杀粉蝶菌素A1生物合成基因簇中甲基转移酶PieB2的功能

【目的】研究杀粉蝶菌素A1产生菌中甲基转移酶基因pieB2的功能。【方法】利用接合转移和同源重组双交换的方法,构建pieB2基因缺失突变株,以及利用接合转移的方法,构建回补菌株。通过高保真PCR克隆pieB2基因到表达载体pET28a上,构建质粒pJTU5997,转化入大肠杆菌E.coliBL21(DE3)/pLysE中诱导表达。利用高效液相色谱检测PieB2的体外酶活。【结果】获得了pieB2基因缺失的双交换突变株。发酵结果显示,该突变株不再产生杀粉蝶菌素A1,而是积累了一种脱甲基产物。N-末端融合组氨酸标签的PieB2在大肠杆菌中获得可溶性表达,通过体外催化证明了PieB2甲基转移酶的功能。【结论】体内遗传实验和体外生化实验证明了PieB2作为甲基转移酶在杀粉蝶菌素A1合成中的作用。     

不同碳源对须糖多孢菌生长发育及丁烯基多杀菌素生物合成的影响

本文研究了不同碳源对须糖多孢菌生长以及丁烯基多杀菌素生物合成的影响,通过寻找优势碳源优化发酵培养基配方,促进须糖多孢菌丁烯基多杀菌素的生物合成。试验共设11个处理,1个对照,通过单因素试验比较不同处理组菌体OD600值和丁烯基多杀菌素产量,筛选获得最优碳源及其发酵培养基配方。结果表明,除可溶性淀粉和木糖外,须糖多孢菌在9种碳源中都能进行生长,对不同构型碳源显示较好的利用率。在以半乳糖、葡萄糖、果糖和甘露糖作为碳源时具有较好的生长速率,而以甘露糖为碳源时能显著促进丁烯基多杀菌素的合成。选择甘露糖最佳添加浓度为5 g/L,须糖多孢菌最高菌体浓度和丁烯基多杀菌素产量分别是初始配方条件的1. 32倍和1. 78倍,显著提高了丁烯基多杀菌素的产量。上述结果为培养基碳源对丁烯基多杀菌素生物合成影响机制的研究及丁烯基多杀菌素大规模工业化发酵生产提供了科学依据和新的技术途径。     

