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基因檢測范文1
與國外出口商的寬心相比,中國公眾此次倒吸了一口冷氣。盡管政府部門一再聲明轉基因大豆可以放心使用,但是每一次與轉基因相關的技術、實驗、種植、貿易、法規和商業化運轉有所進展時,都會引起公眾極大的焦慮。
事實上,轉基因食品并非是一個新鮮的話題。中國進口轉基因大豆的歷史已經長達16年之久。早在1997年,中國就開始進口轉基因大豆。而此次中國政府迅速批準了這三種轉基因大豆的進口,再一次使這個問題成為輿論的焦點。
轉基因食品法規有待健全
一般而言,轉基因產品的準入制度,既是生態環境和人類健康的負責,也是一道貿易壁壘,保護本國的農產品。但是,與這種慣例相悖的是,中國轉基因大豆的進口并沒有受到影響,除了2002年,大豆的進口略有下滑后,此后的10年內,大豆的進口量一路高歌猛進。2010年、2011年、2012年,大豆的進口量分別達5480萬噸、5183萬噸、5838萬噸。與此同時,國產大豆的年產量一直徘徊在1200噸左右。
值得注意的是,從轉基因產品的進口在中國的發展來看,轉基因產品的進口速度遠遠快于相關法律法規的制定速度。在上世紀90年代,中國想要進口轉基因大豆,連安全證書都不需要。
2001年之后,中國開始建立轉基因產品的進口規則,先后出臺了《農業轉基因生物安全管理條例》和《農業轉基因生物進口安全管理辦法》。
根據規則,國外的轉基因產品供應商只有從農業部獲得安全證書之后,才能進入中國市場。這張安全證書有有效期,大豆和玉米只有3年的有效期,棉花有5年,過期作廢。
出于減少貿易摩擦和技術的考慮,農業部在2002年3月、2002年10月和2003年7月,三次推遲了安全證書制度的施行,境外的轉基因公司仍然可以憑借臨時證明繼續出口轉基因產品。
直到2004年2月,轉基因產品才有了準入制度。2004年2月第一批拿到安全證書的5種轉基因產品來自孟山都公司,分別是一種轉基因大豆、兩種轉基因玉米和兩種轉基因棉花。
相比較而言,國外的法律法規對于轉基因產品的批準則謹慎得多。例如,美國轉基因生物的釋放和注冊,都要環境影響報告,轉基因食品上市前需接受公眾評議。美國環境署的生物技術科學顧問委員會會議面向公眾開放,并將會議記錄也會在網上公布。
歐盟也是如此。歐盟食品安全管理局對新的轉基因產品出具評估報告之后,歐盟委員會將評估報告公布在網絡上,接受為期一個月的公眾評議。
而對于中國消費者而言,只是在此條例獲批后才“被告知”了這個消息,相關法律法規以及審批程序都被指透明度不夠。
各國法規不盡相同
根據我國《農業轉基因生物安全管理條例》,輸出國家或地區已經允許作為相應用途并投放市場,是我國申請進口用作加工原料的轉基因生物安全證書的前提條件之一。農業部近日批準的3個大豆品種除輸出國已批準相同用途外,也在多個國家獲得批準。
據悉,其中巴斯夫農化有限公司抗除草劑大豆CV127,已在美國、加拿大、日本、韓國、澳大利亞、新西蘭、菲律賓、墨西哥、哥倫比亞、俄羅斯、南非、巴西、阿根廷等國家批準用于商業化種植或食用;孟山都遠東有限公司抗蟲大豆MON87701,已在美國、加拿大、日本、歐盟、墨西哥等地批準用于商業化種植或食用;抗蟲耐除草劑大豆MON87701×MON89788已在歐盟、韓國、墨西哥、阿根廷、巴西、巴拉圭等地批準用于商業化種植或食用。
最新全球轉基因作物年度報告表明,到目前為止,全球有59個國家或地區批準了兩千余項轉基因作物申請,這其中食品項目幾乎占了一半,遠超飼料等其他用途。
以美國為例,美國國內銷售的含轉基因成分的食品已超過5000種,許多品牌的面包、薯片、蛋糕、番茄醬、鮮食木瓜、酸奶、奶酪等或多或少都含有轉基因成分。在美國,轉基因食品必須經過食品藥物管理局和美國農業部的批準。很多國家會對轉基因食品貼上標簽,標明這是轉基因食物,不過在美國,這方面沒有做強制的要求,他們認為默認經過批準的就是安全的,對貼標簽是以自愿為主的指導方針。
對于轉基因食品的疑慮,世界各國態度不一。在轉基因技術使用時間較長的北美,對其顧慮相比歐洲和亞洲等地要低。歐盟則持保守態度,但也批準了一些轉基因作物的種植及上市,用于食用和飼料等用途。相較而言,亞洲民眾對于轉基因食品存在更多的疑慮和擔心。
健全轉基因食品監測評估體系
目前,國際消費者協會將各國轉基因標志政策劃分為3類,一是全面強制性標志,如歐盟對轉基因產品實行從農田到餐桌的全過程管理;二是部分強制性標志,如澳大利亞、新西蘭、日本、泰國和中國;三是自愿標志,如美國、加拿大和阿根廷。
基因檢測范文2
一 乙型肝炎病毒DNA(HBV-DNA)測定
乙型肝炎是由乙肝病毒引起的以肝臟損害為主要臨床特征的急、慢性傳染病,嚴重者可發展成慢性肝炎、肝硬化和肝癌。在我國,乙肝是危害人類健康的一種主要傳染病。
【參考值】
陰性 (Taqman熒光定量PCR技術)
【臨床意義】
1.HBV-DNA是乙型肝炎病毒感染的直接證據,是HBV有活性復制能力及具傳染性的確切標志。
2.可定量檢測HBV-DNA含量,為臨床病情判斷、療效觀察提供信息。
3.HBV-DNA的出現先于其他血清學指標(如HBsAg),可早期診斷HBV感染。
4.正常人HBV-DNA為陰性。當HBV-DNA為101~104拷貝/ml時,表明病毒復制水平低,傳染性較弱;而當 HBV-DNA>104拷貝/ml時,表明病毒復制水平高,傳染性強。
5.HBV-DNA含量測定可為臨床藥物選擇提供依據。
【注意事項】
1.標本可用血清或血漿,避免肝素抗凝,避免反復凍融。
2.標本室溫放置不超過4小時。
3.溶血、高膽紅素標本影響檢測結果。
二 其他病毒DNA測定
(一)人瘤病毒DNA(HPV-DNA)檢查
人瘤病毒是一種小的雙鏈DNA病毒,根據核酸相關性分型已發現70余型。該病毒可以感染人的皮膚和黏摸上皮細胞,誘發細胞增生,產生瘤樣病變。
【參考值】
陰性 (多重核酸熒光定量PCR技術)
【臨床意義】
1.HPV難以用傳統的病毒培養及血清學技術檢測,目前主要采用分子生物技術檢測HPV-DNA,靈敏度高。
