使用剪映智能剪辑如何高效创作视频 使用剪映智能剪辑高效创作视频方法【教程】-太平洋IT百科
百科
> IT百科
> 系统软件
> 办公软件教程 > 正文
发布时间：2023-09-07 16:08
　　在现代社会，短视频内容已经成为了人们日常娱乐、学习、社交的重要组成部分。而剪映智能剪辑作为一款功能强大的视频编辑软件，可以帮助用户轻松地制作出高质量的视频内容。本文将介绍如何使用剪映智能剪辑进行高效创作，让你的视频视频更具吸引力。　　首先，需要在电脑上安装剪映软件并打开。然后，选择需要使用的智能剪辑方式，比如变速、倒放等。根据视频的主题和内容来设置智能剪辑的方式，可以让你更快地找到所需素材。　　添加素材：　　在剪映智能剪辑中，可以通过选取视频素材库中的素材或者自己上传的方式添加所需的素材。需要注意的是，所选素材要与视频主题和内容相关，以确保视频结构的清晰和连贯。　　编辑创作：　　在剪映智能剪辑窗口中，可以通过点击“添加音乐、字幕、转场特效”等按钮，对素材进行智能剪辑和编辑。在编辑过程中，要注意视频的结构和逻辑要清晰，便于读者理解。使用剪映提供的各种工具和特效，可以为视频增添趣味和亮点，吸引读者的注意力。　　导出视频：　　在完成视频编辑后，可以选择保存路径并确认导出。此时，可以在浏览器中打开视频链接或直接输入视频地址进行查看。通过剪映智能剪辑制作出的视频视频，可以更生动、直观地展现视频的主题和内容，提高读者的阅读体验。　　总结重点：　　使用剪映智能剪辑高效创作视频，需要以下几个步骤：　　1.确定视频主题和内容：在开始剪辑之前，需要明确视频的主题和内容。这有助于在选择素材和编辑时保持文章结构和逻辑的清晰。　　2.准备素材：根据视频主题和内容，准备相应的素材。可以从剪映自带的素材库中选择，也可以自己上传。确保素材质量较高，无杂乱或与主题无关的画面。　　3.选择智能剪辑方式：根据视频主题和内容，选择适合的智能剪辑方式。比如，选择“变速”可以对视频进行快速剪辑，选择“倒放”可以对视频进行倒放剪辑。　　4.编辑素材：将准备好的素材导入剪映智能剪辑窗口中，运用各种编辑工具进行剪辑和制作。比如，使用剪切工具对视频进行精确剪辑，使用转场特效让画面过渡更加流畅，使用字幕让观众更好地理解视频内容。　　5.添加音乐和音效：为视频添加适当的背景音乐和音效，可以提升视频的感染力和趣味性。可以从剪映自带的音乐库中选择，也可以自己上传。确保音乐和音效与视频主题和内容相符合。　　6.导出视频：完成编辑后，选择保存路径并确认导出。根据需要，可以选择不同格式导出视频，如MP4、MOV等。　　7.后期处理：导出视频后，可以使用其他工具对视频进行后期处理，如降噪、调色等，以进一步提升视频质量。　　通过以上步骤，可以高效地使用剪映智能剪辑创作出高质量的视频。需要注意的是，在编辑过程中要保持耐心和细心，不断调整和优化，以确保最终作品能够达到理想的效果。
最新更新栏目
下载知科技APP看资讯领礼包',
showBanner:function(){
var _self = this;
var dom = document.createElement("div");
dom.className = "artBottomQRcode";
dom.innerHTML = _self.banner;
var neighborDom = document.getElementById(_self.positionID);
neighborDom.parentNode.insertBefore(dom,neighborDom);
},
showFloatQR:function(){
var _self = this;
var floatQR = document.createElement("div");
floatQR.className = "fixLeftQRcode";
floatQR.innerHTML = _self.floatQR;
document.body.appendChild(floatQR);
document.getElementById("JfixQRcodeClose").onclick = function(){
this.parentNode.style.display = "none";
}
},
init:function(options){
var _self = this;
var style = document.createElement("style");
style.innerHTML = _self.cssText;
document.getElementsByTagName("head")[0].appendChild(style);
if(options.showBanner){
_self.positionID = options.positionID;
_self.showBanner();
}
if(options.showQR){
if(document.getElementById("Jnav").getElementsByTagName("a")[5].className.indexOf('current')

【转帖】"铁公鸡"或源自遗传 科学家发现"吝啬基因"
"铁公鸡"或源自遗传 科学家发现"吝啬基因"
　　如果你有一位朋友从来都不请客，甚至都很少愿意AA制，那么你也不必太生气，因为这很可能与他的基因有关系。据英国《每日邮报》11月4日报道，科学家终于找到了“吝啬基因”，这或许可以从遗传学角度解释小气鬼们为什么把钱包捂得这么严实。　　德国波恩大学研究人员提取了101位年轻男性和女性嘴里的细胞样本，并在样本中检测一段名为COMT的基因。该基因分成G碱基和A碱基两种类型，其能够影响脑化学，进而有可能左右人们慷慨与否。　　在实验中，志愿者被要求去玩一个赌博电脑游戏，然后告诉实验人员他们愿意将赢取的一部分还是全部奖金捐赠给秘鲁的贫困儿童。为了使实验任务更加真实，实验人员还给志愿者呈现了一个名叫莉娜的秘鲁贫困女孩的照片，以及一只由她编织的手镯。　　实验结果表明，拥有G碱基的志愿者有超过20%的人将他们赢的所有钱都捐给了莉娜，但是拥有A碱基（即“吝啬基因”）的志愿者仅有不到2%的人能够像G型人这样慷慨。　　通常，人类每4人中间大约就有1人携带有“吝啬基因”，他们表现得特别注重自己的钱财，比如时常讨要香烟而不是自己去买，或者定期借钱付公交车车票，但不怎么还钱。而且，那些携带“吝啬基因”的人比其他人捐赠给慈善机构的钱更少。　　不过，吝啬的形成也不能完全归咎于基因。之前的研究已经表明，一个人慷慨与否只能部分地用基因来解释，诸如抚养、教育和宗教等其他因素也有不同程度的影响。
美国确定DNA第7种和第8种碱基
本文由丁香园站友 宇宙cosmos 转载，点此查看详情据美国每日科学网站7月22日报道，美国科学家在7月21日出版的《科学》杂志上撰文指出，他们找到了DNA的第7种、第8种碱基，并在人体胚胎干细胞和实验老鼠器官染色体组的DNA中发现了这两个碱基的踪迹。科学家们指出，最新发现对干细胞和癌症研究非常重要。几十年来，科学家们一直认为DNA中只包含有4种碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，这4种碱基已成为我们对基因代码如何形成生命的认识的基础。然而不久前，科学家们将碱基的数量扩展到了6种（第5种碱基：5-胞嘧啶甲基，第6种碱基：5-胞嘧啶甲基羟基）。现在，北卡罗来纳大学医学院生物化学和生物物理学教授张毅（音译）领导的研究团队则表示，他们已经发现了DNA的第7种碱基5-胞嘧啶甲酰（5-formylcytosine）和第8种碱基5-胞嘧啶羧基（5-carboxylcytosine）。科学家指出，最新的这两种碱基实际上都是胞嘧啶经由Tet蛋白修改后得到的“变身”。Tet蛋白是一种分子实体，其在DNA脱甲基过程和干细胞重新编程方面起关键作用。此前，科学家们已对第5种碱基有所了解——当一个化学标签或甲基被固定到一个胞嘧啶上时，第5种碱基就会出现。这个甲基化作用同基因沉默有关，因为它会导致DNA的双螺旋折叠得更加紧密。去年，张毅团队报告称，在一个4步反应的第一步，Tet蛋白能将第5种碱基转变为第6种碱基，但他们没有再接再厉，继续进行该实验，导致他们与第7种、第8种碱基“失之交臂”。研究团队最终发现，问题不在于Tet没有参与第二步和第三步，而是他们的实验工具的敏感度不足以探测到两种新碱基的存在。因此，他们重新设计了实验并探测到了最新的两种DNA碱基，并在人体胚胎干细胞和实验老鼠器官染色体组的DNA中发现了它们的踪迹。张毅表示：“新碱基代表了DNA脱甲基过程中的一个中间状态。通过去甲基化或重新激活DNA甲基化所沉默的肿瘤抑制基因，它们可能为干细胞重新编程和癌症研究提供非常重要的信息。”
【转帖】基因芯片技术进展！
基因芯片技术进展及应用
作者：刘炎
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。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。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，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，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：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，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，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。　　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。
外源基因在大肠杆菌中的表达
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
利用荧光DNA探测分子 单个碱基突变也能被发现
中国科技网讯 DNA序列中最轻微的变异也会影响深远，无论对研究还是医学应用，可靠识别这些序列都非常重要。据物理学家组织网近日报道，美国华盛顿大学和莱斯大学研究人员合作，开发出一种荧光DNA探测分子，能检查出一段目标DNA链中单个碱基的变化。而这些微小突变可能是造成某些疾病的根源，或耐抗生素细菌的原因。这一成果有助于诊断和治疗像癌症、肺结核这样的疾病。相关论文发表于7月28日的《自然·化学》杂志网站上。
不同的DNA序列为不同生物设定了独特的基因标记。现代基因组学研究表明，仅一个碱基对的变化都足以引发严重的生物后果，可能决定了一种疾病能否被治愈，也解释了疾病的突发或某些疾病对常规抗生素治疗无效的原因。论文领导作者、华盛顿大学电力工程和计算机科学与工程副教授乔治·塞利格说，比如造成肺结核的细菌有很强的耐药性，这种能力通常来自其基因序列中的少量突变。现在，人们已能预先查出这种突变。
“我们真正改进了以往的方法。”塞利格说，“新方法不需要任何复杂的反应或添加酶，就只用DNA。这意味着无论温度及其他环境变量怎样变化，该方法都是稳定的，所以很适合用于低资源设置中的诊断。”
这种探测分子经过专门设计，采用了新的编程机制，能与一个可疑的DNA序列结合，对其双螺旋链生成互补的DNA序列。把含有两种序列的分子在盐水试管中混合，如果两条链的碱基对都是完好的，它们自然地匹配在了一起，探测分子会发出荧光；如果不发光，则意味着上面有碱基对发生了突变。与以往技术不同的是，探测分子会检查目标DNA双螺旋的两条链是否发生了突变，而不是一条，这使检验更加全面具体。
此外，探测分子由许多寡核苷酸构成，克服了合成上的局限，可以探测更长的DNA序列中更详细的变异信息，达到200个碱基对，而现有探测突变的方法只能检查20个。
目前，研究人员与华盛顿大学商业化中心一起对该技术提出了专利申请，他们希望把这种技术和诊断试纸结合用于疾病测试。（常丽君）
《科技日报》（2013-8-7 二版）
优化基因表达的关键因素
在基因表达研究中，研...
