微生物种间直接电子传递研究进展

一直以来氢气和甲酸被认为是微生物间电子传递的中间电子传递体。近年来的研究发现,微生物之间可以通过种间直接电子传递(DIET)来替代氢气/甲酸传递。DIET作为一种新发现的微生物间电子传递途径,其电子传递效率要高于传统的种间氢气/甲酸传递。DIET这一新发现改变了微生物互营生长代谢必须依赖氢气或甲酸等电子载体的传统认识,为今后研究微生物互营现象打开了新视角。虽然DIET研究取得了很大进展,但是目前对能够进行DIET的微生物种类、DIET机制及影响DIET的因素尚缺乏深入研究。本文首先概述了能形成DIET的微生物,然后重点分析了能够进行DIET的电子供体微生物胞外电子传递的机制和电子受体微生物直接利用胞外电子的分子机制,最后阐述了导电材料对DIET的影响,并提出了DIET今后的研究方向,旨在为DIET研究提供参考。     

基于k-mer组分信息的系统发生树构建方法

随着越来越多基因组的测序完成,基于全基因组的非比对的系统发生分析已成为研究热点。不同的生物物种或个体基因组之间的核酸组分不完全相同。遗传语言-DNA序列的信息很大程度上反映在其k—mer频数中。基于基因组序列k-mer频数的系统发生树则从新的角度为我们提供物种之间的亲缘关系。本文定义基于k-mer,频数的信息参数,并用它表征基因组序列,计算不同基因组之间信息参数的距离,用邻接法对84个病毒构建了系统发生树,发现构建的系统发生树很大程度上与已有的系统发生树相吻合。     

iQPR法处理水对SD鼠生物安全性的研究

iQPR技术处理污水是一项新型尖端的技术,此技术可以成功降低污水乃至受到污染的地下水中的各种污染指标。但是,iQPR技术处理污水尤其是地下水是否存在潜在的生物安全性问题有待于进一步研究。因此,为评估iQPR技术对生物安全性的影响,本研究首先分析了三种不同iQPR法处理水的水质成分;其次系统研究了iQPR水对SD鼠在个体水平、组织水平和病理形态学损伤的研究。研究表明:iQPR处理的水质成分较对照组普通饮用水好,在个体组织水平检测未见异常,尽管其中一组iQPR处理水造成了SD鼠的脾小体增大,但是可能的原因是水处理环节存在微生物污染现象,因此,初步认定此技术未造成SD大鼠的个体损伤。本研究为揭示iQPR处理的水对生物体的安全性评价提供一个理论依据。     

组蛋白修饰对酿酒酵母复制起始相关蛋白基因表达的调控

真核生物的DNA复制是一个复杂且有序的过程,其中DNA复制起始参与调控众多生物学活动,对生物正常的生长发育具有重要作用。组蛋白修饰在调节DNA复制过程中具有重要作用。为了检测组蛋白特定位点的修饰对DNA复制起始的影响,本研究以酿酒酵母组蛋白H3/H4定点突变菌株为研究对象,采用倍比稀释表型分析法检测了组蛋白11种H3/H4甲基化、乙酰化突变菌株的生长情况,显示,以野生型菌株BY4741为对照,组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株H3K64A、H3K56A、H3K14Q、H4K5R、H4K16Q以及组蛋白H4甲基化突变菌株H4K20Q表现为生长缺陷,其他菌株与BY4741生长情况基本一致;通过GeNorm和NormFinder软件分析得出本实验最适内参基因为β-actin;采用Real-time PCR检测了菌株细胞内复制起始相关蛋白基因mcm2、mcm10、cdc45的表达情况,表明,组蛋白H3/H4甲基化突变菌株H3K9A、H3R72K、H4K59A、H4K20Q胞内mcm2、mcm10、cdc45基因表达均显著下调(p0.01),而H4R3A胞内mcm2、mcm10表达显著上调(p0.05)、cdc45显著下调(p0.01),组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株H3K14Q、H4K5R、H4K8A、H4K16Q胞内mcm2表达显著下调(p0.01),而在H3K64A、H3K56A胞内无显著变化,mcm10在6种组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株内表达均下调(p0.01),cdc45基因在H4K5R胞内表达无显著变化,在其余5种乙酰化突变菌株中表达均显著下调(p0.01),为进一步阐明组蛋白特定位点修饰调控DNA复制起始的深入研究提供理论帮助。     

