国内鲜有人知道美国同时也是转基因食品的消费大国。一直以来，一种影响很广的民间流言说"美国人自己是不吃转基因食品的".一种阴谋论更由此衍生，认为"美国是在'蓄意'将转基因农产品大量出口给中国". 农业部转基因生物食用安全监督检验检测中心（北京）分子检测室主任、中国农业大学博士许文涛副教授介绍，美国国内销售的含转基因成分的食品已经超过5000种。老百姓平时吃的许多品牌的面包、薯片、蛋糕、番茄酱、鲜食木瓜、酸奶、奶酪等或多或少都含有转基因成分。 据美国农业部2011年6月30日公布的数据，美国国内种植的88%的玉米、90%的棉花、94%的大豆，都是转基因品种。而2005年美国大豆的41%、玉米的17.5%用于出口，其余都用于国内消费。日本连续多年都是全球最大的玉米进口国、第三大大豆进口国。2010年日本进口了1434.3万吨美国玉米、234.7万吨美国大豆，其中大部分是转基因品种。 油脂中没有转基因成分 中国科学院植物分子生理学重点实验室主任、中国科学院"百人计划"、国家杰出青年基金获得者刘春明研究员介绍，其实转基因与杂交一样都是通过基因转移培育具优良性状的改良作物，区别在于杂交是"批量"转移，而转基因技术可以做到精确的单个基因转移。 据介绍，目前全球主要应用的转基因大豆品种是孟山都公司的抗农达大豆。草甘磷是全球广泛使用的高效、安全的经典除草剂，因为它是通过干扰植物芳香族氨基酸的代谢导致其死亡，而人类自身并不合成芳香族氨基酸，也就不会受到干扰。由于大豆生长初期易生杂草，必须使用除草剂，科学家一直想找到一种抗除草剂的基因导入大豆。1992年，科学家从自然界广泛存在的农杆菌中找到了一种抗除草剂的蛋白（带有CP4 EPSPS基因），成功培育出抗农达大豆。 "基因的载体是蛋白，它不在蛋白以外的物质成分中。中国老百姓普遍对转基因食用油存在抵触，是因为不了解转基因的原理。虽然食用油以转基因大豆为原料，但选用的是大豆的油脂成分，而非蛋白成分，因此食用油里面根本没有转基因成分。"专家指出。 农业部发布《明白纸》释疑 公众对转基因食品持续的质疑和忧虑引起国家高度重视，农业部日前发布了《转基因明白纸》称，"通过安全评价并获得安全证书的转基因食品是安全的，可以放心食用". 致力于转基因检测技术应用研究的中山出入境检验检疫局技术中心高级工程师、西班牙国家研究院分子生物学研究中心、英国University of East Anglia博士后邱德义表示，我国建立了完整的、与国际接轨的转基因生物安全管理法律法规体系和行政管理体系，对转基因产品的研发进行严格的全程管理。农业部专门设置了转基因安全委员会，转基因产品食用和环境安全性要经过科学严格的评价，才能生产运用。 "随着转基因技术的日益成熟，各国都陆续开放接纳多种转基因作物品种，目前种植遍及29个国家。"农业部转基因植物环境安全监督检测中心（上海）主任唐雪明说，"中国出于谨慎，迄今只批准了少数几个转基因品种在国内播种。并且与欧盟一样，强制要求以转基因作物为原料的食品做出标识，美国则是自愿标识。" 许文涛表示，人们日常摄入的食物丰富多样，转基因食品只占很低的比例，而每种生物中蛋白质的种类非常多，转基因蛋白的含量相当少，如玉米中低于0.01%,大豆中1/80000,对人体产生不良影响的可能性很小。 "转基因是未来发展的方向，国家有必要加大投入强化公众科普，消除因缺乏了解造成的恐慌。"中国保健协会专家委员会委员郝利民呼吁。（记者 周照 北京报道）