2.可對尿道、陰道、宮頸脫落細胞進行人瘤病毒的檢測及分型,判斷體內HPV感染狀況。
3.HPV 6和11型與尖銳濕疣、喉頭鱗狀上皮狀瘤發生有關;HPV 16、18、31、32型等與宮頸癌發生相關。因此,可用于對HPV高危亞型的診斷,對尖銳濕疣、宮頸癌等疾病的診斷與篩查具有重要意義。
4.HPV-DNA檢測可用于考核療效與預后。
【注意事項】
1.用無菌拭子取尿道、陰道、宮頸分泌物于無菌試管或無菌瓶中。
2.標本采集應嚴格按無菌操作,避免污染。并及時送檢。
(二)人類巨細胞病毒DNA(HCMV-DNA)檢查
HCMV是皰疹病毒科成員,人類普遍易感,多為隱性或潛伏感染。在免疫功能低下、缺陷或抑制情況下,可發生成人HCMV感染,常呈彌漫性病變,嚴重者甚至死亡。
【參考值】
陰性 (熒光探針雜交PCR技術)
【臨床意義】
1.用于臨床HCMV感染的快速診斷。
2.用于臨床免疫抑制治療過程中體內HCMV感染的快速診斷與療效監測。獲得性免疫缺陷綜合征等患者HCMV感染的診斷與療效監測。
3.PCR技術檢測HCMV的敏感性高,且HCMV-DNA的出現早于臨床癥狀或血清學標記物的出現,可早期診斷 HCMV感染。
4.妊娠早期感染HCMV可引起胎兒先天畸形,產前檢測HCMV-DNA有利于優生優育。
5.連續監測巨細胞病毒的含量變化可了解病毒的復制狀況,從而為疾病的早期診斷與藥物療效提供直接的病原學依據。
【注意事項】
采用EDTA抗凝全血或腦脊液標本,采集后及時送檢。
(三)單純皰疹病毒DNA(simplex herpes virus, HSV-DNA)
單純皰疹病毒是一種有囊膜的雙股DNA病毒,分為I型和II型。近年來,HSV是性傳播疾病、病毒性腦炎等疾病的重要病原體。
【參考值】
陰性 (熒光探針PCR技術)
【臨床意義】
1.用于檢測人血清樣本或體液樣本中的單純皰疹病毒并可同時分型,輔助診斷HSV感染性疾病。
2.HSV I型感染主要引起口唇皰疹、皰疹性結膜炎、腦炎和皮膚性皰疹,HSV II型主要引起生殖器皰疹, HSV-DNA檢測可輔助診斷上述疾病,并可用于考核療效與預后。 轉貼于
【注意事項】
1.血清用無菌注射針頭抽取靜脈血2ml于無菌肝功管中。
2.分泌物用無菌棉拭子采集標本,女性取宮頸或陰道分泌物,男性取或前列腺液,將取樣后的棉拭子放入無菌試管或無菌瓶中。
3.腦脊液抽取腦脊液于無菌玻璃瓶中。
(四)EB病毒DNA(EB virus,EBV-DNA)
EBV屬于丫皰疹病毒科,主要經涎液傳播,PCR技術可靈敏地檢測出標本中的EBV-DNA,滿足臨床診斷、治療需要。
【參考值】
陰性 (熒光探針雜交PCR技術)
【臨床意義】
1.可快速檢測血液、腦脊液、組織、尿液中的EB病毒,為EB病毒感染提供直接證據。
2.EB病毒臨床上與鼻咽癌傳染性單核細胞增多癥、霍奇金病等的發病密切相關。
【注意事項】
1.檢測標本可采用EDTA抗凝全血、腦脊液、咽拭子、尿液、病變組織等。
2.標本采集時嚴格按無菌操作,并及時送檢。
三 RNA病毒測定
丙型肝炎病毒RNA(HCV-RNA)檢測
丙型肝炎病毒是一種單鏈正股RNA病毒,引起丙型病毒性肝炎。丙型病毒性肝炎多因輸血或血制品而引起,在輸血者中還存在無癥狀的HCV攜帶者。
【參考值】
陰性(RT-PCR,熒光定量PCR技術)
【臨床意義】
1.有助于HCV感染的早期診斷。
2.HCV-RNA陽性提示HCV復制活躍,傳染性強。
3.HCV-RNA轉陰提示HCV復制受抑,預后較好。
4.連續觀察HCV-RNA,結合抗-HCV的動態變化,可作為丙肝的預后判斷和干擾素等藥物療效的評價指標。
【注意事項】
1.標本可用血清或血漿,用無菌注射針頭抽取靜脈血2~3ml于無菌肝功管或EDTA抗凝管中送檢。避免肝素抗凝,避免反復凍融。
2.標本室溫放置不超過4小時。
3.溶血、高膽紅素標本影響檢測結果。
參 考 文 獻
基因檢測范文3
關鍵詞:粗糙集;概念格;屬性約簡;異常檢測
中圖分類號:TP18文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)11-2590-03
Anomaly Gene Detection Based on Rough Set and Concept Lattice
LI Chao,SONG Yan-pei, LI Yi-zhe, WU Wan-tao
(College of Computer and Information Technology, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China)
Abstract:In the data analysis, rough sets used to solving the reduction of redundant attributes and seeking the minimum set of attributes . However, The concept lattice is an important way to address the complexity of conceptual knowledge. The paper first use the knowledge of the concept lattice to characterize some concept and nature of the rough sets and establish contact for them. Using the improved distin? guished matrix of rough sets to the attribute reduction of the concept lattice and finally through the anomaly detection algorithm to extract the abnormal gene, the result proves that the method is effective and feasible.
