重组大肠杆菌全细胞催化L-苏氨酸合成2,5-二甲基吡嗪

2,5-二甲基吡嗪 (2,5-dimethylpyrazine,2,5-DMP) 在食品香料与医药方面具有重要的经济价值,工业上普遍采用环境不友好且反应条件苛刻的化学合成法来生产。文中结合代谢工程和辅因子工程策略设计高效催化L-苏氨酸合成2,5-DMP的全细胞催化剂,实现微生物转化法合成2,5-DMP。本研究首先分析了不同微生物来源的苏氨酸脱氢酶 (Threonine dehydrogenase,TDH) 对2,5-DMP合成的影响,发现来源于大肠杆菌Escherichia coli中EcTDH具有最佳的催化能力,2,5-DMP产量达到 (438.3±23.7) mg/L。随后结合辅因子工程,通过引入乳脂链球菌Lactococcus cremoris中NADH氧化酶 (NADH oxidase,LcNoxE) 并优化其表达方式发现通过融合表达EcTDH和LcNoxE可平衡胞内NADH/NAD+水平,维持较高细胞存活率,进一步提高2,5-DMP产量。最后,通过阻断合成2,5-DMP的支路代谢途径,可以显著减少副产物积累,增加2,5-DMP产量,同时提高L-苏氨酸转化率。最终获得的重组菌EcΔkΔAΔBΔA/TDHEcNoxELc-PSstT在含有5 g/L L-苏氨酸的转化体系中于37 ℃、200 r/min孵化24 h,可积累 (1 095.7±81.3) mg/L的2,5-DMP,L-苏氨酸转化率达到76%,产物得率为0.288 g/(g L-苏氨酸)。因此,文中构建的重组菌可以实现高效催化L-苏氨酸合成2,5-DMP,具有一定的工业应用潜力。     

黄曲霉Ste50衔接子蛋白对生长发育及致病性的影响

[目的] Ste50是真菌中重要的衔接子蛋白,在多个MAPK级联通路中起重要的信号衔接与传递作用。本研究鉴定出了黄曲霉AflSte50蛋白,并发现了其对黄曲霉的生长、产孢、致病能力和响应渗透压胁迫等方面的影响。[方法] 首先通过生物信息学方法在黄曲霉NRRL 3357中鉴定出ste50基因,并通过同源重组的方法构建了ste50基因的敲除和互补突变体菌株。而后,对基因敲除在黄曲霉生长发育、次级代谢产物合成和胁迫响应等方面的作用进行了研究。[结果] 与野生型相比,△Aflste50菌株生长速度和AFB₁合成量降低且不能产生菌核,同时对花生、玉米种子的致病能力下降。该基因在渗透胁迫条件下正调控MAP激酶的磷酸化水平,但对细胞壁胁迫无响应。[结论] Ste50（AFLA_002340）是黄曲霉衔接子蛋白,影响黄曲霉的生长、发育和AFB₁的合成,能够响应渗透压胁迫,在HOG通路中发挥作用。     

宏观生态系统科学整合研究的多学科知识融合及其技术途径

综合认识大尺度的宏观生态系统结构功能、空间变异和动态演变的过程机理和模式机制,实现对生态系统变化及其对人类福祉影响的定量模拟、科学评估和预测预警,服务生态系统的利用保护及调控管理,是当代宏观生态系统科学的重要发展方向,正在孕育并形成大尺度的宏观生态系统科学整合生态学(IEMES)研究新领域。本研究通过对宏观生态系统科学整合生态学研究的基础理论、多学科知识融合途径及其关键技术问题的系统分析,形成以下几个基本认识: 1)宏观生态系统科学整合生态学研究是以区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统为研究对象,采用多学科知识融合方法和技术,致力于解决人类社会发展的食物安全、资源安全、生态安全、环境安全等重大资源环境问题。2)宏观生态系统科学整合生态学研究的基本科技任务是: 理解宏观生态系统的结构功能基本属性,监测生态系统状态变化,解释生态系统时空演变规律,认知生态系统运维过程机理,定量评估生态系统功能状态及服务能力,预测生态系统动态演变及地理格局,预警生态系统变化及生态环境灾害。3)宏观生态系统科学整合生态学研究需要重新构造“多源数据分析-多模型模拟-多学科知识融合”的理论和方法学体系,发展“多尺度观测、多方法印证、多过程融合、跨尺度模拟”的多学科知识融合关键技术。4)大陆尺度的地基-空基-天基多时空尺度生态系统观测试验网络是承载多学科知识深度融合研究的基础科技设施,需要围绕区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统科学问题,发展多要素-多过程-多界面-多介质-多尺度-多方法的多学科维度生态学知识融合关键技术。     