报告基因(reporter gene)是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因，或与其 它目的基因相融合，在调控序列控制下进行表达，从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控，筛选得到转化体。作为报告基因，在遗传选择和筛选检测方面必须具有以下几个条件：(1)已被和全序列已测定；(2)表达产物在受体细胞中不存在，即无背景，在被转染的细胞中无相似的内源性表达产物；(3)其表达产物能进行定量测定。在植物基因工程研究领域，已使用的报告基因主要有以下几种： 胭脂碱合成酶基因(nos)、章鱼碱合成酶基因(ocs)nos、ocs这两个基因是致瘤土壤农杆菌(Agrobacterium tumfaciens)的Ti质粒特有的，对Ti质粒进行改造，用相应的致瘤农杆菌转化植物体时，如果外源基因转入植物体中，则这两种报告基因在植物根茎 叶中均能表达，不受发育调控，检测时直接用转化体提取液进行纸电泳，染色后在紫外光下观察荧光即可。新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)、氯霉素乙酰转移酶基因(cat)　nptⅡ、cat及庆大霉素转移酶基因，均为抗生素筛选基因，相关的酶可以对底物进行修饰(磷酸化、乙酰化等)，从而使这些抗生素失去对植物生长的抑制作 用，使得含有这些抗性基因的转化体能在含这些抗生素的筛选培养基上正常生长，也可以用转化体提取液体，外用同位素标记，放射自显影筛选转化体。氯霉素乙酰 转移酶基因测时可通过放射自显影观察。荧光素酶基因（luciferase Gene）1985年从北美荧火虫和叩头虫cDNA文库中出来的，该酶在有ATP、Mg2＋、O2和荧光素存在下发出荧光，这样就可用植物整株或部分直接用X-光片 或专门仪器进行检测。具有检测速度快、灵敏度比cat基因高30～1000倍、费用低、不需使用放射性同位素等优点，得到了广泛的采用。β-D-葡萄糖苷酶基因该酶催化底物形成β-D-葡萄糖苷酸，它在植物体中几乎无背景，组织化学检测很稳定，可用分光光谱 、荧光等进行检测。除此之外还有庆大霉素转移酶基因等。在动物基因表达调控的研究中，已使用的报告基因主要有以下几种： 绿色荧光蛋白（gfp）基因等。绿色荧光蛋白来源于海洋生物水母，其基因可在异源组织中表达并产生荧光，GFP Cdnad 开放阅读框架长度约740bp，编码238个氨基酸残基，其肽链内部第65-67位丝氨酸－脱氢酪氨酸－甘氨酸通过自身环化和氧化形成一个发色基因，在长 紫外波长或蓝光照射下发出绿色荧光。转染后的细胞可在荧光显微镜或流式细胞仪(FACS)中直接观察基因的表达。此外还有β-半乳糖苷酶基因、二氢叶酸还原酶基因、氯霉素乙酰转移酶基因(cat)等。

基因技术让树木发光 阿凡达中发光树或成真(图) http://news.xinhuanet.com/tech/2010-11/29/12826658_11n.jpg科学家们希望未来用树木作为街灯照明(科学网-kexue.com配图)　　北京时间11月29日消息，科学家们正在试图通过改造树木基因令其能够发出光亮，如果能够成功，这些树木就能作为不需要电源的自然街灯。　　据国外媒体报道，一组研究人员希望借助基因的研究，将诸如萤火虫发出的生物荧光(Bioluminescence)移植到各种不同的生物中去，以使得这些生物能够产生光亮。生物发光植物将有助于作为传统街灯取代品，即便需要更多的光亮，也可以通过这些植物的生长而实现。http://news.xinhuanet.com/tech/2010-11/29/12826658_21n.jpg这种技术甚至可以应用到各种指示牌上(科学网-kexue.com配图)　　剑桥大学的科学家尝试将萤火虫基因与一种发光海洋细菌创造出一个“生物积木(Biobricks 也称生物砖块、生物零件)”来插入至目标的基因组，从而产生名为氧化荧光素(oxyluciferin)的物质，产生发光效果。