乙基多杀菌素和联苯肼酯对地熊蜂的毒性及风险评估

【目的】明确乙基多杀菌素和联苯肼酯对地熊蜂Bombus terrestris的毒性, 探讨这两种农药亚致死浓度对地熊蜂体内乙酰胆碱酯酶(AchE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE) 3种解毒酶活性的影响。【方法】采用饲喂法测定60 g a.i./L乙基多杀菌素和43%联苯肼酯对地熊蜂采集蜂的急性经口毒性,依据农药对蜜蜂生态风险的危害熵(hazard quotient, HQ)值评估这两种农药对地熊蜂的风险。同时测定了这两种农药亚致死剂量(LD₅₀和LD₈₀)处理后地熊蜂AchE, GST和CarE的活性变化。【结果】60 g a.i./L乙基多杀菌素和43%联苯肼酯对地熊蜂采集蜂的急性经口毒性测定48 h时LD₅₀值分别为3.590和1 447 μg a.i./蜂,其中60 g a.i./L乙基多杀菌素表现为中毒,43%联苯肼酯表现为低毒。两种农药对地熊蜂采集蜂的HQ值均低于50,表现为低风险。LD₅₀和LD₈₀剂量的乙基多杀菌素处理组与对照组相比,3 h时地熊蜂AchE活性被激活,显著高于对照组(P＜0.05),分别为对照组的1.45和1.23倍,24 h后活性受到抑制,两个剂量处理组AchE活性均显著低于对照组(P＜0.05);CarE活性3 h时同样被激活,显著高于对照组(P＜0.05),LD₅₀和LD₈₀剂量处理组CarE活性分别为对照组的1.24和1.53倍, 24 h后活性受到抑制,其中LD₅₀剂量处理组CarE活性显著低于对照组(P＜0.05),LD₈₀剂量处理组CarE活性与对照组差异不显著(P＞0.05);LD₅₀和LD₈₀剂量处理组GST活性3 h被激活,显著高于对照组(P＜0.05),分别为对照组的2.24和2.58倍,24 h后活性降低,但两个剂量处理组GST活性仍显著高于对照组(P＜0.05)。43%联苯肼酯处理后,与对照组相比3 h时LD₅₀和LD₈₀剂量处理组AchE活性与对照组差异不显著(P＞0.05),24 h后AchE活性降低,显著低于对照组(P＜0.05),分别是对照组的75%和80%;CarE活性3 h时被抑制,LD₅₀剂量处理组CarE活性显著低于对照组(P＜0.05),LD₈₀剂量处理组CarE活性低于对照组,但差异不显著(P＞0.05),24 h后CarE活性被激活,其中LD₅₀剂量处理组CarE活性高于对照组,但差异不显著(P＞0.05),LD₈₀剂量处理组CarE活性显著高于对照组(P＜0.05);LD₅₀剂量处理组GST活性3 h时被激活,显著高于对照组(P＜0.05),24 h后活性降低,但仍显著高于对照组(P＜0.05),3 h和24 h的活性分别为对照组的2.04和1.72倍,LD₈₀剂量处理组3 h的GST活性与对照组无显著差异(P＞0.05),24 h后活性降低,显著低于对照组(P＜0.05)。【结论】乙基多杀菌素和联苯肼酯对地熊蜂的HQ 评估均表现为低风险,其中联苯肼酯对地熊蜂的安全性较高,在熊蜂授粉过程中可以按照推荐剂量应用,但过量施用或者长期施用可能会造成熊蜂体内药剂积累引起生理或者行为的变化,乙基多杀菌素在温室及大田授粉期的使用剂量和方法有待进一步研究。     

稻瘟病菌致病突变体的REMI诱变与鉴定

以水稻“爱知旭”(Aichi—aShahi)为寄主,将带选择标记的质粒pCSN43和pBF101为外源DNA,利用限制酶诱导整合(REMI)这种新方法转化稻瘟病菌原生质体,从筛选到的数百个转化体中分离出3个与致病能力密切相关的突变体R2H65、R2H69和R281565。其中,R2H65和R2H69只产生畸形分生孢子,分生孢子的发育和附着胞的形成以及黑色素的合成均受到极大影响,致病性测试证明完全丧失致病能力;R281565的许多表型与野生型的相似,但致病能力却大大降低。     

竹红菌乙素作猝灭剂研究F_o构象方法的建立

线粒体Ｆ１Ｆｏ复合体Ｆｏ部分ａ亚基的色氨酸荧光可被竹红菌乙素（ｈｙｐｏｃｒｅｌｉｎＢ,ＨＢ）猝灭．不同温度下测定ＳｔｅｒｎＶｏｌｍｅｒ图的结果显示,猝灭常数（Ｋｓｖ）随温度的增加而加大,时间衰变荧光的结果显示,荧光寿命随ＨＢ浓度的增加而减小,加入不同浓度的ＨＢ,Ｆ１Ｆｏ复合体的吸收峰没有位移．这些实验结果支持动态猝灭机理．ＨＢ还具有有效猝灭浓度低,不影响酶的活力;在脂相和水相的分布比率可高达１６５６０∶１;实验操作简便等优点．因此ＨＢ可作为理想的疏水相荧光猝灭剂,研究与膜结合的Ｆ１Ｆｏ复合体中镶嵌于膜脂内Ｆｏ的构象变化．     

