免疫蛋白质组学及疫苗靶位筛选

蛋白质组学自建立起即向生命科学的其他研究领域渗透,形成了多样的交叉学科。免疫蛋白质组学即由蛋白质组学与蛋白质免疫印迹技术相结合而产生的一个新研究方向,在免疫原性蛋白质研究及疫苗靶位筛选中展示出广泛的应用前景。该文就免疫蛋白质组学的形成、主要研究技术体系及其进展、在免疫原性蛋白质鉴定、新型高效候选疫苗靶位发现等方面进行概述。     

蛋白质组学研究技术及其联合应用

蛋白质组学是研究细胞、组织和器官内所有蛋白质的组成及其动态变化的科学,是在蛋白质水平上定量的、动态的、整体的研究生物体。目前蛋白质组学技术分为样品制备、分离和鉴定3个方面,其新技术主要有激光捕捉显微解剖法、离心超滤法、双向凝胶电泳、同位素亲和标签技术、色谱技术以及质谱技术等。然而,任何一种蛋白质组学研究技术都有其缺陷。因此多种技术的联合应用能使蛋白质组研究更精确和完整,是蛋白质组学的发展趋势。     

紫外辐射诱导植物叶片DNA损伤敏感性差异

单细胞凝胶电泳（彗星检测,cometassay）技术已广泛应用于动物细胞DNA损伤检测,但在植物细胞DNA损伤检测中的应用尚不多见。本研究通过对动物细胞彗星检测方法的改进,利用植物细胞原生质体作为材料,研究了不同发育期九里香（Murraya panicuata）叶片对UV-B诱导的DNA损伤的敏感性差异。彗星检测结果表明,九里香叶片DNA的损伤程度与UV-B辐射的剂量呈正相关：在相同UV—B辐射剂量下,九里香幼嫩叶片比成熟叶片的DNA损伤量大,表明其幼嫩叶片对UV-B辐射的敏感性比成熟叶片高。     

危重病房耐碳青霉烯酶鲍曼不动杆菌同源性研究

目的探讨杭州市第一医院危重病房耐碳青霉烯酶鲍曼不动杆菌之间的同源性,进行分子流行病学调查,旨在为制定预防和控制其院内感染的措施提供依据。方法收集该院危重病房2005年1月至12月分离到的34株亚胺培南耐药鲍曼不动杆菌。采用全自动微生物分析系统VITEK-AMS60对34株耐碳青霉烯酶鲍曼不动杆菌进行鉴定及药敏;用琼脂稀释法和E-test法测定14种抗菌药物的最低抑菌浓度(MIC),脉冲场凝胶电泳(PF-GE)分析其耐药株的同源性,对碳青霉烯类基因OXA-23型、OXA-24型、IMP型、VIM型基因进行PCR扩增及序列分析。结果PFGE发现34株鲍曼不动杆菌菌株为同一耐药克隆株,在危重病房呈爆发流行。所有对亚胺培南耐药鲍曼不动杆菌明确产OXA-23型碳青霉烯酶,未检出OXA-24、IMP、VIM基因型。34株菌株质粒提取未成功。结论该院同一个耐药克隆株在危重病房不同患者身上流行,可能与行气管插管、呼吸机、氧气湿化瓶、护士手操作有关。     

失血性休克大鼠肝脏蛋白质的差异分析

 应用蛋白质双向凝胶电泳 (two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, 2-DE) 技术,分析在急性重度失血性休克 (refractory hemorrhagic shock, RHS) 条件下,大鼠肝脏蛋白质组表达的差异.16 只雄性 Wistar 大鼠随机分成正常对照组 (sham hemorrhage shock, SHS) 和 RHS 模型组,每组 8 只.采用股动脉放血的方法制备模型,在规定时间内处死大鼠并分离肝脏,提取肝脏总蛋白质后进行 2-DE.运用 Image Master 2D Platinum v 5.0 凝胶图像分析软件对 2-DE 凝胶图像进行差异表达分析.有意义的差异蛋白质点用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱进行肽质量指纹图谱分析,借助 Swiss-prot 数据库进行蛋白质搜索和鉴定.SHS 组和 RHS 组肝脏的 2-DE 图谱,分别平均识别到 698±11 和 700±13 个蛋白质点,SHS 组和 RHS 组肝脏间平均匹配率达88%～92 %.共发现 10 个差异有意义的蛋白质点,鉴定出了肿瘤抑制性抗原gp96、葡萄糖调节蛋白58、过氧还蛋白Ⅰ、细胞色素b5、谷胱甘肽转移酶、ATP合酶β亚单位、二磷酸果糖酶 B、三磷酸甘油醛脱氢酶等8种蛋白质.结果表明,以 2-DE 技术得到重复性和分辨率都较好的 2-DE图谱,并初步鉴定急性重度失血性休克后大鼠肝脏的差异表达蛋白质,为深入研究失血性休克的生理病理机制及寻找失血性休克预防和治疗的生物标志物提供了依据.     

