应用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱研究蛋白质中距离相关长程电荷转移:光合细菌天线复合体LH2与TiO2纳米颗粒超分子组装体个例初探

蛋白质在生物体内电荷转移过程中所起的作用迄今仍然是一个有争议的问题.其争论焦点是蛋白质在生物电荷转移过程中是否提供特殊的电子传递通道或者是仅仅作为普通的有机介质.应用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱研究由光合细菌天线分子和平均粒径为8 nm的TiO2组装而成的超分子系统中长程电荷转移.晶体结构研究表明,光合细菌天线分子具有由多个α-脱辅基和β-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的双层空心柱面体结构,其中α-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的小环状体套于β-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的大环状体中.小环状体的空腔直径约为3.6 nm.光合色素细菌叶绿素和β-胡萝卜素分子处于两环之间.细菌叶绿素距离外周胞质膜最近,预计为1 nm.本研究试图将TiO2纳米颗粒部分装入光合细菌膜蛋白的腔体中,探讨细菌叶绿素与TiO2纳米颗粒间进行的光致长程电荷转移,进而揭示蛋白质在电荷转移过程中所起的作用.实验观察到细菌叶绿素B850在LH2/TiO2中的基态漂白恢复的时间常数明显地比在LH2中短,应用长程电荷转移模型,将蛋白质视为普通介电媒体,由电荷转移速率推算得到细菌叶绿素与TiO2纳米颗粒最近表面的距离为0.6 nm,表明TiO2纳米颗粒已经成功地部分装入光合细菌天线分子的空腔中.     

Isolation and characterization of microsatellite markers in the sacred lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.)

The sacred lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.) is an aquatic plant of economic and ornamental importance in China. From an (AG)_n‐enriched genomic library, 24 microsatellites were isolated and identified by using the (fast isolation by the AFLP of sequences containing repeats) FIASCO protocol. Eleven loci showed polymorphism with two to six alleles per locus. These markers yielded 42 alleles in a survey of 32 accessions of the sacred lotus. Eleven effective primer pairs of simple sequence repeats were designed and will be used as genetic markers to evaluate the fine‐scale population structure of the sacred lotus in the future.     

控温条件下C3、C4草本植物碳同位素组成对温度的响应

采取人工控制实验,探讨了6种C3、C4草本植物在昼/夜温度指标为20/12℃!36/28℃的范围内植物碳同位素组成(δ13C)及其对温度变化的响应,并结合植物比叶面积(SLA)、胞间CO2浓度(ci)与环境CO2浓度(ca)的比值、碳同化率(净光合速率Pn/胞间CO2浓度ci)等光合生长指标对植物δ13C的影响进行了分析。结果表明:所有C3、C4植物样品的δ13C值分别变化在-28.3‰!-32.1‰和-14.4‰!-17.6‰之间;在C3植物中,油菜δ13C值分布范围最集中,位于-31.1‰!-32.1‰之间;C4植物中,谷子δ13C值分布范围最窄。在控制的温度范围内,3种C3植物的平均δ13C值随温度升高而显著变低,而C4植物δ13C平均值与温度呈先增大后减小的抛物型关系,但线性回归结果未达到显著水平(P0.05)。单个植物种的δ13C值对温度的响应不同,茄子、高粱的δ13C值与温度呈线性负相关,其它4种植物与温度均呈二次抛物线关系,这可能与不同植物种具有不同的光合最适温度以及植物δ13C分馏对温度变化的敏感程度不同有关。     

内源性硫化氢对慢性应激结肠高动力的影响

本文旨在探讨内源性硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)与慢性应激大鼠结肠高动力的关系。大鼠随机分为慢性避水应激(water avoidance stress,WAS)组和假避水应激(sham water avoidance stress,SWAS)组,记录大鼠每日1 h应激期间大便粒数,连续10 d;分别制作结肠平滑肌条,使用生物机能实验系统记录两组肌条自发性收缩活性以及SWAS组H2S合成酶抑制剂预处理后收缩活性;测定结肠内源性H2S的产生浓度;采用免疫组化和Western blot等方法观察结肠内源性H2S合成酶分布及表达。结果显示,WAS组大鼠应激期间大便粒数、结肠肌条收缩的曲线下面积(area under the curve,AUC)均高于SWAS组(P0.05);WAS组结肠内源性H2S产生量明显低于SWAS组(P0.001);H2S合成酶胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase,CSE)在纵行肌条和环形肌条细胞浆、肌间神经元细胞核中强表达,胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-β-synthase,CBS)主要表达于肌间神经元胞浆;与SWAS组相比,WAS组大鼠结肠(去除粘膜及粘膜下层后)CBS和CSE的表达下调(P0.001);H2S合成酶抑制剂明显增加SWAS组肌条收缩的AUC(P0.001)。以上结果表明,内源性H2S合成酶表达下调、H2S合成减少是慢性应激结肠高动力的原因之一。     

