锌指核酸酶技术在植物基因工程中的应用

锌指核酸酶(zinc finger nucleases,ZFNs)由3到4个锌指结构(zinc fingers,ZFs)和FokⅠ核酸内切酶的剪切结构域组成。锌指核酸酶(ZFNs)通过锌指结构(ZFs)与特异核酸位点结合,再利用FokⅠ的酶切作用切割DNA,引起特异位点DNA双链断裂(double strand break,DSB)。DNA双链断裂可以通过非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ) 或同源重组(homologous recombination,HR)来修复。在修复过程中实现对基因组DNA的靶向修饰。介绍了锌指核酸酶结构、人工构建途径,作用机理和试验步骤,重点综述了锌指核酸酶技术在植物基因工程的应用。     

肾移植术后HCMV感染与淋巴细胞亚群及肾功能的相关性

目的：肾移植患者由于术前透析及术后服用免疫抑制剂,显著增加了人巨细胞病毒（Humancytomegalovirus,HCMV）原发感染和潜伏感染被激活的机会。观察HCMV感染情况与血T淋巴细胞亚群及肾功能的变化,以探讨其相关性及临床意义。方法：跟踪收集40例肾移植患者术前、术后血标本,应用RT-PCR技术检测HCMV,流式细胞术检测淋巴细胞亚群,结合肾功能判断是否发生急性排斥或移植肾功能恢复延迟。结果：肾移植术后HCMV感染率为52．5％,10例出现症状性感染（25％）,出现阳性时间35．7±15．3天。症状性感染组CD3-bCD4＋的水平和CD4＋／CD8＋的比值较无活动性感染组和正常对照组均降低,CD8＋水平较其他组升高,差异有显著性意义（P〈0．05）。无症状性活动感染者与无活动性感染者各指标比较差异无显著性。活动性感染组急性排斥或移植肾功能恢复延迟发生8例（38．1％）,无活动性感染组发生1例（5．2％）,差异具有统计学意义（x^2=6．15,P〈0．05）。结论：肾移植术后HCMV感染能显著引起T淋巴细胞亚群变化,尤其是CD4＋／CD8＋。并与急性排斥或移植肾功能恢复延迟密切相关联,在其发生发展中可能起着重要的作用。三者相互联系、相互作用、互为因果,对进一步机制的研究及临床诊断治疗、预后方面有一定意义。     

兰州市门诊病人人乳头瘤病毒（HPV）感染与宫颈病变相关性分析

目的：了解兰州市门诊病人人乳头瘤病毒（HPV）感染情况、年龄分布及与宫颈病变相关性,免疫组化法测不同宫颈病变组中P16表达,了解P16在筛查宫颈癌及其癌前病变中的作用。方法：收集兰州市2009年10月至2011年3月782例门诊女病人,核酸分子快速导流杂交基因芯片技术（HyBrimax）对宫颈脱落细胞行HPV分型检测,分析门诊病人中HPV感染状况及年龄分布。部分细胞学异常或高危HPV阳性者阴道镜下宫颈活检,病理检查宫颈病变程度及与HPV感染相关性,免疫组化法检测宫颈组织中P16蛋白表达情况。结果：兰州市门诊782例病人中,HPV阳性率28.64%（224/782）,21种亚型检测出17种,排在前5位亚型分别为HPV16、HPV58、HPV68、HPV52、HPV33,各年龄组间HPV感染差异有统计学意义（P〈0.05）,21-30岁之间感染占37.42%。117例病检组织中,HPV在正常/炎症、CINⅠ、CINⅡ-Ⅲ、ICC组中阳性率分别为35.55%、65.60%、88.46%、100%,各组间HPV感染差异有统计学意义（P〈0.01）,同时P16表达依次增高,阳性率分别为22.22%、56.25%、84.61%、100%,组间差异有统计学意义（X2=36.124,P=0.001）。结论：兰州市门诊病人HPV感染阳性率为28.64%,各年龄组间感染差异有统计学意义,随宫颈病变加重,HPV检出率及P16蛋白表达均增高,二者联合检测有助于早期诊断及治疗。     