Key words:Rough Set;Concept lattice;Attribute Reduction;Anomaly detection
粗糙集理論是一種新的處理模糊和不確定知識的軟計算工具,是一種重要的數據庫知識發現方法[1],它的基本思想是通過案例庫的分類歸納出概念和規則,通過案例庫的條件特征變量將案例庫分類而形成概念,并通過生成的概念去研究目標特征,從而得到關聯規則,其理論基礎是等價關系[2]。
概念格也叫形式概念分析,是一種根據對象和屬性之間的二元關系建立起來的一種概念層次結構,從數據集中生成概念格的過程實際上是一種概念聚類的過程[3]。
粗糙集理論和概念格都是基于某種數據表,建立在分類基礎上的,Oosthuizen G D非形式化地討論了粗糙集合與概念格之間的聯系,Kent R E主要探討了在概念格模型上幾種可能的偏大近似與偏小近似算子的定義及其相關關系,給出了概念格上的粗糙集合運算與函數依賴生成,張文修從概念理論上探討了二者的聯系及區別,吳強通過引用粗糙集的區別矩陣方法對概念格進行約簡并為二者建立聯系[4]。
1基本知識與聯系
1.1粗糙集基本知識[5]
經典的信息表可以用一個四元組來形式化描述,設T=() U,A,V,f表示一個信息表,其中,U表示有限非空的對象集合,即論域;A是有限非空的屬性集合;V對應每一個屬性a∈A的非空值域;f是一個信息函數,通過這個函數,論域中的每一個對象都有V中唯一的值與之相對應。信息表中,如果A={}
C?{ }
r,則r是A中可省略的,否則稱r是A中不可省略的。如果A
中的任何一個屬性都是A中不可省略的,則A是獨立的。定義3信息表T=()
1.2概念格的基本知識[4]
定義1形式背景:稱()
1.3粗糙集和概念格的聯系
定理一概念格中的每個結點都是粗糙集中一個等價類,并且每一個結點是一個具有最大共同屬性的對象集合。由于概念格的形式背景是二值的,而建格時針對的是屬性值而不是屬性,格中結點包括兩部分,表示為屬于這個概念的所有對象以及這些對象的所共有的屬性的集合,根據等價類的概念可知格中節點就表示一個等價類:U R ={}
相關定理證明見[4]。
2基于粗糙集理論的概念格約簡
根據以上的理論,我們可以的得到基于粗糙集理論的概念格約簡算法;
輸入:概念格背景數組
輸出:概念格內涵約簡集
Begin:
約簡集為空;
For i=1:n-1(n為對象的總個數){For j=1:n
{比較對象的每個屬性值;
If對象xi,xj在屬性k的值不等then相應的屬屬性間取?運算;end If
與下個j值的屬性集合取?運算;
化簡得到約簡集;
檢驗每個約簡集下對象的取值情況;If約簡集是某個對象屬性值為空
Then刪除該集合;
Else
3異常檢測
3.1異常的定義
對于異常數據,Hawkins的定義是,“異常就是在數據采集中與眾不同的數據,使人懷疑這些數據并非隨機偏差,而是產生于完全不同的機制?!边@個定義說明,異常數據是少量的,與眾不同的,與大多數數據相比是有“偏差”的,而且產生這種“偏差”的原因不是隨機的,而是由更深層次的必然原因,它產生于完全不同的機制。
3.2異常檢測算法
從技術原理上看,異常檢測算法可以劃分為,基于統計的方法,基于距離的方法,基于密度的方法,基于偏離的方法和基于聚類的方法。該文采用的異常檢測算法結合了“基于距離”和“基于聚類”,首先采用TwoStep算法[8]對數據進行聚類分析,將數據劃分為若干聚類,然后對每一個樣本,計算與其最近的聚類距離,并根據距離大小計算一個“異常指數”,通過設定異常指數的閾值,從而檢測異常數據。該算法完成兩個任務,第一,從約簡后的數據集中確定異常樣本,第二,對于每一個異常樣本,分析導致該樣本為異常樣本的屬性基因。
Step1 modeling:用聚類的方法對約簡數據集進行分析;
Step2 scoring:對每一個樣本,計算它與所在聚類的距離,從而計算異常指數(AnomalyIndex);
AnomalyIndex=
Step3 reasoning:對于每一個異常樣本,計算其每一個屬性的“變量偏離指數”(VDI, Variable Deviation Index)和“組偏差指數”(GDI),通過對VDI和GDI的分析,確定異常屬性基因。
4實驗結果
根據以上算法研究,在Lymphoma和Liver Cancer數據集中(如表1所示),首先采用基于粗糙集的概念格約簡算法對數據進行約簡,而后采用異常檢測算法,對異?;蜻M行提取,通過和經典的約簡算法及致病基因提取算法相比較,得出更加令人滿意的結果,如表2。
表1兩個基因表達數據
5結束語
該文介紹了粗糙集和概念格的基本知識,并利用二者的結合點對基因數據進行了屬性約簡,提高了約簡的效率。鑒于基因表達數據屬性很多,而導致致病基因數據少的特點,并沒有對每個表達基因進行檢測,而是采用了異?;驒z測的方法,結合屬性約簡的基因數據,取得了相對于單獨使用粗糙集和概念格較好的準確性,這表明基于粗糙集和概念格的異?;驒z測方法可以成為生物信息研究領域的有力工具。
參考文獻:
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基因檢測范文4
關鍵詞:運動醫學;基因興奮劑;基因治療;運動能力;綜述
中圖分類號:G804.5文獻標識碼:A文章編號:1006-7116(2010)06-0102-05
Review of the application of gene stimulant test methods and technologies
LIU Feng-jun1,LU Hong-mei2,XIONG Zheng-ying1
(1.School of Physical Education,Shaanxi Normal University,Xi’an 710062,China;
2.School of Physical Education Anyang Normal Institute,Anyang 455002,China)
Abstract: With the successful application and constant perfection of gene therapy technologies, gene stimulants will become new threats to the sports community and the World Anti-Doping Agency (WADA). Therefore, developing practically feasible gene stimulant test methods is the goal to be achieved jointly by scientists in countries all over the world. On the basis of summarizing achievements made by predecessors, the authors gave an overview of the testing of gene stimulants in terms of genes, proteins, carriers and immune reactions, and expected the application of new technologies in the testing.
