Kluyveromyces marxianus发酵己糖和戊糖生产乙醇

对利用底物广泛的乙醇发酵菌株马克斯克鲁维(Kluyveromyces marxianus)DL1菌株与工业用乙醇发酵菌株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)6525利用己糖(葡萄糖、甘露糖、半乳糖)和戊糖(木糖、阿拉伯糖)的情况进行对比研究。结果发现:以己糖为底物时,K.marxianus DL1均表现出细胞生长快、乙醇得率高的特点;在不通气、糖20 g/L条件下,K.marxianus DL1的最大乙醇质量浓度均比S.cerevisiae 6525高出10%左右,细胞量及乙醇生产强度分别是S.cerevisiae 6525的近2和1.7倍。当以戊糖为底物时,K.marxianus DL1可以利用木糖和阿拉伯糖;在不通气、糖20g/L条件下,K.marxianus DL1利用木糖产木糖醇和乙醇,乙醇终质量浓度可达7.68 g/L,木糖醇质量浓度为9.12 g/L;以阿拉伯糖为发酵底物时,阿拉伯糖醇的产量可达6 g/L左右;而S.cerevisiae 6525不能利用戊糖。马克斯克鲁维酵母比酿酒酵母更适合纤维乙醇生产。     

胶州湾大气活性硅酸盐干沉降特征及其生态效应

大气沉降作为陆源物质输送入海的重要途径之一,已成为国际上大气科学、海洋科学与环境科学交叉研究的热点之一。大气中的生源要素沉降入海后可能会对海洋生态系统产生重要影响。基于此,选择我国北方的一个典型海湾——胶州湾,采集了为期一年(2015年6月至2016年5月)的气溶胶总悬浮颗粒物(TSP, Total Suspended Particulate)和干沉降样品,测定了其中活性硅酸盐(SiO_3-Si, Reactive Silicate)的含量,在此基础上分析了大气中SiO_3-Si的浓度、干沉降通量和干沉降速率(V_d, Dry Deposition Velocity),并初步评估了其沉降入海的生态效应。结果表明:胶州湾大气TSP中SiO_3-Si的年均浓度为(1.98±1.22) nmol/m~3,呈夏秋季低,冬春季高的显著季节分布特征。大气SiO_3-Si浓度由青岛沿岸至黄、东海呈明显下降梯度,结合相关性分析,表明亚洲沙尘的远距离传输和矿物尘土再悬浮是中国东部陆架边缘海大气SiO_3-Si的主要来源。胶州湾气溶胶SiO_3-Si干沉降通量为8.48 mmol m~(-2) a~(-1),沉降负荷达87.8 t/a,显著高于同期湿沉降,可占胶州湾SiO_3-Si外源输入(包括干湿沉降和河流输入)的10.3%,表明干沉降是胶州湾SiO_3-Si的重要输入源之一。干沉降中较低的Si:N摩尔比(0.16±0.22)暗示大气干沉降可能是导致较长时间以来胶州湾水体Si限制的一个重要潜在因素,根据Redfield比值估算干沉降带来的SiO_3-Si输入可以支持674 mg C m~(-2) a~(-1)的新生产力,可占胶州湾新生产力的5.3%,表明大气SiO_3-Si的干沉降会对胶州湾生态系统产生一定影响。本研究系统解析了胶州湾大气SiO_3-Si的干沉降特征,首次评估了气溶胶SiO_3-Si的干沉降负荷在胶州湾外源输入中的重要性,对深入理解近海Si的生物地球化学循环过程具有重要意义。     

