利用CRISPR-Cas9系统与核糖体工程获得新型可利霉素产生菌

可利霉素 (Carrimycin,CAM) 是将异戊酰基转移酶基因 (Isovaleryltransferase gene,ist) 导入到螺旋链霉菌中产生的以异戊酰螺旋霉素 (Isovalerylspiramycin,ISP) 为主组分的抗生素。原工程菌中的ist基因与螺旋霉素 (Spiramycin,SP) 生物合成基因簇相距较远,且具有两种抗性基因,难以对其进行基因改造,因此需要构建新型CAM工程菌株。文中通过CRISPR-Cas9基因编辑系统靶向切割2个位点,将ist和其正调控基因acyB2通过同源重组插入到SP生物合成基因簇附近且不参与SP合成的orf54基因下游,获得2种无外源抗性基因插入的CAM产生菌54IA-1和54IA-2,经发酵产物检测发现54IA-2菌株中的ISP产量明显高于54IA-1菌株。通过实时定量PCR (Quantitative real-time PCR,qPCR) 检测证实54IA-2菌株中ist和acyB2基因以及部分SP生物合成基因的表达量均高于54IA-1菌株。为进一步获得高产菌株,以54IA-2为出发菌株,利用核糖体工程的方法筛选利福平 (Rifampicin,RFP) 抗性菌株,在RFP浓度为40 μg/mL的抗性菌株中,ISP的产量明显提高,最高可达842.9 μg/mL,比原始菌株提高约6倍。对其中7株菌的rpoB基因进行测序分析,每株菌的第576位丝氨酸都突变为丙氨酸,在其他错义突变中产量最高的菌株RFP40-6-8在第424位的谷氨酰胺突变为亮氨酸。综上所述,本研究应用CRISPR-Cas9系统成功构建了无任何抗性标记的新型CAM工程菌株54IA-1和54IA-2,并通过核糖体工程技术筛选获得了新型CAM高产菌株RFP40-6-8,为CAM工程菌株的进一步优化改造奠定了基础。     

放牧强度对华北农牧交错带典型草地土壤化学计量特征的短期影响

放牧是天然草地的主要利用方式之一,不同放牧强度可能通过影响家畜的选择性采食、凋落物输入和微生物的组成及结构等影响草地土壤化学计量特征。本研究通过在华北农牧交错带典型草地一个连续3年(2017—2019年)的生长季放牧试验,测定了土壤全碳(TC)、全氮(TN)、可溶性有机碳(DOC)和可溶性氮(DN)含量,以及土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN),分析这些参数间的化学计量特征,研究放牧强度对该地区草地土壤计量化学特征的影响。结果表明: 连续3年不同强度的放牧(1、2、4 sheep·0.2 hm^-2)对土壤TC含量没有显著影响,2019年中度放牧显著降低了10～20 cm土层中TN含量,轻度、中度和重度放牧显著提高10～20 cm层土壤的C/N。连续3年不同强度的放牧对土壤DOC、DN含量以及DOC/DN均没有显著影响,而DOC和DN含量在2019年呈现出随放牧强度增加而减少的趋势,表明持续高强度的放牧可能会引起土壤可溶性养分减少。随着放牧年限的增长,轻度放牧显著增加了土壤MBC,重度放牧显著降低了土壤MBC,而土壤MBN及MBC/MBN在不同放牧强度下变化不显著。     

PBL教学在口腔医学临床实习教学中的应用

临床实习是医学生将在学校所学的临床理论知识与实际联系的重要时期。在临床实习教学中,传统的实习教学方法存在学生被动接收知识、理论与实践结合失衡等。随着医学的发展,传统的教学方法不足严重制约着现代医学教育,成为其发展的一个瓶颈。以问题为基础的教学法（Problem-basedlearning,PBL）是由美国神经病学教授Barrow首创,经过多年的不断发展与完善,受到医学教育者的瞩目,并在世界范围内开展。PBL教学法是由问题出发,在学习的过程中以学生自己为主导,用各种方法寻找问题的答案。     

