新型甲氧苄啶耐药二氢叶酸还原酶DfrB7的生化分析与宿主菌耐药机制研究

[目的] 分析新型甲氧苄啶获得性耐药蛋白DfrB7的生化性质,探究其与B家族代表性的二氢叶酸还原酶（DHFR）对甲氧苄啶获得性耐药的生化基础。[方法] 构建系统进化树分析B家族DHFRs与新型DfrB7的进化关系。将dfr基因分别构建到pACYC184和pET15b（+）载体并转化到相应大肠杆菌中。使用微量肉汤稀释法确定克隆菌株对甲氧苄啶的耐药性。测定DHFRs使用NADPH作为质子供体催化二氢叶酸还原的酶活反应参数。通过等温滴定量热法测定甲氧苄啶的解离常数。[结果] 克隆到大肠杆菌中的新型dfrB7基因表现出对甲氧苄啶的高耐药表型。系统进化树确定了dfrB7编码B家族的DHFRs。检测并比较DfrB7和代表性DHFRs的酶活性质、抑制剂的亲和力,与染色体上DHFR相比,DfrB7与DfrB1均表现出显著降低的催化活性,通过生化实验证实B家族二氢叶酸还原酶对甲氧苄啶结合力极差。[结论] 新型dfrB7基因编码的DfrB7具有B家族二氢叶酸还原酶的普遍特征。B家族二氢叶酸还原酶赋予宿主菌对甲氧苄啶的获得性耐药与该酶对甲氧苄啶的低亲和力有关。     

桂林罗汉肚洞细菌群落的环境驱动机制及群落构建过程

[目的] 洞穴被认为是黑暗、寡营养的极端环境,是研究深地生物圈的天然实验室。洞穴内部小生境丰富,不同洞穴水文条件和环境因子等差异大,尽管微生物群落在不同的洞穴中均显示出较强的生境特异性,但对不同相态（固相和液相）环境样本中微生物群落的环境驱动机制以及群落构建的生态学过程的认识却十分薄弱。为了回答上述科学问题。[方法] 本文选择了桂林地区典型的喀斯特洞穴罗汉肚洞,针对洞穴中不同生境（岩壁、沉积物、水潭积水、滴水和地下河河水）进行系统采样以及16S rRNA扩增子的高通量测序分析和理化参数的测试。[结果] 结果表明洞穴中不同生境微生物群落结构具有显著的生境特异性。岩壁样品以放线菌门（Actinobacteria）为优势类群,沉积物中的优势类群则为酸杆菌门（Acidobacteria）,所有水样微生物群落均以g-变形菌纲（Gammaproteobacteria）为主。温度、风化指数以及SO₄^2-浓度显著影响罗汉肚岩壁和沉积物等固相样本中微生物的群落结构,其中USCg和假单胞菌属（Pseudomonas）与温度呈正相关,假诺卡氏菌属（Pseudonocardia）、土壤红色杆形菌（Solirubrobacter）和芽单胞菌属（Gemmatimonas）则与温度显著负相关。而滴水、水潭积水以及地下河河水等液相样本中微生物群落则与电导率（EC）和溶解氧（DO）的含量显著相关。细菌群落的共生网络具有明显的模块性,不同微生物类群间以正相关的合作关系为主,以共同抵抗洞穴中的极端条件。固相样本中群落构建确定性过程（48.75%）与随机性过程（51.25%）的贡献基本相等,但液相样本中微生物的群落构建则以随机过程占主导（64.76%）。[结论] 本研究结果首次揭示了洞穴微生物在不同相态样品中微生物群落的分布规律以及环境驱动机制、网络互作方式以及群落构建等生态学过程的差异,为深刻认识洞穴这一深地生物圈的微生物空间分布特征及微生物与环境之间以及不同微生物类群之间的相互作用提供了新的视角。     

