微生物介导的金纳米颗粒合成

金纳米颗粒凭借其独特的光学和电化学特性,广泛应用于信息存储、化学传感、医学成像、药物传输以及生物标记等领域。近年来,生物法合成金纳米颗粒因其环境友好、绿色低毒等特点引起研究者的广泛关注。研究表明,多种微生物包括细菌、放线菌、真菌和病毒等均具有合成金纳米颗粒的能力。本文综述了微生物介导合成金纳米颗粒的特性、机制及应用,并对未来发展趋势进行了展望。     

温度和时间对肌红蛋白血红素铁与金属离子相互作用的影响

目的:研究在生理条件下,温度和时间对肌红蛋白血红素铁与各种金属离子直接相互作用的影响。方法:利用紫外-可见光谱法研究肌红蛋白活性中心的铁和外加金属离子(CuSO4、ZnSO4、MgSO4、CoCl2和MnSO4)的直接相互作用;改变作用温度(4、21、37和52℃)和作用时间(2、4、6、8和10 d),研究肌红蛋白活性中心铁卟啉与不同金属离子的直接相互作用。结果与结论:紫外光谱数据表明,金属离子与肌红蛋白活性中心的Fe(Ⅱ)发生直接相互作用,且随着作用温度的升高和作用时间的延长,这种相互作用逐渐增强。作用10 d后,金属离子与肌红蛋白活性中心的铁的作用强度依次为Mn(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)>Co(Ⅱ);温度升至52℃时,作用强度依次为Cu(Ⅱ)>Mg(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)。     

具有阶段结构的两种群竞争系统的周期解

本文研究了具有阶段结构的两种群竞争系统的渐近行为.我们得到了系统持续生存的条件.由Brouwer不动点定理和李亚普诺夫函数,我们证明相应的周期系统在满足一定的条件下,存在一个唯一的全局渐近稳定的正周期解.最后我们把没有阶段结构的系统与有阶段结构的系统进行了比较.     

一株高效广谱染料降解细菌的分离鉴定及其脱色特性初探

从土壤样品中分离到一株高效染料脱色菌株N-4,根据形态学特征及16S rDNA基因序列分析,该菌株初步鉴定为Leucobacter sp.。利用表面响应法(RSM)对菌株N-4脱色活性深蓝K-R的主要因素进行优化,实验结果表明,菌株N-4脱色K-R的最优条件为:湿菌量10 g/L,染料浓度222 mg/L,硫酸铵1.5 g/L,果糖3.5 g/L,最佳脱色率为100%。此外,实验证明其对多种染料均具有较高的脱色效率。同时,考察了金属离子对染料脱色效率的影响,其中K+、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Mn2+等对脱色具有促进作用,而Ni2+、Cu2+、Hg2+对脱色具有明显的抑制作用。     

海河流域景观空间梯度格局及其与环境因子的关系

基于GIS技术,以海河流域为对象,首先,分别采用Fragstats3.3的标准法和移动视窗法先后分析了流域整体景观格局及其空间分异特征;然后,针对流域本身自然地理梯度特点,分别沿流域纵向(河流流向)梯度和横向(垂直与河流流向)梯度设置了两条样带,应用移动视窗法计算了景观层次下的斑块面积(AREA_MN)、蔓延度指数(CONTAG)、边界密度(ED)、形状指数(LSI)、斑块密度(PD)、多样性指数(SHDI),获得了景观沿两个样带方向的梯度格局;最后,以高程、降水、气温、人口和GDP为环境因子,以上述6个指数值为目标物种,利用去趋势典范对应分析(DCCA)方法研究了景观梯度格局与环境因子的关系。结果表明:2000年海河流域内景观基质为农田,面积占55.9%,流域内景观结构以块状结构为主,并零散分布有圈层和带状(廊道)结构;景观梯度格局在两条样带上均表现为类似的特征,即随景观类型变化呈现不同幅度的波动,两条样带上均存在较为明显的过渡带;DCCA分析表明:景观梯度格局与环境因子关系密切,区域高程、降水量、温度对流域尺度的景观格局起决定性作用,人口数量、GDP则在局部地区对景观格局有着重要影响。     

