恩拉霉素生产菌株的遗传改造

【目的】提高杀真菌素链霉菌发酵生产恩拉霉素的产量。【方法】利用定点突变技术,对恩拉霉素生产菌株杀真菌素链霉菌F1中影响细胞次级代谢及抗生素合成的核糖体S12蛋白的编码基因rps L进行改造,将第43位的赖氨酸(Lys)分别替换为天冬酰胺(Asn)和精氨酸(Arg),并对改造菌株L-M1(Asn43)和L-M2(Arg43)的生长特性、抗生素合成以及摇瓶发酵性能进行研究。【结果】与野生型菌株相比,改造菌株的生长特性及生理生化特性均发生了明显的改变:产孢周期明显缩短,野生型菌株在MS培养基中,28°C下需要培养5-7 d后才能产生孢子,而在相同条件下,改造菌株3 d后就能产生大量的孢子;恩拉霉素产量相对提高,摇瓶发酵条件下,改造菌株L-M1(Asn43)和L-M2(Arg43)的恩拉霉素产量分别可达到1 334 U/m L和1 456 U/m L,与野生型菌株F1相比分别提高了11.9%和22.1%。【结论】通过遗传改造,恩拉霉素的产量得到了提高,为其他位点的遗传改造提供了可行性。     

胆固醇7,8位脱氢酶的表达及催化活性研究

果蝇的neverland基因是胆固醇7,8位脱氢的重要酶基因。为了探究其在胆固醇脱氢反应中的催化机制,将neverland分别克隆至表达载体p IEx-6及p XY212,再转染导入S2细胞并电转化到S.cerevisiae W303-1A中表达。Western blot结果证实NVD蛋白在重组S2细胞及S.cerevisiae W303-1A中实现了表达。胆固醇转化实验经HPLC分析发现,重组S2细胞可以将胆固醇转化为7-脱氢胆固醇,而重组S.cerevisiae W303-1A并不能实现胆固醇的7,8位脱氢。此外,在重组S.cerevisiae W303-1A和S2细胞的破碎液共同转化胆固醇及NVD体外转化实验中也未发现产物7-脱氢胆固醇的生成。实验结果显示,neverland基因在S2细胞中具有生物活性而在S.cerevisiae中没有生物活性,表明它在胆固醇脱氢时需要其它的伴侣蛋白协助,实验结果为进一步研究其催化机制提供了理论基础。     

全球气候变化下的海洋浮游植物多样性

理解全球气候变化对地球生态系统的影响是全世界广泛关注的问题, 而相比于陆地生态系统, 海洋生态系统对全球气候变化更为敏感。全球气候变化对海洋的影响主要表现在海洋暖化、海洋酸化、大洋环流系统的改变、海平面上升、紫外线辐射增强等方面。浮游植物是海洋生态系统最重要的初级生产者, 同时对海洋碳循环起到举足轻重的作用, 其对全球气候变化的响应主要体现在物种分布、初级生产力、群落演替、生物气候学等方面。具体表现在以下方面: 暖水种的分布范围在扩大, 冷水种分布范围在缩小; 浮游植物全球初级生产力降低; 浮游植物群落会向细胞体积更小的物种占优势的方向转变; 浮游植物水华发生的时间提前、强度增强; 一些有害物种水华的发生频率也会增加; 海洋表层海水的酸化会影响浮游植物特别是钙化类群的生长和群落多样性; 紫外辐射增强对浮游植物的生长起到抑制作用; 厄尔尼诺、拉尼娜、降水量的增加通常抑制浮游植物生长。浮游植物生长和分布的变化会体现在多样性的各个层面上。对于浮游植物在全球变化各种驱动因子下的生理生态学和长周期变动观测等是今后研究的重要方向, 也将为理解全球变化下的浮游植物-多样性-生态系统响应与反馈机制提供基本信息。     

采用代谢组学分析技术分析工业啤酒发酵过程中风味物质生成规律

啤酒风味是保证啤酒品质的关键因素之一。运用代谢组学的方法,分析工业啤酒发酵过程中酵母胞内代谢物和啤酒风味物质的对应关系,从代谢水平上研究风味物质形成过程中的关键影响因素。在啤酒发酵过程中,同时检测风味物质的含量变化和酵母胞内代谢物的变化,对得到海量的、多维的代谢数据采用主成分分析（PCA）和偏最小二乘分析（PLS）的多元统计分析方法进行处理。由PCA分析结果可知：磷酸、海藻糖、琥珀酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸对主成分贡献比较大,说明这些代谢物在不同发酵阶段含量变化显著。由PLS分析结果可知：对啤酒风味影响最大的物质主要为氨基酸,包括丝氨酸、缬氨酸、苏氨酸、赖氨酸、丙氨酸、亮氨酸和天冬酰胺等,这为啤酒中风味物质的调控提供了一定的理论指导。     