Key words: sports medicine;gene stimulant;gene therapy;sports capacity;overview
在2008 年最新的興奮劑禁用清單中把基因興奮劑定義為:非治療目的的使用細胞、基因、遺傳物質或調節基因的表達來提高運動員運動能力[1]。雖然真正應用的基因興奮劑還沒有出現,但是目前發現了很多可提高運動能力的“運動基因”,并對“運動基因”進行了很深入的研究[2]。從提高運動能力的機制劃分,可將“運動基因”分為3類:①與骨骼肌能力相關基因,如增加肌肉體積的Myostatin基因;影響肌肉代謝及再生的HGH、IGF、MGF和轉錄因子Pax7基因;增加Ⅰ型肌纖維比例的受體蛋白PPAR-delta基因。②與氧氣供應相關基因,如增加紅細胞數量的EPO基因;增加組織中血管數量的VEGF基因。③與能量供應相關基因,如增加肌肉對脂肪酸攝取的脂肪酸轉運蛋白FATP1,CD36基因;增加肝臟中葡萄糖釋放和提高肌肉對葡萄糖攝取的葡萄糖運輸蛋白GLUTs和胰島素受體基因[3]。隨著基因治療技術(特別是基因導入系統)的不斷完善,基因興奮劑不再遙遠,研究基因興奮劑檢測技術是急需解決的課題。
1基因興奮劑的檢測
1.1基因水平的檢測
因為cDNA中沒有內含子,所以有可能把編碼轉基因蛋白的mRNA反轉錄得到的cDNA從自身的DNA序列中區分出來。轉基因序列構建的任何非人類起源序列或異常序列在理論上都可以由PCR檢測到,事實上由于自身多種多樣的調整基因序列和其它序列可能被并入轉基因中,此時檢測到的轉基因不一定是由基因興奮劑引起的,所以這一檢測結果并不準確。為了進一步區分轉基因,需要設計和實施大量的分子測試,這將耗費大量的人力、物力和財力。如果有一個條碼系統(bar-cording systerm),類似于跟蹤基因改造的農產品,將會很容易識別轉基因序列[4]。探尋轉基因還可以使用以DNA為基礎的生物傳感器,能夠從內源性DNA序列中選擇性分辨轉基因的cDNA序列,這需要開發合適的探針。例如,針對轉基因cDNA序列和內源性外顯子結合序列的特異性單鏈DNA探針,將其固定在傳感器表面,這樣只有樣品中存在與固定探針相結合的目的cDNA時,雜交反應才能發生。帶有cDNA的樣品與探針發生積極的反應就能夠確定轉基因的存在[5]。通過將不同的探針固定于傳感器的表面,可以實現對多個基因序列的同時檢測,從而使生物傳感器技術在檢測基因興奮劑中發揮更重要的作用。
1.2轉基因蛋白的檢測
在基因治療中,監視基因轉移和隨后的表達通常是通過檢測轉基因產物或載體組件來完成的?;蛑委熗ǔJ侨〈腥毕莸幕?因此幾乎沒有內源性蛋白表達升高。在基因興奮劑中,轉基因不會取代缺陷基因,因此轉基因蛋白的檢測可依靠轉基因翻譯后修飾的細微變化或者蛋白質表達水平的變化。下面以EPO和GH為例。
在基因興奮劑中,轉基因蛋白是運動員自身細胞通過導入外源基因產生的,它與內源性蛋白幾乎相同。然而,內源性蛋白和轉基因蛋白在結構上有細微的差別。Lasne和同事[6]發現:在強力霉素調節啟動的控制下,在獼猴肌肉內注射含有EPO cDNA的AAV(腺相關病毒)載體,注射前和注射后檢測到的EPO亞型在等電聚焦下不同,即它們的電荷是不同的。肌肉組織中轉基因蛋白的異位表達會引起內源性EPO翻譯后修飾的不同,這可能是等電性能不同的一個因素。這可以作為轉基因蛋白檢測突破口。
目前檢測hGH有兩種方法:一種方法是使用免疫分析法檢測內源性hGH的不同亞型。rhGH只有一種亞型,分子質量為22 ku,而內源性hGH存在多個亞型,分子質量也不相同。由于負反饋的調節,注射rhGH(22 ku)后垂體分泌hGH將會受到抑制。因此,用免疫分析法分析血清,如果顯示22 ku的hGH蛋白水平異常升高,這就表明非法使用了rhGH[7]。另一種方法避免了檢測hGH蛋白本身,而是著重于hGH作用引起的藥效學指標,即受hGH調節的參數的變化。hGH通過產生胰島素樣生長因子(IGF-1)發揮主要功能。有實驗表明給運動員(15例)服用hGH 0.06 IU/(kg•d) 14 d,服用3 d后IGF-1濃度開始快速地升高[8]。
1.3載體檢測
1)非病毒載體檢測。
在循環系統中測量pDNA(質粒DNA)的機率很小,因為pDNA在血漿中的半衰期很短,被血漿核酸快速降解,由肝細胞清除,然而在毛細血管床內保持良好。在小鼠靜脈中注射pDNA 30 min以后,在血漿中只有0.3%到13%的pDNA被檢測到(這取決于pDNA的表達)[9]。Parker等[10]發現在靜脈內注射pDNA 2 d后,血液中的含量非常低,然而4周后就檢測不到了。在肌肉注射后,pDNA限制在注射位點長期持續存在。在一項對肌肉萎縮的臨床研究中,肌肉注射載體3周后用肌肉活檢在注射部位檢測到質粒骨架(plasmid backbone)[11]。
2)病毒載體檢測。
