齐浩
- 作品数：8 被引量：11H指数：2
- 供职机构：天津大学化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学自动化与计算机技术更多>>
- 新型冠状病毒(SARS-CoV-2)SNV分型检测技术
- 2022年
- 新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的全球大流行对整个人类社会造成了重大影响,人类面临着财政刺激、金融压力、债务重整等挑战。在特效治疗药物与方法出现之前,大规模的人群筛查隔离成为现在疫情治理的最有效方法。然而,这一次的新冠病毒(SARS-CoV-2)展示出了极高的遗传变异性,截至2022年3月31日统计突变率超过了2.3‰,迄今为止高传染性的新病毒株不断出现,被世界卫生组织正式警告的变异株就达到了7个。因此,在接下来的病毒防控与研究中,不但需要检测SARS-CoV-2,更需要精准、实用的单核苷酸变异(single nucleotide variation, SNV)基因分型技术,特别针对大规模人群筛查中,不仅需要获得SRAS-CoV-2的信息,还需要精准快速区分具有更高传染性与毒性的变异株感染。对病毒的感染和突变机制进行了简要介绍,并着重对现有主要的SARS-CoV-2 SNV分型技术进行了分类综述,希望为新型检测技术的开发提供参考。
- 王桃雪刘倩刘倩
- 额外的错配碱基提高T4 DNA连接酶等位特异性连接（英文）被引量：1
- 2018年
- 连接是一种主要的DNA处理过程。由于较低的商业成本以及核酸底物识别的灵活性,T4DNA连接酶被广泛应用于生物分子工程,特别是特定核酸序列的等位特异性连接检测。本文评估了在T4 DNA连接酶介导的连接反应中,引入额外的错配碱基对所产生的影响。设计了超过150组DNA/DNA或DNA/RNA带有的额外错配碱基对的组合。结果发现,引入额外的错配碱基对后,T4 DNA连接酶在DNA/DNA连接中特异性可提高60倍以上,而在DNA/RNA连接中特异性只能提高2倍。在等位特异性连接中,有的错配碱基对可使T4 DNA连接酶的特异性提高600多倍。
- 李书亚郜艳敏胡亚赛郝敏齐浩
- 关键词：T4DNA连接酶锁式探针
- 流式BMRC:基于算术编码的pcDNA存储方案
- 2023年
- 生物学研究表明,DNA蛋白质编码(protein-coding DNA,pcDNA)是一种具有一定的容量但不均匀的信息,受限于多种生物学条件,其存储介质模型不同于传统的计算机二进制存储。现有方案或无法高效利用其存储空间,或计算复杂度偏高。针对上述问题,提出了一种基于算术编码的编码方法——流式BMRC算法,使用重整化技术并通过输出符号的概率分布拟合,实现蛋白质编码DNA中的低复杂度、高效利用信息空间的任意信息存储。分析表明,该算法可以高效利用蛋白质编码DNA在生物学条件限制下的信息容量,且具有线性计算复杂度,技术优势明显。
- 崔竞松李嘉伟王兰兰郭迟齐浩
- 设计特定序列的引物提高依赖解旋酶恒温扩增效率被引量：2
- 2018年
- 依赖解旋酶恒温扩增(helicase-dependent amplification,HDA)是一种新型的恒温DNA体外扩增方法,具有反应原理简单,反应温度恒定等优点,被广泛地应用于核酸分子检测。但是依赖解旋酶恒温扩增仍面临着双链DNA解旋反应效率不高导致的扩增效率不够高、灵敏度低的问题。为了进一步提高依赖解旋酶恒温扩增技术中双链DNA模板的解旋效率,在本研究中,5'端带有不同长度不同序列的寡聚核苷酸引物,被用于依赖解旋酶恒温扩增反应,以研究DNA片段的末端序列对依赖解旋酶的双链DNA解旋反应,乃至整个扩增反应效率的影响。结果表明,只有5'端带有poly(A)序列的核酸引物明显促进了扩增反应效率,其中6个A的长度的5'端组成的引物对恒温扩增的促进作用最好,扩增产物比不带任何特定序列的原引物提高了约5.3倍。相比之下,带有poly(AC)或者poly(C)序列的引物,在一定程度上阻碍依赖解旋酶恒温扩增反应效率。因此,本研究证明了特定设计的末端序列,可以提高依赖解旋酶恒温扩增反应效率。
- 张培培张培培王玲吴洋
- 关键词：解旋酶引物设计
- 基于古菌酪氨酰tRNA合成酶非天然氨基酸插入的研究进展
- 2021年
