總的來說,楊鐵人的巡查工作方式不僅提高了自己的軟件知識水平,還展示了他在技術上的領導才能和團隊協作能力。他的這種工作方式和態度對整個團隊產生了積極的影響,提高了團隊的工作效率和質量,贏得了團隊成員的認可和尊重。
楊鐵人除了查看電腦中的數據,當然也對基因組提供的數據進行了適當的核對。在這個過程中,他需要對基因數據的采集方式和基因編輯技術有相當深入的了解。據他所知,基因編輯技術是一種利用人工核酸酶對基因組dNA序列進行改造的遺傳操作技術,主要包括基因敲除、基因敲入、基因轉錄和調控等方麵。
其一:基因敲除是基因編輯技術中的一種常用方法,通過人工核酸酶在特定位置切割dNA,導致基因片段的缺失或插入,從而實現對特定基因的編輯。具體操作步驟包括設計並合成一對與目標基因組dNA序列互補的RNA探針,通過與細胞內相應的dNA序列結合,引導核酸酶在特定位置切割dNA,產生dSb(雙鏈斷裂),然後通過細胞內的修複機製對dSb進行修複,實現對特定基因的敲除。
基因敲除技術可以實現定點、精確和高效的基因編輯,並且可以根據需求對基因進行不同的敲除和替換。此外,基因編輯技術還可以實現基因敲入、基因轉錄和調控等方麵的編輯,以滿足不同研究需求。這些技術為科學家們提供了強大的工具,可以深入探究基因組的奧秘,為生物醫學研究帶來更多的可能性。
其二:基因敲入有兩種主要形式,包括定點敲入和原位敲入。
定點敲入:通過插入特定啟動子位點來
表達外源基因。例如,在小鼠基因組的安全位點插入一段表達蛋白質所需要的完整dNA序列單元,包含特定啟動子、需要過表達基因的cdS區以及polyA結構來實現過表達某種蛋白質。定點敲入一般能保證插入基因的正常表達,且對小鼠無副作用。
原位敲入:在原基因敲除的位點插入新的基因。利用小鼠自身的啟動子,在原基因敲除的位點插入新的基因cdS區,一般為引入報告基因以觀察啟動子表達情況,如GFp。也用於點突變鼠的構建。
此外,基因敲入技術原理基於cRISpR-cas9基因敲入係統。在cas9內切酶切割雙鏈dNA,且有一段高度同源的dNA修複模板存在的情況下,生物體內啟動hdR修複路徑,將一段外源dNA定點插入基因內部。
其三:基因轉錄是以dNA為模板合成RNA的過程,是基因表達的第一步。轉錄過程由RNA聚合酶催化,基因的上遊具有結合RNA聚合酶的區域,叫作啟動子。啟動子是一段具有特定序列的dNA,具有和RNA聚合酶特異性結合的位點,決定了基因轉錄的起始位點。RNA聚合酶與啟動子結合後,在特定區域將dNA雙螺旋兩條鏈之間的氫鍵斷開,使dNA解旋,形成單鏈區,以非編碼鏈為模板合成RNA互補鏈的過程就開始了。
最後就是:基因調控可以通過多種方式實現,包括但不限於以下幾種:
轉錄因子調控:轉錄因子可以識彆特定的dNA序列並與之結合,從而控製基因的表達。它們通常與RNA聚合酶或其他轉錄調控因子相互作用,共同決定哪些基因應該被轉錄以及轉錄的速率。
表觀遺傳修飾:表觀遺傳修飾包括dNA甲基化、組蛋白修飾等,它們可以通過改變染色質的結構和功能來控製基因的表達。
RNA沉默:RNA沉默是一種通過產生小乾擾RNA(siRNA)來降解特定mRNA的方法,從而控製基因的表達。
生物鐘調控:生物鐘調控是一種通過調節生物體內的時間來控製基因表達的方式。生物鐘可以感知環境信號,如光、溫度等,並調節基因的表達,使生物體的生理活動適應環境的變化。
營養物質調節:營養物質調節是通過改變細胞內營養物質的水平來控製基因的表達。例如,營養物質的缺乏可以誘導一些基因的表達,以幫助細胞適應低營養環境。
信號轉導通路:信號轉導通路是一種通過傳遞外部信號來調節基因表達的方式。例如,當