(1)腺相關病毒載體(AAV vector):雖然許多AAV的血清型在人體內普遍存在,但在健康人的血液中AAV DNA通常檢測不到。在一項對血友病B患者的臨床試驗中,在肌肉注射后7 d,載體DNA在血清中能被檢測到;尿和唾液在注射后1~2 d內呈陽性,之后就呈陰性了[12]。沿靜脈向狗的骨骼肌注射,在此后的5 d內血清中AAV載體呈陽性,8周后僅存在注射的肌肉內[13]。由以上信息可知,載體DNA能夠長期持續存在(數月之久),但是大部分局限于存在注射的肌肉內。
(2)腺病毒載體(Ad vector):Ad DNA通常在血液中是檢測不到的。肝癌患者中,在腫瘤內注射24 h及更長時間通過酶聯免疫吸附試驗(ELISA),在血漿、尿液和糞便內沒有檢測到Ad載體;qPCR顯示血液中的載體會迅速清除,至24 h就檢測不到了[14]。在黑瘤患者中,注射后48 h通過ELISA和感染分析法發現血清、尿液和糞便樣品中的Ad載體都呈陰性[15]。可見Ad載體在血液中的清除很迅速,在尿液和糞便中檢測困難。
(3)反轉錄病毒載體(Retrovirus vectors):反轉錄載體通常用于離體基因治療,在這種情況下,轉移進受試者體內后載體的分布局限于離體工程細胞。在體內應用后,有關RV載體分配和脫落的有價值的數據非常的有限。在對血友病A患者的臨床試驗中發現:攜帶凝血因子ⅧcDNA的RV載體在靜脈注射后能夠長期(一年)持續存在,在75%的測試樣品的PBMC中都發現了載體DNA[16]。在大鼠肌肉內注射慢性病毒(LV)載體后14個月,注射肌肉部位能檢測到轉基因表達[17]。
(4)單純孢疹病毒載體(Herpes simplx virus vector):在皮下或肌肉內注射單純孢疹病毒(HSV)載體后,載體的分布情況目前還不清楚。在大腦腫瘤大鼠模型中,當HSV載體注射入這個模型的腫瘤內24 h后,大部分的載體仍停留在腫瘤內,在血液中檢測不到載體[15]。在非靈長類動物的前列腺內注射HSV載體后,在血液和尿液中任何時間點(注射后7~56 d)都沒有檢測到載體[18]。因此HSV載體主要集中于注射位點、肝臟和脾臟,在體液中很難檢測到。
通過檢測載體的存在來判斷是否使用了基因興奮劑應該是一個理想的方法,但因為目前有關基因治療載體在人體內分布狀況的報道很少,對基因治療后載體的具體分布還不是很清楚,甚至有些基因治療不需要載體。有些載體由于自身的特點不適合作為檢測目標:化學載體能夠迅速分解并且注射位點難以確定,若使用“易分解的”病毒載體作為基因治療載體,不久就迅速降解,病毒蛋白很少甚至并不表達。隨著基因治療技術的發展,對載體不斷的優化和更新,通過載體來檢測基因興奮劑似乎變得更加困難。
1.4載體的免疫反應的檢測
1)病毒載體。
Ad載體進入人體數小時內就誘導產生非特異性免疫應答。機體對Ad載體的先天性免疫取決于載體劑量和操作的方法,不同個體間的差別有可能阻止轉基因的有效的表達。腺病毒載體對先天性免疫相對時間較短,通常只持續幾天。
AAV載體誘發的先天性免疫反應的范圍比Ad載體小,對AAV載體的適應性細胞介導的反應也大大弱于Ad載體,這歸因于它不能有效的感染APC(抗原呈遞細胞)。AAV載體介導的基因轉移后細胞免疫反應水平低在一些試驗中已經被證實了[19]。
單純孢疹病毒(HSV)載體也會引起體內免疫反應,炎性反應的持續時間和強度依賴于載體制劑。用糖蛋白HSV-2疫苗進行肌肉內免疫會導致HSV-2糖蛋白血清抗體和HSV-2中和抗體在血清HSV陰性或陽性的受試者內長期增加[20-21]。這表明,盡管由于天然獲得性感染50%~80%的人擁有針對HSV的循環抗體,但是存在發生基因轉移后rHSV抗體增加的可能。
反轉錄病毒(RV)載體主要用于離體治療,因此RV載體引起的免疫主要是針對轉基因蛋白或載體中的獨立蛋白。與Ad載體和AAV載體相比,RV載體引發的炎癥和先天性免疫反應非常低。在小鼠靜脈內注射LV載體不會引發細胞介導的抗病毒的炎癥反應[22]。
2)非病毒載體。
源于細菌的質粒DNA能夠激活先天性免疫,是因為與真核細胞DNA相比,它的DNA雙鏈中含有豐富的非甲基化的CpG序列。脂質體包埋的siRNA(短鏈干擾RNA)在特定的序列方式下也可以引發先天性免疫反應。質粒DNA幾乎不能引起體液免疫反應,在小鼠肌肉內注射不同類型的質粒載體不能引起抗雙鏈DNA抗體水平的升高[23];在兔子的肌肉或靜脈內注射質粒載體后,沒有檢測到抗體;在肌萎縮癥患者肌肉內注射抗肌萎縮蛋白質粒后,檢測不到雙鏈DNA抗體[10]。
由以上信息可知:由于載體引起的免疫反應通常是短暫和溫和的,Ad載體除外,針對基因轉移的先天性免疫反應在基因興奮劑的檢測中用途是有限的。Molnar-Kimber等[24]的研究結果表明:即使使用Ad載體,分析細胞介導的免疫反應也不能足夠地確定基因轉移。先天性和細胞介導的自適應性免疫反應對其它檢測指標可能具有補充作用,然而區分基因轉移引起的特定免疫反應和自然接觸到的病毒、細菌和其它無關刺激引起的免疫反應是至關重要的。pDNA和轉基因蛋白引起的免疫反應作為基因興奮劑的檢測目標不可能有太大的利用價值。
