CRISPR-Cas9技术在细菌耐药性防控研究进展

近年来,多种新型耐药基因的出现和全球性流行,严重威胁了全球公众健康。CRISPR-Cas9系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR associated protein 9 system)是细菌的一种适应性免疫系统,可切割耐药基因、抵御外来核酸入侵,现已作为一种新型基因编辑工具应用于防控细菌耐药性研究。本团队已建立了一种单质粒介导靶向mcr-1基因的CRISPR-Cas9系统,能有效并特异性消除黏菌素耐药大肠杆菌中的mcr-1,恢复其对黏菌素的敏感性。同时也发现在临床中应用还需要优化其递送方式。本文对近几年该技术在细菌耐药性防控方面的研究进展进行了综述,包括CRISPR-Cas9系统的发现过程、作用机制、递送方式、在体外检测实验结果的进展以及当前存在的问题等方面,以期为防控细菌耐药性提供新思路。     

保乳手术联合放射治疗84例乳腺癌患者临床疗效观察

目的:观察保乳手术联合放射治疗乳腺癌患者临床疗效。方法:选取我院收治的乳腺癌患者84例,均采取保乳手术联合放射治疗,观察临床疗效。结果:所有患者手术均获得成功,84例乳腺癌患者均在出院后进行随访,平均随访时间(2.1±0.4)年,各项检查未发现复发迹象。在放疗的期间内,乳房出现刺痛、发痒的不适患者20例,皮肤色素沉着、红斑的患者37例,在治疗后发生湿性脱皮患者10例,放射性食管炎患者8例;在放疗结束1个月,出现反射性肺炎患者2例。手术及放疗后,患者乳房的美容效果中优秀患者49例,良好患者29例,较差患者6例;行肿瘤扩大切除术患者优秀率高于行象限切除术患者,差异有统计学意义(P0.05)。结论:保乳手术联合放疗可保证治疗效果,同时降低并发症的发生,有利于美观,是一种优秀的乳腺癌治疗方法。     

羊毛硫肽类化合物(Lanthipeptide)生物合成新进展

羊毛硫肽化合物(Lanthipeptides)是由核糖体合成并经过翻译后修饰得到的一大类肽类天然产物。这类化合物广泛的产生于不同种类的细菌,具有丰富的结构和生物活性多样性,为活性药物研究和开发提供重要的来源。本文综述了近几年来羊毛硫肽化合物生物合成进展,从其合成酶结构,进化机制,区域和立体选择性控制等方面进行了简要的讨论,展示了羊毛硫肽类化合物生物合成中特殊而迷人的酶学机制。     

胚胎肝细胞用于肝组织工程的体外培养研究

目的:观察三维受控组装系统下,胚胎肝细胞在三维立体结构的体外生长状态,探讨胚胎肝细胞在肝组织工程中应用的可行性。方法:用清华大学机械工程系研制的"三维受控组装系统",将第15 d小鼠胚胎肝细胞作为肝组织工程的种子细胞,与以明胶为主的复合材料混合,构建成复杂三维立体结构,观察其体外生长发育状态。对体外培养1周及4周的三维类肝组织标本进行苏木精-伊红(HE)染色,免疫组织化学方法检测甲胎蛋白(AFP)及白蛋白(ALB)的表达,并对体外培养4周的三维类肝组织用PAS显色法检测肝糖原表达。结果:HE染色结果显示体外培养的胚胎肝细胞在三维支架材料中,可形成含有类血管和肝组织样结构;体外培养1周的类肝组织AFP表达呈阳性,体外培养4周的三维类肝组织ALB表达呈阳性,PAS显色亦呈阳性。结论:在三维受控组装系统的构建下,呈立体状生长的胚胎肝细胞,可逐渐形成肝组织样结构,并显示一定的肝脏功能。     

抗癌药物奥沙利铂与DNA分子相互作用的研究

奥沙利铂被称为第三代铂类药物,特别对胃肠道肿瘤具有较好的疗效.目前大多数的研究表明奥沙利铂的主要作用靶点是DNA分子,但它与DNA分子形成的关键结构和作用机制仍处在探索阶段.本研究运用紫外可见吸收光谱和原子力显微镜观察探索奥沙利铂与DNA在活体外的相互作用过程,从而揭示奥沙利铂产生抗癌作用的主要分子结构基础.首先使用紫外光谱研究了较高浓度奥沙利铂与DNA的作用过程.在此基础上,进一步采用原子力显微镜在高定向热解石墨表面观察了不同浓度奥沙利铂与质粒DNA在37℃条件下作用不同时间后的结构形貌变化,分析了奥沙利铂与DNA相互作用的过程.高分辨原子力显微观察结果表明奥沙利铂与DNA作用后可导致质粒DNA的结构发生显著的变化.随着作用时间的增加,DNA分子逐渐由伸展的链状变化为相互缠绕并带有许多结点的紧密结构,最终变化为更紧密的球状结构.本研究结果表明奥沙利铂可通过化学键合作用和静电作用使质粒DNA逐渐凝集为紧密的球状结构,这种结构可能对奥沙利铂的抗癌活性和毒性产生重要影响.     