生物工程蔬菜—千宝菜的组织培养

植物名称:千宝菜[日本利用小松菜(Brassicacampestris)与卷心菜(B.caulo-vapa)通过胚胎培植技术制成]。材料类别:根、上胚轴、子叶柄、子叶和芽段。培养条件:基本培养基为MS。诱导愈伤组织添加:(1)NAA0.1mg/L(单位下同) 2.4-D 2.0;(2)NAA 0.5 2,4-D 2.0;(3)NAA 2.0 2.4-D 2.0。诱     

华北盐渍化草地土壤净氮矿化速率对不同水平氮添加的响应

对于养分贫瘠的盐渍化草地生态系统, 大气氮沉降如何影响土壤氮循环过程是一个目前尚未解决的问题。该研究在位于华北地区山西省右玉县境内的盐渍化草地建立了一个模拟氮沉降的试验平台, 设置8个氮添加水平, 分别为0、1、2、4、8、16、24、32 g·m^-2·a^-1 (N0、N1、N2、N4、N8、N16、N24、N32), 生长季5-9月, 每月月初以喷施的方式等量添加NH₄NO₃。从2017年5月到2019年10月, 运用顶盖PVC管法每月一次进行净氮矿化速率的测定同时计算了净氮矿化速率对不同水平氮添加的敏感性。主要结果表明: (1)高水平氮添加(N16、N24、N32)显著增加土壤无机氮库; (2)该盐渍化草地土壤氮矿化以硝化作用为主, 经过3年氮添加以后, 高氮添加(N24、N32)显著促进了土壤净硝化速率, 并且不同氮添加水平在不同的月份和年份中表现出差异性响应; (3)不同氮添加水平对土壤净氮矿化敏感性的影响在不同降水年份差异显著, 短期低水平氮添加提高了土壤净氮矿化的敏感性, 而高水平氮添加降低土壤净氮矿化敏感性; (4)盐渍化草地土壤净氮矿化速率与土壤温度和水分呈正相关关系, 与土壤pH呈负相关关系。因此, 在当前氮沉降增加的背景下, 北方盐渍化草地土壤氮矿化速率对低氮添加的敏感性较高, 结合氮沉降的特点, 未来模型预测应该同时考虑氮沉降对盐渍化草地的可能影响。     

豚鼠颈内静脉置管模型的构建

目的构建豚鼠颈内静脉置管模型,解决豚鼠静脉多次、大剂量给药问题。方法 10只豚鼠麻醉后均在显微镜下切开颈内静脉,置入医用PE导管,术后7d每日换药并向导管内注射1mL肝素化的生理盐水(50U/mL),观察有无堵管、脱落现象以及伤口有无红肿、渗液,术后第7d抽取静脉血行血常规及"C"反应蛋白检查。结果①术后观察7d,10只豚鼠存活8只,2只豚鼠于第4d死亡,每日观察无脱管及堵管现象。②术后第1d2只豚鼠伤口有明显渗出,略肿胀,第2d渗出减轻,无肿胀,此后至第7d伤口无渗出及肿胀出现;③术前与术后7d血常规主要指标与"C"反应蛋白均无明显差异。结论成功构建豚鼠颈内静脉置管模型,可满足静脉多次、大剂量给药的需要。     