2新技術在基因興奮劑檢測中的應用
2.1基因表達譜
基因表達譜是通過核酸微陣列技術在成千上萬的基因中測定mRNA的濃度實現的。基因表達譜常被稱為是某一生理(病理)現象的“分子圖像”。這類復雜的“分子圖像”,可用于同時檢測成千上萬個基因的表達水平,再經專門的計算機軟件解讀出來。研究人員通過比較源于不同條件下的“分子圖像”的結果,可以識別出基因興奮劑的標志物。用表達譜芯片對大量的基因進行分析研究是不現實的,剔除無用的基因減少被研究的基因的數目是研究人員所希望的,功能分類基因芯片很好地解決了這一難題。功能分類基因芯片上通常只有幾百個或更少的基因,這些基因包括了那些與研究對象有確定關系的基因,或至少是與研究對象的關系有待考證的基因。但是這是一項新技術還有很多不完善的地方,特別是在數據分析方面、不同系統和平臺之間的標準化和可比較性。因此首先應在體外細胞培養系統和動物模型進行研究。
2.2蛋白質譜
蛋白質組學可以定量分析個體蛋白也可以定性分析來鑒別個體蛋白的亞型和PTM;它能從數量上和質量上研究蛋白質組的相關變化[25]。蛋白質組學的一個重要部分是利用雙向凝膠電泳、毛細管電泳或一維或二維液相色譜分離蛋白質或多肽中的復雜混合物。分離后,使用各種質譜對多肽進行鑒別和定量,如基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜、電噴霧電離串聯質譜或傅立葉變換離子回旋共振質譜。質譜后的結果是收集和查找數據,然后通過多肽序列分析軟件來確定混合物中的蛋白質。
事實證明全基因組范圍的蛋白質分析在技術上更加困難,因為人體內蛋白質的龐大數量和多樣性以及廣闊的動態范圍。對特異蛋白亞類進行有針對性的分析來取代全身蛋白質組分析,這在基因興奮劑的檢測中更實用。這種特異蛋白亞類可以從與細胞蛋白質相互作用、信號轉導通路、生物化學和基因表達數據研究的基礎上篩選出。一旦確定,這些蛋白質生物標志物可用特異抗體的Western Blot和EILSA方法來驗證。表面增強激光解吸電離飛行時間質譜(SELDI)蛋白質芯片技術,是目前應用于蛋白質表達分析和生物標志物發現的一項新技術,這項技術用于發現運動員體內rhGH的生物標志物已經被證實了[26]。與核酸微陣列一樣,通過篩選全身或目的蛋白的變化來確定可能的標志物需要在各類人群中進行廣泛的測試,以建立參考范圍。
2.3代謝譜
生物標志物發現的另一種方法是代謝物分析,其目的是對一個生物樣品進行監測,如體液,由全身生化途徑產生的所有非蛋白低相對分子質量代謝物。和蛋白質組一樣,代謝組的組成也是多種多樣的,其濃度有一個很大的動態范圍(超過7~9個數量級)。分析代謝組的一個優勢是:代謝組是基因表達的下游產物,這樣更能恰當地反映細胞、組織或生物體的功能水平[27]。代謝組的變化是相關的轉錄組或蛋白質組放大的結果。代謝組學采用的技術有氣相色譜-質譜、核磁共振、液相色譜-電噴霧電離質譜和傅里葉變換紅外光譜(FTIR)。代謝組學已成功應用于藥物代謝分析、治療和毒性反應的研究、疾病生物標志物的鑒定等方面。用FTIR對運動員血漿的代謝譜進行分析已經開始被使用了,這種方法可用于興奮劑的控制和監測過度訓練。目前,對全身的代謝物進行分析仍是一個挑戰,進行快速、高通量鑒定代謝物的技術仍處于萌芽狀態。人類代謝組學領域的快速發展,包括處理、分析和確認大型數據集合的方法,新的分析方法如以芯片為基礎的納電噴霧質譜法和最近產生的人類代謝組數據庫草圖,這些都有力說明了代謝物分析作為尋找興奮劑標志物的一種方法的未來可能性。
2.4活體內非入侵性成像
在基因治療研究中,活體成像是監測基因表達的另一種方法。無論是以光學、磁共振還是核素顯像為基礎的活體內成像技術都已經被開發并成功應用于動物模型中。然而只有幾種方法可應用于臨床,原因如方法的復雜性、可能具有免疫反應、缺乏敏感性和可使用的放射性示蹤劑。正電子發射斷層成像(PET)和單光子發射型計算機斷層掃描(SPECT)兩種放射性核素顯像技術是最敏感和最適合基因轉移研究。PET的體內成像技術可用于人類基因治療,這在腦膠質瘤的基因治療中被證實了[28]。檢測基因興奮劑更可行的方法是在轉錄物或蛋白質水平上檢測轉基因的異位表達。用以抗體或配體為基礎的探針并適合PET或SPECT放射性核素成像,與轉基因蛋白在異位位置進行特異性綁定或相互作用。目前正在研究一種成像檢測EPO在肌肉組織表達的方法。這種方法是使用以肽核酸為基礎的反義寡核苷酸探針標記,它能與EPO的mRNA雜交,然后使用PET或SPECT進行分析。
非入侵性成像也可用于評估轉基因表達的間接結果,包括代謝物質的變化、形態學的變化、生理學的變化、炎癥和免疫力的激活以及轉基因下游途徑的調節的變化。磁共振波普學已被應用于檢測運動休息期間或恢復后代謝物的變化,使用類似的方法也可以檢測基因興奮劑后代謝物的變化?;蚺d奮劑可能與炎癥有關聯,基因轉移引起的細胞介導的免疫反應期間,體內成像可被用于追蹤淋巴細胞的募集。此外,轉基因下游途徑的激活會導致特異酶或受體表達增強,可以針對這些設計成像方式。
