应用单针注射等温微量量热滴定法检测尿素水解菌对Hg2+的耐受性

【目的】利用单针注射等温微量量热滴定法(SIITC)检测尿素水解菌对Hg~(2+)的耐受性。【方法】与传统的细胞生长曲线法和基于尿素水解的p H变化曲线相对比,应用SIITC研究耐盐尿素水解菌Staphylococcus succinus对不同浓度Hg~(2+)的耐受性,通过相关性分析验证SIITC检测细菌对重金属胁迫耐受性的可行性。【结果】S.succinus菌吸附水解尿素的最大热量交换速率和累积热量值随Hg~(2+)浓度升高而降低。最大热量交换速率由不含Hg~(2+)的-45μJ/s降至10μmol/L Hg~(2+)处理的-20μJ/s,吸收热量由-1 291.90μJ下降到-535.75μJ;不同浓度Hg~(2+)胁迫下S.succinus菌吸附水解尿素的反应热量值与溶液p H以及OD_(600)的相关系数r分别达到0.928和0.955。【结论】SIITC可用来检测Hg~(2+)对尿素水解菌S.succinus的毒性。     

重金属离子对猪红细胞膜Ca~(2+)-ATP酶的作用

猪红细胞膜Ca~(2+)-ATP酶是一种钙调蛋白(CaM)依赖酶,其活力又依赖巯基的完整性。实验应用Ca~(2+)-ATP酶这一模型体系观察到重金属离子,Pb~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)都能替代Ca~(2+),激活CaM,从而激活Ca~(2+)-ATP酶;其最大刺激活力分别为85％、80％和30％,半刺激浓度分别为32、27和0.7μmol/L。当三种重金属离子的浓度增加时,则与Ca~(2+)-ATP酶的巯基结合,抑制酶的活力,Pb2~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)的半抑制浓度分别为370、440和2μmol/L。抑制作用为渐进性过程,而刺激作用为即时效应。抑制作用可为巯基化物,特别是二巯基化物所逆转。研究结果提示,CaM可能是重金属中毒最初作用的靶分子,而重金属中毒不仅使CaM“开关”失灵,还可能导致细胞内Ca~(2+)的调节全面失控。     

四种毒物对卤虫幼体的急性毒性试验研究

采用ARC—Test法,测定四种毒物对卤虫幼体的急性毒性。结果表明,24hLC_(50)值Cr~(6+)为24.7mg/L、Hg~(2+)为89.1mg/L、Se~(6+)为150.7mg/L,杀虫脒为369mg/L;48hLC_(50)值Cr~(6+)为3.67mg/L、Hg~(2+)为23mg/L、Se~(6+)为76.3mg/L、杀虫脒为140mg/L。毒性大小顺序为:Cr~(6+)>Hg~(2+)>Se~(6+)>杀虫脒。根据实验结果,作者建议将ARC—Test法中急性毒性试验的测试时间延长到48h更为适宜。     

苄基异喹啉类化合物与钙调素相互作用的荧光光谱研究

 苄基异喹啉类化合物拮抗钙调素(CaM)并抑制依赖CaM的环核苷酸磷酸二酯酶(CaM-PDE)的活力;用荧光测定法可检测它们与钙调素的相互作用。 Ca~(2+)存在下蝙蝙葛碱(D_1)及其衍生物(D_(14))在激发波长340nm处最大发射波长分别为463和455nm,结合CaM后荧光量子产率增加两倍多。它们同CaM的结合均依赖于Ca~(2+)。 本文制备的丹磺酰基CaM(D-CaM)结合Ca~(2+)后荧光最大发射峰值兰移(518→508nm),荧光强度增加22％。在Ca~(2+)存在下小檗胺衍生物E_6能与CaM结合并淬灭Ca~(2+)-D-CaM荧光。 单苄基异喹啉类化合物86040、86045能淬灭CaM的酪氨酸残基的特征荧光。 实验表明,CaM结合D_(14)、E_6、86040和86045的kd值分别为1.3、1.8、9.5和15.7μmol/L,所观察的化合物与CaM的亲和力的大小与它们拮抗CaM,抑制CaM-PDE的酶活力相对应。     