宏基因组的生物信息分析

基于高通量测序的宏基因组学研究是近年来的研究热点之一。宏基因组的生物信息分析正在逐渐完善成熟．各种分析软件和流程的开发与应用,极大地促进了宏基因组研究的发展,特别是在遗传与进化、基因发现、宏基因组和人类疾病的相关研究等方面取得了显著成果。本文旨在结合宏基因组学的研究内容和研究方向,对宏基因组的生物信息分析方法进行综述,探讨宏基因组的生物信息分析面临的机遇和挑战。     

药用真菌猪苓溶血素基因克隆和序列分析

利用3'-RACE-PCR方法首次从药用真菌猪苓中克隆得到与真菌形态发育相关的溶血素基因。结果表明,猪苓溶血素基因的全长cDNA为744bp,其中编码区占447bp,共编码148个氨基酸,推测其分子量约为15.79kDa,理论等电点为4.89。推定的猪苓溶血素蛋白具有与杨树菇溶血素类蛋白家族相同的结构域和功能位点,两者同源性为60%。系统进化树结果显示猪苓溶血素隶属于担子菌类群。实时荧光定量PCR分析结果表明在菌核形成初期猪苓溶血素基因表达量较高,且显著高于菌丝体中猪苓溶血素基因的转录水平,说明溶血素基因参与了猪苓菌核的形态发育。     

川明参果实发育过程中解剖结构的变化

对伞形科(Apiaceae)中国特有单型属种类川明参（Chuanminshen violaceum Sheh et Shan）幼果发育阶段（包含幼果期Ⅰ、幼果期Ⅱ和幼果期Ⅲ）、中果发育阶段（包含中果期Ⅰ、中果期Ⅱ和中果期Ⅲ）和熟果发育阶段（包含熟果期Ⅰ、熟果期Ⅱ和熟果期Ⅲ）果实横切面的解剖结构进行了比较观察。观察结果表明,川明参果实在果壁细胞层数和形态、果棱和维管束、油管、胚乳以及分生果横切面大小和形状等特征均有明显的变化。川明参分生果果壁由厚变薄且外果壁、中果壁细胞形态发生变化,内果壁细胞消失;果实中油管分布在果实的背面、侧面和合生面,油管不断向外扩大,在成熟果实中油管往往皱缩。川明参果实中胚乳逐渐增大,从近球形变化为桃形、肾形直至月牙形,背部呈山丘状隆起;分生果横切面的形状由近五边状圆形变化至梭形,背腹极度压扁。通过对果实发育形态解剖观察发现,果实发育前期,果形的变化主要依靠维管束的发育,从而造成果棱的改变,来改变果实外部结构。到了熟果期,胚乳显现,形体变大,它的形状变化开始改变分生果的外部形态,并且影响较为显著。     

工业有机污染对小型水体沉积物真菌群落的影响分析

【背景】有机污染对水体沉积物中的微生物多样性影响极大,而目前有关污染水体沉积物中真菌多样性的研究较少。【目的】研究不同程度有机污染下水体沉积物中真菌种群的多样性特征,探究工业有机污染对真菌群落的影响。【方法】应用化学分析方法和高通量测序技术进行研究,并分析水质、沉积物成分等环境因子与沉积物真菌多样性的相关性。【结果】随着污染程度的降低,水体沉积物中真菌序列数、OTU数和Shannon多样性指数均呈上升趋势。未分类真菌、子囊菌门和担子菌门是沉积物真菌群落中的主要优势种类,主要优势属为Zopfiella、Westerdykella、Clypeosphaeria、Ilyonectria、Paracremonium、Aspergillus。真菌Shannon指数与水体溶解氧(dissolvedoxygen,DO)极显著正相关,与沉积物有机质和总磷含量显著负相关,Simpson指数与水体总氮(total nitrogen,TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(total phosphorus,TP)显著相关。【结论】有机污染导致水体溶解氧下降和沉积物有机质增加,从而导致污染区真菌多样性显著下降。Zopfiella、Penicillium、Emericellopsis、Westerdykella、Jugulospora、Chromelosporium可能参与曝气处理区域沉积物兼氧条件下污染物的去除,Ilyonectria、Mortierella、Epicoccum可能主要参与水生生物残体分解、污染物的吸附沉降等过程。     