基因芯片技术知识概要
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
【必看视频教程】 如何拍摄、剪辑仪器测评类视频？2min教你拍出仪器测评大片儿！
https://img1.17img.cn/17img/images/202112/uepic/798aa2f4-82d3-4616-add9-0a147712bbc9.jpg科学仪器测评“小红书”活动火热进行中（环球影城门票、百元京东卡等大奖点击查看参赛作品展播）！活动至今，我们已经陆续收到广大仪器用户的精彩测评视频，也感受到了大家的工匠精神以及满腔热情。为便于参赛者拍摄出更好的作品，本期3i生仪社社长YOLO联合仪器信息网视频中心剪辑师Andres，教大家如何快速拍摄和剪辑视频。【视频拍摄流程】一、物品准备一部手机手机支架（或者实验记录本/书本/打印纸）待测评的仪器设备二、测评维度1、外观设计2、性能参数3、操作使用感受4、售后服务5、对厂商/仪器提出合理化改进意见6、结束语——“谢谢大家，我的初步测评就先到这里，下次有机会进行深度的测评。请大家持续关注仪器信息网举办的仪器测评“小红书”系列活动。”【拍摄手法技巧】1、环绕拍摄 ：将手机对准仪器，从仪器的左边到右边，慢慢地、稳定地拍摄以展示仪器主体的全貌。https://img1.17img.cn/17img/images/202112/uepic/8fa438f0-102b-46f3-9ea0-cf18824f85fe.jpg2、平移拍摄 ：如果仪器是上下纵向设计，我们可以上下的进行拍摄；如果仪器是横向设计的话，我们也是从左到右进行缓慢的平移展示。https://img1.17img.cn/17img/images/202112/uepic/0462fa5c-7e3c-4a68-b90a-ef19c21c09cb.jpghttps://img1.17img.cn/17img/images/202112/uepic/469f4e41-d79c-4dad-8130-3cf9ee5fd844.jpg3、细节拍摄：我们将手机设备缓慢的靠近仪器，对焦到需要突出展示的仪器设计细节部分即可。https://img1.17img.cn/17img/images/202112/uepic/aad523ba-bf7d-4386-97eb-6dec48c4e436.jpg【视频剪辑】视频剪辑其实很简单，我们这里会用到剪映（点击下载）这款软件，在网上搜索剪映即可以免费下载和使用。https://img1.17img.cn/17img/images/202112/uepic/7f906270-598c-409a-b842-1435b670e139.jpg安装好软件后，我们只需要简单的五步即可完成：第一步——将手机里的视频导入电脑；第二步——将电脑里的素材导入剪映；第三步——将素材中没用部分删减去；第四步——将仪器空镜素材放到说话素材的上方；第五步——导出视频最后将导出的视频按要求上传到仪器论坛↓参赛入口↓即可~~~https://bbs.instrument.com.cn/boardlist/bbs/post/?forumid=706&FTTID=107
在12月30日之前按要求拍摄视频并上传视频作品即可参与评奖参赛标题：【仪器测评“小红书”】XX品牌+品类+型号https://img1.17img.cn/17img/images/202112/uepic/27e64787-33f2-463e-85fa-ac42759d67e2.jpg这就是本期全部内容希望对大家的拍摄剪辑有所帮助期待大家上传精彩作品仪器测评“小红书”活动火热进行中↓大奖等你来拿↓点击下图查看详情https://img1.17img.cn/17img/images/202112/uepic/45a84950-d188-4970-be7b-b1cb3b5314d3.jpghttps://img1.17img.cn/17img/images/202112/uepic/64e0fd47-0832-49c8-bf6d-068454f3757f.jpg
【分享】科学家提出基因测序数据分类新标准
最近，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）的一个遗传学小组和一国际财团联合提出了一套旨在阐明可公开获取的基因测序数据信息的质量标准。新标准最终可使遗传研究人员开发出更有效的疫苗，或有助于公共健康部门或安全人员更迅速地应对潜在的公共卫生突发事件。 在10月9日的《科学》杂志上，LANL遗传学家帕特里克·钱恩和他的同事提出了6个基因组测序数据标签，可将基因测序数据按其完整性、准确性以及由此带来的可靠性进行归类。这些标签可在公共数据库中获取，而目前使用的标签仅为两个。此项成果的重要性在于，研究人员必须每天使用这样的数据，以对未知遗传数据和已知生物体的遗传数据进行相互参照，而有了这样的新的分类标准，数据的获取与对比工作的效率将大大提高。 每个生物体的细胞内都有DNA，由4个分子构建模块（或称碱基对）组成，碱基对排成特定序列时就可构成基因。这些基因序列可包含对生物体有益或有害的遗传指令。基因组研究人员编目了数以千计的基因数据，并将其放在公众数据库中以供其他研究者使用。然而，由于基因数据的复杂性，公共数据库中的遗传信息范围从粗略到精致一概都有。过去，这些基因数据常被归类为“草图”和“成品”两大类，给基因数据的准确性留下了太多的不确定性。 钱恩表示，在过去几年里，基因测序技术已取得重大进步，公众可获得的基因数据已呈爆炸性增长，每天产生的碱基对序列数据量要比过去几年产生的数据量还要多几十亿次。不同的测序技术具有不同的精确度。一个序列中的高度不确定性可能会引导研究人员走向一条耗时长达一年甚至数年的错误道路。因此，有必要建立一个标准，为研究人员提供对遗传测序数据质量的明确评估。 钱恩联合了大大小小的数个基因组测序中心，如美国能源部联合基因组研究所、桑格研究所、人类微生物群系项目Jumpstart联盟测序中心、密歇根州立大学以及安大略省癌症研究所等，共同提议将现有的测序数据分类从两大类充实为6大类。这6个标准涵盖了从代表公众提交最低要求的“标准草图序列”到代表最高标准的“完成序列”，而“完成序列”的验收标准是每10万个碱基对中最多只能包含一个错误。 LANL基因科学小组负责人、联合基因组研究所LANL研究中心主任克里斯·戴特表示，该项研究的目的是为了让所有主要的基因组中心和基因组研究小组都能用上符合其需要的分类基因组测序数据。而为了尽可能保证基（）因组序列的完整性，一些较小的研究中心也可采用这个分类等级来建立和提交其研究成果，以帮助其他科学家了解既已完成的工作。（科学网）
基于TILLING技术的基因突变分析
基于TILLING技术的基因突变分析小麦是我国主要的粮食作物，其栽培面积和总产量仅次于水稻，随着生活水平的日益提高，人们对小麦品质的要求也越来越高，因此，品质改良已成为小麦育种工作的重要目标之一1]。小麦是异源6倍体植物，基因组庞大，突变机制较为复杂，反向遗传学技术，例如T-DNA插入、转座子标签，已经越来越多的应用于研究中。然而，这些方法大多数，应用于基因组较小的模式植物，小麦的多倍性及转化体获得的难度，制约了这些方法的更好使用，而TILLING技术不受物种倍性影响，推动了基因功能研究和品质改良的发展。[font=宋体]1
材料与方法1.1
植物材料春小麦（[i]Triticum aestivum[/i] L.）品种龙辐麦17经航天诱变选育而成。共获得1122个EMS诱变的龙辐麦17 M[sub]2[/sub]代单粒传植株，苗期单株编号，采集叶片，迅速冷冻干燥，用于DNA提取。1.2
基因组DNA提取及DNA池构建将干燥后的叶片按编号置于装有珠子的1.5ml离心管中，利用组织研磨器Vibration Mill Type MM301（Retsch GmbH Co, Germany）将叶片磨成粉末状；加600μl DNA Extraction buffer [0.1 mol/ L Tris；0.1 mol/ L KCl；0.5M EDTA pH 8.0；1 mol/ L PVP 40；1.5 mol/ L Na[sub]2[/sub]S[sub]2[/sub]O[sub]6[/sub]]，充分混匀；保温振动1 h；加200μl 5 mol/L KAc，混匀并离心；取约300 μl上清液加至165 μl预冷的异丙醇中，沉淀DNA；用70 %乙醇洗DNA，干燥后，溶于TER[Tris 10mmol/L，EDTA 1 mmol/L，RNA酶0.05mg/ml]，-20 ℃保存备用。利用1.0%的琼脂糖凝胶电泳检测DNA样品，并将其稀释至40 ng/μl，随机两两等量混匀，构建两倍的DNA池，用于后续TILLING筛选。1.3