汞、镍对灯盏花胚状体诱导的影响及不同再生途径植株的遗传分析

为探讨汞和镍重金属胁迫环境对灯盏花组织培养过程的影响作用,本研究以灯盏花叶片为外植体,在含有不同浓度Ug~(2+)、Ni~(2+)及其组合的无激素MS培养基中进行愈伤组织诱导,结果发现Hg~(2+)、N~(2+)对胚性愈伤诱导的影响不仅与浓度有关,而且与处理的时间有关,且Hg~(2+)对灯盏花愈伤组织的诱导具有显著作用.将所产生的愈伤组织转入无激素MS培养基和含Hg~(2+)、Ni~(2+)重金属离子的MS培养基继代培养,结果表明,来源于所有培养基的愈伤组织均能形成不定芽和分化出胚状体;其中Ni~(2+)诱导的愈伤组织的不定芽形成率远低于Hg~(2+)诱导的,且当浓度组合为0.04 mg/L Hg~(2+)+和0.05 mg/L Ni~(2+)时,不定芽形成率最低;而低浓度Hg~(2+)诱导的愈伤组织的胚状体形成率较高,其中,0.02 mg/L Hg~(2+)诱导的愈伤组织的胚状体发生率最高.同时,实验还对灯盏花不同再生途径植株进行RAPD分析并运用Nei氏相似系数矩阵进行UPGMA聚类分析,结果显示不定芽来源植株比胚状体来源植株更容易发生遗传变异.本研究结果为进一步的灯盏花遗传转化研究奠定了实验基础.     

小鼠仙台病毒TaqMan-MGB探针荧光定量RT-PCR检测方法的建立

仙台病毒（Sendai virus, SeV）能够引起啮齿类动物呼吸道疾病,引起免疫应答,严重影响SPF级动物模型实验结果,实验动物质量国家标准T/CALAS49-2017也将其作为SPF级大小鼠质量检测必检项目之一。为了开发用于快速检测及日常监测SeV的分子生物学诊断方法,本研究基于TaqMan-MGB探针荧光技术,根据GenBank中SeV的L基因的保守区段（8 556-15 242）序列,设计了1对特异性引物与1条5‵端携带羧基荧光素（FAM）与3‵端为淬灭基团（Eclipse）标记的TaqMan探针,标准品进行稀释建立标准曲线,并经反应条件优化,建立了TaqMan-MGB探针荧光定量RT-PCR检测方法,并对其特异性、敏感性与重复性进行评估。结果显示,最佳优化反应条件为：反应体系,20μmol/L;引物和探针浓度,10μmol/L和15μmol/L;退火温度,54℃;在特异性试验中,除SeV检测出现特异性曲线外,其他鼠类常见病毒均未出现特异性曲线;在敏感性试验中,Sev最低检测限为5.29×101拷贝/μL。在重复性试验中,其批内变异系数为0.44%～0.77%,批间变异系数为...     

利用锌特异性探针HL~1示踪植物细胞外Zn~(2+)的分布

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)和谷子(Setaria italic)为研究材料,利用锌特异性探针HL1,使用荧光分光光度仪、等温滴定热量测定仪(ITC200)和倒置荧光显微镜等仪器探究了该化学探针的特性以及植物细胞外游离Zn~(2+)的分布。结果表明,当HL1与不同元素溶液混合时,只与Zn~(2+)特异性结合,在紫外光(UV)激发下,发射出波长为500 nm的蓝色荧光;生成物的平衡解离常数KD=7.02×10–4 mol·L–1,具有很好的稳定性。拟南芥叶片中的Zn~(2+)分布于细胞间隙及叶表皮毛的外周和表层,且叶表皮毛的荧光强度具有明显的浓度依赖性;谷子叶片中的Zn~(2+)分布在细胞间隙以及维管组织。拟南芥根中的Zn~(2+)分布于根的伸长区,且荧光强度也明显地表现出与浓度相关。由此推断,根伸长区与Zn~(2+)运输有关,叶的维管组织是植物细胞外运输Zn~(2+)的主要途径,细胞间隙和叶表皮毛是植物储存Zn~(2+)的主要区域。HL1适用于检测细胞外Zn~(2+)的分布。     

