DNA分子标记技术及其在药用植物研究上的应用前景

ＤＮＡ分子标记技术及其在药用植物研究上的应用前景傅荣昭１邵鹏柱２高文远３孙勇如１１．中国科学院遗传研究所,北京１００１０１２．香港中文大学生化系香港·新界·沙田３．中国医学科学院、中国协和医科大学药用植物研究所北京１０００９４ＤＮＡ分子标记（ＤＮＡｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｓ）或称遗传标记（ｇｅｎｅｔｉｃｍａｒｋｅｒｓ）本质上是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异特征的ＤＮＡ片段。这...     

红裸须摇蚊幼虫肠道可培养细菌多样性及耐受重金属功能初步研究

红裸须摇蚊Propsilocerus akamusi为华北地区常见耐污种,广泛分布于各种水体中。本研究采用传统培养法对4龄红裸须摇蚊幼虫肠道内细菌种类进行分离,利用16S rRNA基因序列分析比对,结合菌落形态、系统进化分析等方法进一步鉴定菌株种类,同时探究可培养菌株对重金属（铜、镍）的耐受情况。结果表明,红裸须摇蚊幼虫在重金属铜暴露下的24 h-LC50、48 h-LC50、72 h-LC50、96 h-LC50分别为6304.86、403.59、29.33以及14.43 mmol/L,在重金属镍暴露下的24 h-LC50、48 h-LC50、72 h-LC50、96 h-LC50分别为339.52、182.18、102.59以及60.94 mmol/L。利用LB、NA、BHI、MC 4种培养基,从幼虫肠道分离纯化到16种不同遗传型细菌,分属2门 9科16属,其中优势菌门为变形菌门Proteobacteria。另外,丛毛单胞菌科Comamonadaceae丛毛单胞菌属Comamonas丛毛单胞菌Comamonas sp.对重金属铜和镍有良好耐受性。通过研究红裸须摇蚊幼虫肠道可培养细菌群落组成以及重金属胁迫下摇蚊幼虫肠道细菌群落生长情况,可为水生昆虫肠道菌群资源库的开发提供了一定的思路,也可为筛选出具备重金属代谢功能的细菌资源奠定基础。     

绿色畜禽产品质量安全的风险因素及对策建议

从养殖过程及养殖模式两个方面分析了影响绿色畜禽产品质量安全的风险因素,提出了保障绿色食品畜禽产品质量安全的措施和建议。     

基于信息技术的蛋白质识别研究

随着质谱技术和NMR等仪器测定技术的飞速发展,利用大规模质谱技术可以得到海量蛋白质的质谱数据。同时,利用NMR技术也可获得蛋白质的精确三维结构数据。这些数据以及面向这些数据的分析方法使得蛋白质组研究迅速发展,其基础理论和技术方法,都在不断地进步和完善。利用信息工程技术辅助生物学家开展面向质谱技术的高温量蛋白识别,面向NMR的蛋白质三维结构识别,以及功能发现研究,已经成为蛋白质组中的生命科学与信息科学交叉研究的热点和挑战问题。本文侧重从信息技术的角度对上述问题进行综述,并提出我们解决问题的思路和方法。     

用于生产重组蛋白药物的抗凋亡CHO宿主细胞株的建立

哺乳动物工程细胞在大规模培养生产重组蛋白时很容易发生细胞凋亡,从而导致生产过程提前终止,造成生产成本高昂。细胞代谢产物氨已被证明可以促进细胞凋亡,而线粒体膜整合蛋白Bcl-2可以通过促进线粒体膜完整性而抑制细胞凋亡。本实验应用谷氨酰胺合成酶加压系统在CHO工程细胞中高效表达中国仓鼠Bcl-2蛋白,使细胞具有抗凋亡能力的同时,利用谷氨酸和氨合成谷氨酰胺而有效降低培养基中氨的含量,从而达到抑制细胞凋亡的目的。     

分子生药学：一门新兴的边缘学科

分子生药学为生药学与分子生物学有机融合形成的新兴边缘学科。本文分析了分子生药学产生的背景、意义,介绍了分子生药学的研究内容,包括：生药分子鉴定、药用动植物的系统进化、药用动植物种质资源的评估及保存、药用动植物濒危机制及保护、药用植物活性成分的生物合成及调控、药用动植物的道地性及分子机理。认为分子生药学具有以下学科特色：（1）研究领域广泛,学科综合性很强;（2）次生代谢产物积累的研究贯穿分子生药学;（3）研究对象丰富多样,模式植物构建困难较大。简要介绍了分子生药学的常用技术方法,主要包括：DNA分析技术（分子杂交、分子标记技术、基因芯片、基因22程技术）、蛋白质分析技术、生物转化技术。指出分子生药学学科的发展呈现以下趋势：（1）学科理论体系进一步完善;（2）应用实践进一步加强;（3）生药资源永续利用的需求及技术发展导致特色领域成为热点,主要表现为分子鉴定稳步发展,biocoding成为分子鉴定的重要方向;次生代谢产物相关的功能基因组研究异军突起;基因组学、蛋白组学、代谢组学研究结果的整合和分析成为新热点;核心种质构建形成新思路和新方法。     