届时，科学家们可以通过插入改良后的基因来控制诸如发光的颜色等特征。　　“生物积木”的概念最早由美国麻省理工学院人工智能实验室汤姆·奈特教授提出。据科学网(kexue.com)了解，所谓的“标准生物积木”，是一些简单拼装好了的，具有特定功能的DNA小片段——也可以看成具备某种性状的积木单元。　　研究队伍成员之一的遗传学家西奥-桑德森(Theo Sanderson)表示，这是个绝妙的设想，目前并没有做出最终的“发光树”，但会做出一套“零件”，来让未来研究者更方便的进行研发。研究团队表示这个项目未来有着巨大的商业潜力，可以用于取代目前传统的街道照明系统，并且这种方式不需用电，非常环保。http://news.xinhuanet.com/tech/2010-11/29/12826658_31n.jpg阿凡达中那些著名的发光树有望成真(科学网-kexue.com配图)　　之前有科学家们尝试过利用人类的废弃物来作为燃料，此外还有研究团队发现，利用金纳米粒子可以诱导植物叶子发光，使树叶发出红色的光芒。也许就在不远的将来，电影《阿凡达》中那些给人留下印象深刻的发光树木，即将在人们的生活中实现。

一、通过聚合酶链式反应（PCR）将靶基因亚克隆到质粒载体上（一）PCR引物设计的基本原则与PCR反应组分和条件1. PCR引物设计的基本原则（1）引物与靶基因间配对的碱基一般为15-20。（2）引物碱基尽可能随机分布，避免出现嘌呤、嘧啶堆积现象，引物G + C含量宜在45-55%左右。（3）引物内部不应形成二级结构，两个引物之间尤其在3’末端不应有互补链存在。（4）引物的碱基顺序不应与非扩增区域有同源性。可用计算机进行辅助检索分析。（5）引物3’末端一般以单个C或G结尾。 2. PCR反应组分和条件PCR反应体系一般选用50 μl体积，其中含有：10×Reaction buffer，5 μl2个引物，各12.5-25 pmol (终浓度各0.25-0.50 μmol/L)4种底物（dATP + dCTP + dGTP + dTTP），各200μmol/L模板DNA，100 ng左右Taq DNA聚合酶，2.5-3 U PCR反应条件一般为：（1）94℃，5分钟（[font=Times New Ro

q" b; j1 R这下麻烦大了，确实有必要重新评价转基因安全性4 X9 K8 L6 C6 B; D' M& N我不久前从网络信息中初次学习到“微小核糖核酸”(microRNA)概念的时候，当即产生了下面那位网友的想法：转基因食品的安全性，也许真不是个简单的事情，我们对自己的“吃”，也许还是真的稀里糊涂的，完全是“不科学”的。我们的食物全都是“生物”，不论是植物性食物，还是动物性食物，都“曾经生活过”，它们体内有什么东西呢？方舟子大师不是早就教导我们，植物动物体内也都是DNA，DNA片段不就是“基因”吗？吃什么不都是吃基因和DNA吗？在成千上万个基因中加上一个两个基因，而且那些基因都能被消化掉，吃吧，怕啥？ Z看懂了对microRNA的通俗解释，了解了大米的microRNA在吃大米饭的中国人血液内表现较高浓度这个事实（极小的分子可以通过消化道完整地进入血液），我立刻就想到了“吃啥补啥”这个古老的“迷信”——它可能是非常科学的！一方水土养一方人这个“中国偏见”，如果有根据的话，大概也藏在这只有19-24个核苷酸的非编码小分子里。% v" r6 }3 N& ?7 l$ d. |; & z$ X$ S5 Q& m/ m无知的是方大师，有罪的是强行推行转基因主粮工程的利益集团。