复合探针荧光定量PCR方法的建立

为了对特定基因进行实时检测,根据荧光能量转移(FRET)原理,设计及合成了一种新的FRET复合探针,该探针由一条长的荧光杂交探针和短的淬灭探针构成,其中荧光探针5′端接一荧光素分子,3′端接一延伸阻断分子磷酸,淬灭探针3′端连接一个淬灭分子对甲基红,淬灭探针与荧光探针5′端互补,无模板时,该探针杂交形成复合探针。无荧光产生,当有模板时,荧光探针与模板杂交,荧光不能被淬灭,产生的荧光与模板量成正比。根据复合探针的反应原理,研究了该探针的FRET性质及影响因素包括淬灭探针及扩增片段长度、荧光探针与淬灭探针的合适比例及镁离子浓度。实验结果显示淬灭探针及扩增片段长度对复合探针的作用有明显的影响,本实验采用淬灭探针长21个核苷酸,扩增片段长127bp,荧光探针与淬灭探针的合适比例为1：1,镁离子浓度为3mmo1／L,可获得最佳的反应体系;该复合探针合成简单,淬灭彻底,具有良好的准确性与特异性,敏感性达10^2拷贝,并具有较宽的动力学定量范围,可对10^2—10^9拷贝范围内的待检样品进行准确的定量。复合探针技术可应用于病毒感染水平、转基因拷贝数及单核苷酸多态性等检测。     

尖镰孢青霉素V酰化酶的纯化及性质

通过硫酸铵沉淀、硅藻土吸附、DEAD-纤维素离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤,由尖镰孢(Fusarium oxysporum)FP941培养滤液中得到了聚丙烯酰胺凝胶电泳均一的青霉素V酰化酶。酶作用最适pH为7.0,最适温度为50℃。酶在pH6.0—8.0和42℃以下稳定。酶作用青霉素V的米氏常数Km为4.65×10~(-3)mol/L;苯氧乙酸是酶的竞争性抑制剂,抑制常数Ki为23.87×10~(-3)mol/L;6-氨基青霉烷酸是酶的非竞争性抑制剂,抑制常数Ki为30.01×10~(-3)mol/L。某些金属离子对酶有抑制作用,Fe~(2+)最强,其次是Hg~(2+)和Cu~(2+)。用SDS凝胶电泳测定酶亚基分子量为77600;用分子筛测定自然酶分子量为148000。     

汞离子传感器检测技术研究进展

在所有对环境造成污染的重金属离子中,Hg~(2+)是最常见的一种。在大气沉降和海洋环流的作用下,Hg~(2+)进入淡水或海洋。经过食物链的生物放大作用,最终给人类的生命健康造成威胁。因此,实现Hg~(2+)的快速、灵敏检测对环境保护和人类健康具有重要意义。介绍了环境中Hg~(2+)的来源、转化及其对人类健康的影响,并以Hg~(2+)与荧光分子、纳米粒子、脱氧核酶、抗体、蛋白质、转基因微生物等不同物质相互作用的性质为分类依据,综述了目前主流的Hg~(2+)的检测方法,为实现Hg~(2+)的快速检测提供方法依据。     