特色桑资源ITS, TrnL-F, rps16序列与亲缘关系分析

为了更好地开发利用特色桑树品种,分析了龙桑、龙须桑等12个特色桑资源ITS、TrnL-F、rps16碱基序列的长度、G+C含量、亲缘关系、遗传距离及信息变异位点。结果表明,ITS间隔区(包括5.8S)全长为576~590 bp,G+C含量59.38%~60.17%;TrnL-F间隔区(包括TrnL内含子)全长为920~923 bp,G+C含量为34.02%~34.24%;rps16内含子全长为929~947 bp,G+C含量为32.51%~33.26%。亲缘关系分析显示,分支图首先将外类群—构树分出,紧接着分出的是新疆黑桑。再依次为咸丰长穗桑、钦州长果桑、神农华桑、广东大10、雅安白桑、斯里兰卡1号、湖北蒙桑4号、龙桑、和田白桑,龙须桑、剑持、小冠桑在分支树的最顶层。根据外类群确定法,新疆黑桑为原始类型,龙须桑、剑持、小冠桑为最进化类型。遗传距离分析显示,新疆黑桑、剑持、咸丰长穗桑、钦州长果桑、小冠桑与其他桑属材料的遗传距离分别为1.0~1.3、0.2~0.3、0.1~0.4、0.1~0.2、0~0.3,龙桑、斯里兰卡1号、雅安白桑、和田白桑、广东大10、龙须桑、湖北蒙桑4号与其他桑属材料间遗传距离差异不大。信息变异位点分析显示共有14个信息位点,占总位点数的0.5564%。变异主要发生在外类群—构树和新疆黑桑,且变异大多集中在ITS区域。ITS、TrnL-F和rps16三片段分析桑属的亲缘关系,信息位点不足,有待深入研究。     

丝状真菌中纤维素酶与半纤维素酶的合成调控简

综述了丝状真菌合成纤维素酶和半纤维素酶的相关调控研究进展。对最近研究文章分析发现：细胞外信号分子（C源、光信号）,转录因子以及染色质重建等对丝状真菌合成调控纤维素酶及半纤维素酶有重要影响。同时解析丝状真菌合成纤维素酶和半纤维素酶调控网络,以期为利用基因工程改造纤维素酶和半纤维素酶生产工业菌株提供理论指导。     

小檗碱与罗格列酮干预高脂饮食诱导大鼠非酒精性脂肪性肝炎的比较观察

目的:比较中药单体化合物小檗碱和噻唑烷二酮类药物罗格列酮对高脂饲料诱导大鼠非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的干预作用,探讨小檗碱成为天然胰岛素增敏剂的可能性。方法:雄性SD大鼠40只,随机分为4组,采用连续饲喂高脂饲料的方法诱导大鼠NASH,以预防给药的方式灌胃给予小檗碱(100 mg/kg体重)和罗格列酮(20 mg/kg体重),持续8周后取材。采用生化分析的方法检测大鼠血清胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、空腹血糖(FPG)及空腹胰岛素(FINS)并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。采用常规石蜡切片HE染色、冰冻切片油红O染色评估NASH的病理程度,用常规免疫组织化学方法检测了肝组织中PPAR-γ的表达。结果:小檗碱和罗格列酮均能较好的干预高脂饲料诱导大鼠NASH的病理过程。此外,二者均能改善大鼠胰岛素抵抗状态、上调肝组织中PPAR-γ的水平。结论:小檗碱和罗格列酮均能较好的改善高脂饲料诱导的大鼠NASH病理过程,二者共同的药理机制是改善胰岛素抵抗状态和上调肝组织中PPAR-γ的表达。该实验结果提示:小檗碱有望开发为具有胰岛素增敏作用的天然药物。     

以木质纤维素原料生产生物丁醇的研究进展

<正>为促进纤维素丁醇产业的发展,并为生物丁醇研究提供借鉴,文章介绍了生物丁醇发展的历史与其工艺流程,分析了纤维素丁醇生产中不同技术的优缺点以及瓶颈。同时结合生物炼制技术,提出提高其生产性能的建议。     

