全局转录机器工程——工业生物技术新方法

美国和英国的研究人员在2006年1月出版的<科学>杂志上发表文章称: 工业生物技术是一种新的工业制造概念……并将成为一种新的制造技术典 范①.采用以微生物酶或细胞为主体的工业生物技术生产大宗化学品和能源、材料、医药产品,已经成为全世界--尤其是我国解决资源、能源和环境危机的重要手段②.     

黑腹果蝇GABA受体GRD亚基和LCCH3 亚基的克隆、表达与鉴定

昆虫GABA受体（γ-aminobutyric acid receptor, GABAR）是杀虫剂的重要靶标之一。本研究以黑腹果蝇Drosophila melanogaster整体组织的cDNA作为模板, 采用RT-PCR技术扩增了黑腹果蝇GABA受体LCCH3亚基和GRD亚基的cDNA序列, 并克隆至pET-32a表达载体上, 测序结果表明获得的序列与基因库中已发表的序列一致性在99%以上, 无移码突变。在IPTG的诱导下, LCCH3基因成功在大肠杆菌Escherichia coli中表达, 而GRD基因未表达。通过包涵体洗涤、变性、Ni²⁺亲合层析纯化、稀释复性获得纯化的重组表达的LCCH3蛋白, 并用圆二色谱测定了目标蛋白的二级结构, 主要富含β结构。该研究结果为研究昆虫GABAR的结构和功能关系提供了重要的参考数据。     

桔小实蝇幼体及成虫残体DNA条形码识别技术的建立与应用

实蝇类害虫多为国内外检疫对象, 其鉴定识别方法主要依据成虫的外部形态特征, 而传统的形态学识别法对口岸经常截获的幼体及残缺的虫体, 则无能为力。本研究以桔小实蝇Bactrocera dorsalis的幼体（卵、 幼虫、 蛹）以及成虫残体（足、 翅、 头部、 胸部、 腹部）为对象, 利用 DNA 条形码技术, 构建实蝇类害虫快速鉴定技术体系, 并以其他4种常见实蝇（包括番石榴实蝇B. correcta、 瓜实蝇B. cucurbitae、 南亚果实蝇B. tau、 柑桔大实蝇B. minax）为对象对该技术体系进行应用验证。结果显示, 桔小实蝇幼体以及成虫残体的碱基序列与数据库中靶标种COⅠ基因碱基序列的一致性为99.51%~99.84%, 其他4种实蝇相应序列与数据库中靶标种COⅠ基因序列的一致性分别为100%, 100%, 99.81%~99.83%和100%; 以邻接法（NJ法）构建系统发育树, 靶标种实蝇均与数据库中对应种实蝇聚为一支, 且置信度均为100%。以K2-P模型计算种内及种间遗传距离得出, 5种实蝇的种间遗传距离为0.0597~0.2363, 平均为0.1693; 种内遗传距离为0.0000~0.0041, 平均为0.0019。这些结果表明, 基于DNA条形码的物种识别技术完全可用于口岸截获的实蝇类害虫幼体及残体的准确鉴定。     

基于GABA A受体评估双氟沙星对异育银鲫的安全性

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桔小实蝇V-ATPase G亚基基因的克隆及组织表达特异性分析

空泡型ATP酶（vacuolar-type H⁺-ATPase, V-ATPase）作为质子泵几乎在所有的真核生物细胞中发挥重要作用。本研究利用RT-PCR和RACE技术获得了桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)V-ATPase G亚基序列全长, 命名为BdorATPG。测序结果表明, BdorATPG阅读框全长354 bp, 编码117个氨基酸。氨基酸序列比对表明, BdorATPG的N端序列与其他物种的ATPG亚基对应区域具有较高的序列一致性。BdorATPG与拟暗果蝇Drosophila pseudoobscura ATPG亚基的氨基酸序列一致性最高, 为88.9%。三维结构模建结果表明, BdorATPG N端（第1~59位氨基酸）序列为α-螺旋结构, 亲水性和疏水性氨基酸在螺旋两侧呈对称分布。BdorATPG在不同组织中的荧光定量PCR分析表明, BdorATPG在各组织中都有表达, 其中在触角中的表达量最高; 在雄虫生殖节中的表达量是雌虫中的6.04倍。结果提示BdorATPG可能在雄虫生殖生理过程中发挥重要作用。     

黄河裸裂尻鱼细胞色素C氧化酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ亚基基因的克隆及序列特征分析

采用RT-PCR技术克隆获得了黄河裸裂尻鱼(Schizopygopsis pylzovi)CO Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ基因的编码序列,并对此进行了初步分析.结果表明,黄河裸裂尻鱼CO I基因全长为1 551 bp,开放阅读框(ORF)由基因全长组成,编码516个氨基酸;COⅡ基因全长为691 bp,开放阅读框为690 bp,编码2...     

