EMBOSS和EMBnet

笔者撰写的“EMBOSS软件包序列分析程序实例”一文,已经在《生物信息学》期刊2021年第19卷第1期发表。此文介绍欧洲分子生物学开放软件包(European Molecular Biology Open Software Suite, EMBOSS)。EMBOSS是欧洲分子生物学网络组织(European Molecular Biology Network, EMBnet)于上世纪九十年代末启动的以欧洲国家为主的国际合作项目,是生物信息学领域中较早投入使用的大型开源软件包。本文基于笔者亲身经历,回顾EMBOSS项目的来龙去脉,讲述EMBnet三十多年来的发展历程,及其对生物信息开发、服务和教育培训等方面的贡献,从某个侧面为读者特别是年轻读者展示生物信息学发展早期的一段历史。     

安可信银离子免洗手消毒液的效果及安全性

目的评价一种以乙醇和银离子为主要成分的免洗手消毒液(安可信)的效果及其安全性。方法采用悬液定量杀菌试验、消毒剂对手消毒现场试验、急性经口毒性试验和小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验等方法,研究该免洗手消毒液杀菌效果以及安全性。结果银离子浓度为41.6 mg/kg、乙醇含量为54.4%(w/w)的该免洗手消毒液作用1 min,对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌平均杀灭对数值>3.00;对白假丝酵母菌的平均杀灭对数值>4.00。该免洗手消毒液原液经37 ℃恒温培养箱保存3个月后,样品乙醇含量下降率为0.37%,银离子含量无下降。该免洗手消毒液对小鼠急性经口毒性LD₅₀>5 000 mg/kg,对新西兰家兔皮肤无刺激性,小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验结果为阴性。结论安可信银离子免洗手消毒液对细菌和真菌具有较好消毒作用;对人体无皮肤刺激;各项指标均符合国家要求。     

传染性单核细胞增多症患者外周血T细胞亚群检测及临床意义

目的检测传染性单核细胞增多症(IM)患者及非本病的发热患者外周血T淋巴细胞亚群,探讨EB病毒感染导致的传染性单核细胞增多症的免疫反应机制及与非本病发热患者的鉴别诊断价值,同时通过检测患者血液中的EBV-DNA载量加以确证。方法选取确诊为传染性单核细胞增多症的患者30例(IM组),非传染性单核细胞增多症的发热患者30例(对照组)。应用流式细胞技术检测患者外周血中淋巴细胞亚群,同时应用荧光定量PCR技术检测血清EBV-DNA载量,采用卡方检验及Mann-Whitney检验进行组间差异分析。结果 IM组与对照组患者T淋巴细胞亚群相比,CD8~+T淋巴细胞所占比例显著升高(Z=1.776,P0.001),CD4~+T淋巴细胞所占比例降低(F=4.008,P0.050),同时CD4~+/CD8~+比例明显下降(Z=6.653,P0.001)。IM组EBV-DNA病毒载量显著高于对照组,差异具有统计学意义(P0.050)。结论传染性单核细胞增多症患者外周血T淋巴细胞亚群主要以CD4~+T淋巴细胞及CD8~+T淋巴细胞的变化为主,T淋巴细胞亚群结合血清EBV-DNA病毒载量的联合检测对IM及非本病的发热患者具有鉴别诊断价值。     

大连地区分泌型与非分泌型母亲母乳菌群结构的差异

目的探讨大连地区分泌型和非分泌型母亲哺乳期间母乳菌群的主要差异。方法于大连市妇幼保健院纳入42名志愿者产妇,收集其产后第6天的母乳样本。提取母乳样本DNA,并对包含rs601338和rs1047781单核酸位点多态性(SNP)的片段用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测并加以测序,以检测受试母亲岩藻糖基转移酶2基因(FUT2)的类型。采用16S rRNA高通量测序法对不同母乳样本中微生物的多样性进行分析,并且对不同母乳样本中的微生物丰度及类型展开探讨。结果母亲分泌型分布情况分析:42名志愿者中,36名母亲是分泌型,6名母亲是非分泌型。母乳菌群多样性分析:分泌型与非分泌型组母亲母乳菌群比较,发现反映组内差异的Alpha多样性指数(包括Ace、Chao1以及Shannon等)在2组间差异无统计学意义;通过使用主坐标分析,发现分泌型组和非分泌型组的距离相对较远,母乳菌群组内菌群结构类似,组间差异性较显著,说明母乳中的蛋白核心岩藻糖基化水平可明显改变母乳中菌群结构。乳汁菌群物种构成分析:从门水平分析,变形菌门与厚壁菌门为主要优势菌;从属水平分析,2组母乳菌群中的双歧杆菌属丰度差异较显著。相关性分析:分泌型母乳的菌群中相关基因的表达更强,说明分泌型母乳对菌群基因的表达有促进作用。结论母乳菌群构成在一定程度上受到母体FUT2基因类型,即母亲分泌型和非分泌型的影响。     