新疆干旱区植物藜的种子异型性及其萌发机理

新疆干旱区分布的植物藜(Chenopodium album)的种子有黑色和褐色两种类型。对藜的异型性种子从形态结构、不同环境因素及激素或化学物质对萌发的影响以及同工酶谱等方面进行了研究,并对其萌发及适应异质环境的机理进行了讨论。结果表明:(1)藜的异型性种子在形态结构、萌发休眠特性等方面都存在明显差异:黑色种子种皮厚且硬,休眠,萌发慢,萌发率低;褐色种子种皮薄而软,不休眠,萌发快且萌发率高;(2)黑色种子的休眠可通过切除胚根外缘种皮得以完全解除;(3)赤霉素、乙烯利对黑色种子的萌发无明显促进作用;KNO3可较显著促进黑色种子的萌发;协同使用乙烯利和KNO3时,可显著提高黑种子萌发率,完全打破休眠;(4)黑色种子和褐色种子的酯酶、过氧化物酶及过氧化氢酶同工酶谱带存在差异;(5)黑色种子的萌发需要光照,而褐色种子则对光不敏感;低温贮藏对二者的萌发均无显著影响,尽管黑色种子的萌发率有波动。研究结果初步显示黑色种子的休眠是内源(胚)和外源(种皮)因素共同所致。藜的种子异型性及其萌发机理的形成是其对新疆干旱区异质化环境的高度适应。     

甘肃小陇山华山松群落灌木层优势种种间关联性分析

通过野外大量调查,选取小陇山华山松林55个样方中的20个常见物种,运用多物种复合关联VR,χ2检验,Pearson相关系数和Spearman秩相关系数和关联测度等测算和综合分析群落的种间联接关系,结果表明:(1)多物种关联性(VR)的分析表明华山松林主要组成成员间的关系以正关联为主,说明华山松群落主要种群对生存环境的需求是一致的;(2)20个常见种种对中以华山松-锐齿栎、华山松-栓皮栎、华山松-辽东栎等种对之间呈正关联;锐齿栎-栓皮栎、锐齿栎-盐肤木等呈现负关联;黑刺菝葜、多毛樱桃等为独立关系等,是群落内环境的体现,是群落内环境异质性的表征;(3)依据华山松林种间关系的不同性质把组成群落的20个常见种归纳为3个生态种组,即正关联组、负关联组和独立组;(4)种间关联的研究结果对华山松群落的生境监测、营林管理、林区道路景观再造中的树种选择和配置有一定的实际指导意义。     

短命植物东方旱麦草Rubisco大亚基基因（rbcL）的克隆及表达分析

利用PCR、DNA重组、原核与真核生物表达等技术从新疆短命植物东方旱麦草（Eremopyrum orientale）基因组中扩增出Rubisco大亚基基因rbcL（GenBank登录号为FJ346562）,并构建了原核与真核表达载体pGEX4T-1-rbcL和pcDNA3-rbcL,随后分别在原核宿主BL21（DE3）和小鼠中进行了表达,并利用真核表达载体和纯化蛋白制备的抗体,对表达产物的特异性进行了Western印迹检测。结果表明：东方旱麦草的rbcL基因可读区包含1431 bp,与旱麦草rbcL基因的同源性达99.86%,推测编码476个氨基酸,分子量56 kD。该基因在BL21中以融合蛋白GST-RBCL形式表达并存在于包含体中,融合蛋白大小约为82 kD。RT-PCR检测到该基因在小鼠肝脏中的表达。利用真核表达载体与纯化融合蛋白进行联合免疫制备的RBCL抗体可与RBCL特异性地结合,这为短命植物东方旱麦草基因后续的免疫定位检测奠定了基础。     

圈养大熊猫乳中氨基酸组成的研究

为了认识大熊猫乳中氨基酸的组成特点,将大熊猫乳经6 mol/L盐酸水解后,用高效液相色谱测定了不同泌乳阶段的20个乳样的氨基酸组成.结果显示,大熊猫初乳中含量最高的氨基酸是谷氨酸,约为5.2 g/L;常乳和干乳期乳腺分泌物中含量最高的是脯氨酸;总氨基酸含量在泌乳2～10 d内变化不明显,平均值约为34 g/L;干乳期乳中氨基酸含量变化显著.