嗜热II型内含子Tel3c/4c-RT结构域活性位点分析

【背景】嗜热Ⅱ型内含子是一类由内含子RNA和内含子编码蛋白(intron encoded protein,IEP)组成且在高温条件下能够在染色体上高频移动的反转录转座子,目前已被开发为高效基因打靶工具Thermotargetron,阐明其活性催化位点,对深入研究其“归巢”机制及开发新型遗传工具具有重要意义。【目的】筛选嗜热Ⅱ型内含子Tel3c/4c-RT结构域关键活性位点,并获得失活反转录功能的内含子编码蛋白突变体。【方法】先利用生物信息学技术分析并筛选可能影响Tel3c/4c-RT反转录功能的关键氨基酸位点;然后对筛选到的关键氨基酸位点进行定点突变,并以Thermotargetron质粒为基础构建失活反转录功能的突变型嗜热Ⅱ型内含子打靶系统;最后以大肠杆菌lacZ基因为例,通过蓝白斑计数分析突变型Thermotargetron系统的打靶效率,体内验证Tel3c/4c-RT结构域关键活性位点突变对嗜热Ⅱ型内含子打靶效率的影响。【结果】共筛选到15个可能影响反转录活性的氨基酸位点,包括D194、I195、S196、G197、C198、F199、Q241、G242、R274、Y275、A2...     

微塑料与土壤环境中微生物互作研究进展

作为环境中广泛存在的污染物,微塑料(microplastics)的相关研究备受关注。基于已有研究,本文综合分析了微塑料与土壤微生物(soil microorganisms)的互作关系,微塑料会通过直接或间接的方式影响微生物群落结构与多样性,影响的程度取决于微塑料的类型、剂量和形状。土壤微生物会通过形成表面生物膜和群落选择效应来适应微塑料这一外来物所引起的变化。本文还特别关注了微塑料的生物降解机理,同时探究了影响这一过程的因素,微生物首先会定殖在微塑料表面,分泌多种胞外酶在特定位点发挥作用,将聚合物转化成低聚物或单体,解聚的小分子进入胞内进一步分解代谢,而影响这一降解过程的因素除了分子量、密度、结晶度等微塑料自身理化性质,还包括一些生物因素和非生物因素对相关微生物生长代谢和酶活性的作用。未来研究应注重与实际环境的联系,在深入探究微塑料生物降解研究的同时,开发解决微塑料污染问题的新技术。     

南京红山森林动物园猕猴的社会玩耍行为

社会玩耍行为是灵长类动物的常见行为类型之一,作为种群数量最大的非人灵长类之一,猕猴(Macaca mulatta)的社会玩耍行为是它们日常生活的一部分。本研究利用红外摄像技术,对南京红山森林动物园猕猴冬季社会玩耍行为的基本特征进行了研究。研究记录了每一回合玩耍行为的发生时间、持续时间、参与对象年龄、参与个体数以及玩耍行为类型等行为参数。在持续10 d的视频中,共记录到猕猴的社会玩耍行为7 496次,其中触摸和抓打4 018次,追逐1 012次,撕咬和摔跤671次,其他53次,以及各种玩耍行为组合1 742次。利用单因素方差分析,发现猕猴的社会玩耍行为节律明显,两个玩耍高峰分别为08:30~09:30时和10:30~11:30时。利用Kruskal-Wallis检验及Mann-Whitney U两两比较法,发现参与个体数和玩耍行为类型对社会玩耍持续时间影响显著,在玩耍过程中,参与个体数越多,社会玩耍持续时间越长;组合类型的持续时间最长,其次是撕咬和摔跤,再次是触摸和抓打,最后是追逐。0~3岁的少年个体在玩耍行为中更常采用触摸和抓打类型,而亚成年及成年个体则倾向于选择追逐类型。该研究量化了猕猴社会玩耍行为的类别和影响因素,为动物园的猕猴管理和动物福利提供了数据支持。     