- 构筑蛋白质的编码信息存在于高度保守的密码子表中,而生物体仅利用20种天然氨基酸,就能排列组合出不同的蛋白质来行使多种生物学功能。通过合成生物学的飞速发展,使得在蛋白质合成中可控地引入非天然氨基酸成为可能。这极大地拓展了蛋白质的结构和功能,并为生物学工具的开发和生物生理过程的研究提供了便利。具有活性基团的非天然氨基酸可以广泛地应用于蛋白质结构研究、蛋白质功能调控以及新型生物材料构建和医药研发等诸多领域。基因密码子拓展技术利用正交翻译系统,通过重新分配密码子改造中心法则,可以在蛋白质的指定位点引入非天然氨基酸。系统地介绍了目前提升密码子拓展技术插入非天然氨基酸效率的方法,包括tRNA以及氨酰tRNA合成酶的各种突变方法和翻译辅助因子的改造。汇总了利用古细菌酪氨酰tRNA合成酶插入的非天然氨基酸和突变位点并总结了密码子拓展技术在生物医药领域的前沿进展。最后讨论了该项技术目前所面临的挑战,如可利用的密码子数量不多、正交翻译系统的种类有限和非天然氨基酸多插效率低下。希望能够帮助研究者建立适合的非天然氨基酸插入方法并推动密码子拓展技术进一步发展。
- 黄焕邦吴洋吴洋王兆官齐浩
- 关键词：非天然氨基酸合成生物学计算机辅助设计
- 在大肠杆菌体内外调控一致的5′-UTR序列挖掘
- 2024年
- 基因元件的标准化和模块化为日益复杂的遗传系统改造设计提供了参考。目的:通过探究5′-非翻译区(5′-untranslated region,5′-UTR)在大肠杆菌体内外对翻译起始调控的一致性,挖掘通用型5′-UTR序列为模块化工程增添具有良好特征的遗传元件。方法:构建包含25 nt的5′-UTR随机文库化转至大肠杆菌中,通过测量样品荧光值(Flu)和OD600来量化其体内的相对活性值;利用大肠杆菌BL21 Star(DE3)细胞抽提物进行体外蛋白质表达,通过测定样品Flu来量化体外的相对活性值;依据5′-UTR的碱基分布、最小自由能等对文库序列特征进行分析;将得到的体内外真实活性值进行相关性分析并计算皮尔逊相关系数。结果:成功构建的554个5′-UTR变体文库在体内外蛋白质表达系统中表现出中等相关性(Pearson’r=0.64);其中,相对活性值高的5′-UTR序列富含AG,并且其在体内外均呈现自身最小自由能较大,而与16S rRNA杂交的自由能较小;文库数据量大小使体内外相关性分析产生一定的波动性但较为微弱;最后,发现高活性区间内的5′-UTR序列在体内外相关性较高,并从文库中优选出3条作为通用型5′-UTR应用于代谢工程与合成生物学领域。结论:体内外蛋白质表达的中等相关性推动了体外快速表征在研究体内生物合成中的拓展与应用,筛选出的通用型5′-UTR为基因线路的遗传设计提供了选择。
- 李佩贤李娇娇李娇娇刘倩刘倩
- 关键词：大肠杆菌基因表达调控合成生物学
- 末端脱氧核苷酸转移酶在生物传感及核酸合成领域的应用
- 2021年
- 末端脱氧核苷酸转移酶(terminal deoxynucleotidyl transferase,TdT)是聚合酶X家族中的一员,与典型的DNA聚合酶不同,TdT以恒温的无模板依赖的方式催化脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)聚合到寡核苷酸的3’羟基端来合成DNA。并且TdT对底物的耐受性高具有聚合修饰型dNTP的能力,如荧光修饰的dNTP、生物素修饰的dNTP,甚至人工碱基均可作为其良好底物。TdT的这些生化特性使其被广泛的应用在生物传感和核酸合成领域中,促进了许多基于核酸的工具和方法的发展,并为酶促从头合成DNA技术的发展奠定基础。介绍了TdT的性质,重点总结了它在其介导的生物检测技术、核酸的修饰技术以及酶促合成DNA技术三个方面的核心作用、目前面临的挑战以及未来研究的方向,以期促进TdT在生物传感器和核酸合成中的进一步应用。
- 唐梦童王兆官李娇娇李娇娇
- 关键词：生物传感器
- 巴氏芽孢八叠球菌及相关微生物的生物矿化的分子机理与应用被引量：8
- 2017年
- 巴氏芽孢八叠球菌是迄今为止所知的利用尿素降解进行生物矿化的最为高效的微生物系统之一,基于其碳酸钙生物矿化形成的"超强能力",巴氏芽孢八叠球菌已经被成功地应用于沙石、土壤等生物固化中,成为一种全新的、具有极大潜力的生物建筑辅助技术,被称为"生物水泥"。由于巴氏芽孢八叠球菌分离自土壤,没有病原性并具有极好的环境友好性。近年来,其应用领域被拓展到环境治理乃至健康医疗领域,成为全新的研究热点。然而,与应用研究相比,人们对巴氏芽孢八叠球菌生物矿化背后的分子机理还知之甚少。因此,这里针对迄今为止国内外对于巴氏芽孢八叠球菌生物矿化相关的分子机理的研究进行分析介绍,在此基础上综述了包括建工、环境、及医疗健康领域在内的巴氏芽孢八叠球菌的应用,希望能够促进对于该球菌矿化的研究。
- 吴洋练继建闫玥齐浩
- 关键词：生物矿化脲酶