特异性引物设计及筛选根据NCBI提供的目标基因序列信息，在线设计引物，并用1%琼脂糖凝胶电泳检测[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]产物，选择[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]产物条带单一，大小在700-1500左右的4对引物（表1），其中除[i]Pinb[/i]引自Wang等2](2008)。表1
用于TILLING检测的基因及其荧光标记引物序列Table1
Genes and their IRDye labled primer sequences used in TILLING [table][tr][td=1,2]基因Gene[/td][td=2,1]引物序列 Primer sequence (5′–3′)[/td][td=1,2]长度Length (bp)[/td][/tr][tr][td]正向 Forward[/td][td]反向 Reverse [/td][/tr][tr][td][i]Pinb[/i][/td][td]CCAACGAAACTAATGAGAAATAAAAAGGTG[/td][td]AAGTTGTTGGATGGACGAATAAGGTT[/td][td]1334 [/td][/tr][tr][td][i]Waxy[/i][/td][td]ACCCGCATGGTGTTTGATAATTTCAGTG[/td][td]AGAATGCCACCTAGCCATGAAATGAGT[/td][td]790 [/td][/tr][/table]1.4
TILLING检测参照潘娜3]（2011）建立的小麦TILLING技术检测平台，对目的基因进行检测。采用Touchdown [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]程序，10μl [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]体系含10 ×Buffer 0.5μl；Mg2+ 0.6μl；dNTP 0.8μl；引物各0.4μl；Ex Taq HS DNA聚合酶0.05μl，在Bio-Rad c1000仪上扩增。扩增后加20μl 0.1M CELⅠ酶，45℃酶切15 min，利用Sephadex G50（GE Healthcare 公司）纯化板纯化酶切产物，并90℃浓缩35-45 min。利用6％变性聚丙烯酰胺凝胶，在LI-COR 4300仪器中电泳检测酶切产物并采用Gelbuddy软件对电泳图像分析处理，标记突变位点。1.5
基因点突变分析检测到突变后对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]产物进行测序验证，利用Invitrogen软件、NCBI等对序列进行比对、翻译等分析，确定突变位置与类型。点突变密度(%)=突变碱基数/检测总碱基数×100%。[font=宋体]2
结果与分析本实验对小麦籽粒硬度基因[i]pinb[/i]进行了1122个单株的TILLING检测。基因的突变密度分别为1/374.18 kb。[i]Pinb[/i]基因共获得7个突变株系的4个不同的突变位点(图1)，有6个突变单株的碱基突变位点均位于外显子区域，突变株编号及突变位点分别是LF996第512bp位的C-T碱基转换，LF892、LF997、LF919第726bp位的G-A碱基转换，及LF791、LF1114第750bp位的G-A碱基转换，LF996 [i]pinb[/i]基因第37为氨基酸S变为氨基酸F，LF892、LF997、LF919[i] pinb[/i]基因第110为氨基酸G变为氨基酸S，LF791、LF1114第116位氨基酸W被终止，内含子区域突变是LF890突变株第350bp碱基G转换为碱基A。见表1[img=,442,414]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212160839201707_5062_3237657_3.png!w442x414.jpg[/img] 图1
[i]Waxy[/i]基因电泳图Fig1
Electrophorogram of [i]Waxy gene[/i][i] [/i]表1
基因点突变信息Table1
Point mutations of quality[i] [/i]gene[table][tr][td]基因名称Gene name[/td][td]登录号Accession No.[/td][td]基因大小Gene size (bp)[/td][td][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]扩增长度[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url] size (bp)[/td][td]等位变异Mutant allele[/td][td]氨基酸突变amino acid mutation[/td][td]突变株编号[font=Calibri]Number of mutation[/td][td]总突变频率Total[font=Calibri][color=#434343] [/color]mutation density (kb)[/td][/tr][tr][td][i]pinb[/i][/td][td]AJ302100.1[/td][td]870[/td][td]1334[/td][td]C512T[/td][td]S37F[/td][td]996[/td][td=1,4]1/374.18 [/td][/tr][tr][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td]G726A [/td][td]G110S [/td][td]892、919、997[/td][/tr][tr][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td]G750A[/td][td]W116-[/td][td]791、1114[/td][/tr][tr][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td]G350A[/td][td]未改变[/td][td]890[/td][/tr][/table]3
讨论籽粒硬度是小麦重要的品质性状，对食品加工及磨粉质量都有重要影响。[i]Pinb[/i]是调控籽粒硬度的主效基因之一，与[i]pina[/i]基因共同作用决定小麦胚乳质地4-5]。本实验[i]Pinb[/i]基因的突变密度是1/374.18 kb，低于Feiz等6]在普通软质小麦突变体库得到的[i]pinb[/i]基因1/12 kb的突变密度，但高于潘娜3]利用空间诱变新麦18突变体库群体得到的该基因1/3073 kb的突变密度。Morris等5, 7]获得的硬红春小麦[i]pinb[/i]基因突变体，分别发生在[i]pinb[/i]基因第39位和第44位的色氨基酸T及第56位半胱氨酸C，均突变为终止密码子。Wang等13]获得[i]Pinb[/i]基因，382bp处C – T碱基转换和257bp处G – A碱基转换。在潘娜3]创制的TILLING群体中，[i]pinb[/i]基因组736 bp的A碱基缺失，引起移码突变，而本实验突变株LF791、LF1114，LF996，LF892、LF997、LF919的基因突变依次为750bp位的G-A碱基转换，512bp位的C-T碱基转换，726bp位的G-A碱基转换，均导致错义突变。王亮等8]和Chen等9]的研究中几乎所有Puroindoline变异类型的籽粒硬度值都显著高于野生型，而本实验，对突变株进行表型分析，籽粒硬度测定显示LF996、 LF892、LF1114突变株的籽粒硬度均极显著低于野生型。此外，突变体自交系研究发现，突变对小麦出粉率、面包体积、面粉灰分等品质性状均有影响，不同Puroindoline变异类型之间在磨粉、面包等加工品质上也存在较差别9-10]。基于以上的研究发现，可利用本实验获得的突变株，进行后代品质研究，为品质改良奠定基础。4
结
论本研究所获得的基因点突变及表型突变株为植物基因功能研究及小麦品质改良提供了新材料。
References[1] Liu L(刘丽), Yang J-H(杨金华), Hu Y-X(胡银星), Cheng G(程耿). Research Progress in Effects of Glutenin Subunits on Wheat Processing Quality.