新型的技術將用于基因興奮劑的檢測,例如分子成像技術、生物傳感器技術以及更加先進的分析軟件等。若成功實現這些新技術在基因興奮劑檢測中的應用,將為發展檢測方法提供更廣泛的途徑。
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基因檢測范文5
由于我國人民生活水平低和衛生資源潰乏,造成乙肝泛濫。據統計:我國有乙肝病毒攜帶者約1.5億、慢性遷延性肝炎約2500萬、慢性活動性肝炎約1000萬、重癥肝炎約150萬、肝硬化約100萬和肝癌16~30萬。肝硬化和肝癌80%以上是由乙肝病毒引起,而且80%左右來源于家族性垂直傳播、與病人接觸而感染機率很少。乙肝傳染病已被國家疾病預防控制中心列為重點監控的疾病之一。
乙型肝炎病毒(HBV)屬嗜肝病毒科,基因結構復雜,根據HBV-DNA核苷酸序列異質性≧8% 為一種基因型的規定,HBV目前分為A~H 8個基因型,其中A、B、C、F 4個基因型存在不同的亞型,且分布呈區域性。由于其在復制過程中HBV-DNA聚合酶缺乏校正功能,導致易于變異,有報導HBV的基因型與基因型變異可能與HBV相關性肝癌的發生發展有關。HBV變異給疾病的預防、診斷、治療和預后帶來了新問題,不同基因型的基因變異、臨床表現及對抗病毒、肝移植等的治療反應存在差異。
二、變異及區域
HBV受自然壓力、個體免疫力和藥物治療作用出現變異。HBV有四個開放閱讀框架(ORE)即S、C、P、X區。
1、C區變異:用基因芯片檢測HBV前C區和C基因啟動子(BCP)區4位點突變,發現前C區A1896、前C區A1814、BCP區nt1762、BCP區nt1764突變檢出率分別是58.57%、12.86%、54.29%、52.86%。突變的發生依次是慢重肝、慢乙肝重度、中度、輕度,血清病毒標志是HBeAg(-)HBeAb(+)、HBV-DNA定量在104-106copy/ml之間的突變發生率最高??梢越忉屝∪朌NA陽性之原因:HBeAg前C區A1896位的G變異成A,密碼子UGG變為終止UAG,使HBeAg不能合成,但不影響病毒復制。
2、S區變異:前S1有識別功能,前S2是介導受體進入功能。前S區的變異可能是病毒逃避宿主免疫的一種方法,前S區的變異決定不同的HBV亞型。124、131位變異或122-124間插入變異可改變S抗原決定簇的構型,致HBsAg假陰性。145、141、126、133位氨基酸的改變,用常規試劑仍可檢出HBsAg,但可能削弱HBsAg的無免疫性,使高效價的乙肝免疫球蛋白或接種誘生的HBsAb難與變異株的HBsAg結合,缺乏中和特性,使HBsAg與HBsAb同時陽性。在HBV-DNA陽性時,無論是乙肝病毒基因變異株或野毒株,前S1抗原是判斷乙型肝炎病毒復制的重要指標。
3、P區變異:用微孔板核酸雜交法檢測乙肝病毒P基因區變異,突變位點主要位于HBV-DNA聚合的區域(YMDD),M1(蛋氨酸)可被VC(纈氨酸)或IC(異亮氨酸)替代。研究用拉米夫啶(LMV)治療慢性乙肝而發生耐藥的有關變異可見:LMV本身可引起HBV的變異即YMDD變異,用LMV四周后50-70%的病人出現YMDD變異。
4、X區變異:HBV-X蛋白對信號轉導通路及細胞凋亡有影響,X蛋白對核轉運影響和對線粒體直接作用。X區變異引起X蛋白(HBXAg)過度表達,激活體內癌基因和抑制抑癌基因,導致肝癌的發生。有報導:用聚合酶鏈反應檢測原發性肝細胞癌(HCC)患者癌組織及癌周組織中HBV-X基因,檢出率分別為68%和77%。
三、檢測
用乙型肝炎病毒基因多態性檢測芯片檢測乙型肝炎病毒基因的多態性,用酶免法(ELISA)檢測乙型肝炎病毒Pre-S1Ag,用時間分辨熒光免疫分析法檢測乙型肝炎病毒血清標志物。用聚合酶鏈反應(PCR)檢測HBV-DNA時的注意點:
1、 大三陽HBV-DNA假陰性的PCR檢測可改變引物序列再進行PCR擴增。
2、 患者用LMV后,HBV可下降至4*103拷貝/ml以下,如不降或反彈,提示基因突變(P區)。
3、 HBV-DNA定量檢測隨著病變組織的“惡化”,患者HBV-DNA有逐漸下降的趨勢,提示預后較差。
四、治療
1、泛昔洛韋(FAM):其代謝為具抗病毒活性的三磷酸噴昔洛韋,使未成熟的HBV-DNA鏈合成中斷。長期使用也可引起變異。
2、LMV: HBV的YMDD是藥物的結合位點,但變異后LMV無效。
3、阿德福韋酯(ADV):只要二磷酸形式就能抑制HBV-DNA的多聚酶,其對FAM和LMV耐藥有效。有報導:用核酸序列分析未發現以前己證實的與ADV耐藥均有關的A181V/T及rtN236T變異體。但有多個目前未報道的氨基酸替換位點,且服藥前均有與LMV耐藥性變異有關的rtL180M變異體存在。所以rtL180M替換可能影響ADV的抗病毒療效,ADV耐藥性變異很可能還存在于A181V/T及rtN236T以外的位點,或者是ADV耐藥性變異株出現較晚。