aⅡbb3同源模拟和环形RGD药物小分子设计

血小板表面的整合蛋白aⅡbb3对血栓的形成具有很重要的调控作用, aⅡbb3与纤维蛋白原上的RGD特征序列结合, 促进血小板凝集进而形成血栓。这样可以在理论上设计一个环形RGD小分子(RGD-c)与aⅡbb3蛋白结合, 阻断其与纤维蛋白原的结合位点, 进而阻断血栓形成。以糖蛋白avb3(pdb 代码 1jv2)作为模板, 利用modeller8v2软件进行同源模拟得到aⅡbb3三维模型。而小分子则以RGD序列为主, 两边各加一个氨基酸X、Y, X和Y之间用一个二硫键相连, 通过改变X和Y, 重复优化过程则可得到不同的小分子模型, 将其与aⅡbb3进行分子对接, 可以找出比较理想的XY组合, 对治疗血栓的药物设计具有重要的理论指导作用     

发状念珠藻胞外多糖的纯化与性质分析

采用DEAE阴离子交换层析和Sephadex G100凝胶层析对液体悬浮培养发状念珠藻胞外多糖进行纯化, 得到两个组分NFPS1和NFPS2。对组分NFPS2进行理化性质分析, 并与野生发状念珠藻多糖NFPS0的性质进行对比。结果表明二者具有相似的单糖组成, 均为葡萄糖、木糖、半乳糖、甘露糖; 表观分子量分别为2.79×105、2.26×105; 均不含核酸、蛋白质等物质, 是非硫酸化多糖; 有较高的热稳定性, 其降解温度在245oC左右。但在微观结构上, 两者存在一定差别。     

三种益生菌混合培养及共生机理研究

确定酪酸菌、肠膜芽孢杆菌与粪肠球菌三种菌混合工艺.研究了三种菌混合培养的生长曲线,混合批式传49代、混合连续培养考察三种菌的共存稳定性.三种菌无细胞上清液彼此之间均有促进生长作用,混合培养液的菌数较单独培养增加,在稀释率0.042/h,填充床连续培养11d,三种菌可稳定共存,但批式传49代过程中,肠膜芽孢杆菌有消失现象,而酪酸菌、粪肠球菌均较传代前增加了100倍.平板打孔生长圈法、点种法实验分别表明酪酸菌、肠膜芽孢杆菌对粪肠球菌有显著的促进作用,连续培养较批式传代可更好的研究菌际关系.并得到简单易行的复方益生菌剂组方方法.     

虾青素对四氧嘧啶致糖尿病小鼠降血糖作用研究

为研究天然虾青素在四氧嘧啶致糖尿病小鼠体内的降血糖作用,将天然虾青素分为高、中、低3个剂量组给四氧嘧啶致糖尿病小鼠灌胃,以0．9％生理盐水为模型对照,以二甲双胍为阳性药物对照进行实验。结果表明：三个剂量的天然虾青素均能较好的降低四氧嘧啶致糖尿病小鼠的血糖水平,并能减缓糖尿病小鼠消瘦和多饮多食的症状,以高剂量组的效果最佳。进一步考察了高剂量的虾青素对正常小鼠的影响,发现其对正常小鼠血糖无显著影响。虾青素对四氧嘧啶致糖尿病小鼠具有明显的降血糖作用。     

基因表达聚类分析技术的现状与发展

随着多个生物基因组测序的完成、DNA芯片技术的广泛应用,基因表达数据分析已成为后基因组时代的研究热点.聚类分析能将功能相关的基因按表达谱的相似程度归纳成类,有助于对未知功能的基因进行研究,是目前基因表达分析研究的主要计算技术之一.已有多种聚类分析算法用于基因表达数据分析,各种算法因其着眼点、原理等方面的差异,而各有其优缺点.如何对各种聚类算法的有效性进行分析、并开发新型的、适合于基因表达数据分析的方法已是当务之急.     

响应面法优化赖氨酸脱羧酶产酶培养基

目的:对蜂房哈夫尼菌产L-赖氨酸脱羧酶培养基进行优化.方法:采用响应面优化的方法.首先单因素实验得到最适培养基成分为:葡萄糖2%,酵母膏2%,MsSO40.03%,KH2PO40.01%,NaCl 0.3%,L-赖氨酸0.5%,维生素B6 0.1%,玉米浆4%,酶活达到180.85U/mL.在此基础上,用PB试验筛选出对酶活影响显著的3个因素(葡萄糖、酵母膏、玉米浆),再通过Box-behnken实验对这三个因素进行优化.结果:得到产酶最佳培养基为葡萄糖1.84%,酵母膏2.20%,玉米浆3.66%,MgSO40.03%,K2HPO4 0.01%,NaCl 0.3%,L-赖氨酸0.5%,维生素B60.1%.结论:响应面优化的方法使酶活达到203.14U/mL,比优化前的比酶活(7.03U/ML)提高28.9倍,在单因素的基础上提高了11.3%.