[i]Journal of Agricultural Science and Technology[/i]
(中国农业科技导报), 2012, 14(1): 33-42 (in Chinese with English abstract)[2] Wang J, Sun J Z, Liu D C, Yang W L, Wang D W, Tong Y P, Zhang A M. Analysis of [i]Pina[/i] and [i]Pinb[/i] alleles in the microcore collections of chinese wheat germplasm by Ecotilling and identification of a novel [i]Pinb[/i] allele.
[i]Journal of Cereal Science[/i]
2008, 48(3): 836-842[3]潘娜. 空间环境诱发小麦突变体的TILLING分析, 中国农业科学院, 2011.[4]CaPPaerlliR，Bo币elloqGirouxMJ，AmoorsoMGPuorindolineA一geneexPerssion15involvedinassociationofPuroindolinetostacrh.TheoerctialandAPPliedGenetics，2003，107:1463一1468[5]Chen F. Molecular Characterization of Puroindoline Alleles in Chinese and CIMMYT Common Wheats and Their Eeffct on Porcessing Quaiity[6]Feiz L, Martin J M, Giroux M J. Creation and functional analysis of new Puroindoline alleles in Triticum aestivum.[i]Theoretical and Applied Genetics[/i],2009, 118:247-257[7] Morris C F，Lillemo M，Simeone M C，Giorux M J，Bbab S L，Kimberiee K K.Pervalence of Puorindoline garin hdarness genotypes among historieally significant North American spring and winter wheats. [i]Crop Scienee[/i]，2001,41:218-228[8] Chen F，He z H，Xia x C，el a1．Molecular and biochemical charac—terization of P“roindoline a and b alleles in Chinese landraces andhistorical eultivars[J]．Theoretical and Applied Genetics. 2006，112：400—409．[9] 王亮，穆培源，桑伟，等．新疆小麦品种籽粒硬度及Puroindoline基因等位变异的分子检测[J]．麦类作物学报。2010，30(1)：17-22．[10] 赵新，王步军．不同硬度小麦品质差异的分析[J]．麦类作物学报，2009，29(2)：246—251。
【分享】Science：家蚕基因组测序成功
据8月28日的《科学》杂志报道说，蚕虫驯养已经有1万多年历史了。蚕为人类提供了宝贵的丝绸和蛋白。但是，现在对蚕基因进行序列测试还为人们提供了一张有关这些随时会为我们提供如此多宝贵物质的昆虫的基因变异图。由西南大学、深圳华大基因带领的国际研究团队为29种家蚕和11种野蚕世系的基因组成功地进行了测序并找到了这些世系之间的差别。共获得了40个家蚕突变品系和中国野桑蚕的全基因组序列，共测632．5亿对碱基序列，覆盖了99．8％的基因组区域，是多细胞真核生物大规模重测序研究的首次报道；绘制完成了世界上第一张基因组水平上的蚕类单碱基遗传变异图谱，这是世界上首次报道的昆虫基因组变异图。科学家还发现了驯化对家蚕生物学影响的基因组印记，从全基因组水平上揭示了家蚕的起源进化。 研究发现，家蚕很明显地在基因上与其野生对应物不同，但即使在各家蚕世系之间，它们仍然维持着大量的变异性。这提示，家蚕只经历了一次牵涉有大量个体的单一且短暂的驯养过程，并在此后在家蚕与野蚕种群之间很少有基因流动。研究人员还能够识别出特别的能够增进丝的生产、蚕虫的繁殖和生长的基因（这些基因很可能是被人类挑选出的）。他们甚至还寻找到了在驯养过程中由蚕虫所获取的行为特征，例如极端的拥挤和容忍人的靠近和操作，以及它们在驯养过程中所丧失的如逃逸及躲避掠食者和疾病等的特征。（
【分享】科学家认为生物体内的基因至少有50%无用
科技日报2007年12月20日讯 人类基因组测序工作的最终完成，花费了全球6个国家的顶尖科学家们10年多的时间和精力以及30亿美元的财力。虽然不断有科学家报道他们关于治病基因的发现成果，但含有30亿碱基对的人类基因组数量太庞大，基因疗法距离实际运用还需要很长时间的等待。几十年来，不断有科学家认为，基因组中有很多DNA（脱氧核糖核酸）并没有特殊功能，甚至有科学家将这些DNA称为“垃圾DNA”，这些垃圾DNA从人体去除后也不会对人类基本活动带来严重后果，但是反对者却认为每个DNA都有自己特定的功能，关于垃圾DNA是否存在一直存在争论。
英开发出简化的基因组测序新方法
无需进行文库制备，所用DNA样本比标准方法更少2012年12月13日 来源： 中国科技网 作者： 陈丹
中国科技网讯 据物理学家组织网12月12日（北京时间）报道，英国研究人员简化了基因组测序的标准流程，首次无需进行文库制备便完成了DNA（脱氧核糖核酸）单分子测序，而且新方法只要很少量的DNA就能获得序列数据，用量可低至不到1纳克（10亿分之一克），仅为常规测序方法的500分之一到600分之一。
文库制备是指从测序前基因组样本中提取不同长度的DNA片段，这一过程不仅费力、费时，还会浪费DNA，而新技术能极大地减少DNA的损耗，并缩短测序时间。
该研究论文的第一作者、英国威康信托基金会桑格研究所的保罗·库普兰说：“我们用这种方法对病毒和细菌的基因组测序后发现，即使在相对较低的水平，我们也能够确定所检测的是何种有机物，不论样本中是否存在特定的基因或质粒（这对于确定抗生素耐药性很重要），或者其他信息，如对特定DNA碱基的修改等。”他表示，一旦技术得到优化，将在快速、高效地识别医院和其他医疗场所中的细菌和病毒方面具有很大的应用潜力。
研究小组利用第三代单分子测序系统PacBio RS演示了这种简化的直接测序方法。他们仅仅用800皮克（千分之一纳克）DNA来分析一个生物体的基因组，尽管测序仪只读取了基因组的70个序列片段，相对于常规测序方法获得的数据来说不过是很小的一部分，但这些信息足以让研究人员确定他们所检测的生物体的品种。
这项技术也使得科学家能够对此前无法识别的宏基因组（也称微生物环境基因组）样本中的生物体进行确认。“为微生物测序，首先需要能够在实验室中培养它们。”论文的主要作者、英国巴布拉汉研究所的塔米尔·钱德拉说，“这不仅耗费时间，而且有时候微生物不生长，为它们的基因组测序极其困难。”他表示，新方法可以直接对微生物测序，短时间内便可确定其“身份”。
论文的另一主要作者、威康信托基金会桑格研究所的哈罗德·斯维尔德洛说：“我们的技术可以在对所测序列没有任何先验知识、没有特定微生物试剂的条件下，在很短的时间内操作，这是一种很有前途的替代手段，可应用于控制感染等临床需要。”（记者陈丹）
总编辑圈点
长久以来，基因测序等围绕基因科学所展开的研究，都被人们贴上了从本源上解开人体生命奥秘、彻底解除遗传疾病威胁等殷切的标签。多国为提高社会健康水平，都开展了解码国民DNA的活动，有些甚至覆盖全基因组。然而，面对由30亿个碱基对构成的人类基因组，精确测序注定将是一场浩大而又漫长的工程。如何能快速、准确地将海量DNA数据转化为有帮助的实用信息，已经成为该领域科学家们面临的重大挑战之一。因而我们说，英国科学家此番取得的突破，不管是从整个学科研究的方法论层面，还是从临床应用的角度，都提高了基因研究服务于人类的速度。