声触诊组织定量成像联合声诺维超声造影对乳腺BI-RADS 4类结节的鉴别诊断价值

摘要 目的：探讨声触诊组织定量成像（VTIQ）联合声诺维超声造影对乳腺BI-RADS 4类结节的鉴别诊断价值。方法：将我院2018年6月至2019年12月门诊及住院诊治的90例女性乳腺结节患者作为研究对象,利用VTIQ超声弹性成像技术,获取剪切波速度最大值（SWVmax）、剪切波速度最小值（SWVmin）、剪切波速度平均值（SWVmean）,声诺维超声造影评估病灶回声、形态、血管充盈情况。以手术病理或超声引导穿刺活检病理结果作为金标准,分析VTIQ超声弹性成像联合声诺维超声造影对乳腺BI-RADS 4类结节的鉴别诊断价值。结果：90例患者（90个乳腺结节）中,经手术病理检查62例,经超声引导穿刺活检28例,其中良性结节48例,恶性结节42例。乳腺BI-RADS 4类良性及恶性结节的SWVmax、SWVmin及SWVmean比较有统计学差异（P<0.05）;以SWVmax≥3.83 m/s作为截断点,鉴别诊断乳腺BI-RADS 4类良恶性结节的曲线下面积（AUC）、敏感度、特异度分别为0.875、83.33%、91.67%,均高于SWVmin及SWVmean。SWVmax、声诺维超声造影与联合诊断的准确率比较无统计学差异（P>0.05）。SWVmax联合声诺维超声造影检查在鉴别诊断乳腺BI-RADS 4类良恶性结节的AUC、敏感度、特异度分别为0.914、95.24%、87.50%,诊断效能最佳。结论：声诺维超声造影、VTIQ超声弹性成像在乳腺BI-RADS 4类结节鉴别诊断中有一定的价值,VTIQ超声弹性成像的SWVmax参数诊断效能优于SWVmin及SWVmean,VTIQ超声弹性成像联合声诺维超声造影可提升乳腺BI-RADS 4类结节鉴别诊断效能。     

棉花磷脂酶C基因的克隆及参与油脂代谢的功能分析

以陆地棉胚珠和纤维为实验材料,利用RT-PCR技术克隆得到磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)基因(GhPLC,GenBank登录号:KR154219),将棉花磷脂酶C基因转化拟南芥,分析其在油脂代谢过程中的重要作用。测序鉴定显示,GhPLC基因的全长开放读码框为1 524bp,编码包含508个氨基酸的蛋白质,理论分子量约为55kD。序列比对分析显示,GhPLC属于典型的碱性磷酸酶超家族的磷脂酶。利用pET32a-GhPLC原核表达获得分子量约为55kD左右的重组蛋白GhPLC;酶活力分析显示,重组GhPLC蛋白具有较高的将卵磷脂(PC)催化为二酰甘油(DAG)的酶活力。半定量RT-PCR结果表明,GhPLC基因参与棉花种子和纤维发育过程。构建植物过量表达载体35S∷GhPLC并转化哥伦比亚野生型拟南芥,转基因拟南芥中GhPLC基因的表达和PLC酶活力显著提高,且转基因拟南芥种子的油脂含量提高了5.3%。     

菊粉酶基因的异源表达、分离纯化及酶学性质

为进一步提高菊粉酶在生物技术领域的应用,研究了来源于马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus YX01的菊粉酶性质。通过在毕赤酵母GS115宿主细胞中异源表达该菊粉酶基因(inu),获得了一种外切型菊粉酶,经聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)验证其分子量为86.0 k Da。进一步在该菊粉酶上增加6个His标签,采用聚乙二醇(PEG)20 000透析浓缩和Ni-NTA Agarose静态亲和吸附作用的方法,完成菊粉酶的分离纯化,纯化倍数和酶回收率分别为3.6和33.1%。比较发现粗酶液与纯酶的酶学性质相似,且菊粉酶的最适反应温度为60℃,最适p H值为4.62,并测得该酶的Km和Vmax值,以菊粉为底物时,Km和Vmax值分别为80.53 g/L和4.49 g/(L·min);以蔗糖底物时,Km和Vmax值分别为183.10 g/L和20.20 g/(L·min)。金属离子Mn2+、Ca2+、Cu2+、Zn2+和Fe2+对酶活力具有不同程度的抑制作用,其中Cu2+、Zn2+和Fe2+的抑制作用最为显著。这些研究为进一步提高菊粉酶在工业化的应用奠定了基础。     