嗜水气单胞菌群体感应信号分子AI-2的细胞外生物 合成及活性检测

【目的】对嗜水气单胞菌群体感应信号分子AI-2进行细胞外生物合成及活性检测。【方法】对LuxS、MtnN-1、MtnN-2蛋白进行氨基酸序列分析、表达及纯化。以S-腺苷同型半胱氨酸(SAH)为底物,利用纯化的LuxS分别与MtnN-1及MtnN-2蛋白共同作用合成AI-2,并利用哈维氏弧菌报告菌株BB170检测AI-2活性。【结果】嗜水气单胞菌培养液上清中AI-2活性在8 h达到空白对照的16.96倍。氨基酸序列分析表明,嗜水气单胞菌与水生病原菌哈维式弧菌和迟钝爱德华氏LuxS一致性达到76%以上,MtnN-1与MtnN-2氨基酸序列一致性为26.37%,其中MtnN-2与哈维氏弧菌和迟钝爱德华氏菌Pfs一致性达到53%以上。成功表达及纯化了LuxS、MtnN-1和MtnN-2蛋白,细胞外LuxS和MtnN-1共同作用合成的AI-2活性是空白对照的45.04倍,LuxS和MtnN-2共同作用合成的AI-2活性是空白对照的63.62倍。【结论】嗜水气单胞菌能够合成信号分子AI-2。MtnN-1和MtnN-2氨基酸序列尽管存在较大差异,但两者均能与LuxS共同催化AI-2的细胞外生物合成。     

常用麻醉剂对麻醉小鼠超声心功能的影响

目的:比较常见的多种麻醉剂对小鼠心脏超声结果的影响。方法:C57BL/6小鼠25只,随机分5组,每组5只。首先在清醒状态下,借助小动物高频超声系统(Vevo2100)评价小鼠心功能,然后分别用戊巴比妥钠、水合氯醛、三溴乙醇、氯胺酮/地西泮及异氟烷麻醉,再次对心功能进行评价。比较6种不同处理情况下,超声反映的小鼠心功能的差异。结果:与清醒状态相比,5种麻醉方式下,小鼠的心率及心功能均有不同程度降低。其中,戊巴比妥钠、水合氯醛、三溴乙醇及异氟烷麻醉组的左心收缩功能显著降低(P0.01),而氯胺酮/地西泮麻醉的小鼠与清醒组相比,收缩功能无明显差异(P0.05),但其余参数也有显著差异(P0.01)。结论:不论何种麻醉方式,都会对小鼠心率及心功能造成一定影响,但其同组内仍具有可比性;因此应根据现实条件及实验需要选择麻醉剂,并贯彻始终,保持试验中麻醉条件的一致性。     

介绍一种兔VX2肿瘤的传代和接种方法及其应用经验和体会

目的:介绍一种兔VX2肿瘤的传代和接种方法及其应用经验和体会,从而更好的利用此模型进行生物医学研究。方法:从荷瘤新西兰大白兔取活性良好的肿瘤组织块,制备肿瘤细胞悬液,过滤后接种于健康成年新西兰兔左后肢肌肉内。通过一般观察、MRI和大体及病理学切片对肿瘤进行验证。结果:肿瘤传代和接种后生长良好,MRI、大体及组织学验证保持了VX2的肿瘤特点。结论:本研究介绍的兔VX2肿瘤的传代与接种方法稳定、可靠,值得大家推广和应用。     

稳定高表达和干扰Nodal基因黑色素瘤细胞株构建及EMT表型鉴定

目的:构建稳定过表达及稳定干扰Nodal的黑色素瘤细胞B16细胞株,并鉴定其EMT表型,用于研究Nodal诱导黑色素瘤EMT的现象及机理。方法:将过表达小鼠Nodal基因的质粒pL-tdTomatomNodal,及携带有干扰Nodal基因序列的shRNA质粒pGFP-V-RS-Nodal,分别转染B16细胞。通过抗性筛选富集,阳性克隆挑选及扩大培养,获得稳定转染细胞株B16/dT-mNodal及B16/sh-Nodal。通过实时荧光定量PCR和Western blot技术检测胞内Nodal的过表达及敲除情况和EMT标记物的表达情况。结果:两株细胞均构建成功,B16/dT-mNodal细胞株发出强烈红色荧光,胞内Nodal水平上调明显,并呈现间质细胞特性;B16/sh-Nodal细胞株发出强烈绿色荧光,胞内Nodal水平下调明显,并呈现上皮细胞特性。结论:成功构建稳定过表达Nodal及稳定干扰Nodal的B16细胞株,并构建Nodal影响B16细胞EMT过程的模型,为研究Nodal在黑色素瘤EMT过程中的作用提供了重要的实验工具。     

bmy基因敲除对解淀粉芽孢杆菌Q-426溶血性及抗菌活性的影响

Iturin家族环脂肽对于红色毛癣菌等病原真菌具有较强的抑菌活性,有潜力成为治疗皮肤疾病的新型抗真菌药物。解淀粉芽孢杆菌Q-426菌株能够产生环脂肽fengycins和iturin家族的bacillomycin D,但该菌株发酵液具有溶血活性。为确定bacillomycin D是否为引发溶血作用的主要物质,本文利用同源重组基因敲除技术,构建解淀粉芽孢杆菌bmy基因缺失菌株,抑制bacillomycin D的合成,研究对其溶血性及抗菌活性的影响。突变菌株发酵液中未检测到bacillomycin D产生,且发酵液的溶血性及抗菌活性明显减小,表明bacillomycin D与该菌的溶血活性及抑菌活性密切相关。