细胞色素P450酶的结构、功能与应用研究进展

细胞色素P450 (cytochrome P450,CYP)酶是广泛存在于微生物、动植物及人体中与膜结合的血红蛋白类酶,具有氧化、环氧化、羟化、去甲基化等多种生物催化活性。CYP酶在药物、类固醇、脂溶性维生素和许多其他类型化学物质的代谢中具有重要作用,其在异源物质的解毒、药物相互作用和内分泌功能等领域的研究是热点问题。本综述对CYP的结构、功能、临床应用与开发前景进行了概述,并对其最新的研究现状和发展前景进行探讨。     

猪流行性腹泻病毒经其附属蛋白抑制细胞凋亡

【背景】orf3位于猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV) s基因与e基因之间,是目前发现的PEDV唯一一个附属基因,编码附属蛋白(ORF3蛋白)。我们前期研究初步发现ORF3蛋白对PEDV诱导的细胞凋亡有影响。【目的】研究ORF3蛋白在PEDV侵染复制过程中的毒力作用机制。【方法】实验用3种PEDV:rDR13att-?ORF3 (orf3基因全部敲除)、DR13-ORF3att (携带有C端截短orf3)、rDR13att-ORF3wt(携带全长orf3基因)感染Vero细胞,观察病变情况,再用活细胞成像仪、流式细胞仪、 DNA断裂的原位末端标记法[terminaldeoxynucleotidyltransferase(TDT)-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL]等方法检测不同感染时间点的细胞凋亡情况,然后用蛋白质印迹方法分析PEDV感染宿主细胞中主要凋亡相关蛋白(如Caspase-3)的活化或裂解,最后进行转录组测序研究病毒感染细胞中差异基因的表达情况,再用荧光定量PCR验证转录组结果。【结果】rDR13att-?ORF3引起较多的细胞病变,活细胞成像仪的动态观察结果显示,3种病毒侵染的细胞凋亡水平随着时间的延长均高于正常阴性细胞,但敲除orf3的病毒感染细胞后细胞凋亡率比其他两种病毒更高;敲除orf3病毒感染细胞凋亡率显著高于其他两种病毒;病毒rDR13att-?ORF3感染细胞后TUNEL阳性细胞数比DR13-ORF3att和rDR13att-ORF3wt更多;表达ORF3蛋白的重组PEDV可以抑制Caspase-3的活化;ORF3蛋白对受感染细胞Heat shock 70 kD protein 1B (HSP70)基因转录有促进作用,荧光定量PCR结果表明rDR13att-ORF3wt感染细胞的HSP70表达量高于rDR13att-?ORF3感染细胞。【结论】PEDV通过ORF3蛋白抑制细胞凋亡,而且这种作用可能是通过抑制Caspase-3的活化或增加HSP70的产生来完成的。     

萘普生降解菌群的驯化及其降解效能

【背景】萘普生是一种被广泛使用的非甾体抗炎药,治疗人类疾病的同时对环境产生一定的消极影响,甚至危害到人类的生存环境。【目的】利用微生物降解萘普生类污染物是一种价格低廉且行之有效的方法。【方法】以萘普生为唯一碳源,培养驯化高效的萘普生降解菌群;利用高通量测序技术解析萘普生降解菌群的微生物群落变化,鉴定萘普生降解菌群种类;通过GC-MS分析萘普生降解菌群的降解途径。【结果】获得了以Rhodanobacter为主的萘普生高效降解菌群,确定了萘普生降解菌群的最佳降解条件为:30°C、pH7.0、摇床转速150r/min、接种量10%,萘普生降解率达60.58%,并预测出萘普生降解菌群的降解途径。【结论】获得了高效的萘普生降解菌群,明晰了降解机理和降解途径,不仅丰富了微生物资源种类,更为微生物的工程应用奠定了理论基础。