木质素降解酶及相关基因研究进展

生物质的高效综合利用已成为全球关注的热点问题。生物质的主要成分是木质素、纤维素和半纤维素,其利用的关键是如何去除木质素,从而提高纤维素和半纤维素的得率。其中利用真菌的生物预处理方法因条件温和、无二次污染等优点符合全球经济可持续发展需要,受到研究者的普遍关注。综述了近年国内外真菌分泌的主要木质素降解酶,包括木质素过氧化物酶(Li P)、锰过氧化物酶(Mn P)、漆酶(laccase)和多功能过氧化物酶(VP)的主要特点,总结了木质素降解相关酶的基因工程、基因组学的研究成果,并对其发展前景进行了展望。     

ECF-σ^5因子参与阿维链霉菌中阿维菌素合成和环境胁迫的研究北大核心CSCD

【目的】研究阿维链霉菌中ECF-σ^5子对阿维菌素合成、形态分化和环境胁迫的调控,为揭示阿维菌素生物合成的调控机制和ECF-σ因子的调控网络提供依据。【方法】构建sig5基因缺失、回补和过表达菌株,通过形态观察和摇瓶发酵实验初步确定σ^5形态分化、菌体生长和阿维菌素合成的影响。进一步通过RT-q PCR、EMSA和Ch IP实验寻找确定σ^5靶基因,再通过胁迫实验揭示σ^5能参与的胁迫反应。【结果】对sig5相关突变株的摇瓶发酵和形态观察结果表明,σ^5阿维菌素合成具有抑制作用,但不影响菌体生长和形态分化。sig5基因缺失导致阿维菌素生物合成途径特异性正调控基因ave R和结构基因ave A1的转录水平提高,但σ^5不与ave R和ave A1的启动子区结合。σ^5结合在自身基因及附近基因SAV612、SAV615、SAV618的启动子区,正调控这些基因及所在操纵子的表达。胁迫实验暗示σ^5能参与渗透压引起的胁迫反应。【结论】ECF-σ^5子在转录水平间接负调控阿维菌素的合成。     

细菌中钙信号的作用

摘要：越来越多的实验证明二价钙离子（Ca2+）在细菌中有重要调控作用。本文从Ca2+ 信号对细菌生理的影响、细胞内Ca2+ 浓度及测定方法、细菌中Ca2+ 的运输和Ca2+ 结合蛋白四个方面综述了目前细菌中钙信号的研究进展。     

褐煤腐植酸对土壤氨氧化古菌群落结构的影响

【目的】研究腐植酸(HA)对土壤氨氧化古菌(AOA)的影响,进而探讨HA对土壤氮循环的作用。【方法】采用末端标记限制性多态性分析(T-RFLP)和实时定量PCR技术,研究了两种腐植酸(原生腐植酸-cHA和降解后的腐植酸-bHA)与尿素一同施加于土壤中的氨氧化古菌(AOA)和古菌的群落结构及数量的变化。【结果】只加尿素的处理AOA数量明显增加,其群落结构也发生明显变化,而加入尿素和两种腐植酸(HA)的处理土壤中,AOA数量增加得到明显的抑制,且典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)表明尿素是影响AOA群落结构的最大因素,而HA可以缓冲尿素对AOA群落结构的影响,从而可以稳定AOA的群落结构。只加入尿素的处理还导致了古菌数量降低,而两种HA均抑制古菌数量的降低,表明HA可以缓冲尿素对古菌的影响。CCA分析表明时间是影响古菌群落结构的最重要因素,将时间作为共变量的部分典范对应分析(partial canonical correspondence analysis,pCCA)表明除时间外古菌的群落结构对cHA也比较敏感。【结论】这些结果表明HA通过抑制AOA数量而调控其与植物竞争氨来减少氨的损失,从而提高尿素利用率。     

粗糙脉孢菌26 S蛋白酶体三个亚基缺失菌株的构建及表型分析

【目的】通过构建26S蛋白酶体的3个亚基RPN4、RPN7、RPN10的缺失突变菌株,研究这些缺失突变体的表型,进而探究这3个亚基在蛋白酶体中的作用。【方法】采用同源重组基因敲除技术、电转化、粗糙脉胞菌杂交、子囊孢子萌发及PCR鉴定等方法分别获得3个调节亚基的基因缺失突变体。利用racetube和平板生长法进行突变体表型检测。【结果】得到rpn4和rpn10的缺失突变纯合体及rpn7缺失突变异核体菌株。【结论】与野生型相比,rpn7KO(ku70RIP背景)突变体的菌丝生长及产生分生孢子的能力显著减弱;rpn4KO突变体在生长初期的菌丝生长缓慢,而后期的产孢能力与野生型无显著差异;rpn10KO突变菌株的表型介于上述两种突变体的表型之间。这些结果表明26S蛋白酶体的这3个亚基对脉胞菌的生长和发育至关重要。     