新时期我国农业文化创意产业发展研究——评《“文化创意+”农业融合发展》

促进农业发展、加强农村建设并提高农民生活质量,是我国社会主义现代化建设和实现全面小康社会的重要目标。在新时期经济全球化发展背景下,高新技术快速发展与知识经济体系变革促使我国文化创意产业打破传统经济模式,迎来全新发展,其中农业与文化创意产业的融合发展成为现代化农村产业结构转型发展的新方向。     

基于深度学习与多层次信息融合的药物靶标亲和力预测*

药物研发是非常重要但也十分耗费人力物力的过程。利用计算机辅助预测药物与蛋白质亲和力的方法可以极大地加快药物研发过程。药物靶标亲和力预测的关键在于对药物和蛋白质进行准确详细地信息表征。提出一种基于深度学习与多层次信息融合的药物靶标亲和力的预测模型,试图通过综合药物与蛋白质的多层次信息,来获得更好的预测表现。首先将药物表述成分子图和扩展连接指纹两种形式,分别利用图卷积神经网络模块和全连接层进行学习;其次将蛋白质序列和蛋白质K-mer特征分别输入卷积神经网络模块和全连接层来学习蛋白质潜在特征;随后将4个通道学习到的特征进行融合,再利用全连接层进行预测。在两个基准药物靶标亲和力数据集上验证了所提方法的有效性,并与其他已有模型作对比研究。结果说明提出的模型相比基准模型能得到更好的预测性能,表明提出的综合药物与蛋白质多层次信息的药物靶标亲和力预测策略是有效的。     

蛹虫草原基分化的差异蛋白质组学研究

蛹虫草子实体形成及发育的蛋白分子机制尚不清楚,本研究引入SWATH非标记定量蛋白质组学技术,对蛹虫草Cordyceps militaris 905菌株的菌丝体（mycelium,My）、原基（primordium,Po）、生长期子实体（developmental fruiting body,DF）和成熟期子实体（mature fruiting body,MF）进行了比较蛋白质组学分析。经搜库比对,从蛹虫草的My、Po、DF和MF中依次鉴定蛋白1 136个、1 090个、1 018个和997个（global FDR 1%）,经维恩分析后获得C. militaris 905蛹虫草表达蛋白1 578个。在此基础上,SWATH非标记技术定量蛋白1 109个。本研究获得了蛹虫草Po期与My期、DF期与Po期、MF期与DF期的差异表达蛋白,依次为115个、352个和104个,并对菌丝体分化形成原基的差异表达蛋白进行了重点解析。GO注释结果表明,Po期与My期差异表达蛋白以有机含氮类化合物代谢为主,其中AMP（活性成分虫草素合成的中间产物）从头生物合成途径富集最为显著。约1/5的差异表达蛋白参与氧化还原反应,还原酶活性的蛋白在原基中几乎都上调表达,而氧化功能的蛋白受到抑制,表明蛹虫草原基分化可能受到氧化应激的诱导。蛋白互作网络分析结果进一步表明,氧化还原反应与核苷类物质代谢相关联,可能通过影响AMP从头生物合成途径来调控虫草素的生物合成。对蛹虫草子实体系统的蛋白质组学研究和解析有利于揭示子实体形成的蛋白分子机制,为蛹虫草的基础和栽培研究提供了理论支撑。     