微生物组测序与分析专家共识

在过去的十几年,微生物组相关研究和应用持续升温。微生物组逐渐成为生命科学、环境科学和医学等领域的研究焦点。与此同时,全球多个国家和组织也都积极发起各自的微生物组计划,进行多方面的布局,力争在这一具有广阔前景的领域获得战略地位。此外,无论是科研还是产业应用已经迎来了研究高潮和投融资热潮,微生物组相关产品和服务也不断出现。然而,行业在快速发展的同时,也存在一些不足。由于微生物组测序和分析相关技术和方法发展迅速,各国研究和应用尚未在技术、方案和数据等标准上达成统一,国内行业参与者对微生物组也存在认识不足,对微生物组相关新方法、新技术、新理论等还未能充分掌握和使用。除此之外,已有的一些标准和指南,内容过于简单,实操性也不足,这不仅给科研数据的整合造成了困难和资源浪费,还给相关企业进行不良竞争、以次充好提供了机会。更重要的是,我国尚缺乏微生物组相关的国家标准,国家微生物组计划仍处于筹备过程。在此背景下,中国生物工程学会、中国科学院微生物研究所于2019年6月至2020年3月,共同设立了“微生物组测序与分析专家共识”专项研究课题。中国生物工程学会组织了微生物组相关领域的27位专家以及来自行业内的30多位专业人员,通过分成4个项目小组、召开4轮研讨会后,最终形成了涵盖从微生物采集与保存、DNA提取与建库、高通量基因测序和数据分析以及质控标准品等全流程的“微生物组测序与分析专家共识”。本专家共识具有较强可参考性和可操作性,不仅能指导国内科研和产业机构规范进行微生物组相关产、学、研,还能为国家相关职能部门提供可参考的技术依据,保障规模型和规范化的企业利益,加强行业自律,避免不规范的企业扰乱市场,最终促进微生物组相关产业的良性发展。     

基于能值分析的城市生态系统健康评价——以包头市为例

城市生态系统健康是城市生态学界近年来的研究热点和前沿.采用能值评价方法,结合城市生态系统作为复合系统所具有的生态服务功能,明确提出基于能值进行城市生态系统健康评价的理论框架和技术路线,得出表征城市健康程度随时间的变化走向和比较意义.针对城市生态系统健康表征特性,采用4个要素,即活力(V)、组织结构(O)、恢复力(R)和服务功能维持(F), 构建了评价城市生态系统健康的新的能值指标--城市健康能值指标(EUEHI),并将EUEHI应用于包头城市生态系统健康评价中,并比较了其他5个城市的EUEHI.结果显示2000～2004年包头健康程度总体呈现上升状态,健康等级不断提高,但同中国其他城市之间尚有距离,健康程度仍处于较低水平.这说明近几年包头重视改变资源结构和利用效率,使得城市生态系统在生态系统服务功能维持方面得到不断改善.同时,包头作为老工业城市组织结构尚不完善,环境负荷大,生态系统承载力逐年降低,因此仍需从降低环境胁迫入手,逐步降低城市生态系统干扰,使其恢复力得以提高,增加系统反弹恢复的容量,使之恢复维持结构与格局的能力,实现城市健康和谐发展.     

银粉背蕨配子体及幼孢子体发育的研究

银粉背蕨是一种小型观赏蕨类植物,但目前我国对该蕨的研究还不够成熟。本文利用改良Knop's培养基和腐殖土培养银粉背蕨的孢子,观察其配子体及幼孢子体形态发育特征,并研究了其配子体发育的最适培养基pH值。研究结果显示：（1）银粉背蕨孢子黄褐色,具三裂缝,极面观三角圆形,赤道面观为近半圆形,孢子具网状纹饰;孢子萌发为书带蕨型;原叶体发育为水蕨型;颈卵器和精子器为薄囊蕨型;成熟原叶体为对称的心脏形,不具毛状体;上述特征为银粉背蕨孢子和配子体发育的稳定特征。（2）培养基pH值在7.0~9.0时随着碱性的增强,银粉背蕨孢子萌发和配子体生长发育速度逐渐增加。（3）利用腐殖土培养银粉背蕨孢子,7~8周可发育成幼叶,成苗率达90%,成苗健壮,根系发达,是扩繁银粉背蕨的适宜方式。本文为资源植物银粉背蕨人工繁殖和演化研究提供科学依据。     

真核表达载体与逆转录病毒介导离体成肌细胞中人神经营养素-3基因转移效果比较

神经营养素3(Neurotrophm 3,NT-3)可防止多种神经元的退化变性。是有临床前景的多肽药物。但由于它不能穿过血脑屏障,利用可高效表达NT-的工程细胞作脑移植是将来实现NT-3治疗中枢神经系统损伤的重要途径经之一。为了解何种方法介导NT-3基因转移效果更好,我们比较了真核表达载体pCMV4与逆转录病毒I XSN介导离体成肌细胞中人NT-3(hNT-3)基因转移后hNT-3 mRNA的表达水平和(?)清液中hNT-3的生物活性。