( H; @! |/ _, z( n: l. e5 K1 b% {; y4 |( j- c这回真的是“麻烦大了”，在新知的微小核糖核酸面前，转基因食品的安全性是不可能有保证的，因为干转基因、测转基因的那一套“严格的”规定，根本就没有考虑微小核糖核酸。而肆意生产销售的转基因食品饲料对动物的杀伤力，已经被一再地证明了。那个只能骗骗傻子和官员的“小鼠7天灌胃”，已经永远钉在中国科技史的耻辱柱上，张启发之流，都在自己脸上贴上了“中国消费者的敌人”这个标签。4 V: n1 `$ V% L# |3 M5 t X" w转基因主粮所有的实施项目，全都撤了吧。黄淮海转基因小麦、转基因大豆、转基因玉米、转基因水稻中心的一切工程项目，全都停了吧，国家的钱，收回去吧！, u4 \: L9 X6 M" p A. P3 v6 u* u" P( {5 U9 B- T& C2 Z下面是信息：我们吃的不是食物，是信息。# y# }6 e0 V5 u$ k. ], M Y: y, V% B. f. Y0 |4 z[color=#ff0000]我们吃的不是“食物”，是“信息”, K& r% J' b( s: X" ^! H: u, |, k9 h, |在2011年9月20日出版的《细胞研究》(Cell research)的一篇研究中，南京大学张辰宇教授课题组展示了一项非常令人惊奇的发现——植物的微小核糖核酸（microRNA）可以通过日常食物摄取的方式进入人体血液和组织器官。并且，一旦进入体内，它们将通过调控人体内靶基因表达的方式影响人体的生理功能，进而发挥生物学作用。7 h O8 S6 t# O, _2 a+ E q. |; d* V; [- {3 D" 微小核糖核酸（microRNA）是一类长约19至24个核苷酸的非编码小分子RNA，它通过与靶基因的信使RNA（mRNA）结合的方式抑制相应的蛋白质翻译。该课题组之前的研究成果表明微小核糖核酸可稳定存在于哺乳动物的血清和血浆（循环微小核糖核酸）中，是由组织和细胞主动分泌的（分泌型微小核糖核酸）。因此，循环微小核糖核酸是一类新型的疾病标志物可应用于疾病，如肿瘤的早期诊断，个体化治疗的指证等方面，分泌型微小核糖核酸也是新的一类重要的信号分子，调控细胞间和组织间的信号传递。U, x# b' R! ^- T+ P/ L' H在本项研究中，该课题组发现：外源性的植物微小核糖核酸可以在多种动物的血清和组织内检测到，并且它们主要是通过进食的方式摄入体内的。其中编号为168a的植物微小核糖核酸（MIR168a）是一种稻米中富含的同时也是中国人血清中含量最为丰富的一种植物微小核糖核酸。体内和体外的功能性研究表明植物MIR168a可以结合人和小鼠的低密度脂蛋白受体衔接蛋白1（low density lipoprotein receptor adapter protein 1）的mRNA，从而抑制其在肝脏的表达，进而减缓低密度脂蛋白从血浆中的清除。这些发现证明食物中的外源性植物微小核糖核酸可以通过调控哺乳动物体内靶基因表达的方式影响摄食者的生理功能。该发现显然发人深省：比如，它表明除了吃“食物”（以碳水化合物及蛋白质等的方式）以外，您还在摄入“信息”（此信息即是微小核糖核酸的序列特征，因为来源于不同食物的多种多样的微小核糖核酸一旦被人体吸收，将导致潜在的不同类型的靶基因的调控以及对人体的生理状况产生不同的影响结果）。该发现从一种新的维度对于中国的古语“吃什么补什么（You are what you eat）”进行了科学解释。 |- c2 d# E5 l6 c该发现的潜在意义还在于：一，该研究显著地扩展了微小核糖核酸的功能；二，该研究提出了一个极其奇妙并且创新的理念，该理念对于人类健康和代谢产生了深远的影响；三，该研究为我们理解跨“界”（比如动植物间）的相互作用甚至是共进化（co-evolution）提供了新的线索，也为我们思考微小核糖核酸的调控作用以及思考来源于食物、植物以及昆虫的外源性微小核糖核酸在猎物和捕食者间的相互影响中的潜在作用开辟了新的道路；四、该研究证明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七种营养成分”（其他六种分别是水、蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、维他命和稀有元素）；五、该研究为代谢紊乱症的发生发展提供了一种新的分子机制；六、对于中国人来说，还为在传统的中草药中发现一类全新的活性分子提供了依据。更重要的是，本项研究成果还有深远的意思，比如建立一种高效的将干扰RNA（siRNA）或微小核糖核酸（miRNA）等小分子RNA传输进入动物体内的实验学方法，从而实现体内基因表达的沉默。同时，本项研究可能对于将RNA干扰技术重组进入植物及发展依赖于小分子RNA传输的治疗手段有重要的意义，尤其是对于那些对小分子RNA的治疗应用感兴趣的科学家，因为他们注射难以想象的高达100毫克每千克体重的定制的或非定制的RNAi后，依然无法在动物体内观测到明显的治疗效果。本文转载于[color=rgb(0,0,0)]顾秀林：微小核糖核酸(microRNA)、吃什么补什么与转基因主粮不安全。)

生物科学正迅速地演变为一门信息科学。最明显的一个例子就是目前正在进行的HGP（human genome project），最终要搞清人类全部基因组的30亿左右碱基对的序列。除了人的遗传信息以外，还有其它生物尤其是模式生物（model organism）已经或正在被大规模测序，如大肠杆菌、啤酒酵母、秀丽隐杆线虫以及中国和日本科学家攻关的水稻基因组计划。但单纯知晓生物基因组序列一级结构还远远不够，还必须了解其中基因是怎样组织起来的，每个基因的功能是什么，又是怎样随发育调控和微环境因素的影响而在特定的时空域中展开其表达谱的，即我们正由结构基因组时代迈入功能基因组时代。随着这个功能基因组学问题的提出（后基因组时代，蛋白组学），涌现出许多功能强大的研究方法和研究工具，最突出的就是细胞蛋白质二维凝胶电泳（2-D-gel）（及相应的质谱法测蛋白分子量）和生物芯片（Biochip）技术。一、什么是基因芯片生物芯片，简单地说就是在一块指甲大小（1cm3）的有多聚赖氨酸包被的硅片上或其它固相支持物（如玻璃片、硅片、聚丙烯膜、硝酸纤维素膜、尼龙膜等，但需经特殊处理。作原位合成的支持物在聚合反应前要先使其表面衍生出羟基或氨基（视所要固定的分子为核酸或寡肽而定）并与保护基建立共价连接；作点样用的支持物为使其表面带上正电荷以吸附带负电荷的探针分子，通常需包被以氨基硅烷或多聚赖氨酸等）将生物分子探针（寡核苷酸片段或基因片段）以大规模阵列的形式排布，形成可与目的分子（如基因）相互作用，交行反应的固相表面，在激光的顺序激发下标记荧光根据实际反应情况分别呈现不同的荧光发射谱征，CCD相机或激光共聚焦显微镜根据其波长及波幅特征收集信号，作出比较和检测，从而迅速得出所要的信息。生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片。而基因芯片中，最成功的是DNA芯片，即将无数预先设计好的寡核苷酸或cDNA在芯片上做成点阵，与样品中同源核酸分子杂交的芯片。基因芯片的基本原理同芯片技术中杂交测序（sequencing by hybridization，SBH）。即任何线状的单链DNA或RNA序列均可被分解为一个序列固定、错落而重叠的寡核苷酸，又称亚序列（subsequence）。