《科技日报》（2012-12-13 一版）
【转帖】科学家发现海洋巨型病毒拥有73万个碱基对
科学家发现海洋巨型病毒拥有73万个碱基对
　　北京时间10月29日消息，据物理学家组织网报道，英属哥伦比亚大学(UBC)已经发现世界上最大、最复杂的海洋病毒，Cafeteria roenbergensis病毒主要感染那些吃海洋生态系统中非常重要和分布广泛的浮游生物的掠食者。　　这种病毒的基因组比一些细胞生物的基因组还大，它的遗传复杂性使科学家感到疑惑，不知道该把它归为“无生命”生物，还是“有生命”生物行列。海洋微生物学和环境病毒学专家、这项研究的第一论文作者和英属哥伦比亚大学教授柯蒂斯·苏特勒说：“我们一般认为病毒都很小，是简单生物体，只有少量基因。然而我们在这种病毒里发现的大量遗传机制，只能在有生命的细胞生物体里找到，它们需要很多基因才能产生DNA、RNA、蛋白质和糖。”　　该研究成果发表在本周的《美国国家科学院院刊》上。一般情况下，病毒在活宿主细胞外无法自我复制，它们需要利用宿主提供的蛋白质进行复制，自我复制形式是区分“无生命”和“有生命”生物的分界线。然而最新发现的这种巨型病毒却对上述归类标准发起了挑战，它们虽然仍需要一个细胞进行复制，但它们是在自己的基因组里进行编码的。　　20世纪90年代初，有人在德克萨斯州沿海水域发现这种巨型海洋病毒。苏特勒和他的科研组确定该病毒的基因组含有大约73万个碱基对。这使Cafeteria roenbergensis病毒成为目前已知的世界最大海洋病毒和第二大病毒，排名仅次于淡水病毒——多噬棘阿米巴模仿病毒，后者拥有120万个碱基对。Cafeteria roenbergensis病毒还感染在海洋食物链中处于重要地位的浮游动物。　　苏特勒说：“尽管这些海洋浮游生物的掠食行为在海洋和淡水系统的碳转移及营养循环过程中起着重要作用，但是我们对该病毒在这个系统里所扮演的角色几乎一无所知。毫无疑问，这种病毒可能还是一大组未知但是具有生态重要性的海洋巨型病毒的代表。”
一顿饭钱的基因检测，靠谱吗？
作为生命遗传的基本单位，基因正变得愈来愈为大众所熟知。由32亿个碱基对组成的人类基因组，是一部蕴藏着生命奥秘的天书。始于1990年的国际人类基因组计划，由6国科学家共同完成，花费27亿美金，在2000年6月宣布完成。　　时至今日，基因组测序的费用已经大大下降。中科院北京基因组研究所陈科博士在接受《中国科学报》记者采访时给出了下面的数据：“基因组测序费用从27亿美元到1万元人民币，时间成本从13年变成13天，人力成本从当时上千人的六国科学家，到今天的3到5人就可以搞定。总体投入小到对大部分人来说都是可用得上的。”　　安吉丽娜·朱莉因为基因检测确信自己未来会罹患乳腺癌而进行了预防性切除手术，随着基因检测费用的降低，是否意味着每个普通人都可以享受到好莱坞女星般的待遇?　　平价到仅一餐的价格　　电视从业者田晓岩联系到《中国科学报》记者，说她最近发现了一款只要299元的基因检测产品。可以检测肥胖基因以及一些营养需求情况。　　浏览该公司网站不难发现，该产品的互联网属性非常明显。目前仅有299元套餐一项产品，新用户注册立减50元，也就是说只要249元人民币、相当于一餐饭的价格，就可以体验一次“高大上”的生命解码。　　付费之后，不久便可以收到该公司寄来的DNA采集包。打开一个蓝白色相间的大信封，里面装有一份说明书、两份一次性DNA 采集包——其中包含两套专用植绒棉棒、两个采样管、一份酒精消毒棉片、一份DNA 采样寄回袋，还有一张写着寄回地址的快递单。　　用户只需按照说明书指示，用植绒棉棒在口腔内两侧皮肤上下刮拭15次以上，将拭子头部放进采集管即可。完成基因采样动作之后，直接用快递单把采样包寄回，两周后就可以取得自己的基因分析报告了。　　田晓岩告诉记者实际上只用了大概一周的时间自己就收到了报告，用户体验也非常不错：“很方便，说明非常详细，完成整个操作只需要10分钟的时间。甚至快递单都填写好了、而且是到付。”最终她收到的报告显示自己存在新陈代谢过慢的风向，以及需要加强补充维生素E和叶酸。　　“报告的内容有点简单，而且其中提供了一个人群比较数据，比较好奇这个比较是怎么来的。是基于自己的数据库吗?还是说有别的数据支撑。”田晓岩提出了自己的困惑。虽然只是抱着体验的心态，但是跟自己健康相关的东西，多少还是会有些介意。
心得分享：如何查找特定基因序列
如何查找特定基因序列...
【原创大赛】我的基因定点突变方法总结与实验心得
基因定点突变，顾名思义，就是把目的基因上的一个碱基有目的的替换为另一个碱基。体外定点突变时目前分子生物学领域中一种快速有效地手段。产生定点突变操作及所需仪器简单，随着技术的发展，方法也越来越快捷简便。定点突变除了可以生成点突变，多点突变外，还可以人为产生碱基删除和添加等。体外基因定点突变是实验室中优化改造基因，研究基因功能的常用方法之一。通过改造基因序列，可以对相应氨基酸序列进行改变，进而影响蛋白质的结构和功能，探讨突变氨基酸位点在蛋白结构和功能中所起的作用。在我多年的实验中，体外基因定点突变是其中一项重要的内容。在这里，我与大家分享一下我的实验方法和心得体会。多年来，我所采用的基因定点突变的方法主要有三种，这可能也包括了目前所有的定点突变的方法。基因定点突变使用的主要仪器就是PCR扩增仪(biometra)，而这是每一个分子生物学实验室的必需品，也就是大家吃饭的家伙。下面从繁到简对我所采用的突变方法进行一下简单描述。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212032022_409068_1306303_3.jpg我所使用过的定点突变方法简单的说就是三步，两步和一步PCR法。三步PCR法是我早期在实验室使用的定点突变方法。利用三步PCR法构建一个点突变，需要4条PCR引物：L1，L2，R1和R2。L1和R1是目的基因5‘和3‘端的引物，分别包含起始和终止密码子。突变点设计在引物L2和R2的正中间位置，L2和R2是完全互补的两条PCR引物，长度一般在28-40 bp之间，推荐长度31-35 bp，这样可以保证突变的两边有效搭在一起。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212032026_409072_1306303_3.jpg三轮PCR均采用常规PCR反应条件，第一轮分别以L1和R2，L2和R1扩增获得目的片段L和R。第二轮PCR，不需要引物，仅加入模板L和R各100 nmol，进行约20 轮的PCR反应，获得产物m1。第三轮PCR以m1为模板，L1和R1为引物进行PCR扩增。最终得到目的产物m。得到的PCR产物进行克隆转化得到进一步扩增，便获得了突变的目的基因。在随后的实验中，我将三步PCR法简化为两步法PCR。两步法PCR和三步法PCR一样，需要引物四条，引物设计也与三步法相同，只是在第一轮PCR获得产物L和R之后不再单独进行第二轮PCR，而直接在PCR体系中加入等mol的产物L和R
基因克隆技术全攻略-让更多的新手迅速走出基因克隆的阴霾
一直以来都想把自己在基因克隆方面的心得写出来，让更多的刚刚进入生命科学领域的人受益，因为自己刚开始做克隆时也遇到过各种问题，经过较长时间的总结和实践，我的题组现在的基因克隆都是一次到位的，基本不需要重复做。其实我只是一个只有几十万科研经费的小青椒，不过我对科研非常热爱，我喜欢买实验用的各种酶啊，好用的耗材之类的东东超过我对自己的衣服鞋子的热爱，所以我看起来穿的及其普通，可是我的实验花费有点奢华，呵呵，可能像我这样的人不多吧，哈哈，反正无所谓开心就好。下面言归正传（1）是酶切位点的选择。我的实验室有Takara、Promega以及NEB三种公司的常用的酶，这极大的丰富了我们的选择，所以在设计PCR产物的酶切位点之前首先要看看哪两个酶之间是可以进行同时酶切的。因为这三家公司的双酶切表的组合完全不同，最佳的方案是我们能够按照需要去选择合适的酶。有人说这得花很多钱吧，其实不然，Takara几乎每年9月都有一次促销活动，在他们七折的时候我一下买了三千块钱的酶，这一年来有用之不尽的感觉。Promega的酶也非常好用，而且长期五折，我也是常用的酶买了一批放在实验室里。至于NEB的实在是有一点贵的，我一般不批量买了，在NEB买的一般都是不常用的酶，比如FseI、AscI等等。酶的选择是实验成功的关键吆。