荧光热漂移实验体外检测核小体的解聚

核小体是真核生物染色质的基本组成单元。核小体的解聚可以动态调控诸如DNA复制、转录、重组等以DNA为模板的生物学过程。特定荧光探针分子与蛋白质疏水残基结合后可被激发荧光信号。荧光热漂移（fluorescence thermal shift,FTS）是一种利用该原理检测温度上升时蛋白质变性过程的方法。本文以Widom 601序列为DNA模板,盐透析法体外装配核小体;分别在实时荧光定量PCR仪的VIC和TAMRA通道激发下,利用FTS检测了核小体在Tris-NaCl（TN）缓冲液和HEPES缓冲液中的解聚状态。研究结果发现,DNA对照序列在TN缓冲液中产生的背景噪声较大,VIC通道激发下组蛋白八聚体产生的荧光信号相对较强。FTS检测核小体的结果显示,随着温度的上升核小体的解聚过程分为2个阶段,～71℃和～84℃是核小体解聚速度最快的温度范围,而75℃～80℃是降解速度较慢的阶段。基于FTS基本原理,本研究发展了一种新颖的可用于检测核小体结构稳定性的方法,为核小体与染色质结构相关问题的研究奠定了一定的技术基础。     

芸香地上器官的生物学研究

对芸香的茎、叶及花等器官的形态结构进行了较为系统的观察研究,对花芽形成及开花过程进行了客观描述.芸香花有顶生和侧生两种,柱头为"湿柱头",叶片具有典型旱生型植物特点,茎叶中均含有簇晶和油腔,这些特征可作为分类学上鉴别该物种的性状.茎的淀粉积累过程:花前期淀粉积累很少(6月下旬),10月下旬达高峰,之后略有减少并保持稳定直至被冻死.对此结合当地温度及水分条件进行了抗寒、抗旱的讨论.     

NH_4~+-N、TN、TP和DO对泥鳅的氧化损伤作用研究

目的:水体富营养化给渔业的发展造成严重的负面影响,成为全球瞩目的环境问题之一。方法:本研究利用泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)作为实验生物,选择氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和溶解氧(DO)含量作为富营养化水体的影响因素。研究富营养化水体中NH4+-N、TN、TP和DO含量对泥鳅抗氧化酶活性和脂质过氧化水平的影响,旨在阐明富营养化水体对鱼类的氧化损伤作用。结果:随着水体中NH4+-N、TN、TP和DO含量的增加,泥鳅的SOD活性显著降低(P0.05),MDA含量显著增加(P0.05)。与正常的DO水平相比,水中高浓度和低浓度的氧含量都会造成SOD活性的显著下降(P0.05)和MDA含量的显著上升(P0.05)。其中NH4+-N和DO的影响最大。结论:富营养化水体对鱼类的危害与其造成的鱼类氧化损伤有直接关系,实验的开展为富营养化水体的生物监测与评价具有一定指导作用。     

甘草细胞在搅拌式生物反应器中的放大培养

在建立了稳定的甘草细胞搅拌式生物反应器放大培养体系的基础上,本文研究了甘草细胞在搅拌式反应器中悬浮培养的生长特性,包括细胞生长、细胞膜的透性、培养体系的p H变化及甘草黄酮合成情况等,并与摇瓶培养作比较。结果发现,同等条件下,反应器中培养细胞生物量的积累低于摇瓶培养,整个培养周期较摇瓶培养缩短。培养过程中同一时间段反应器中的p H值略低于摇瓶中的p H,细胞中H2O2的浓度是摇瓶中的1.8倍,甘草黄酮的产量是摇瓶培养的1.5倍,表明反应器中机械搅拌与流体剪切的培养环境对细胞生长起到一定程度的抑制作用,但刺激了细胞次生代谢产物甘草黄酮较高水平的合成。     

牛乳腺上皮细胞体外培养条件的优化及功能验证

乳腺上皮细胞是研究泌乳的调控机理、乳腺癌发病机制以及制备乳腺生物反应器靶细胞。由于乳腺细胞体外培养生命周期较短并且增殖活力与体外培养时间呈负相关,到目前为止,能够适合体外研究的乳腺细胞系报道较少。因此,在优化了乳腺细胞体外培养条件的基础上,进一步验证了优化体系后培养的乳腺上皮细胞生物学的稳定性、蛋白表达情况及转基因的效率。结果表明:1∶1 DMEM/F12基础培养液+10%胎牛血清+2 mmol/L谷氨酰胺+10 ng/m L表皮生长因子+10 ng/m L碱性成纤维细胞生长因子+10μg/m L的ITS+5μg/m L胰岛素+0.1 mmol/L非必须氨基酸是维持乳腺上皮细胞体外培养的最适条件。在此培养条件获得的乳腺上皮细胞生长旺盛,传代次数能延长到20代,生长后期仍然能稳定表达CK18,且具有较高的转基因效率。