愈伤组织形成过程中钙离子与激素诱导效应的关系

实验研究了在胡萝卜、烟草愈伤组织形成过程中,激素诱导作用与钙离子的关系。结果表明:在含有正常浓度的激素和Ca~(2+)的培养基中,0.1—1mmol/L Ca~(2+)螯合剂EGTA抑制愈伤组织鲜重增长78.0%—88.4%; 10—50μmol/L尼群地平及10—60μmol/L异博定等细胞膜钙通道阻断剂分别抑制愈伤组织鲜重增长19.1%—81.9%及17.6%—70.3%。除去上述Ca~(2+)螯合剂及Ca~(2+)通道阻断剂后,受抑制的外植体基本上可恢复生长。在无激素培养基中,10—30μmol/L Ca~(2+)载体A_(23187)可使外植体膨大,使外植体脱分化细胞增多,并出现分生细胞团,初步说明A_(23187)诱导的Ca~(2+)内流可以部分地模拟激素的作用。以膜显示剂氯四环素探测胞内Ca~(2+)分布时发现分裂细胞、脱分化细胞、分生细胞团及愈伤组织区域的细胞荧光较强。以上事实说明在愈伤组织形成中激素诱导效应与细胞内Ca~(2+)有密切关系。     

钙离子与激素对小麦黄化幼苗离体核转录活性的影响

400μmol/LKT加于离体核反应液中后,核转录活性提高了50％左右;参入系统中加入5μmol/LCa~(2+),使核转录活性提高了90％,Ca~(2+)浓度大于500μmol/L时,产生负效应。La~(3+)及EGTA明显地消除Ca~(2+)的促进作用。钙调蛋白抑制剂酚噻嗪部分地减弱Ca~(2+)的促进作用;用酚噻嗪和KT同时处理离体核,则KT的促进作用大大削弱。     

马兜铃酸与钙调素相互作用的荧光光谱分析——一种非钙离子依赖性钙调素拮抗剂的研究

本文报道我室近来发现的一种天然钙调素(Calmodulin,CaM)拮抗剂马兜铃酸(Aristolochic acid,ATA)的研究。利用丹磺酰标记的CaM(D-CaM)对马兜铃酸的研究表明,马兜铃酸是一种非钙离子依赖性钙调素拮抗剂,实验测得马兜铃酸与D-CaM结合的解离常数,有Ca~(2+)和无Ca~(2+)情况下分别为70μmol/L、77μmol/L。两种状况下马兜铃酸对D-CaM荧光强度的抑制分别为40％、41％。暗示马兜铃酸主要作用于CaM上Ca~(2+)诱导的疏水区之外。三氟啦嗪(TFP)引起的D-CaM荧光增强可被马兜铃酸明显降低,而TFP在达到马兜铃酸浓度的15倍以上仍未能逆转马兜铃酸对D-CaM荧光强度的降低作用,这为马兜铃酸主要作用于CaM上Ca~(2+)诱导的疏水区以外提供了又一佐证。     

产气荚膜梭菌实时荧光PCR方法的建立

目的:利用荧光定量PCR技术,建立快速敏感特异的检测产气荚膜梭菌的方法。方法:以产气荚膜梭菌基因为靶序列设计引物和探针,以自产气荚膜梭菌菌株中提取的DNA为模板,优化引物和探针的浓度比,同时验证方法的特异性、敏感性。结果:建立的反应体系在上游引物浓度为0.45μmol/L、下游引物浓度为0.15μmol/L、探针浓度为0.3μmol/L时,具有良好的特异性和敏感性,与创伤弧菌等12种相关细菌均无交叉反应;对纯菌检测的灵敏度低于10 CFU/反应体系。结论:建立的实时荧光PCR方法特异、灵敏、快速,能对战时气性坏疽做出快速准确的报告,实现对这种战时高发疾病的安全、快速和定量检测。     

牛脑Ca~(2+)/CaM依赖性蛋白激酶Ⅱ的纯化和鉴定

通过一系列层析法,首次从牛脑纯化得到胶凝电泳匀一的Ca~(2+)/CaM PKⅡ。凝胶过滤法测定全酶分子量为550kD,SDS-PAGE法测定亚基分子量为55kD,推测牛脑Ca~(2+)/CaM PK Ⅱ由十个相同的亚基组成。该酶活性绝对依赖于Ca~(2+)和CaM,以63kD PDE同工酶为底物,其AC_(50)分别为0.85μmol/L和0.18μmol/L;以酪蛋白为底物,其AC_(50)分别为0.22μmol/L和0.06μmol/L。牛脑Ca~(2+)/CaM PK Ⅱ旣能催化63kD PDE同工酶等多种蛋白或酶磷酸化,又能进行自身磷酸化。该酶催化63kD PDE同工酶最大磷酸参入量为1mol/mol亚基。磷酸化型63kD PDE同工酶的Ca~(2+)的AC_(50)高于非磷酸化型。     