兰州兴隆山土壤微生物的分布及其相关特性分析

目的以兰州兴隆山不同区域的土壤微生物为研究对象,分析比较土壤微生物数量与土壤酶活性之间的相关性。方法利用不同方法测定土壤理化性质、微生物数量以及土壤相关酶活特性;采用三区划线法进行土壤微生物的分离与纯化,通过16S rDNA和ITS方法进行优势菌株鉴定。结果兰州兴隆山土壤中微生物菌群数量由多到少依次为细菌、放线菌、真菌。通过分离纯化后,对其中的2株优势菌进行了鉴定,初步推断X2为萎缩芽胞杆菌属(Bacillus atrophaeus)细菌,Z2为栎生青霉属(Penicillium glandicola)真菌。从酶活特性可知,阳面的土壤过氧化氢酶活性比阴面高;随着海拔高度的增加,过氧化氢酶活性呈现增加趋势;阳面的土壤脱氢酶活性总体比阴面高,并且随着海拔梯度的升高,土壤脱氢酶活性也在不断升高。从相关性分析可知,不同海拔土样间微生物数量与酶活性之间表现出明显的相关性。结论兰州兴隆山土壤微生物数量丰富,且细菌数量居多;不同阴、阳面土壤微生物的层次分布以及活性也各有不同。以上研究可为兰州兴隆山土壤生态系统演替等提供参考依据,并为土壤生态环境的治理做铺垫。     

叶下珠科珠子木属一新异名

岩生珠子木(Phyllanthodendron petraeum P. T. Li)和圆叶珠子木(P. orbicularifolium P. T. Li)均为中国广西壮族自治区特有种,二者曾被认为基于叶片质地与形状、叶脉特征、花盘腺体形状以及花柱开裂程度等一系列形态特征可进行区分,然而基于近年来查阅大量标本和野外考察工作认为二者实为同种,故在此将后者处理为前者的异名。     

抗生素诱导的呼吸道菌群缺失对小鼠RSV感染的影响

目的探究抗生素雾化暴露引起的呼吸道菌群缺失对小鼠呼吸道合胞病毒(RSV)感染的影响,为临床合理使用抗生素提供指导意见。方法32只BALB/c小鼠分为2组:雾化ddH₂O对照组和雾化ABX组合抗生素组,处理6 d后,进行细菌16S rRNA基因PCR检测,构建呼吸道菌群缺失小鼠模型。上述2组组内再随机分为2小组,即PBS对照组(ddH₂O+PBS,ABX+PBS)和RSV感染组(ddH₂O+RSV,ABX+RSV),饲养至第14天。检测和分析各组小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中的炎症细胞和相关细胞因子(TNF-α、IL-8、IL-10及MCP-1)的数量和水平,观察肺组织病理学状况及检测病毒载量。结果BALF中细菌DNA提取和16S rRNA基因PCR检测显示,雾化ABX组合抗生素处理能够有效地剔除呼吸道菌群。BALF中炎症细胞和相关细胞因子检测显示,ABX+RSV组炎症细胞总数明显增多(P<0.05),分类以巨噬细胞和淋巴细胞为主;且细胞因子TNF-α、IL-8、MCP-1及IL-10水平显著升高(均P<0.05)。肺部HE染色显示,感染RSV后ddH₂O+RSV组和ABX+RSV组小鼠肺部损伤明显加重(均P≤0.01),与ddH₂O+RSV组相比较,ABX+RSV组的病毒载量明显升高(t=2.7160,P=0.0217)。结论雾化ABX组合抗生素不仅能够有效地剔除呼吸道菌群,而且明显增加了小鼠感染RSV的风险,导致呼吸道炎症加重,以及病毒载量升高。     