Mg2+浓度对细胞融合效果的影响

目的:细胞融合是细胞生物学中一种常用的技术,有着广泛的应用,如单克隆抗体制备,核质研究,疫苗研发等.其中,聚乙二醇(PEG)化学融合是最为常用的一种细胞融合技术,影响PEG化学细胞融合效果的因素有很多,但是对一些具体因素的研究的不是很全面.本文旨在为了更全面的了解PEG诱导的化学细胞融合的影响因素,优化融合条件,以此扩大PEG化学融合应用范围.方法:以鸡血血红细胞为材料,通过调节已有的Hanks融合液中镁离子浓度,比较各实验组以及对照组的细胞融合率,探究了Mg2+浓度对细胞融合效果的影响,确定了为提高细胞融合效率应使用的Mg2+浓度区间.结果:可以在原有的Hanks配方的基础上,调节Mg2+浓度至10 mmol/L-20 mmol/L这个范围,细胞融合率较大.结论:Mg2+对细胞融合有一定影响,通过调节Mg2+浓度至上述合适区间可以达到较高的细胞融合率,从而为PEG化学融合提供了一种优化方案.     

新型甘露聚糖酶-乙酰酯酶双功能酶的功能和结构域协同研究

[目的] 分析鉴定高效木质纤维素降解菌群EMSD5来源的新型甘露聚糖酶-乙酰酯酶双功能酶44884,解析催化域间的协同关系,以及碳水化合物结合模块（CBM）对催化域特性的影响,拓展对该类双功能酶的认识,为甘露聚糖酶的升级改造和应用提供依据。[方法] 通过大肠杆菌异源表达甘露聚糖酶-乙酰酯酶双功能酶44884,并构建截短和定点突变的突变体,利用TLC和DNS法比较野生型和突变体的酶学性质。[结果] 成功对44884全长和突变蛋白进行克隆表达,并发现44884中2个催化域能够彼此促进各自产物的释放,而且以双功能酶形式存在时,这种促进效果更为明显。44884中的2个CBM65均有甘露聚糖和结晶纤维素结合活性,且CBM65的存在并不改变甘露聚糖酶和乙酰酯酶的最适反应条件和水解模式。虽然CBM65显著降低了2个催化域的热稳定性,但水解天然底物时,2个CBM65对各自临近催化域的水解具有明显的促进效果。[结论] 本研究首次发现并探究了新型甘露聚糖酶和乙酰酯酶形成的双功能酶44884的功能,解析了催化域之间高效的协同效应,以及新型甘露聚糖结合模块CBM65对双功能酶水解的促进作用。     

猪克隆胚胎激活方法优化与转人溶菌酶基因克隆猪的生产

为了提高转基因克隆效率和获得转人溶菌酶基因克隆猪,研究了不同电激活参数和化学辅助激活方法对猪克隆胚胎和孤雌胚胎体外发育的影响.结果发现:电场强度会显著影响克隆胚胎的融合率和体外发育能力(P<0.05),电脉冲次数对克隆胚胎体外发育促进作用不显著(P>0.05),而相同电激活条件下克隆胚胎和孤雌胚胎的体外发育能力变化趋势不同;电激活后再利用放线菌酮+细胞松弛素B(CHX+CB)处理4 h能显著提高克隆胚胎的囊胚率(P<0.05),而用二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)处理没有提高克隆胚胎囊胚率(P>0.05),但6-DMAP或CHX+CB处理均可显著提高孤雌胚胎的囊胚率(P<0.05).上述结果表明,最佳的孤雌激活条件并不一定是克隆胚胎的最佳激活条件.本研究中猪克隆胚胎的最佳激活方法为1.6 kV/cm、100μs、2次直流电脉冲间隔100μs,再辅以CHX+CB处理4 h.利用优化的激活条件成功获得了乳腺特异表达人溶菌酶的转基因猪,为猪转基因育种奠定了基础.     

微藻去除重金属镉的抗性机理研究进展

与水体中重金属去除的传统方法相比,生物吸附法是一种更具经济效益和环境效益的技术。微藻由于自身的廉价性和高吸附性已成为高效生物吸附剂的材料来源。要评价微藻在镉(Cd)去除方面的应用潜力,解析微藻抗重金属的机理是必要条件。因此,本文从抗Cd微藻种类,Cd对微藻光合作用、生长及结构的影响,胞外吸附的机理,胞内积累的机理,以及基因调控水平,阐述了目前微藻抗Cd的研究进展,以期为后续的研究提供理论帮助。     

禁饲和重新饲喂对鸡骨骼肌中MAFbx和MuRF1基因表达水平的影响

对禁饲和重新饲喂对鸡骨骼肌中蛋白酶体相关基因及其下游靶基因表达水平的影响进行了研究.MAFbx和MuRF1基因作为泛素-蛋白酶体系统的E3连接酶发挥生物学作用.对七日龄鸡分别禁饲24,48和48h后重新饲喂4h.测定了上述两个基因mRNA和蛋白质水平的表达.MAFbx和MuRF1的表达量随着禁饲时间的延长而上升,并且这种上升趋势随着重新饲喂而下调.同时测定了上述两种E3连接酶的靶蛋白,即MyoD和M-CK的表达量,这两种蛋白的表达量随禁食的延长而下降,并且这种下降趋势会被重新饲喂所阻止.这些结果表明,禁饲促进了MAFbx和MuRF1的表达,并可能导致相应靶蛋白的减少.