例如可把寡核苷酸序列TTAGCTCATATG分解成5个8nt亚序列：　　(1)　CTCATATG　　(2)　GCTCATAT　　(3)　AGCTCATA　　(4)　TAGCTCAT　　(5)　TTAGCTCA这5个亚序列依次错开一个碱基而重叠7个碱基。亚序列中A、T、C、G4个碱基自由组合而形成的所有可能的序列共有65536种。假如只考虑完全互补的杂交，那么48个8nt亚序列探针中，仅有上述5个能同靶DNA杂交。可以用人工合成的已知序列的所有可能的n体寡核苷酸探针与一个未知的荧光标记DNA/RNA序列杂交，通过对杂交荧光信号检测，检出所有能与靶DNA杂交的寡核苷酸，从而推出靶DNA中的所有8nt亚序列，最后由计算机对大量荧光信号的谱型（pattern）数据进行分析，重构靶DNA 的互补寡核苷酸序列。二、芯片类型一般基因芯片按其材质和功能，基本可分为以下几类：(一)元件型微阵列芯片1 .生物电子芯片2 .凝胶元件微阵列芯片3 .药物控释芯片(二) 通道型微阵列芯片1.毛细管电泳芯片2 .PCR扩增芯片3 .集成DNA分析芯片4 .毛细管电层析芯片(三)生物传感芯片1 .光学纤维阵列芯片2 .白光干涉谱传感芯片小鼠基因表达谱芯片（MGEC）附：目前国内基因芯片常见品种（上海博星公司）http://www.biomart.cn/upload/asset/2008/08/01/1217591301.gifhttp://www.biomart.cn/upload/asset/2008/08/01/1217591302.gifhttp://www.biomart.cn/upload/asset/2008/08/01/1217591303.gif

转基因的好处与危害　　 我就在从事转基因作物种子的销售，不过只是棉花。我来谈谈对转基因农作物的好处与危害的看法。 　　 转基因的好处是显而易见的：增产，减少农药用量，农民增收节支，改善生态环境。 　　 需要说明的是，食用转基因农作物并不会造成人体的变异，那种声称会造成变异的纯属不懂生物学的人胡说。食物进入人体后都是要分解为基本的营养分子：氨基酸、核苷酸、维生素、矿物质、葡萄糖等，所谓的“转基因”肯定也会分解成为核苷酸，根本 不可能造成人体的变异。 　　食用目前的转Bt农作物中毒也是不太可能的，Bt毒蛋白的毒性只是针对虫子的，对人体没有毒性，Bt毒蛋白甚至可以直接吃，我自己绝对敢吃。 　　但是，转基因的危害可能也是非常巨大的，难以预计的。我认为主要有以下几个方面： 　　 1、对人体的危害。不会变异，不会中毒并非意味没有危害，最可能的危害在于有些基因表达的物质对部分人群可能会造成过 　　敏，就像蚕蛹、虾等食物造成过敏一样。问题是如果对蚕蛹、虾过敏可以不吃它们，而对转基因水稻过敏恐怕以后就没有选择的余 　　地了，因为转基因是会扩散污染的！由于转基因的扩散污染，今天中国实际非转基因的棉花已经寥寥无几了！！ 　　另外，有些基因表达的物质如胰蛋白酶抑制剂CpTI是一种反营养物质，可能降低人体对营养物质的吸收，使用这种转基因食品可能 　　造成营养不良。如果今后有些无良的科研人员导入某些基因，也不排除对人体造成很大的危害。 　　 2、生态灾难。转基因研究实际时间还不长，生命科学中的很多问题还不清楚，很难估计应用后的最终结果。由于转基因作物对某类昆虫的毒杀、抑制，很可能造成生态失衡。打农药只是一时，而转基因作物是长期不间断地释放杀虫物质，很容易诱导昆虫超强的耐药性。事实证明，尽管应用仅有不到10年时间，但由于中国推广的不规范（绝大多数农民根本没有设置目标昆虫避难所，没有落实转基因安全控制措施）目前棉铃虫对Bt棉花的抗性已大大加强。 3、农民收入反而降低。转基因水稻的应用一定会导致全世界对中国食品安全性空前的质疑，中国农产品价格可能下滑。