内质网膜复合亚基3调控内质网应激影响人畸胎瘤细胞的存活

内质网膜蛋白复合物（endoplasmic reticulum membrane complex,EMC）在跨膜蛋白质的生物发生和膜整合中发挥重要作用。内质网膜复合亚基3(endoplasmic reticulum membrane complex 3,EMC3)是EMC的重要组成部分,但其在生殖细胞中发挥的作用未见报道。本研究通过实时荧光定量PCR法检测18周龄小鼠睾丸、肺、脾、下丘脑组织中的EMC3 mRNA表达水平差异。结果显示,小鼠睾丸中EMC3 mRNA表达水平较高。体外培养人畸胎癌细胞NCCIT,通过不同浓度衣霉素诱导细胞产生内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS),应用实时荧光定量PCR法、蛋白质印迹法检测其中EMC3、葡萄糖调节蛋白78(glucose regulatory protein,GRP78)、CCAAT-增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT-enhancer-binding protein homologous protein,CHOP)的mRNA及其蛋白质表达水平。结果显示,相对于对照组,EMC3、GRP78、CHOP的mRNA与蛋白质水平表达极显著升高(P< 0.01),表明衣霉素成功诱导了NCCIT细胞产生内质网应激,EMC3在衣霉素诱导的内质网应激的精原细胞中,mRNA与蛋白质水平表达升高。以NCCIT细胞cDNA为模板,利用PCR法扩增EMC3基因片段,并将其与pRK5-myc载体连接,构建pRK5-myc-EMC3重组质粒,经双酶切鉴定及DNA测序表明：pRK5-myc-EMC3重组质粒构建成功。将重组质粒和空载体分别转染至NCCIT细胞中进行表达,应用实时荧光定量PCR法与CCK8法检测细胞中GRP78、CHOP的mRNA转录水平以及细胞活力。结果显示,EMC3转染组的GRP78、CHOP的mRNA水平表达显著升高(P< 0.05),细胞活性极显著降低(P< 0.01),表明EMC3可以在NCCIT细胞中调控内质网应激并抑制细胞存活的发生。综上表明,过表达EMC3能够在精原细胞中调控内质网应激抑制细胞存活,EMC3可能在精原细胞的内质网应激中发挥重要作用。     

短波紫外线照射对‘金都’火龙果采后保鲜的影响

以‘金都’火龙果(Hylocereus polyrhizus ‘Jindu’)果实为试材,采用波长254 nm紫外杀菌灯为辐射源,给予不同剂量短波紫外线(Ultraviolet-C,UV-C)照射处理,探讨低剂量UV-C对火龙果采后保鲜的影响及作用机理。结果表明,不同剂量UV-C照射处理能有效抑制‘金都’火龙果果实腐烂和电导率上升,降低果实TSS含量,其中1.0 kJ·m–2紫外线辐照效果最好。1.0 kJ·m–2 UV-C处理能极显著提高贮藏期火龙果的SOD和CAT活性,显著提高贮藏早中期的几丁质酶活性和PPO活性,β-1,3葡聚糖酶活性在贮藏后期也显著高于对照,但降低了火龙果贮藏中期(第6天)的POD活性。此外,1.0 kJ·m–2 UV-C处理显著提高火龙果贮藏期H2O2含量(除第6天外),对果实的失水率无影响。采后火龙果应用适当剂量UV-C照射可提高抗病性,延长贮藏保鲜期。     

幼虫密度和温度对水芹叶象甲未成熟阶段生长发育的影响

[目的]为明确不同幼虫密度和不同温度条件对水芹叶象甲Hypera sp.未成熟阶段生长发育的影响.[方法]在室内条件下对不同幼虫饲养密度和不同温度条件饲养的水芹叶象甲未成熟阶段(卵、幼虫、预蛹和蛹)的存活和生长发育进行研究.[结果]幼虫密度对水芹叶象甲幼虫、预蛹和蛹的存活和生长发育均具有显著影响.水芹叶象甲幼虫、预蛹和蛹在50头/盒的密度条件下的存活率均显著高于其它密度条件,且发育历期显著短于其它密度条件.此外,各密度条件下的雌蛹重均显著重于雄蛹重,但性比(♀/♂)不受密度条件的影响.温度条件对水芹叶象甲卵、幼虫、预蛹和蛹的存活和生长发育亦均具有显著影响.27℃条件下的幼虫和蛹的存活率均显著高于其它温度条件,1龄幼虫在30℃条件下的存活率显著高于其它温度条件,而3龄幼虫在27℃条件下的存活率显著高于其它温度条件,但温度条件对2龄幼虫的存活率无显著影响.水芹叶象甲各龄期幼虫及各虫态的发育历期随着温度升高而显著缩短.[结论]幼虫饲养密度和温度是影响水芹叶象甲种群变化的重要因子,这将为分析水芹叶象甲种群动态变化规律,以 及提高该虫的预测预报和综合防控水平提供依据.