骨水泥强化椎弓根螺钉联合椎间融合复位治疗老年重度腰椎滑脱的临床研究

摘要 目的：观察椎间融合复位联合骨水泥强化椎弓根螺钉治疗老年重度腰椎滑脱的临床效果。方法：回顾性分析我院于2016年3月~2019年3月期间收治的老年重度腰椎滑脱患者92例,根据治疗方案的不同可将患者分为A组（n=44）和B组（n=48）,A组给予椎弓根螺钉联合椎间融合复位治疗,B组给予骨水泥强化椎弓根螺钉联合椎间融合复位治疗,对比两组视觉疼痛模拟评分（VAS）、Oswestry功能障碍指数（ODI）及日本骨科协会（JOA）腰腿痛评分、临床指标、滑脱距离、滑脱率、椎间隙高度、椎间融合率、椎间孔高度、并发症及螺钉松动情况。结果：术后12个月,两组VAS、ODI、JOA评分均下降,且B组低于A组（P<0.05）。两组术中出血量对比组间无统计学差异（P>0.05）,B组手术时间长于A组,住院时间短于A组,椎间融合率高于A组（P<0.05）。术后12个月,两组滑脱距离、滑脱率均下降,且B组小于A组（P<0.05）。术后12个月,两组椎间隙高度、椎间孔高度均升高,且B组高于A组（P<0.05）。两组并发症发生率组间对比无差异（P>0.05）。结论：老年重度腰椎滑脱患者椎间融合复位联合骨水泥强化椎弓根螺钉治疗,虽一定程度上延长了手术时间,但可促进临床症状,改善椎间高度及腰椎滑脱程度,缩短住院时间,且不增加并发症发生率。     

不同组织分离期对大圆头蛹虫草菌种性能的影响

为明确大圆头蛹虫草组织分离最佳分离时期,以大圆头蛹虫草优良母种为母本,采用组织分离法制备子代母种,以优良母种为对照,通过对不同组织分离期（35、40、45、50 d）子代母种平板培养、液体培养及栽培实验,考察不同组织分离期对子代母种培养性状及子实体形成能力的影响。结果表明,不同组织分离期大圆头蛹虫草子代母种培养性状存在较大的差异,其子实体形成能力与子代母种培养性状具有显著相关性,以组织分离期为40 d的子代母种性能表现最优,优良菌种筛选率最高（48%）,45 d次之（44%）,50 d最低（32%）。 明确大圆头蛹虫草优良菌种选育组织分离最佳时期为40 d,试验结果为大圆头蛹虫草优质菌种选育、复壮提供参考。     

福建省被子植物新记录属种

报道福建省被子植物新记录1属--球子草属(Peliosanthes Andr.)和新记录2种,即百合科(Liliaceae)大盖球子草(Peliosanthes macrostegia Hance)和花柱草科(Stylidiaceae)花柱草(Stylidium uliginosum Swartz),凭证标本保存于福建农林大学标本馆(FJFC)。     

斑马鱼Fbxl5基因多克隆抗体的制备与检测

Fbxl5为F-box基因家族的一员,目前研究发现其与心脏的发育有关。为了在斑马鱼模型中进一步研究该基因的功能,有必要制备其多克隆抗体。通过桥式PCR扩增出亲水性和特异性均好的斑马鱼Fbxl5基因片段,将其克隆入表达载体pET-28a,转化至大肠杆菌Rosseta中。用IPTG诱导Fbxl5重组质粒得到His-Fbxl5的融合蛋白。这个融合蛋白用Ni-IDA凝胶柱亲和纯化,将纯化的His-Fbxl5融合蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体。使用Western Blot检测,获得了Fbxl5原核表达重组融合蛋白及高效价的特异性兔抗Fbxl5多克隆抗体。随后检测了Fbxl5在斑马鱼胚胎和成体组织中蛋白的表达,通过基因芯片分析在Fbxl5-MO和Std胚胎样品的mRNA含量差异.所得结果显示获得了较高效价和特异性好的斑马鱼Fbxl5多克隆抗体,为Fbxl5功能的进一步研究奠定了基础。