基于磷脂酶水解圈定向筛选高效聚对苯二甲酸乙二醇酯降解酶

【目的】目前自然环境中聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)废弃物的积累严重威胁生态健康,因此PET的降解问题已成为全球性的热点问题。生物酶法降解PET技术以其绿色环保而备受关注,但天然PET降解酶的催化活性普遍偏低,亟待进一步定向改造。现阶段定向进化为快速提高PET降解酶催化性能提供了可能,其中筛选方法是成功获得高性能突变体的关键所在。本研究旨在提出一种新型高效灵敏的筛选方法并应用于褐色喜热裂孢菌(Thermobifida fusca)来源角质酶Tfu-0883的定向改造,以期快速获得PET降解活性提高的突变体。【方法】基于易错PCR构建突变体文库,涂布于卵黄磷脂平板,以水解圈的大小作为筛选指标获得PET降解活性提高的突变体;对突变体进行酶学定性并筛选出潜在的分子改造位点,最终获得高性能突变体。【结果】从卵黄磷脂平板中挑取水解圈直径最大的单菌落,即突变体H10(N2D/D94H/A149E),其PET降解能力是野生型的1.5倍,最适温度与pH分别为60℃和8.0。突变体H10中第2位和第149位氨基酸残基远离底物结合凹槽,其突变会导致酶蛋白稳定性下降;第94位氨基酸残基则位于底物结合凹槽附近,由负电荷氨基酸Asp突变为正电荷氨基酸His,有利于吸附在带负电荷的PET表面,是突变体H10降解能力提升的关键因素;随后将野生型的第94位氨基酸残基Asp分别突变为His及同为正电荷且空间位阻更小的Lys和Arg,突变体D94H、D94K和D94R对PET降解能力均有提升,其中,突变体D94K降解PET能力是野生型的3.6倍。【结论】本研究基于磷脂酶水解圈构建了一种新的PET降解酶定向筛选方法,以此获得了降解活性提高的突变体,并证实角质酶Tfu-0883第94位氨基酸残基位点具有提升其PET降解活性的潜在能力。     

长江上游支流赤水河流域底栖动物物种多样性与保护对策

作为长江上游唯一未在干流建坝的一级支流和长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区的核心区,赤水河流域孕育和保护了极为丰富的底栖动物多样性。然而对赤水河底栖动物的了解仍不充分,缺乏涵盖整个流域的连续性、季节性的底栖动物调查。本研究于2019–2021年按季度开展4次调查,系统评估了赤水河水系底栖动物物种多样性,更新了物种名录,甄别出其驱动机制及受胁因素,并提出相应的保护对策。本次调查共记录底栖动物5门9纲22目86科186属209种。全流域优势种均为昆虫类,如蜉蝣属一种(Ephemera sp.)、扁蜉属一种(Heptagenia sp.)、河花蜉属一种(Polamanthus sp.)、四节蜉属一种(Baetis sp.)、潜水蝽科一种(Naucoridae sp.)和多足摇蚊属一种(Polypedilum sp.)。春季底栖动物的物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数均高于其他季节。上游的密度、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数均明显高于中下游。主坐标分析显示,不同季节和不同河段间底栖...     

珠江三角洲猪尸体上昆虫群落的演替及其对法医学中死亡时间推断的指示意义

为了解决刑事案件中死者死亡时间推断的难题,不同季节野外环境用18头猪尸体做模拟材料观察和筛选对推断死亡时间高度准确的昆虫指标。结果表明,幼虫开始出现时间、幼虫开始爬离时间、大部分幼虫爬离尸体的时间、开始化蛹的时间、大部分幼虫化蛹的时间、开始羽化的时间、羽化结束的时间等若干昆虫指标比较敏感且稳定可用作死亡时间的精确推断。在珠江三角洲春季、夏季及秋季尸体腐败很快,分别在259±23,202±18,277±20 h进入白骨化期,而冬季则时间较长,约经过1 297±63 h才进入白骨化期。大约有47种嗜尸性昆虫在尸体生态环境出现,大多数种类全年可见,尸体上的昆虫群落的优势种为大头金蝇Chrysomya megacephala、绯颜裸金蝇Achoetandrus rufifacies及厚环黑蝇Hydrotaea (Ophyra) spinigera。蝇类昆虫在尸体上只能大规模繁殖一代尸体即白骨化。根据以上结果可确定一些可用于死亡时间推断的关键时间点。     

应用混合菌系实现右旋磷霉素手性生物转化的初步研究

探索了一条通过混合菌系把右旋磷霉素转化为左旋磷霉素的生物转化新途径。采用"右旋磷霉素利用菌"和"左旋磷霉素抗性菌"两种筛选模型,从某制药厂土壤中筛选到了7株右旋磷霉素利用菌和6株左旋磷霉素抗性菌。将上述13株菌混合接种到以0.5%右旋磷霉素为唯一碳源的无机盐培养基中,30℃、150r/min培养3～5d,经磷霉素敏感菌生物检测、薄层层析(TLC)检测,初步确证了转化产物中存在左旋磷霉素。对右旋磷霉素的手性生物转化条件进行了初步探索,发现接种时带入少量肉汤培养基对转化有促进作用,而微量元素Co~(2-)和VO_3~-对转化没有促进作用。为在磷霉素生产中减少资源浪费和提高产量提供了理论依据。     