串联填充管式反应系统中高浓度乙醇连续发酵

在一套由搅拌罐和管式反应器串联而成的组合式反应系统中,利用酿酒酵母进行连续发酵生产高浓度乙醇。后续管式反应器内通过装填聚氨酯颗粒和木块对酵母细胞进行吸附固定化,在乙醇抑制造成细胞活性大幅降低的情况下,通过大幅提高细胞浓度保证发酵效率,在稀释速率0.02h^-1和280g/L葡萄糖的条件下,系统的终点乙醇浓度为15.4 % (v/v)。研究表明在一定稀释速率之下,应该通过增加反应器的级数来降低稀释速率,以达到提高终点乙醇浓度,如简单地降低进料速率则可能增加整个系统所受的乙醇抑制,对提高终点乙醇浓度效果不显著。     

微藻抗菌物质及筛选模型

由于海洋环境和微藻本身的特殊性,从微藻中筛选抗菌物质已成为当今研究的热点之一,并且具有广阔的应用前景。对近年来从微藻中筛选抗菌物质的研究现状和进展进行了综述,重点总结了抗菌活性物质筛选过程中的模型选用,并介绍了新筛选模型的发展,指出了难点问题及可行的解决方法。     

胡桃楸提取液对肿瘤细胞增殖的抑制作用

目的考察胡桃楸提取液对肿瘤细胞Hela、K562的抑制作用和相关机制。方法用MTT方法分析胡桃楸提取液对Hela、K562细胞增殖的影响。采用端粒酶PCR ELISA试剂盒分析胡桃楸提取液对Hela、K562细胞端粒酶的影响。结果 Hela细胞24、48和72 h的LD50分别为406.18μg/mL、319.48μg/mL和112.84μg/mL。K562细胞24 h LD50为154.50μg/mL。HLF细胞LD50为918.69μg/mL。胡桃楸提取液可抑制Hela细胞和K562细胞的端粒酶活性,而对HLF细胞端粒酶活性影响不大。结论胡桃楸提取液对Hela细胞、K562细胞有抑制作用,在低浓度下对HLF细胞杀伤不大。对肿瘤细胞抑制作用可能与抑制端粒酶活性相关。     

蜘蛛拖牵丝蛋白基因的克隆与表达

蜘蛛丝具有极高的强度和韧度,工业和医学应用价值很高,但由于蜘蛛的不可驯养性使其应用受到限制.因此,本文尝试利用基因工程的方法获得蛛丝蛋白的表达.我们利用巢式PCR技术从大腹圆蛛Araneus ventricosus基因组中克隆了长度为837 bp的拖牵丝蛋白基因(ASP),并分别将其构建至原核表达载体pGEX-6p-1和真核表达载体pGFP-N2上,分别命名为pASG和pASN.pASG在大肠杆菌中16℃下24 h诱导表达后,经蛋白质印迹证明成功地表达了GST-ASP融合蛋白;pASN转染昆虫sf9细胞48 h后观察到了绿色荧光蛋白GFP的表达,表明ASP基因在大肠杆菌和真核细胞中分别得到了正确表达.本研究为利用基因工程的方法开发蛛丝蛋白的生产途径提供了有益的尝试.     

16S/18S/ITS扩增子高通量测序引物的生物信息学评估和改进

【背景】在过去的十几年里,基于核糖体RNA基因的扩增子测序技术被广泛用于各种生态系统中微生物群落的多样性检测。扩增子测序的使用极大地促进了土壤、水体、空气等环境中微生物生态的相关研究。【目的】随着高通量测序技术的不断发展和参考数据库的不断更新,针对不同的环境样本的引物选择和改进仍然需要更深入的校验。【方法】本文收集了目前在微生物群落研究中被广泛采用的标记基因扩增通用引物,包括16S rRNA基因扩增常用的8对通用引物和2对古菌引物、9对真菌转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)基因扩增引物,以及18S rRNA基因扩增的4对真核微生物通用引物和1对真菌特异性引物。这些引物中包括了地球微生物组计划(Earth Microbiome Project,EMP)推荐的2对16S rRNA基因扩增引物、1对ITS1基因扩增引物和1对18S rRNA基因扩增引物。采用最近更新的标准数据库对这些引物进行了覆盖度和特异性评价。【结果】EMP推荐的引物依然具有较高的覆盖度,而其他引物在覆盖度及对特定环境或类群的特异性上也各有特点。此外,最近有研究对这些通用引物进行了一些改进,而我们也发现,一个碱基的变化都可能会导致评价结果或扩增产物发生明显变化,简并碱基的引入既可以覆盖更多的物种,但同时也会在一定程度上降低关注物种的特异性。【结论】研究结果为微生态研究中标记基因的引物选择提供了一个广泛的指导,但在关注具体科学问题时,引物的选择仍需数据指导与实验尝试。