期刊,合成生物学 2024年卷1期_国家学术搜索

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合成生物学

合成生物学/Journal Synthetic Biology JournalCSCDCSTPCD北大核心

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新型冠状病毒复制子人工合成和应用研究进展

万里川王学军王升启

174-190页

查看更多>>摘要：从2019年12月初首次报道到2023年9月,新型冠状病毒在全世界已造成约7.7亿人感染和696万人死亡.由于该病毒具有极强的传染性,理论上相关的研究工作都必须在生物安全三级或以上的实验室中进行.为了克服这一局限性,研究人员应用反向遗传学技术构建了众多复制子,使得在生物安全二级实验室中就可以进行相关的研究工作.科学家们通常会在复制子中插入绿色荧光蛋白或荧光素酶等报告基因以及遗传霉素等抗性基因,方便检测病毒和建立稳定的细胞株.另外,新冠病毒复制子还可通过与共转染的病毒糖蛋白的反式互补作用形成只能单次侵染的病毒粒子,使之能侵染无新冠病毒受体的细胞.因此,本文总结了合成新冠病毒复制子的主要方法,如通过Ⅱ型或ⅡS型限制性内切酶进行体外连接、基于细菌人工染色体的构建、利用酵母转化相关重组进行克隆和应用环形聚合酶延伸反应构建,同时综述了新冠病毒的单周期和稳定表达复制子系统.总之,多种复制子系统的构建和应用为研究新冠病毒基因功能、病毒与宿主互作机制和抗病毒药物的高通量筛选奠定了坚实的基础,为阻止病毒的蔓延和保卫人类的健康做出了重大贡献.

关键词：

新冠病毒复制子反向遗传系统BACTAR

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肿瘤类器官及其在合成生物学中的研究进展

孟倩尹聪黄卫人

191-201页

查看更多>>摘要：类器官技术的发展为更接近机体细胞组成和病理生理特征的癌症模型开辟了新途径.患者来源的肿瘤类器官在多次传代后仍能维持原有肿瘤的组织病理学及遗传表型特征,不仅可作为测试新型抗癌药物的优良模型,也可通过其药物敏感性测试预测患者的临床反应,为肿瘤患者的个体化精准治疗提供可靠的依据.合成生物学是以工程学思想为指导,提供独特工具来重建空间和动态信号,调控细胞间通信.合成生物学的快速发展,为肿瘤类器官在肿瘤的发生发展及肿瘤治疗等方面提供了一系列崭新的思路和方法,包括如何工程化重建类器官空间与动态信号、细胞稳态维持、细胞间通信调控等.本文概述了肿瘤类器官的构建过程及其在合成生物学中的应用,讨论了肿瘤类器官当前在构建效率、标准化、自动化、精确度等方面的局限性,最后展望了合成生物学在推动肿瘤类器官结构和功能复杂化方面的前景.

关键词：

肿瘤类器官药物筛选精准医疗基因线路合成生物学

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CRISPR-Cas系统在病原核酸检测中的研究进展

杜瑶高宏丹刘家坤刘孝荣...

202-216页

查看更多>>摘要：CRISPR-Cas系统作为原核生物获得性免疫系统,由簇状规则间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)和CRISPR相关蛋白(CRISPR-associated proteins,Cas)构成,因其识别和切割特定DNA或RNA序列,而成为分子诊断领域研究的热点.研究人员利用Cas蛋白(Cas12、Cas13、Cas14、Cas3等)结合信号放大和转化技术(荧光法、电位法、比色法、侧向流动技术等),开发了许多高灵敏度、高特异性、低成本的诊断平台,为病原核酸检测提供了新途径.本文介绍了CRISPR-Cas系统的生物学机制及分类,总结现有的基于Cas蛋白反式切割活性开发的病原核酸检测技术,描述其特点、功能和应用场景,并对该系统的未来应用前景进行展望,期望CRISPR-Cas系统成为包括核酸检测在内的多靶标的理想检测平台.

关键词：

CRISPR-Cas系统Cas12和Cas13病原体核酸检测生物传感

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