加上昆虫产生的超强耐药性，反而最终增加农药用量，农民收入反而可能因此降低。 所以，没有充分论证前，转基因农作物大规模推广应用是一种急功近利、饮鸩止渴的行为。这种教训在药品上并不鲜见。例如 :治疗妊娠呕吐反应的药物“反应停”（沙利度胺）最早于1956年在原西德上市，临床疗效明显，因此迅速流行于欧洲、亚洲（以日 　　本为主）、北美、拉丁美洲。到1960年左右，上述国家突然发现许多新生儿的上肢、下肢特别短小，甚至没有臂部和腿部，手脚支 　　接连在身体上，其形状酷似“海豹”部分新生儿还伴有心脏和消化道畸形、多发性神经炎等。大量的流行病学调查和大量的动物实 　　验证明这种“海豹肢畸形”是由于患儿的母亲在妊娠期间服用沙利度胺所引起。这就是著名的“沙利度胺不良反应事件”。 　　 贾士荣所谓“科学在现有的水平上认为是安全的，就是安全的。”，“汽车说”之类的说法是极不负责任的，张启发默认未通过安评的转基因水稻悄悄推广，都是缺乏科学道德的表现。

转基因食品五大隐患 首先是毒性问题。一些研究学者认为，对于基因的人工提炼和添加，可能在达到某些人们想达到的效果的同时，也增加和积聚了食物中原有的微量毒素。 其次是过敏反应问题。对于一种食物过敏的人有时还会对一种以前他们不过敏的食物产生过敏，比如：科学家将玉米的某一段基因加入到核桃、小麦和贝类动物的基因中，蛋白质也随基因加了进去，那么，以前吃玉米过敏的人就可能对这些核桃、小麦和贝类食品过敏。 第三是营养问题。科学家们认为外来基因会以一种人们目前还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分。 第四是对抗生素的抵抗作用。当科学家把一个外来基因加入到植物或细菌中去，这个基因会与别的基因连接在一起。人们在服用了这种改良食物后，食物会在人体内将抗药性基因传给致病的细菌，使人体产生抗药性。 第五是对环境的威胁。在许多基因改良品种中包含有从杆菌中提取出来的细菌基因，这种基因会产生一种对昆虫和害虫有毒的蛋白质。在一次实验室研究中，一种蝴蝶的幼虫在吃了含杆菌基因的马利筋属植物的花粉之后，产生了死亡或不正常发育的现象，这引起了生态学家们的另一种担心，那些不在改良范围之内的其它物种有可能成为改良物种的受害者。 最后，生物学家们担心为了培养一些更具优良特性，比如说具有更强的抗病虫害能力和抗旱能力等，而对农作物进行的改良，其特性很可能会通过花粉等媒介传播给野生物种。 消费者对转基因大豆油安全性担忧: 英国《独立报》披露了转基因食品巨头孟山都公司的一份秘密报告。报告显示，给老鼠喂食转基因玉米后，导致其血液变化和肾脏异常。消息传出后，随即引起各界的广泛关注。我国最常见的转基因食品主要是转基因大豆油，由此引发消费者对转基因大豆油安全性的担忧。业内人士也表示：受转基因风波的冲击，中国食用油市场格局可能发生变化。..... http://zhidao.baidu.com/question/20049570.html?fr=qrl&fr2=query

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]

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？

现有基因重组表达的糖蛋白想进行以下几项委托检测， C端氨基酸测序、氨基酸组分分析、肽图、质谱分子量、糖基化分析如果有意者请联系，将样品要求、检测费用以及合作流程发到邮箱，如有疑问可以加qq联系。 qq：278569901 邮箱：wbz5102@gmail.com