（2）PCR引物的设计这一点我不想多说，虽然有很多的攻略里面讲到了PCR引物设计的原则等等，大家设计的时候要参考各种原则，我认为不然，因为做过实验的战友都清楚，有的时候很多PCR引物的选择是没有选择的，比如我要扩增一个完整的基因的ORF框，那么它的起始密码子，终止密码子部分都要克隆出来的，不能多也不能少一个碱基，即使起始部位或者终止部位的AT含量很高，高到你难以忍受，那怎么办呢，基本我们没有选择，如果实在是没办法的条件下，只能在PCR引物的5端加入人为设计的碱基而把引物的扩增部分后移或前移来避开难以扩增的部位，我不知道说清楚没有，如果引物序列OK，可以忽略上句话。所以大多数情况下引物我们是没得选择的，那么我们只能从PCR扩增条件上下功夫。（3）PCR扩增对于PCR扩增其实不同的基因可能策略不同，我来说几点相同的。首先很多新手会忽略引物的浓度问题，我在最开始做PCR的时候因为当时的基因非常容易扩增，所以其实我的条件并不是最佳的，但当时把基因扩出来了我也没有在意，直到有一天我需要在基因的5端加入3个HA标签，这样的PCR引物长度差异很大，一支引物100多bp，一支引物只有30bp，于是当我还有以前的条件时我扩不出任何的基因。当时扩了几次都不成功，各种温度都试过了也不成。于是我静下心来，把PCR的实验条件进行了全方位优化，在PCR反应体系中，把引物调整到各种浓度的，把模板调整到各种浓度的，有的加Mg2+，有的加BSA，还使用梯度PCR的条件，试了各种扩增温度的，结果让我很开心，最后我的基因被扩增出来了，而且好亮好亮的那种。记得当时自己高兴地跳了起来。也许这就是科研的魅力吧！在这次试验中我找到了最佳的PCR条件，这是三年前的事了，这个条件让我在三年中屡试不爽，几十个基因的扩增从未失手过。其实体系很简单，50ul体系中buffer 5ul、Mg2+ 1mM、dNTP 0.2mM、引物每支1ul（配成10umol/L浓度)、PCR酶一般是0.5ul、其余部分用水补平，混匀，离心一下，进行PCR扩增。其中引物从公司拿到干粉后我一般用水溶解至100umol/L浓度保存，吸取少量稀释十倍后用于PCR反应，这个浓度是最佳的。所以PCR体系中引物并不是越多越好，同样的模板的量也很关键，一般我都在10ng-100ng之间，太少或太多都会抑制PCR反应。当然，不同的基因其退火温度差异较大，建议第一次做直接做梯度PCR，设置的温度范围宽些，总会有扩出来的。反正把反应体系加好，把温度控制好应该就万事大吉了，如果这样仍然扩不出来，那就直接调整DNA模版的量吧，其他的因素应该不是原因（当然得保证引物，以及酶的质量得前提下）。（4）PCR产物的酶切，这是最简单的一步，一般我都是酶切过夜的。因为我认为PCR产物切得尽可能的充分对克隆很重要，毕竟保护性碱基只有几个。（5）质粒的酶切。虽然质粒的酶切很简单但是却很讲究，决定着克隆的成败。质粒提取我一般都用试剂盒，天根的很便宜了，现在好像一盒已经六折，一盒有200个，可以用很久。质粒提取完毕后我会用紫外分光光度法对质粒进行定量测定，根据A260的值计算出质粒的量，然后再进行酶切，一般酶切体系60ul，60ul体系中我只切总量1ug的质粒，一次切两管，酶切过夜后切胶回收或者不切胶直接回收，这取决于两个限制性内切酶之间的距离，十几bp以内我就直接回收了，如果偏大就要切胶回收。（6）连接 连接我采用的是Promega公司的T4 DNA连接酶，它的特点是22度连接三小时以上几款，这样我就可以在上午把质粒片段以及PCR片段回收后马上做连接，连接一个白天，到下午可以做转化了，涂板，过夜培养第二天早上看结果。然后挑克隆（一般我一个基因就挑四个克隆足已）培养一白天，下午稍晚些提质粒，然后马上酶切鉴定，一般酶切鉴定体系中我都做20ul体系，酶用0.5微升就够了（呵呵，该省的就省点吧），酶切一个小时跑胶就可以知道克隆是否成功了。这样从PCR到克隆鉴定完毕，一共三天。不过从我带学生的经验来看，从一个懵懵懂懂的新手到成功掌握该技术快则半个月，多则一个月，引人而异。各位也试试看吧！以上为本人在基因克隆方面的一家之言，难免有疏漏或过于肯定之处，感谢各位战友多提宝贵意见，多多交流，以后我会陆续贴出各种技术的实验心得，欢迎大家相互交流！
硅谷聚集基因测序技术新产业
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。
基因工程的操作步骤
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。
永和非转基因豆浆标“有机” 却检出转基因
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。
转基因检测方法
"20世纪70年代以来，随着生物技术的飞速发展，尤其是基因工程技术的成熟，转基因技术在农作物的改造中得到广泛运用，转基因农作物的面积越来越大。正是因为转基因品种具有他独特的优势，比如具有很强的抗病虫害能力、高产、减少劳动投入等，给种植的人带来了巨大的经济效益，也降低了成本和人的劳动。但由于转基因食品对于人体的影响，并未经受长期的检验或者有明确的论点证明，因此转基因食品遭到大多数国家及其民众的反对和质疑。将未经验证安全可靠的食品投入市场为民所食用，是极度不安全也是不负责任的做法。因此国家食品安全法指出必须对转基因食品进行标识。而且个人认为，改变传统生物进化的做法是有违进化论，以及人类生命特征发展的。基因是决定一个个体的基础，倘若基因变了，对于食用者真的就没有一丝改变么，而这发生的改变是好是坏如今依旧无法定论。因此对于转基因食品应该做出检测并贴出明确的标识。对转基因食品的检测方法，目前主要有对外源基因的检测和对外源蛋白质的检测二大类。1.
外源基因的检测现阶段对于外源基因的检测主要是对转入的外源基因进行PCR扩增，进而在做紫外检测或荧光检测。PCR技术全称“聚合酶链反应技术”，这是一种聚合反应，是在体外由引物介导的DNA聚合酶催化的，能在短时间内准确地大量复制序列。目前英格尔检测公司（ICAS）是用自己独立的实验室，通过这种方法在做转基因检测。2.蛋白质印迹法蛋白质印迹法将电泳的较高的分离能力、抗体的特异性和显色酶反应的灵敏性结合起来，是检测复杂混合物中特异蛋白质的最有力的工具之一，普遍用于分离、检测特异的目的蛋白质，灵敏度为1-5ng。它可确定一个样品中是否含有低于或超过预定限值水平的目的蛋白质，特别用于不可溶蛋白质的分析。
【原创大赛】短柄草全基因组密码子用法分析分析
短柄草全基因组密码子用法分析分析摘要：本研究运用CodonW程序分析了短柄草全基因组的密码子使用特性，并且通过对应分析探讨了若干重要因子对短柄草全基因组序列密码子用法的影响。结果表明短柄草基因组存在高GC含量和低GC含量的基因，它们在密码子使用上差异较大。Nc-plot曲线表明基因组的密码子组成受到碱基组成的影响；对应分析显示，在DNA水平上发生的核苷酸突变可能是造成短柄草基因组密码子使用偏好的主要因素；同时，基因长度和蛋白质疏水性对密码子的使用也存在一定偏性，但影响程度不大。确定了UUC等27个以G或C碱基结尾的密码子为“最优密码子”，研究结果可为短柄草基因的鉴定、表达、结构、功能等的深入研究提供参考。关键词：同义密码子偏好性，短柄草基因组,对应分析近年来，随着分子生物学的快速发展，许多小基因组的低等生物和高等模式生物的全基因组序列均被测定，为利用生物信息学方法挖掘海量基因组数据提供了便利。密码子是生物体内遗传信息传递的基本环节，是核酸携带信息和蛋白质携带信息间对应的基本规则。在长期进化过程中，任一物种的基因都会逐渐适应宿主的基因组环境，而形成特定的且符合宿主基因组的密码子用法，因此不同生物具有不同的密码子使用模式。以生物基因组数据为基础，研究其密码子使用模式，为深入研究基因的结构、功能和基因组进化，以及指导基因转化等具有重要意义。密码子具有简并性，生物在同义密码子的使用上并不是完全随机的，而是具有一定的偏向性，对有的密码子使用频率高，有的使用频率低，甚至避免使用，这种不均衡使用密码子的现象普遍存在于原核和真核生物中。早在20世纪70年代，人们在研究基因的异源表达时，就已经意识到密码子偏性的重要性，随着不同生物基因组数据的获得和各种数据库的构建，更多的研究者对密码子偏性的研究产生了浓厚的兴趣，尤其在分子进化，翻译调控等研究领域，通过对不同物种的密码子使用偏性的大量研究，发现不同物种的基因在密码子使用上存在着明显的偏性。