枯草杆菌可溶性YlyA蛋白的诱导表达与纯化研究

YlyA是枯草杆菌一种功能未知蛋白.本研究旨在建立可溶性YlyA的诱导表达体系和纯化方法,为其功能研究奠定基础.PCR扩增ylyA序列,将其克隆到pETMCSⅢ中构建表达载体pNG252,用IPTG诱导6×His-YlyA融合蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,对表达产物进行分析,最后对可溶性YlyA重组蛋白进行Ni2+-WTA亲和层析加以纯化.结果表明pNG252中ylyA的插入方向正确,序列无突变;用0.5 mmol/L IPTG,37℃诱导3 h时,YlyA虽高效表达,但为包涵体形式;调整诱导条件至0.05 mmoL/L IPTG,25℃,5 h时,高效表达的YlyA部分转为可溶性蛋白.纯化后的YlyA浓度达204.2119 μmoL/L;调整洗涤液中的咪唑浓度至15 mmol/L,pH至9,可使纯化蛋白的产量大幅提高.本文成功构建了YlyA高效可诱导表达载体,建立了可溶性蛋白的诱导表达条件,确立了Ni2+-NTA亲和层析纯化方法,所得的6×His-YlyA融合蛋白,可用于YlyA晶体结构和与功能分析.     

基于局部茎搜索的RNA二级结构预测算法

RNA的二级结构预测是生物信息学中一个已经有30多年历史的经典问题,基于最小自由能模型(MFE)的优化算法是使用最为广泛的方法．但RNA结构中假结的存在使MFE问题理论上成为一个NP-hard问题,即使采用动态规划等优化算法也会面临时间复杂度高的困难,同时研究还发现,由于受RNA折叠动力学机制以及环境因素的影响,真实的RNA二级结构往往并不处于自由能最小状态．根据RNA折叠的特点,提出了一种启发式搜索算法来预测带假结的RNA二级结构．该算法以RNA的茎为基本单元,采用启发式搜索策略在茎的组合空间中搜索自由能最小并且出现频率最高的RNA二级结构,该算法不仅能显著降低搜索RNA二级结构的时间复杂度,还有助于弥补单纯依赖能量预测RNA二级结构的不足．在多种类型的RNA标准数据集上进行了检验,结果表明,该算法在预测的精度上优于目前国际上几个著名的RNA二级结构预测算法并且具有较高的运行效率．     

卫星搭载对甘草种子萌发中生理特性的影响

为探讨卫星搭载处理对甘草种子萌发中生理特性的影响,本文运用卫星搭载技术对甘草种子进行太空诱变处理,考察了卫星搭载后甘草种子（卫星1号,GF）在干旱胁迫条件下,萌发过程中的发芽率、胚根长势、可溶性蛋白变化以及过氧化物酶和过氧化氢酶的活力,并与地面对照组种子（地面组,GN）进行了比较。结果表明,在干旱胁迫条件下（水势－1．0MPa）,飞行组种子的发芽率、胚根长势要高于地面对照组,其萌发过程中的过氧化物酶、过氧化氢酶活力也高于地面对照组。卫星搭载处理后,甘草种子的抗旱性能增强。     

经验改变大鼠听皮层神经元的特征频率

应用常规电生理学技术,以神经元的特征频率和频率调谐曲线为指标,研究大鼠听皮层神经元特征频率的可塑性. 结果表明,在给予的条件刺激频率和神经元特征频率相差1.0 kHz范围内,条件刺激可诱导50%以上神经元特征频率发生完全偏移,并可分为向频率调谐曲线的低频端偏移、高频端偏移,或两侧均可偏移三种类型. 其中,神经元的特征频率高、Q₁₀-dB值大和频率调谐曲线对称指数大于零的神经元,其特征频率偏向频率调谐曲线高频端的概率更高. 结果提示,经验可改变大鼠听皮层神经元的特征频率,为深入研究中枢神经元功能活动可塑性的机制提供了重要实验资料.