4、干擾素和胸腺肽:前面三種是HBV的抑制劑而非病毒清除劑。使用后要通過機體的免疫功能來消除病毒。要注意當變異株與野生株混合感染時,消除野生型的同時使變異株成為優勢毒株。故建議使用干擾素或小劑量乙肝免疫球蛋白(HBIG)和LMV或ADV聯合用藥治療乙型肝炎,在用HBIG+LMV基礎上如再發生YMDD等變異用HBIG+ADV。
二十世紀末,隨著我國經濟和醫療技術的高速發展,在各級部門的關心下,也為了人民的健康需求,衛生部規定把新生兒接種乙型肝炎病毒疫苗納入計劃免疫的范圍。可以預見,我國的乙型肝炎病人總數會大大減少。
參 考 文 獻
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基因檢測范文6
【關鍵詞】轉基因食品 轉基因檢測 DNA提取 番茄
中圖分類號:S513 文獻標識碼:B 文章編號:1005-0515(2011)5-041-03
由于轉基因食品的安全性目前還沒有得出明確的結論,其是否對環境和人體有害也是未知的,故轉基因產品的存在也有一定的風險性[1]。這份實驗研究結果將對消費者了解日常生活中轉基因食品種類和比例有所幫助,讓人們享有一個知情權,自主地選擇是否接受轉基因產品。
1 材料和方法
1.1 材料
從某市各個市場及超市隨機購買番茄。
液氮、研缽、1.5ml EP管、恒溫水浴鍋、離心機、電泳儀、微波爐、凝膠成像系統、PCR擴增儀、高壓滅菌鍋等。1mol/L Tris-HCl(PH8.0)、0.5M EDTA(PH 8.0)、CTAB提取液、3mol/L醋酸鈉(PH 5.6)
1.2 方法
1.2.1 基因組DNA的提取
參考文獻[2] 提取基因組DNA。
1.2.2 電泳檢測
將提取出來的10組DNA產物進行瓊脂糖凝膠電泳,用凝膠成像系統觀察、照相、記錄。檢測其是否為DNA以及其純度如何。
1.2.3 對提取產物的PCR檢測[3-4]
1.2.3.1 設計引物
18S:18S rDNA
CaMV 35s:promoter from canliflomer mosaic virus,花椰菜花葉病毒35S啟動子
NOS:nopaline synthase lerminator,胭脂堿合成酶3’轉錄終止子
1.2.3.2PCR反應體系
按照W izard PCR prepsDNAPurification System試劑盒要求進行PCR反應。
2 結果
2.1 DNA電泳圖
從圖中(圖1-1)可見1-10號樣品均成功提取出基因組DNA。
圖1-1 番茄基因組DNA電泳圖
2.2 PCR檢測
2.2.1 內標的檢測
分別對番茄樣品DNA用18S rDNA引物進行PCR擴增,如果出現預期大小的條帶,則說明提取出的基因組DNA能夠經過PCR擴增得出特定序列,可進一步用于外源基因檢測并進行轉基因成分的判定;如果沒有出現預期大小的條帶,則重復DNA提取,直到擴增出目標條帶。本實驗分別對番茄樣品DNA用18S rDNA引物進行PCR擴增后,均擴增出特異條帶且大小與理論值相符,擴增結果如圖1-2。
圖1-2 番茄18s引物PCR擴增電泳圖
2.2.2 外源基因的檢測
對提取出的番茄樣品基因組DNA設計適當的引物進行PCR測試,如果待測樣品PCR擴增產物的電泳圖中出現預期大小的電泳條帶,則可初步判定待測樣品中含有可疑的外源基因;如果電泳圖中未出現預期大小的電泳條帶,則可斷定待測樣品中不含有該外源基因。
下圖為番茄NOS擴增圖片(圖1-3),圖中可見1-10號樣品均出現了預期的200bp左右的目標條帶,與理論的180bp相符,可判定1-10號樣品均含有轉基因成分。
圖1-3 番茄NOS引物PCR擴增電泳圖
下圖為番茄35S擴增圖片(圖1-4),圖中可見1-10號樣品均出現了預期的200bp左右的目標條帶,與理論的195bp相符,可判定其均含有轉基因成分。
圖1-4 番茄35s引物PCR擴增電泳圖
3 結論
觀察外源基因擴增電泳圖,可發現:番茄NOS和35s電泳圖中,10個樣品均出現了180bp和195bp大小的目標條帶,表明其中均含有NOS和CaMV 35s基因,可判定本次試驗所檢測的十組番茄均含有轉基因成分。因此可大致認定現某市市場上銷售的番茄均為轉基因番茄(由于受取材時間和地點的影響,本實驗結果僅供參考)。
4 討論
一般而言、對某種物質安全性檢測的指標主要包括急、慢性毒性,遺傳毒性,致癌,致畸,致突變性等。轉基因食品由于在生產設計中是針對食品品質改造或增加已知健康作用的成分,一般來說,安全問題不會太突出。這與從自然條件下經雜交所獲得之動植物新品種作為新型食品不存在安全問題的道理是一樣的。目前國際上也沒有發現人們食用轉基因食品后有什么不良反應。但是在科學上,對一種沒有表現短期毒性和安全性的食品,則必須觀察其遠期毒性和安全性問題是否存在,因此,在遠期安全性問題未得到明確結論之前,加強對轉基因食品的管理是非常重要和合理的。
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