寡核苷酸探针制备的优化

目的:探讨寡核苷酸微阵列制备中适合使用的探针浓度、探针缓冲液pH值、离子强度、优化杂交条件。方法:选取人白细胞抗原DQA1位点,针对多态性集中的外显子2设计一对保守引物及16条特异性分型探针;分别用ddH2O和0.1、0.2mol/L碳酸盐缓冲液(pH=7)稀释探针至100μmol/L;选取合适的缓冲液浓度后,调碳酸盐缓冲液为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0等6种pH值,选取最优pH值及离子强度,分别溶解探针至20、50、100、200μmol/L,比较上述不同条件的杂交结果。结果:用0.1mol/L、pH9的碳酸盐缓冲液溶解探针杂交效果最佳;探针浓度为20μmol/L时信号弱,其他浓度下无显著差别。结论:通过探针制备的优化可以提高杂交效率,探针浓度与杂交信号强度无明显正相关。     

根施SA对番茄幼苗盐害损伤的修复效应

探讨根施水杨酸(SA)缓解番茄幼苗盐胁迫伤害的调节作用,为合理利用SA解决番茄栽培中的盐害问题和培育抗盐番茄品种提供科学依据。以"秦丰保冠"番茄品种幼苗为试材,在营养液栽培条件下,研究50-800μmol/L SA对100 mmol/L NaCl胁迫下番茄幼苗生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响。结果显示,盐胁迫下,不同浓度SA处理的番茄幼苗生长抑制均能得到有效缓解,同时叶片叶绿素含量、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)不同程度升高,细胞间隙CO2浓度(Ci)、最小荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ)显著降低,其中SA浓度为200μmol/L时,各指标变幅均达到最大;在盐胁迫下,番茄幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛含量和电解质渗出率显著升高,过氧化氢酶(CAT)活性变化不显著,施加各浓度外源SA处理促进了上述3种酶活性的升高,同时使叶片丙二醛含量和电解质渗出率显著降低,并以200μmol/L SA处理时变化最显著。外源SA主要通过增强幼苗叶片的光合能力来缓解盐胁迫造成的氧化伤害,进而提高番茄植株的耐盐性。本试验条件下,以200μmol/L SA处理效果最好。     

咖啡因对胰β-淀粉酶部分理化性质的影响

运用紫外光谱和荧光光谱技术研究咖啡因与胰α-淀粉酶的结合。反应类型为非竞争性抑制。Ki值为0.47×10-2mol/L。根据Stern-Volmer方程,计算了咖啡因对胰α-淀粉酶的表观淬灭常数,推测其荧光影响可能属于静态淬灭机制。     

可可碱对胰α-淀粉酶的抑制类型及光谱性质的影响

运用紫外光谱和荧光光谱技术研究可可碱与胰α-淀粉酶的结合.反应类型为非竞争性抑制.Ki值为0.72×10-2 mol/L.根据Stern-Volmer方程,计算了可可碱对胰α-淀粉酶的表观淬灭常数,推测其荧光影响可能属于静态淬灭机制.     

O-丹磺酰基小檗胺与钙调蛋白的相互作用

粉防己碱和小檗胺等一些双苄基异喹啉化合物是一类新型的钙调蛋白(CaM)拮抗剂。为了研究这些化合物同CaM的相互作用,我们用化学修饰的方法将疏水性荧光探针丹磺酰基团接到小檗胺上生成O-丹磺酰小檗胺(DB)。发现这种新的化合物不仅具有荧光特性,而且也是一种较强的CaM拮抗剂。DB抑制依赖CaM的红细胞膜Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATPase的活性,其IC_(50)值(半抑制数)为2.4×10~(-6)mol/L。