用遥感和地理信息系统研究传染病时空分布

和其他物种迁移或生物入侵过程类似, 传染病的时空传播与流行伴随着人类活动的全球化而加剧. 以血吸虫病时空传播流行定量模拟为例, 提出一种对已知传染源→媒介→宿主传播关系前提下的疾病传播的时空动态概念模型. 用西昌郊区血吸虫病流行区为例, 证明这类概念模型的可行性. 展示了遥感和地理信息系统在这类模型中具体的应用方法. 利用建立的模型, 模拟给不同村居民服药所达到的不同效果, 证明这类模型在传染病防治和控制中可以起到空间决策支持的作用. 本文介绍的模拟方法对鼠疫、肾综合征出血热、莱姆病等传染病有直接借鉴意义; 遥感和地理信息系统方法对其他有关的传染病, 甚至生物入侵过程的研究有所帮助.     

丙型肝炎病毒多表位抗原基因的构建与免疫原性研究

丙型肝炎病毒(HCV)基因易发生变异, 尤其是含中和抗原表位的高变区1(HVR1)变异性最大. 模拟HVR1的B细胞表位具有涵盖多种天然表位的抗原特性, 保守的T细胞表位具有各型间的相对保守性. 为解决HCV高变性造成的疫苗研究障碍, 我们选取HCV E2区HVR1(384～410 aa)模拟B细胞表位9条、C区的保守CTL表位2条(35～44 aa, 132～140 aa)、NS3区保守的CTL表位1条(1073～1081 aa)及NS3区保守的Th表位1条(aa 1251～1259), 各表位之间以插入3个氨基酸为连接臂, 人工合成上述13条表位基因串联的HCV多表位抗原基因(mfc). 将mfc与gst基因融合, 表达了多表位抗原蛋白GST-MFC. 同时, 构建了白介素-2信号肽基因、PADRE表位基因和mfc基因串联的候选HCV DNA疫苗, 即质粒pVAX1.0-st-mfc. 以GST-MFC蛋白免疫家兔和质粒pVAX1.0-st-mfc免疫小鼠, 采用ELISA和Western blot方法, 应用10条具有代表性的HCV HVR1合成肽进行检测, 证明有9条HVR1合成肽能与所有免疫动物血清反应, 交叉反应率(cross reactivity, CR)为90%. 应用HCV抗体阳性的感染者血清与多表位抗原GST-MFC蛋白进行反应, 证明其反应识别率(reactivity frequency, RF)为75%. 上述结果表明, 筛选合成的HCV多表位抗原基因mfc具有HCV中和抗原表位的特征, 可作为HCV疫苗研制的候选基因.     

利用噬菌体展示技术筛选胰岛素模拟肽

为了寻找能够模拟胰岛素生物活性的小肽,以胰岛素多克隆抗体为靶标,筛选噬菌体展示随机C7C环肽库.3轮筛选后,通过ELISA方法挑取与靶分子特异性结合的15个阳性克隆,测序获得两条序列,分析所得序列并合成相应短肽.通过细胞生物学活性检测,小肽CPTSQANSC（ZJ1）能够竞争性的抑制胰岛素与其受体的结合,并对正常小鼠和四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠,都有明显的降血糖作用.上述结果表明,小肽CPTSQANSC具有胰岛素样生物学活性.而小肽CVQPSHSSC（ZJ2）表现出胰岛素拮抗活性,能引起正常小鼠血糖升高.这表明筛选到了能够模拟胰岛素表位的短肽CPTSQANSC,可能为治疗胰岛素依赖性糖尿病提供了新线索.     

2株耐低温微生物处理污水模拟试验初报

从下水管道的污泥中分离筛选到耐冷细菌H6和耐冷酵母菌J1,采用此2菌株进行模拟污水低温(8℃)处理试验。H6和J1菌株对模拟污水COD的去除率分别为66.6%和72.2%;H6、J1菌株对有机氮去除率分别为76.9%和64.5%;H6、J1菌株对总磷去除率分别为53.9%和14.0%。说明低温微生物在低温环境的污水处理具有广阔的应用前景。     

葡萄酒酿酒酵母嗜果糖特性的评价方法

[目的]酿酒酵母的嗜果糖性是葡萄酒酵母选育工作的一项重要内容.建立评价菌体发酵果糖能力的方法,是葡萄酒酿酒酵母嗜果糖性研究的基础.[方法]以3株不同果糖发酵能力的酵母菌为研究对象,考察菌体在模拟葡萄汁培养基条件下,发酵情况与单糖利用之间的关系;并通过数学方程拟合单糖动力发酵曲线,得到发酵持续时间、葡萄糖浓度拟为0时的果糖浓度、果糖与葡萄糖曲线面积的差值等参数.[结果]这些参数可以反应出菌体的发酵速率和嗜果糖性.其中后两个参数能显著将3个菌株的嗜果糖特性区分开.[结论]为高果糖利周优良葡萄酒酿酒酵母菌株的筛选和构建,提供了较为全面、客观和有效的评价方法.     