钠离子通道β4亚基糖基化的初步研究

异常表达的糖蛋白与PD等多种神经退行性疾病有关。糖蛋白组学研究发现,电压门控钠离子通道β4亚基在PD病人脑组织中表达明显增加。为了深入探索β4亚基及其糖链在帕金森发生发展中的作用,采用PD转基因鼠对其表达进行验证,对其潜在的糖基化位点进行定点突变,构建重组表达质粒。结果发现,在新生PD转基因鼠和野生成鼠脑组织中有~38kDa蛋白条带表达,而在新生野生鼠脑组织中不表达;用PNGase F酶处理去除糖链后,~38kDa蛋白条带变成迁移速递更快的较小分子量条带,说明β4亚基是高度糖基化的蛋白,并且其糖基化与生长发育有关。将突变重组质粒转入HEK-293细胞和小鼠神经瘤细胞Neuro2A中表达,结果发现突变型质粒分子量明显低于野生型。为研究β4亚基及其糖链的功能提供了一定的实验数据并打下了基础。     

67份美国小麦种质资源的HMW-GS组成与品质分析

为了挖掘新的种质资源,对引自美国的67份小麦种质材料进行了高分子量麦谷蛋白亚基组成与品质性状分析。HMW-GS组成分析表明,在供试材料中共检测到20种亚基类型和25种亚基组合,表明这批材料的遗传多样性较高。在GluA1位点上,亚基1与2*的出现频率分别为16.4%与35.8%;Glu-B1位点有9个等位变异,其中出现频率最高的为7+9亚基对(47.8%);Glu-D1位点有8个等位变异,以5+10亚基对为主要类型,出现频率高达74.6%。在Glu-B1位点上发现3个不常见亚基7*、8*、8**和3个未知亚基a、b、c,还发现1个未知亚基,暂时将其标记为5*,可能位于Glu-D1位点上。亚基组合类型中,"null,7+8,5+10"的出现频率最高,为22.4%。亚基评分在5~10分之间,平均8.2分,得分在8分及其以上的材料有42份(62.69%),其中得10分的材料有9份(13.43%)。利用DA7200近红外成分分析仪对这批小麦材料的品质性状进行初步分析,结果表明其品质指标较低。这67份美国小麦材料含有的优质亚基比例较高,可作为中间材料以改良我国黄淮麦区小麦品种的亚基组成。     

慢病毒介导shRNA特异性干扰MRPL18基因对胰岛素瘤细胞线粒体能量代谢的影响

为了观察线粒体核糖体蛋白大亚基18(mitochondrial ribosomal proteins L18,MRPL18)基因低表达对小鼠胰岛素瘤细胞(MIN6)线粒体能量代谢的影响,该研究利用慢病毒介导的MRPL18 shRNA特异性干扰MRPL18基因,构建MRPL18基因低表达的MIN6细胞模型。Real-time PCR和Western blot检测干扰前后MRPL18 mRNA和蛋白质的表达情况。流式细胞仪检测细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平变化。海马生物能量代谢仪检测细胞线粒体功能。高效液相色谱检测细胞ATP、ADP和AMP含量。结果显示:转染MRPL18-shRNA后,MRPL18 mRNA和蛋白质表达均显著降低(P0.05、P0.01),细胞ROS明显升高(P0.05);细胞氧耗率、基础呼吸、最大呼吸和储备呼吸能力显著降低,同时ATP产量和质子漏也减少(P0.05、P0.01)。细胞ATP含量和能荷较对照组减少,ADP和AMP含量显著增加(P0.05、P0.01)。证实了MRPL18基因表达下调后细胞内发生了代谢障碍。推测MRPL18是影响线粒体功能的关键蛋白质,该蛋白在细胞代谢过程中发挥着重要作用。MRPL18表达下降所建立的线粒体功能障碍的MIN6细胞模型,可用于线粒体糖尿病发病分子机制的研究。     

ING4、PHDs以及HIF-1α在低氧性肺动脉高压大鼠中的表达变化

目的研究大鼠低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)模型中ING4表达变化的规律及其与PHDs、HIF-1α间的相互关系。方法实验复制HPH大鼠模型,在缺氧不同时间点,测定大鼠平均肺动脉压(mPAP)及右心室肥大指数(RVHI),HE染色观察肺小动脉重塑(HPVR)。原位杂交、RT-PCR、检测肺内ING4、PHD1、PHD2、PHD3及HIF-1α的mRNA表达水平及部位,免疫组化、Western blot检测以上蛋白质表达水平及部位。结果 (1)缺氧7d后大鼠的mPAP开始上升,与对照组比较有显著性差异(P0.05),缺氧14d后出现肺血管重塑和RVHI增加,与对照组比较有显著性差异(P0.05)。HIF-1α蛋白在缺氧3d组表达均开始升高(P0.05,与对照组比),缺氧7d达高峰,14d和21d稍下降。HIF-1αmRNA在缺氧14d后表达略增高(与对照组比较P0.05)。(2)对照组PHD1蛋白质呈阳性表达,缺氧14d下降,缺氧21d保持较低水平。PHD1mRNA表达差异无显著性。对照组PHD2蛋白质和mRNA呈阳性表达,缺氧3d增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d保持较高水平。对照组PHD3蛋白质呈弱阳性表达,缺氧3d明显增高,缺氧7d保持高水平,缺氧14d和21d下降。对照组肺小血管PHD3mRNA缺氧3d后迅速增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d保持高水平。(3)对照组ING4蛋白质呈弱阳性表达,缺氧3d和7d后表达增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d稍有下降。对照组ING4mRNA呈阳性表达,缺氧7d组比表达显著增高,直线相关分析表明,在缺氧组大鼠中ING4蛋白质与HIF-1α蛋白质及mPAP、RVHI、WA%负相关。结论肺动脉高压大鼠模型中ING4、PHDs和HIF-1α的表达变化,可能在HPH的发生和发展中发挥作用。