节食行为会导致压力相关基因表达的长期变化 忽胖忽瘦的老鼠：科学家可能找到了节食减肥失败的关键因素——至少是在啮齿动物身上。好好放松可能才是你减掉感恩节增加的体重的关键。一项新的研究表明，节食会使得大脑对压力和高脂肪、高卡路里的食物奖励更加敏感。大脑的这种变化一直会持续到节食结束，并刺激健康人在压力下暴饮暴食。大多数从事减肥研究的科学家都把注意力放在如何调整人的饮食规律上——比如帮助他们吃得更少，饱得更快，食欲减退等。但问题是，当我们的体重下降后，如何保持身材却变成了一个难题。就算是通过手术减肥，也无法百分之百保证人们能始终维持苗条的身材。美国宾夕法尼亚大学的神经科学家Tracy Bale认为，这种现象可能跟压力有关。压力会使得人体释放一种叫做皮质醇的激素，这种激素会以糖的形式向血液中提供能量，以保护人免受潜在威胁的侵害。如果人长期处于压力状态，体内的皮质醇水平就会一直处在一个比较高的状态，这就会使得人的胃口大开，体重增加。Bale和她的同事认为，节食使得人们更容易感知日常生活中的压力。在这种慢性压力的影响下，就算是意志最坚定的节食者，也会抵抗不住冰淇淋和比萨饼的诱惑。尽管偶尔吃一个香甜的圣代冰淇淋不会引起体重的增加，但如果长此以往，人们之前的减肥成效就会功亏一篑。

今年5月美国影星安吉丽娜·朱莉依据特定基因检测结果，接受乳腺切除手术，以防乳腺癌变。这一“朱莉效应”如今远播海外，基因检测的热度在国内逐渐升温，以致某地出现根据基因检测评估酒量、烟瘾，甚至是幼童的天赋和未来优势。如此向基因“问卜”与“朱莉经验”挨得上吗？查基因真能助我们料事如神吗？http://www.ibioo.com/data/attachment/portal/201307/23/201831p6klrkntk8m1tb8k.jpg基因是DNA分子上的一个功能片断，是遗传信息的基本单位，是决定一切生物物种最基本的因子；基因决定人的生老病死，是健康、靓丽、长寿之因，是生命的操纵者和调控者。因此，哪里有生命，哪里就有基因，一切生命的存在与衰亡的形式都是由基因决定的。基因检测是通过血液、其他体液或细胞对DNA进行检测的技术，是取被检测者脱落的口腔黏膜细胞或其他组织细胞，扩增其基因信息后，通过特定设备对被检测者细胞中的DNA分子信息作检测，分析它所含有的各种基因情况，从而使人们能了解自己的基因信息，预知身体患疾病的风险，从而通过改善自己的生活环境和生活习惯，避免或延缓疾病的发生。遗传学专业人士游识猷表示，说起基因检测就不能不谈及10年前美国、中国等6国科研人员共同绘制的人类基因组序列图。该图使科研人员对人类基因概况、基因指导合成蛋白质的特点、基因变化与疾病的相关因素，有了“跨越式”了解。但迄今专家能够掌握的基因与疾病的关联、基因变异探知方法，与预测实实在在的绝大多数疾病之间还有漫长距离，遑论品评后天性甚强的个性差异。有人把基因组图谱比喻成地图，好像拿着它就能随时知道我们脚下的路通往哪里。其实基因彼此间会相互调控，多种罕见的基因突变会“殊途同归”地引起某种看起来相同的病，某些基因功能会出现后天性可逆转、可遗传的改变，一个基因在不同发育时期或不同环境压力中的表现也会时好时坏。因此，基因的种种实际表达及其对人体的影响，远比形形色色的检测结果复杂得多。但朱莉所防范的乳腺癌是个特例，它是与基因突变直接相关的疾病。“朱莉的选择是理智的”，游识猷说，但若要评论这种抉择是否可以复制，就要权衡如此行事的付出与收益。朱莉体内的单个BRCA1基因突变有可能大幅提升患癌几率，只有在发现因果关联与此类同的突变后，才能考虑“防患于未然”的治疗手段。游识猷认为，虽然美国的“我与23对染色体”公司等商业机构已售卖了好几年的个人基因检测报告，但那些结论基本上“仅供娱乐”。它们要么是老生常谈的健康常识，要么模棱两可到只能让被检测者去猜。说到底，知道基因突变容易，了解为何突变及其影响就难了。