苏云金芽孢杆菌重组L-异亮氨酸羟化酶的酶学性质及其在4-羟基异亮氨酸合成中的应用

【目的】克隆并表达来源于苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)TCCC 11826的L-异亮氨酸羟化酶(L-isoleucine-4-hydroxylase,IDO),测定重组IDO酶学特性并构建用于4-羟基异亮氨酸(4-Hydroxyisoleucine,4-HIL)微生物转化的重组菌株,以考察该酶在4-HIL合成中的潜在应用价值。【方法】以B.thuringiensis TCCC 11826基因组为模板PCR扩增ido基因并构建该基因过表达菌株BL-IDO;采用Ni-NTA亲和层析法分离纯化重组IDO后检测其酶学特性;构建重组株菌W3110-IDO进行4-HIL的微生物转化。【结果】克隆B.thuringiensis TCCC 11826的ido基因,测序结果显示该基因含723个核苷酸,编码240个氨基酸,与已报道的B.thuringiensis 2-e-2的ido基因相似度分别为97.47%和97.91%。此IDO含有His1-X-Asp/Glu-Xn-His2基序,属于Fe2+和α-酮戊二酸依赖型羟化酶家族;酶学实验表明该酶能够特异性地催化L-异亮氨酸生成(2S,3R,4S)-4-HIL,其Km和Vm ax分别为0.18 mmol/L和2.10μmol/min/mg,最适反应温度和pH分别为35℃和7.0,该酶于35℃条件下放置5 h后仍具有85.1%的活性;在Escherichia coli W3110中过表达重组IDO,在未经优化条件下4-HIL最高转化率达89.28%。【结论】获得IDO编码基因序列(Accession No.KC884243)并首次较为系统地研究了其酶学特性,该酶反应条件温和且具有较高的活性及稳定性,在酶法或微生物转化法合成4-HIL中有较广泛的应用价值。本研究可为4-HIL及其它氨基酸衍生物的生物制造技术奠定理论基础。     

sRNA GLmZ对大肠埃希菌M15代谢乙酸和柠檬酸的影响

探究sRNA GLmZ对大肠埃希菌(E.coli)代谢乙酸和柠檬酸的影响,为工业生产乙酸和柠檬酸提供依据。用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)测定和比较E.coli M15、转染空质粒的E.coli M15和转染sRNA GLmZ质粒的E.coli M15在各生长阶段代谢产生乙酸和柠檬酸的含量。与E.coli M15相比,转染sRNA GLmZ质粒的E.coli M15在对数期的生长速度明显减缓,经重复测量方差分析,3种细菌代谢产生的两种有机酸均有显著差异,再进行简单效应检验,转染sRNA GLmZ质粒的E.coli M15代谢产生的乙酸量降低,代谢产生的柠檬酸量显著增加(P0.01)。转染质粒可降低细菌的生长速度;sRNA GLmZ可以促进E.coli M15柠檬酸的产生,但也抑制乙酸的产生,因而提出将sRNA GLmZ质粒转染至细菌中,改造细菌乙酸和柠檬酸代谢途径的设想,为工业生产乙酸和柠檬酸提供参考。     

早产儿急性呼吸窘迫综合征血清1,25-(OH)2D3、PGRN、SIRT1、CTRP3水平与炎症反应和预后的关系研究

摘要 目的：探讨不同病情严重程度早产儿急性呼吸窘迫综合征（ARDS）血清1,25-二羟维生素D₃（1,25-(OH) ₂D₃）、颗粒体蛋白前体（PGRN）、沉默信息调节因子2相关酶1（SIRT1）、C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白3（CTRP3）的变化，分析其与炎症反应和预后的关系。方法：选择2018年10月至2019年12月安徽省妇幼保健院收治的ARDS早产儿100例作为ARDS组，另选取同期在我院出生的健康新生儿60例作为对照组。根据《"新生儿急性呼吸窘迫综合征"蒙特勒标准（2017年版）》的病情判定标准将ARDS早产儿分为轻度组（n=40）、中度组（n=32）、重度组（n=28），比较不同病情严重程度ARDS早产儿血清1,25-(OH) ₂D₃、PGRN、SIRT1、CTRP3、炎症反应指标肿瘤坏死子因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1β（IL-1β）水平变化，采用Pearson法分析ARDS早产儿血清1,25-(OH) ₂D₃、PGRN、SIRT1、CTRP3与炎症反应指标的相关性。另根据ARDS组患儿预后情况分为预后良好组（n=65）和预后不良组（n=35），采用单因素和多因素Logistic回归分析影响ARDS早产儿预后不良的危险因素。结果：ARDS组血清1,25-(OH) ₂D₃、SIRT1、CTRP3、PGRN水平明显低于对照组（P<0.05），ARDS组血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平明显高于对照组（P<0.05）。不同病情严重程度ARDS早产儿血清1,25-(OH) ₂D₃、PGRN、SIRT1、CTRP3、炎症反应指标比较差异有统计学意义（P<0.05）。ARDS早产儿血清1,25-(OH) ₂D₃、PGRN、SIRT1、CTRP3水平与TNF-α、IL-6、IL-1β水平呈负相关（P<0.05）。多因素Logistic回归分析结果显示，低出生体重、肺表面活性物质（PS）使用次数≥3次、出现低白蛋白血症是影响ARDS早产儿预后不良的危险因素（P<0.05），血清1,25-(OH)2D3（较高）、PGRN（较高）、SIRT1（较高）、CTRP3（较高）是ARDS早产儿预后不良的保护因素（P<0.05）。结论：血清1,25-(OH) ₂D₃、PGRN、SIRT1、CTRP3可能参与ARDS早产儿的炎症反应过程，与ARDS早产儿的病情进展及预后密切相关，检测血清1,25-(OH) ₂D₃、PGRN、SIRT1、CTRP3有助于评估ARDS早产儿的预后。     