肾阳虚证候的人血清比较蛋白质组学分析

利用双向电泳（2-DE）优化分离了除去高丰度蛋白（白蛋白和IgG）的老年体虚肾阳虚患者（以健康组为参照）的血清样本,对比分析pH 4～7范围的2-DE谱图,肾阳虚患者和参照组的平均蛋白点分别为(393±32)和(455±19)个. 其中肾阳虚证候表达量上调2倍（P<0.05）以上的蛋白点有26个,下调2倍以上的有33个. 用质谱获得上述差异蛋白的肽质量指纹图谱,并经数据库检索共鉴定出了49种差异蛋白质,其中有10种在肾阳虚血清中特异表达,有6种在健康组血清中特异表达. 蛋白功能分析发现,其中33种蛋白质的差异表达与肾阳虚证密切相关. 蛋白质TCRβ及transthyretin的蛋白印迹实验验证了2-DE 的结果. 该研究结果为阐明中医肾阳虚证的机理提供了一条新途径.     

橘小实蝇成虫肠道可培养细菌群落结构分析

【目的】研究橘小实蝇(Bactrocera dorsalis) 3个种群(实验室正常喂养种群、实验室无菌糖水喂养种群和野生种群)成虫肠道可培养细菌的群落结构组成。【方法】利用16S rRNA基因的聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分析技术,结合菌落形态观察和生理生化特征鉴定细菌种类。【结果】从橘小实蝇3个种群成虫肠道600株可培养细菌得到53种不同细菌遗传型,分属于肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、肠球菌科(Enterococcaceae)和芽孢杆菌科(Bacillaceae)等3个科。其中肠杆菌科是肠道可培养细菌最优势的细菌种类。同样以序列相似性大于97%的菌株归为相同的细菌种类为标准,找到了橘小实蝇3个种群可培养细菌的共有菌种,结合菌落形态观察和生理生化特征鉴定,确定共有菌种为肠杆菌属5株,克雷伯氏菌属2株,柠檬酸杆菌属1株,泛菌属1株,肠球菌属2株,以及芽孢杆菌属4株。【结论】通过研究橘小实蝇成虫肠道可培养细菌群落结构组成,可为探讨肠道菌群对寄主的生理功能和生态学意义奠定基础,最终为利用微生物防治此类害虫提供新思路。     

乡村沼气池污泥微生物多样性的研究

为了优化沼气池产气效率和开展污泥微生物多样性研究,通过对PCR-DGGE条件的优化,建立了农村户用沼气池污泥微生物16S r DNA V3区DGGE分析技术,通过DGGE技术分析了沼气池污泥中细菌和古细菌微生物多样性随沼气池深度的变化规律。同时通过构建污泥样品mcr A功能基因克隆文库,应用RFLP技术,开展了农村户用沼气池污泥样品中与次级代谢产物相关基因的功能基因多样性研究。结果显示,农村户用沼气池污泥中含有丰富的微生物资源,其中细菌群落受污泥深度因素影响小,而浅层污泥中古细菌群落与深层污泥中古菌群落却存在明显差异。所采集的沼气池污泥中含有较为丰富的产甲烷菌资源,其中可能存在类似功能或产生类似代谢物质的产甲烷菌。该结果为进一步优化群落结构、筛选功能基因提供了科学依据。     

生物学知识及相关实验方法理解之“微”视角CSCD

教材中生物学知识及相关实验方法往往从宏观角度进行介绍和解释,其中一些让学生难以理解。应用微分思想可以帮助解决这些问题。本文介绍了几个例子,希望能给大家提供参考。     

利用PCR-DGGE方法分析不同鸡群的盲肠微生物菌群结构变化

研究不同品种、饲养阶段的健康和不良鸡群对盲肠细菌种群结构和多样性的影响。使用基于16S rDNA的PCR-DGGE技术,结合割胶回收DNA进行克隆和测序,分别以4、6、10、16、20、40周龄蛋鸡及1、2、4、6、7、8周龄肉鸡健康、不良鸡群盲肠内容物为样本,研究其中特定细菌类群的16S rDNA序列片段指纹图谱,并进行聚类分析,鉴定特异性和共性种群。在两品种健康鸡群盲肠内容物的细菌群落中,Lactobacillus属菌株的相似性均高于不良鸡群,并且在不同饲养阶段的健康、不良鸡群间指纹图谱平均条带数差异显著(P<0.05);而Bacteroides属菌株在健康鸡群盲肠内容物细菌的相似性与不良鸡群较为相近,健康、不良鸡群间平均条带数差异显著(P<0.05);Clostridium属菌株在蛋鸡20、40周龄的平均条带数差异不显著(P>0.05),但肉鸡各周龄健康、不良鸡群间的平均条带数差异显著(P<0.05)。序列测序结果,在蛋鸡产蛋期健康、不良鸡群样本中均检测到能动乳杆菌(Lactobacillus agilis),而育雏和育成期中均检测到鸟乳杆菌(Lactobacillus aviaries)和不可培养细菌;两品种的健康、不良鸡群样本中均检测到Bacteroides属的生酸拟杆菌(Bacteroides acidifaciens)、不可培养物细菌(Uncultured bacterium);而健康、不良蛋鸡群样本中均检测到Clostridium属不可培养的变形菌(Uncultured proteobacterium),健康肉鸡群中检测到索氏志贺菌(Shigella sonnei),而两品种不良鸡群中均缺乏此类菌种。结果显示,不同品种、饲养阶段的鸡群,其盲肠细菌群落的组成差异显著,并且细菌种群结构对鸡群的生长发育影响较大。