奎屯河流域春季融雪期SCS-CN模型参数取值方法

水资源是保障我国西北干旱半干旱地区生态环境安全的关键因素。以新疆奎屯河流域为例,通过修正SCS模型土壤持水量及初损率参数计算方法,寻找适用于干旱半干旱地区山区典型流域春季融雪期径流模拟模型,为流域掌握水资源量及生态用水提供决策依据。与以往研究不同之处在于:首先,引入度-日模型修正降水量参数,以满足流域降雨-融雪混合补给径流特征。其次,利用多期MODIS数据驱动的TS/VI特征空间理论结合土壤水分吸收平衡原理计算土壤持水量参数(S);再运用聚类分析法对初损率(λ)取值方法进行改进。通过参数算法改进后的SCS模型,参数率定期和验证期纳什效率系数和相对误差系数分别为0.92和0.64,0.7%和-1.5%。结果表明:1)参数算法改进后SCS模型能实现奎屯河流域春季融雪期日径流模拟。2)利用遥感大尺度地表信息参数化技术反演SCS模型参数,实现了遥感数据为SCS模型提供大尺度空间数据的同时,间接实现了模型参数由点状数据向面状数据转化的可能;3)初损率(λ)多组取值法可有效提高干旱半干旱地区大尺度流域径流模拟精度。     

一种从PAXgene全血RNA管内提取基因组DNA的方法

目的:从同一生物样本同步提取RNA和DNA,能提高样本的利用率,而且对于基因组学、转录组学和表观遗传学检测数据之间的比对和匹配分析也十分重要。本研究在不影响RNA样品制备的前提下,建立一种从PAXgene全血RNA管内提取基因组DNA的方法。方法:取一定量PAXgene全血RNA管血液样本,使用QIAamp DNA试剂盒提取血细胞基因组DNA,系统优化提取过程中的离心参数、洗脱量以及初始血液样本量等实验参数,并对提取的基因组DNA质量进行检测。结果:用PAXgene全血RNA管3 mL血液样本能够提取出8.918±1.100μg基因组DNA,紫外分光光度计检测DNA样品的OD 260/280比值为1.89±0.09,琼脂糖凝胶电泳结果显示DNA样品完整无降解。结论:利用本方法提取的DNA样品能够满足下游DNA芯片、DNA甲基化测序等实验要求。该方法有助于从有限的临床血液样本中获取全面的遗传信息,并且提高后续不同实验方法所生成数据之间的可比性和匹配度。     

冠心病患者胰岛素抵抗程度的影响因素分析

目的:分析冠心病患者胰岛素抵抗程度的影响因素。方法:选择我院收治的冠心病住院患者166例,根据胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)水平将其分成四组。A组:HOMA-IR≤1.53(n=36);B组:1.53HOMA-IR≤3.46(n=30);C组:3.46HOMA-IR≤5.13(n=36);D组:HOMA-IR≥5.14(n=64)。检测和比较各组一般临床资料和相关生化指标的差异,并进一步分析影响冠心病患者胰岛素抵抗程度的危险因素。结果:C、D组腰围、空腹血糖(FBG)、餐后2 h血糖(2 h PBG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)均高于A、B组;D组空腹胰岛素(INS)均高于A、B组,B、C组INS、LDL-C均高于A组;D组体质量、TC高于A组。上述差异均有统计学意义(P0.05)。多因素分析结果显示BMI、腰臀比(WHR)、FBG、INS、TC、HDL-C均是HOMA-IR的影响因素(P0.05)。结论:体重、腰围、FBG、2h PBG、INS、TC、HDL-C的上升均为加重冠心病患者胰岛素抵抗程度的危险因素。     

噻托溴铵粉吸入剂治疗稳定期中重度COPD 患者的临床疗效观察

目的:研究噻托溴铵粉吸入剂治疗稳定期中重度COPD患者的临床疗效.方法:选择稳定期中重度COPD患者60例,在患者知情同意的情况下随机均分为对照组(30例)与观察组(30例),对照组患者施行常规药物治疗措施,观察组患者在常规药物治疗措施基础上加用噻托溴铵粉吸入剂治疗,比较两组患者治疗10周后肺功能指标、血气分析指标、呼吸困难评分、生活质量评分及不良反应例数.结果:治疗10周后,两组患者肺功能指标、血气分析指标、呼吸困难评分和生活质量评分比较,差异均具有统计学意义(P＜0.05),观察组优于对照组;发生不良反应例数比较,差异无统计学意义(P＞0.05).结论:在稳定期中重度COPD患者临床治疗过程中,应加用噻托溴铵粉吸入剂治疗,可显著提高临床疗效,且不增加不良反应.     

10味山姜属药物挥发油成分的气相-质谱联用分析

采用水蒸气蒸馏法提取挥发油,用气相-质谱联用法(GC-MS),对高良姜等10味山姜属药物的挥发油成分进行比较分析,了解亲缘关系、辛温药性与挥发油成分的关系。结果表明,10种挥发油中有9种含有桉叶油醇。此外,γ-杜松烯、γ-萜品烯、芳樟醇、莰烯、石竹素、4-萜烯醇、4,7,10-Cycloundecatriene,1,1,4,8-tetramethyl-,cis,cis,cis-也是它们的主要成分。这说明山姜属药物辛温性味与挥发油成分具有一定的相关性。     

球子蕨孢子的无菌繁殖

以球子蕨成熟孢子为外植体,研究了不同激素及浓度对其孢子萌发、愈伤组织诱导、丛生芽分化及生根的影响。结果表明：孢子萌发最适培养基为1／2MS＋2％蔗糖,20d后萌发率达55．7％;诱导愈伤组织的最适培养基为MS＋0．5mg·L-1 KT＋0．5mg·L～2,4-D,诱导率达36％,愈伤组织为绿色颗粒状;颗粒状愈伤组织在不添加激素的MS培养基中即可生长出大量丛生芽,转化率可达49．3％;低浓度（0．2mg·L-1）的IAA可有效促进幼孢子体苗生根。