丛枝菌根真菌影响作物非生物胁迫耐受性的研究进展

土壤中存在着大量不同种类的微生物资源,土壤微生物能够与自然界中的大多数植物密切合作,其中丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)起着十分重要的作用。近年来,对于AMF的研究越来越多。AMF是存在于土壤中的重要真菌之一,是土壤中的菌根真菌菌丝与高等植物营养根系形成的一种联合体。AMF可以与陆地上90%左右的植物根系形成共生体,通过在植物根系形成重要的“丛枝菌根”结构而为植物提供更多的养分。为了了解接种AMF对作物生长过程中耐受一些非生物胁迫(如干旱、极端温度、重金属污染、盐分、不利的土壤pH变化等)性能方面的影响,基于之前接种AMF对养分胁迫下玉米生长影响的研究,在扩大作物品种的基础上,通过查阅大量文献,结合试验研究及对前人和近年来关于AMF的一些最新研究进展,获得了具有实践性意义的新发现：AMF与植物共生有助于植物生长,可以改善植物的营养状况,并且可以保护植物免受各种非生物环境胁迫的影响。由此可以得出结论：AMF通过各种机制改善植物生长状况,提高作物抗逆性,为作物增产、农民增收创造了福利,并且避免了由于肥料过量施用导致的一些污染环境问题。本文主要综述了接种AMF在各种非生物环境胁迫(干旱、极端温度、重金属污染、盐分、不利的土壤pH变化等)条件下对植株生长和发育的有利影响,并对目前存在的不足和今后研究的重点提出几点建议。     

水仙根围细菌群落组成

【目的】探究水仙(Narcissus tazetta var.chinensis roem)土壤根围微生物组成及其与水仙生长特性的相关性。【方法】分别采集崇明水仙及漳州水仙健康植株根围土壤,抽提根围土壤中细菌总DNA并纯化,扩增16S r RNA基因并进行高通量测序分析比较不同产地植株根围细菌的组成与多样性。【结果】崇明水仙和漳州水仙根围微生物组成的主要细菌门类相同,均为12种,其中,优势菌为Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidetes和Acidobacteria。根围微生物OTUs(Operational taxonomic units)分布及主成分分析(PCA)表明崇明水仙和漳州水仙根围微生物组成有较大差异,且Planctomycetales和Xanthomonadales在崇明水仙根围分布显著多于漳州水仙,而Chloroflexales和Chlorobiales在漳州水仙根围的丰度较高。【结论】根围微生物的组成,如厌氧氨氧化细菌、机会致病菌和光合细菌的多样性与丰度可能与水仙生长特性有密切的关系。     

丛枝菌根真菌在蔬菜生产中的研究进展

近年来,丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF）在设施蔬菜生产中的应用表明,在蔬菜的育苗过程中接种AMF可以生产出秧苗质量好、抗性强、品质高的菌根苗。通过对AMF的作用效果分析,发现接种AMF可以改善蔬菜营养与水分的供应状况,增强蔬菜对环境胁迫的耐受性,增加蔬菜根部疾病及线虫的抗性,提高蔬菜产量和产品质量,具有重要的农业意义。基于AMF对于蔬菜的有益作用,本文综述了AMF在促进蔬菜生长、提高蔬菜产量和品质、缓解其非生物胁迫和控制病原菌以及与其他生物防治剂（或农药）联合施用等方面的研究进展,以期为AMF在蔬菜生产中的应用提供参考。