短柄草是一种广泛分布于温带地区的禾本科植物，与小麦，大麦和燕麦同属早熟禾亚科，原产于非洲北部，欧洲南部和亚洲中部，包含约10个亚种。该植物为一年生，自花授粉，植株高度15~20cm，生育期70~80d，柄草植株较小，适应性强，不象种植水稻那样需要严格的生长条件。生育期短，籽粒产量较高，一年可以繁殖4~5代，繁殖系数达140左右。未成熟胚和成熟胚愈伤组织诱导率高，农杆菌介导和基因枪介导的转化体系已经建立，胚性愈伤组织分化率90%以上，转化效率最高可达55%左右。基因组小，染色体少，DNA重复序列低，获得突变体容易，突变性状容易显现，具备了模式植物的所有基本特征。加之短柄草基因组序列与黑草麦，小麦，大麦等早熟禾亚科植物高度相似，很多重要农艺性状与温带禾草类植物相似，如株型，穗型，粒型，抗逆性，生长习性和病原菌等，其中麦类作物白粉病菌，条锈病菌和稻类作物瘟病菌都可侵染短柄草植株，引起相应症状。其籽粒不含高分子量麦谷蛋白亚基，低分子量麦谷蛋白亚基也很少，并与小麦一样具有二倍体，四倍体和六倍体，因此短柄草是小麦等基因组庞大的重要农作物理想的模式植物，借此来获得目前小麦等早熟禾类植物中尚缺少的遗传信息和基因共线区，进而对小麦等重要植物进行基因定位，克隆，突变，测序和功能等方面的研究。
目前，在短柄草的生物学、细胞学和遗传学特性方面开展了大量研究，并且其全基因组测序也基本完成，为深入研究其密码子用法提供了便利。因此本研究将以短柄草全基因组序列为基础，分析其基因的密码子用法特性和影响密码子使用的因素等，其研究结果将对指导转基因及对基因进行特定分子改造，提高其在短柄草中的表达效率和完善基因预测软件，提高基因预测和基因组注释准确性等均具有重要的参考价值，同时也为深入开展基因结构和功能，分子进化等研究提供理论基础。1.实验材料与方法1.1材料
短柄草全基因组DNA序列来源于短柄草官方数据库（http://www.brachypodium.org/node/8），根据基因组序列的注释信息，获得蛋白编码基因序列，为了减少长度较短的基因变异带来的样本误差，根据国际惯例，去除小于300bp的基因，去除中间不表达的密码子，终止密码子。编写程序提取剩下的蛋白编码基因的CDS（coding sequence）序列。1.2方法用codonw软件计算短柄草全基因组的密码子用法相关参数，主要包括有效密码子数（Effective Number of Codon,ENC）、基因的G+C含量（GC%）、GC3s%、相对同义密码子使用度（relative synonymous codon usage，RSCU）、氨基酸组分指数(平均亲水性值（gravy）)、基因长度即氨基酸数（L_aa）。其中，有效密码子数（Effective Number of Codon,ENC）描述密码子使用偏离随机选择的程度，能反映密码子家族中同义密码子的非均衡性的偏好；其取值范围在20到61之间，即如果每种氨基酸只使用一种密码子则有效密码子数为20,如果各种同义密码子的使用机会完全均等，则有效密码子数为61，数值越小偏性越强。此值是以描述密码子使用偏离随机选择的程度，能反映密码子家族中同义密码子的非均衡性的偏好。基因密码子偏爱程度越大，ENC值越小。RSCU是指对于某种特定的密码子在编码对应氨基酸的同义密码子间的相对频率；GC3s%表示同义密码子第三位碱基的G+C的含量。为进一步了解该家族基因密码子使用特征和影响密码子使用的因素，对7个基因的相对同义密码子使用度进行了对应性分析（correspondence of analysis，COA）。2 结果与分析2.1 基因的碱基组成对密码子使用的影响图一 短柄草基因NC值散点图https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910311236371230_3093_3295053_3.png!w515x409.jpg2.2短柄草基因密码子使用特性的对应性分析https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910311237226440_1452_3295053_3.png!w690x535.jpghttps://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910311237233450_935_3295053_3.png!w690x534.jpg2.3 确定最优密码子Phe
UUU
0.05 (323) 1.23 (19733)
Ser
UCU
0.22 (990) 1.60 (23834)
UUC*
1.95 (13527) 0.77 (12294)
UCC*
2.55 (11715) 0.64 (9499)
Leu
UUA
0.02 ( 93) 0.83 (11755)
UCA
0.14 (629)
1.52 (22651)
UUG
0.16 (1003) 1.37 (19558)
UCG*
1.53 (7023) 0.35 (5159)
CUU
0.14 (847) 1.55 (21987)
Pro
CCU
0.22 (1306) 1.57 (17584)
CUC*
3.38 (20676) 0.61 (8661)
CCC*
1.35 (7940) 0.47 (5299)
CUA
0.07 (452) 0.70 (9983)
CCA
0.20 (1184) 1.62 (18078)
CUG*
2.23 (13637) 0.94 (13401)
CCG*
2.22 (13058) 0.34 (3792)
Ile
AUU
0.12 (398) 1.41 (21216)
Thr
ACU
0.10 (401) 1.46 (16515)
AUC*
2.76 (9124) 0.70 (10557)
ACC*
1.75 (7291) 0.66 (739
基因芯片技术在疾病耐药性检测中的应用
基因芯片技术对于疾病耐药性检测可从两个方面加以实现：1.在肿瘤中，通过检测肿瘤耐药基因的表达变化来分析对药物的抗性；2.在感染性疾病中，病原体的耐药性检测可通两种方式：表达谱芯片检测药物诱导的表达改变来分析其耐药性；寡核苷酸芯片检测基因组序列的亚型或突变位点从而分析其耐药性。一、多药耐药基因的表达检测肿瘤治疗中对细胞毒素药物的抗性是引起治疗失败的重要原因，是限制化疗的重要因素。机制是复杂的，由肿瘤的综合特征决定，如存活细胞的比例、血液的供给是否充分、特殊的细胞机制及多药耐药表型，多药耐药是指当肿瘤细胞暴露在某一化学治疗药物后会产生对此药及其他结构上没有联系的药物的交叉抗性，可由不同的机制引起，如MDR1、MRP、LRP等基因的过度表达，拓扑异构酶II和谷胱甘肽代谢的改变等，另外，其他促进DNA修复和抑制细胞凋亡的基因表达改变也可能导致多药耐药。检测多药耐药基因表达的变化不但可以研究恶性肿瘤的不同耐药机制，还可以用于临床诊断，以指导制定治疗方案。目前已建立了几种多药耐药检测方法，在RNA水平上有：Northern blot、Slot blot、RT-PCR、Rnase protection assay和原位杂交，从蛋白水平上的检测方法有免疫组化、Western blot及流式细胞仪等。这些方法一次只能对一个基因进行研究，效率低，难以定量检测耐药基因表达增加的幅度。基因表达谱芯片可同时对成千上万的基因表达进行检测，可以大大加速这方面的研究，在设计芯片时，可以将已知肿瘤相关基因及标记基因都点到芯片上，同时，芯片上还包含目前所有报导过的耐药基因。这样可以同时得到肿瘤的各个方面的信息。另外基因芯片还可以帮助发现新的耐药基因。二、病原体耐药性检测细菌对三种以上不同类抗菌药物耐药者即可称为多重耐药菌（multi-drug resistant bacteria, MDR）。MDR感染在全球的状况十分严重，对婴幼儿、免疫缺陷者和老年人的威胁巨大，1992年美国疾病控制中心（CDC）的资料表明，有13300例住院患者，是因为对所使用的抗菌药物耐药，细菌感染得不到控制而死亡。MDR感染已成为治疗上的难点和研究上的热点。MDR大多为条件致病菌，革兰阴性杆菌（GNR）占较大比例，如肠杆菌科中的肺炎杆菌、大肠杆菌、阴沟杆菌、粘质沙雷菌、枸橼酸菌属、志贺菌属、沙门菌属等，以及绿脓杆菌、不动杆菌属、流感杆菌等。