木聚糖酶EvXyn11TS耐热性与其N端二硫键的相关性分析

[目的]以糖苷水解酶11家族耐热木聚糖酶EvXyn11TS为研究对象,定点突变其编码基因Syxyn11,揭示EvXyn11TS耐热性与其N端二硫键的相关性.[方法]对不同来源的、与EvXyn11TS一级结构相似度较高的若干11家族木聚糖酶进行多序列同源比对,发现只有耐热的EvXyn11TS在其N端存在一个二硫键(Cys5-Cys32);运用分子动力学模拟预测该N端二硫键存在与否对木聚糖酶热稳定性的影响.以人工合成的Syxyn11为母本,采用PCR技术将其编码Cys5的密码子TGT突变为编码Thr5的ACT,构建去除了N端二硫键的突变酶(EvXyn11M)的编码基因Syxyn11M;分别将Syxyn11和Syxyn11M在毕赤酵母GS115中进行表达,并分析表达产物EvXyn 11 TS和EvXyn11M的温度和pH特性.[结果]酶学性质研究结果表明:EvXyn11M的最适温度Topt由突变前的85℃降至70℃;EvXyn11TS在90℃的半衰期t1/290为32 min,而EvXyn11M在70℃的半衰期t1/270仅为8.0 min.[结论]运用分子动力学模拟预测了N端二硫键对EvXyn11TS耐热性的重要作用,并通过定点突变验证之,为其它与耐热EvXyn11TS一级结构相似的、11家族常温高比活性木聚糖酶的耐热性改造提供了新的技术策略.     

综述——新型纳米生物材料的研发：纳米酶的发现与应用

自2007年发现四氧化三铁纳米材料具有类似辣根过氧化物酶的催化特性以来,纳米酶研究领域迅速崛起．不同形貌、尺度和材料各异的纳米酶相继出现,同时其催化机制逐渐被认识．由于纳米酶具有催化效率高、稳定、经济和规模化制备的特点,它在医学、化工、食品、农业和环境等领域的应用研究便应运而生．纳米酶的发现,不仅推动了纳米科技的基础研究,还拓展了纳米材料的应用．本文将介绍纳米酶研究领域的最新研究进展．     

心室钾通道电流对室性心律失常的影响及调控

本文采用犬心室外膜细胞模型,仿真模拟了不同剂量药物阻滞钾通道电流(iKr和iKs)对室性心律失常产生的影响及调控作用。结果发现,适当阻滞钾电流可减轻室性心律失常,甚至使心律恢复正常。然而,若药物剂量使用过大,过度阻滞钾电流,则会引起早期后除极(earlyafterdepolarization,EAD)的产生,导致室性心律失常症状的加重。此时,我们可以通过调节细胞外钠离子浓度([Na+]o)和晚钠电流(iNaL)等方法来减轻或消除这种负面影响。     

水果中阿斯巴甜的研究

采用高效液相色谱-三重四级杆串联质谱(HPLC-QQQ-MS/MS)对橙等8种水果中的苯丙氨酸、天冬氨酸和阿斯巴甜进行测定,采用气相顶空(HS-GC)对水果中的甲醇进行测定,并进行阿斯巴甜的模拟合成实验,研究在水果中是否存在阿斯巴甜及合成阿斯巴甜所必须的苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇以及它们之间的浓度关系。实验结果表明:8种水果中均含有阿斯巴甜、苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇。其中阿斯巴甜的含量为23.4～117μg/kg,天冬氨酸含量为8.72～186 mg/kg,苯丙氨酸含量为1.84～84.2 mg/kg,甲醇含量为1.81～248mg/kg。不同水果中阿斯巴甜含量差异不大,而苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇的含量差异较大。阿斯巴甜的含量与苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇的含量无明显相关性。     

模拟酸雨对不同类型玉米种子萌发和幼苗生长的影响

以普通玉米、糯玉米、爆裂玉米和甜玉米为材料,研究了不同模拟酸雨(pH 6.0、5.0、4.0、3.0、2.0、1.0)对玉米种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明:pH 2.0 ～5.0模拟酸雨对玉米种子萌发和幼苗生长没有显著影响;pH l.0处理的普通玉米、糯玉米、爆裂玉米和甜玉米的种子发芽率分别为91.3％、68.7％、27.5％和11.7％.与pH 6.0处理(CK)相比,pH l.0模拟酸雨显著降低了玉米种子的发芽率、发芽指数、活力指数、发芽速度、苗高、根长、苗和根干物质、贮藏物质运转效率,延长了平均发芽时间.pH l.0模拟酸雨对玉米幼苗生长阶段的影响大于发芽阶段,对幼苗地下部分的影响大于地上部分;受基因型的影响,普通玉米和糯玉米的抗酸雨能力最强,其次为爆裂玉米,甜玉米最差.玉米属于抗酸雨作物,酸雨抑制阈值介于pH1.0～2.0之间.酸雨地区可优先选择种植普通玉米和糯玉米.