小檗胺对大鼠糖尿病性白内障模型中DNA损伤修复及致障过程的影响

利用链脲佐菌素（ＳＴＺ）引起的大鼠糖尿病性实验性白内障模型,观察小檗胺对晶状体上皮细胞ＤＮＡ损伤、修复及致障过程的影响．发现ＳＴＺ对照组在腹腔注射ＳＴＺ后３～４ｄ开始出现有显著意义的ＤＮＡ单链断裂（ｓｉｎｇｌｅｓｔｒａｎｄｂｒｅａｋｓ,ＳＳＢ）,并持续存在于发病全程直至晶状体完全混浊．而在注射ＳＴＺ后１２ｈ再腹腔注射３．４８ｍｇ／ｋｇ体重,１．７４ｍｇ／ｋｇ体重小檗胺后,一周后才出现有显著意义的ＳＳＢ．３．４８ｍｇ／ｋｇ体重组在５周后白内障形成率明显低于ＳＴＺ组的同时,ＳＳＢ也恢复到对照水平,而１．７４ｍｇ／ｋｇ体重组第７周才恢复到对照水平．提示抗氧化药物小檗胺能在一定程度上阻止白内障发生过程中的ＤＮＡ损伤．     

铜绿假单胞菌Arr基因突变对生物膜和绿脓菌素合成的影响

为了研究铜绿假单胞菌Arr基因对生物膜和绿脓菌素合成的影响,采用抗庆大霉素基因序列(Gentamycin resistance cassette,aacC1)插入失活的策略构建了铜绿假单胞菌Arr基因突变株PA-AG,通过96孔板静止培养、结晶紫染色的方法检测其生物膜的形成量,利用抽提的方法检测绿脓菌素的合成量。结果在KMB或LB培养基中,突变株PA-AG形成生物膜的量均有所减少,野生株约是突变株的2倍,然而突变株合成绿脓菌素的能力却明显加强,约为野生株的2.5倍。由此推测,铜绿假单胞菌Arr基因在一定程度上促进了生物膜的形成,抑制了绿脓菌素的合成。     

竹红菌素光敏剂与微血管病变光动力治疗

光动力疗法已被用于临床治疗除实体肿瘤以外的一些微血管类疾病,包括鲜红斑痣(portwine stains,PWS)和老年视网膜黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)等。竹红菌素是一种苝醌类光敏剂,因为在光疗窗口(600～900 nm)的吸收较少,它不适用于实体肿瘤的光动力治疗,但对于治疗微血管类疾病却有其独特的优势。本文根据竹红菌素光物理特性提出其主要适应症范围,并根据其临床实用化问题提出应对策略。通过构造竹红菌素水溶性纳米制剂或具有优化脂水双亲性的衍生物,实现脂溶性光敏剂既可以安全给药又最大程度保持生物利用度和光动力活性。生物学实验证明竹红菌素类光敏剂对生物靶体具有超强的光动力活性。由此推测:竹红菌素类光敏剂在光动力治疗微血管疾病(如鲜红斑痣和老年黄斑变性)及其它浅表型疾病方面具有广阔的应用前景。     

中国光生物学研究的历史回顾

在这期《光生物学专刊》中,我们特意邀请了沈恂研究员,对我国以往的光生物学研究工作,进行了系统的梳理和回顾。沈恂研究员在较长的时间里,参与组织了中国生物物理学会的重要学术活动,对我国光生物学研究的历史比较熟悉。希望这篇回顾性论文能够使读者对中国光生物学研究的历史,有一个轮廓性的了解。也希望借此可以激励更多的年轻科学家,参与到光生物学研究的行列,做出更多原创性的研究成果。     

Shiraia sp.SUPER-H168液态发酵产竹红菌素过程中生理特征初步研究

通过对竹黄菌株SUPER-H168产竹红菌素及不产竹红菌素时生理特征的研究,发现MDA、胞内及胞外的总抗氧化力、过氧化氢、维生素C的含量均比对照组高;CAT的活力上升,而SOD活力总体稍有下降。实验结果表明,菌体产竹红菌素初期伴随着其自身氧化水平的上升。添加终浓度为40μmol/L的过氧化氢可以促进竹红菌素生成。