革兰阳性菌中有甲氧西林耐药葡萄球菌（MRS），尤以MRSA和MRSE为多；万古霉素耐药肠球菌（VRE），近年来在重症监护室（ICU）中的发病率有明显增高；青霉素耐药肺炎链球菌（PRSP），常引起肺炎、脑膜炎、菌血症和中耳炎，人结核分支菌等。此外尚有淋球菌、脑膜炎球菌、霍乱弧菌等。耐药性又称抗药性，一般是指病原体的药物反应性降低的一种状态。这是由于长期应用抗菌药，病原体通过产生使药物失活的酶、改变原有代谢过程，而产生的一种使药物效果降低的反应，因而作用的剂量要不断增加。细菌对抗菌药物的耐药机制可有多种，最重要者为灭活酶的产生，如β-内酰胺酶、氨基糖苷钝化酶等；其次为靶位改变如青霉素结合蛋白（PBPs）的改变等；其他尚有胞膜通透性改变，影响药物的进入；细菌泵出系统增多、增强，以排出已进入细菌内的药物；以及胞膜主动转运减少、建立新代谢途径、增加拮抗药物等，两种以上的机制常可同时启动。耐药菌及MDR的发生和发展是抗菌药物广泛应用，特别是无指征滥用的后果。找到耐药菌的耐药基因，从而根据这些耐药基因设计新型抗生素，或将耐药菌分成不同的亚型，针对不同的亚型在临床上使用相应的抗生素，达到改善治疗效果的目的。国外采用基因芯片技术，检测耐药菌基因的改变，即检测耐药基因。如Michael Wilson就曾使用此方法检测到肺结核杆菌中脂肪酸合成酶II、fbpC、efpA、fadE23、fadE24和ahpC基因发生改变与耐药性有关。提供了新药物作用的靶目标，并指导抑制这些靶目标试剂和药物的合成。在感染性疾病中，病原体的耐药性检测可通过两种方式：1.表达谱芯片检测药物诱导的基因表达改变来分析其耐药性；2.寡核苷酸芯片检测基因组序列的亚型或突变位点从而分析其耐药性。用基因芯片不仅可以同时检测耐药菌的多个耐药基因，还可以同时对多个耐药菌的多个耐药基因进行检测。对临床上用药和新药物的合成均具有指导作用。
转基因检测的必要性
近来小编有幸找到了英格尔检测技术服务（上海）有限公司的赵老师，跟赵老师讨论了一些关于转基因检测的问题，总结如下：问：转基因食品的现状答：第一例转基因食品要追溯到1983年的转基因烟草。这是一门跨世纪的技术。是生物技术发展的重要产物。到2009年时，转基因植物的研究已经发展到120多种植物，包括抗虫，抗毒等方面的研究。如今大面积种植的作物有大豆，水稻，玉米，棉花等，而大豆的转基因作物则领先于其它。
生物技术发展到如今所显示的强大潜力，还在进一步的推进转基因食品的发展，越来越多的转基因作物出现在市场上或者实验室里。到2009年共有25个国家种植了转基因作物。其中美国是种植大户，占全球种植面积的72%。转基因作物将会在以后获得更多的发展问：转基因食品在我国是什么现状答：我国对于转基因技术的应用研究非常重视。我国的基因改良作物研究始于20世纪80年代。经过20多年的努力，我国基本形成了从基础研究到产品研发的技术体系。我国在大田作物的转基因技术中处于世界零线地位，例如棉花和水稻。如今我国正在更进一步的发展和研究基因技术，并获得国家的高度重视和支持。其中基因植物达47钟，微生物达31种，动物基因30余种。问：对于转基因食品的安全性问题您怎么看答：关于转基因食品的安全性问题如今没有一个定论。科学界一直也争论不休。同时没有长时间的实践经验我认为是无法判断其是否安全的。毕竟基因技术是在改变原有作物基因的基础上来实现其作用的。而我们生物体的构成又是以基因为基础的，所以这是个矛盾。它是否有危害需要时间来检验，谁说了都不算。实践才是检验真理的唯一标准嘛。问：您觉得对转基因食品检测有必要吗答：我觉得是非常有必要的。既然转基因食品的安全性得不到证实。那么，普通民众就有权决定自己是否食用。说的简单点是自己选择的问题，说的大一点，隐瞒真相就是侵犯民众权利的问题，这事民权的问题了。因为实验室太忙的原因采访告于段落，后续的采访下次带来。编辑：_________
审核：_________发布范围：
微信口
媒体网站口
企业站口
论坛口
周刊
口
其他
口
转基因检测技术知多少~~~
事件一：7月4日，俄罗斯总统普京签署法令，禁止在俄境内种植转基因作物、养殖转基因动物、生产转基因食品，并禁止俄罗斯进口转基因食品，违者将处以罚款。=======================================================================事件二：7月29日，美国总统奥巴马签署了一项有关转基因食品销售的法律，要求生产商在食品包装上标注其是否含有转基因成分，从而让消费者“买得明白”。=======================================================================
美俄两个超级大国在转基因领域的大动作，代表着一个趋势，那就是政府部门对转基因食品的监管会越来越严格，立法越来越完善，因此对检测的技术要求也会越来越高。那么目前国内转基因发展现状，转基因成分的检测技术都有哪些，依据什么原理，准确度怎么样呢，就由小编为大家简单介绍一下。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~据国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）统计报道，目前国内共批准60项转基因作物事件，分别为转基因玉米17项、转基因阿根廷油菜12项、转基因大豆10项、转基因棉花10项、转基因西红柿3项、转基因水稻2项、转基因杨树2项及转基因甜椒、转基因甜菜、转基因矮牵牛花和转基因木瓜各1项。转基因技术的核心是对物种遗传物质进行人为改造，导入外源基因，从而获得预期的目的性状。因此可以通过检测材料中是否含有外源启动子、终止子、标记基因、目的基因(抗虫、抗除草剂、抗病和抗逆等基因)及其表达产物来判断是否含有转基因成分。目前国内外对转基因成分的检测从原理上可以分为两类，基于外源蛋白靶标检测和基于外源核酸成分检测。基于外源蛋白靶标的检测技术主要是以免疫分析技术为基础，利用转基因作物产生的特定的外源蛋白与抗体的特异性识别进行检测和定量的技术。常见的基于外源蛋白靶标的转基因检测技术包括酶联免疫吸附技术（ELISA）、蛋白印迹（Western blot）检测技术、免疫层析试纸条技术及蛋白质芯片技术（Protein chip）等。ELISA方法和免疫层析试纸条法快速准确，但仅可检测一种目标蛋白，而蛋白质芯片可通过设计不同的探针阵列和特定的检测方法，使一次反应同时检测多个蛋白，具有通量高、微型且自动化等优点，但背景信号高、蛋白质活性难以长久保持。蛋白质检测方法往往不能检测加工食品，而且受目的蛋白质在转基因作物中的表达部位、表达时间及环境等的影响，限制了其应用。而核酸成分，尤其是DNA，因其稳定性好，在加工过程中不易降解，被广泛用于转基因检测中。基于外源核酸成分的检测方法主要包括 PCR 技术、恒温扩增技术、基因芯片技术等。PCR技术已经成为转基因作物及产品日常检测工作中应用最广泛的技术，国内以及国际发布的食品和饲料中转基因产品的检测标准方法大都采用的PCR技术原理，应用普通PCR方法或实时荧光定量PCR可以对检测样品进行定性和定量检测。在此基础上，新的PCR技术如巢式和半巢式 PCR、多重 PCR、PCR-免疫层析等技术也成功应用于转基因成分的检测中。同 PCR 检测技术相比，恒温扩增技术具有特异性强、等温高效、操作简单、耗时较短、产物易检测及设备要求低等优势, 在快速检测中具有良好的前景。基因芯片综合了 PCR 技术和分子杂交的优点，可用于一种转基因作物中多个基因的平行检测或对多种转基因作物进行同时检测，其快速简便、自动化、微型化、高通量、准确度高等优点，使其在转基因作物检测方面具有广阔的应用前景。数字 PCR 是一种基于单分子 PCR 的对DNA分子直接计数的绝对定量方法，不需要标准品作为参考，融合了定量 PCR的准确性及基因芯片的高通量，因此有望成为绝对定量新标准，也有潜力解决转基因检测通量和劳力成本的问题。目前, 国内外针对转基因成分的检测主要以DNA为检测对象的核酸扩增检测技术为主，但是却面临着两大挑战：1、Talen和CRISPR等基因组编辑技术在转基因研发中的应用；2、加工技术水平和加工精度的提高, 导致DNA的提取难度加大，提取质量下降。但是我们相信，正是在这些挑战的激励下，我们的检测技术会不断地发展，检测人员的水平也会不断地提高。行路难！行路难！多歧路，今安在？长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。