离体诱变定向培育高油花生新品种宇花9号

笔者前期研究发现经干旱胁迫处理后的花生叶片水势与其籽仁含油率呈显著正相关。文中对羟脯氨酸作为水势(渗透压)调节物质用于离体定向筛选花生高油突变体及培育花生新品种进行了研究。以花生品种花育20号胚小叶作为外植体,平阳霉素作为诱变剂添加于体胚诱导培养基上进行离体诱变培养。形成的体胚转移到添加6 mmol/L羟脯氨酸(培养基水势为-2.079 MPa)的体胚萌发和再生培养基上诱导体胚萌发成苗,同时进行高油突变体定向筛选。再生小苗经嫁接移栽田间,从再生植株后代中获得了132份含油率55%以上的高油突变体,其中27份含油率超过58%,2份超过60%。再生植株后代结合系谱育种法育成了高产高油花生新品种宇花9号,在辽宁省花生新品种备案试验中,籽仁产量比对照品种增产14.0%,并通过了国家非主要农作物品种登记。宇花9号含油率达61.05%,比亲本花育20号高11.55个百分点,是目前国际上含油率最高的花生品种。本研究结果表明,利用离体诱变、培养基低水势定向筛选及其再生植株后代结合常规育种法选择是定向培育高油花生品种的有效方法。     

帕金森病丘脑底核神经元的电活动特点

本研究探讨了帕金森病(Parkinson′s disease, PD)患者丘脑底核(subthalamic nucleus, STN)神经元电活动的特点及其与PD症状的关系. 35例PD患者在接受手术治疗的同时, 应用微电极细胞记录和EMG记录技术, 记录手术靶点STN及其周围结构神经元的电活动以及手术对侧肢体的EMG. 应用分析软件甄别单细胞电活动, 分析其特点及其与肢体EMG的关系. 结果表明, STN及其周围结构具有特征性放电活动.在36个记录针道中, 共发现436个STN神经元, 平均放电频率44.0±20.5 Hz. 其中, 56%的神经元呈不规则簇状放电; 15%呈紧张性放电; 29%呈规则的簇状放电, 其放电节律与肢体震颤的EMG高度一致(r2=0.66, P<0.01), 称之为震颤细胞. 在PD震颤型患者的STN中发现大量震颤细胞, 且80%位于STN中上部, 而在PD僵直型患者的STN中均发现与运动相关的细胞电活动. 本研究提示, 通过微电极记录技术可准确地判断STN的位置和范围; 与震颤活动相关的细胞放电和与运动相关细胞的放电与PD症状有内在关系; STN参与PD运动障碍的病理生理过程.     

植酸酶的多样性及其分类

植酸酶是一类催化植酸水解逐步释放磷酸基团形成低级肌醇磷酸衍生物的正磷酸单酯磷酸水解酶。植酸酶在动物营养、资源环境保护和人类健康等领域有巨大的应用潜力。目前,人们对植酸酶的多样性及其分类的认识比较模糊甚至错误,严重影响了植酸酶的研究进程和水平。首先简要概述了基于最适pH和立体专一性的植酸酶分类,然后着重论述了基于结构和催化机理的植酸酶分类及其代表酶特征的最新研究进展,最后探讨了根据不同分类标准特别是基于结构和催化机理准确理解和全面表征各种植酸酶的重要性,以期为植酸酶的研究和应用提供参考。     

普氏摆现象形成机制的探讨

目的:探讨普氏摆现象的形成机制.方法:选择6名视力或矫正视力正常的硕士研究生作为受试者,利用校准过的SD2320W三维液晶显示器,呈现双眼刺激物.实验一:左右眼刺激物做来回往复运动,其亮度存在差异,模拟通常情形下的普氏摆现象.实验二:左右眼刺激物做来回往复运动,在运动轨迹的左右两端时没有亮度差异,在中间运动阶段有亮度差异.实验三:左右眼刺激物做来回往复运动,在运动轨迹的左右两端时存在亮度差异,在中间运动阶段没有亮度差异.结果:实验一被试可见明显的普氏摆立体现象,很好的模拟了通常情况下加滤光片观察到的普氏摆立体现象.实验二被试未见立体运动现象,被试知觉到摆球沿着实际的运动轨迹做来回往复的直线运动.实验三的被试知觉结果和实验一相同,被试可见明显的普氏摆立体现象.结论:普氏摆立体现象形成的根本原因不是神经信号传导的时间延时.当刺激物运动到左右两端位置,运动状态发生变化时.刺激物的亮度差异对普氏摆的形成有决定作用,普氏摆立体现象可能是由暗刺激物一方的眼动跟踪系统滞后造成的.     

来源于西梅的(R)-醇腈酶促立体选择性转氰合成(R)-酮醇腈

在水/有机溶剂双相反应体系中,研究了来源于西梅的(R)-醇腈酶催化酮与丙酮醇腈合成(R)-酮醇腈的立体选择性转氰反应．系统探讨了不同酶源、酶粉颗粒大小、底物浓度、两底物配比、酶浓度和底物结构对转氰反应的影响．结果发现西梅醇腈酶能高效催化三甲基硅酮与丙酮醇腈的立体选择性转氰．酶粉颗粒大小以直径0.3～0.45 mm为优,底物浓度以21 mmol/L左右为佳,底物丙酮醇腈与三甲基硅酮摩尔浓度比以2∶1为宜,酶浓度以60.9 g/L左右为好．西梅醇腈酶对3, 3-二甲基-2-丁酮几乎没有催化活性,而对其硅结构类似物三甲基硅酮却具有非常高的立体选择性和催化活性,在上述优化反应条件下反应24 h的底物转化率和产物光学纯度均高达99%以上,表明底物中的硅原子对西梅醇腈酶的催化活性有非常显著的促进作用．