果蝇odd蛋白的原核表达及多克隆抗体的制备研究

odd是一个新发现的心脏特异表达基因。为了进一步研究odd在心脏发育中的功能,根据已报道的odd基因序列,以果蝇cDNA文库为模板进行PCR扩增,将所得的odd部分编码区序列连接到pET-28a载体上构建原核表达载体;重组子经酶切测序鉴定后,转化到大肠杆菌BL21菌株,IPTG诱导融合蛋白表达,Ni-IDA凝胶柱亲和纯化,纯化后的His-odd融合蛋白免疫新西兰大白兔以制备多克隆抗体,Western Blot检测抗体活性。结果表明,获得了odd原核表达重组融合蛋白以及高效价的、特异性兔抗Odd多克隆抗体,为后续的odd功能研究奠定了基础。     

斑马鱼心脏发育标记基因Wnt11的多克隆抗体制备

Wnt11为Wnt家族的成员,是参与Wnt信号途径调控的转录因子,对心脏的正常发育起着非常重要的作用.根据已报道的Wnt11基因序列,通过RT-PCR从斑马鱼心脏组织中得到Wnt11部分编码区序列,将其连接到pGEX-4T-1原核表达载体上.经酶切及测序鉴定后,质粒构建成功,将重组质粒(pGEX-4T-Wnt11)转化E.coli BL2l,通过IPTG诱导表达出融合蛋白,采用谷胱甘肽琼脂糖珠亲和纯化.将纯化的融合蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,并用Western Blot检测抗体的效价和特异性.结果显示,获得了Wnt11原核表达重组融合蛋白及高效价的特异性兔抗Wnt11多克隆抗体,为Wnt11功能的进一步研究奠定了基础.     

利用核糖体工程选育丙酮丁醇菌提高丁醇产量

利用核糖体工程技术对丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum L7进行诱变筛选,以获得丁醇高产菌株。使用链霉素诱变C.acetobutylicum L7并结合设计的平板转接逐次提高链霉素浓度的筛选路线,获得丁醇产量较高的菌株S3。结果表明,S3丁醇产量为(12.48±0.03)g/L,乙醇产量为(1.70±0.07)g/L,相对于原始菌分别提高了11.2%及50%;丁醇/葡萄糖转化率由原始菌的0.19提高到0.22,丁醇生产率达到0.24 g/(L.h),相比提高30.5%;耐受丁醇浓度由原始菌的12 g/L提高到14 g/L;发酵液粘度下降到4 mPa/s,同比降低了60%,利于后续分离工作的进行,降低发酵成本。进一步研究工作表明,S3菌株遗传稳定性良好。因此,核糖体工程技术是一种选育丁醇高产菌株的有效方法。     

德兴铜矿尾矿重金属污染对土壤中微生物多样性的影响

【目的】为更好地了解重金属污染与微生物多样性之间的相互作用关系,以江西德兴铜矿4#尾砂库为研究对象,采集野外实地样品共16件进行分析(包括尾砂样品以及周围农田和菜地土壤样品)。【方法】一方面对样品中可培养异养细菌进行平板计数,一方面采用变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)对样品中可培养和不可培养微生物分子生态多样性进行研究;同时采用PCA(Principle component analysis)方法分析样品理化性质、重金属及主要元素与可培养细菌数量及微生物多样性之间的相互关系。【结果】元素分析结果表明该尾矿区样品受到不同程度重金属Cu、Cd、Zn、Ni、Pb和Cr的污染;可培养异养细菌在尾砂样品中数量最少,在菜地和农田土壤样品中有明显增加;多样性指数(Shannon-Weaver index H)计算结果发现H最大值出现在距离尾矿中等距离、重金属浓度在中等程度的样品中。PCA分析结果表明可培养异养菌数量与理化性质如有机碳、有机质、含水率等相关性较大,重金属影响不明显;而多样性指数H除与上述理化性质相关性较大外,还受到重金属Ag、Zn、As、Pb、Ni、Cr等的影响,而在样品中含量普遍比较高的重金属如Cu、Cd等并不成为影响微生物多样性的主要因素。【结论】从这些长期受重金属污染的野外实地样品来看,以上结果说明不同重金属浓度对微生物多样性的影响可能并不是实验室研究的简单的线性关系。