对羟基扁桃酸合酶基因的克隆表达及催化特性

【目的】比较两种不同来源基因重组的对羟基扁桃酸合酶(HmaS),考察其在大肠杆菌中的表达效率。【方法】分别对东方拟无枝酸菌(Amycolatopsis orientalis)和天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor)来源的hmas进行异源表达,经离子交换层析和凝胶过滤色谱分离纯化获得HmaS,并检测HmaS的酶活和催化特性。【结果】来源于S.coelicolor的HmaSSC2比酶活是来源于A.orientalis的3.6倍;来源于A.orientalis的HmaSAO最适反应温度为28°C,在弱碱性条件下的酶活稳定性较好;来源于S.coelicolor的HmaSSC2最适反应温度为35°C,在28-45°C内保持较高的酶活,具有良好耐热性,在pH 7.0左右酶活最高,更易在偏中性的条件下发挥功能。【结论】HmaSSC2更适用于代谢工程改造大肠杆菌发酵法生产扁桃酸。     

猪胰岛素启动子调控EGFP表达载体的优化及体外验证

目的获得猪胰岛素启动子调控外源基因的高效表达载体,为制备转基因猪胰岛特异性表达目的基因奠定基础。方法利用猪胰岛素启动子（PIP,包含5＇调控区、第一外显子、第一内含子及第二外显子ATG前的序列共1.5 kb）构建表达载体,连接PIP和EGFP的酶切位点HindⅢ设计在起始密码子前,命名为PIP-Hind IIIEGFP。鉴于酶切位点的插入位置可能会影响外源基因的表达效率,对载体进行了优化：将Hind III酶切位点删除,实现PIP和EGFP无缝连接,载体命名PIP-EGFP;将第一内含子3＇端的内含子剪接受体位点（splicing acceptor site,SA）突变为Hind III内切酶识别位点,命名为PIP-SA（M）-EGFP。三种载体分别电转染小鼠胰岛素瘤β细胞株MIN-6细胞、猪耳成纤维细胞以及猪肾细胞,48 h后通过荧光强度、流式分析、RT-PCR及Western blot检测,验证载体的表达效率。结果转染细胞后,三种载体都仅在MIN-6胰岛β细胞表达绿色荧光。RT-PCR及其产物测序结果显示三种载体的胰岛素启动子第一内含子的剪切存在差异：载体PIP-Hind III-EGFP和PIP-EGFP的内含子存在剪切和不剪切两种情况,剪切不稳定;载体PIP-SA（M）-EGFP的SA位点突变后内含子不剪切,流式细胞及Western blot检测显示,与另外两种载体相比,该载体目的蛋白的表达量最高。结论通过突变胰岛素启动子第一内含子的3＇端的剪接受体位点,成功获得了胰岛β细胞的高效表达载体,可用于制备胰岛特异表达外源基因的转基因猪。     

一小型温泉中降解淀粉细菌的筛选、鉴定与淀粉酶性质初步分析

为筛选耐热淀粉酶产生菌并揭示其在温泉中的分布情况,从腾冲县腊幸村一小型热泉不同部位采集样品进行微生物分离及鉴定。样品在65℃培养,挑选形态有差异的菌落点种淀粉-台盼蓝平板,共获得34株具有淀粉降解能力的细菌。分子鉴定结果显示,从温泉底部沙土中筛选得到细菌具有较高的生物多样性,9株具有淀粉降解能力的细菌分别属于土芽胞杆菌(Geobacillus)、厌氧芽胞杆菌(Anoxybacillus)和芽胞杆菌(Bacillus)3个属、7个种,菌株间16S rDNA序列均有一定的差异。对编号为201(Geobacillus thermoglucosidasius)和208(Anoxybacillus flavithermus)的菌株胞外淀粉酶进行初步分析,其胞外淀粉酶最适温度分别为60和70℃,均高于淀粉糊化温度,具有一定的应用潜力。     

不同红小豆品种幼苗对干旱胁迫的生理响应

为筛选红小豆（Phaseolus angularis Linn.）幼苗抗旱性鉴定指标,采用盆栽控水方法,对红小豆3个品种‘保红947’、‘东北大红袍’、‘晋小豆5号’进行了苗期形态特征及根系生理生化特性的研究。结果表明：干旱胁迫抑制了红小豆3个品种植株的生长;重度干旱胁迫下,3个品种光系统Ⅱ（PSⅡ）的潜在活性（可变荧光/初始荧光,Fv/Fo）、最大光化学效率（可变荧光/最大荧光产量,Fv/Fm）、株高、叶面积、茎粗、根鲜重、根系活力、可溶性蛋白质含量等指标均随干旱胁迫强度的增加呈明显下降趋势,根冠比、根系脯氨酸（Pro）含量、可溶性糖含量、SOD活性、POD活性、MDA含量等指标随着干旱胁迫强度的增加呈明显上升趋势。综合各项生理指标,‘东北大红袍’在干旱胁迫下能保持相对较优的生理状态,抗旱性最强。通过主成分分析表明,株高、叶面积、茎粗、主根长、根鲜重、最大光化学效率、根系活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性、MDA含量等生理生化特性可作为鉴定红小豆苗期抗旱性的指标。     

上调血红素氧合酶1对糖尿病心肌梗死大鼠心功能的远期影响

目的：研究上调血红素氧合酶1（HO-1）的表达对糖尿病心肌梗死大鼠心功能的影响及其机制。方法：将60只成年Wistar雄性大鼠随机分为5组（n=12）,分别为假手术组、糖尿病组、模型组、诱导剂组、抑制剂组。心梗造模后次日开始给药,1次／周,持续6周,术后28周,应用心脏超声、经颈动脉左心室内插管术等方法观察HO-1诱导剂钴原卟啉（CoPP）及HO活性抑制剂锡中卟啉（SnMP）干预后对心室重构及心功能各项指标的远期影响;测定血糖（GLU）、总胆红素（TB）、C反应蛋白（CRP）、血清肌酐（cr）、转氨酶（ALT）等指标;采用ELISA测定白介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子（TNE）、一氧化氮（NO）、前列环素（PG12）、脂联素、超敏CRP（HsCRP）等水平。结果：应用CoPP上调HO-1水平,能够改善糖尿病心梗大鼠左心室压力最大变化速率、左室射血分数、左室短轴缩短率,缩小左室舒张末期内径,升高血清胆红素、一氧化氮和前列环素水平,提高心肌组织磷酸化的内皮型一氧化氮合酶（peNOS）、磷酸化的活化蛋白激酶（pAkt）、磷酸化的腺苷活化的蛋白激酶（pAMPK）的表达,降低血清TNF-α、hs-CRP水平。使用SnMP后,能够阻断CoPP的上述作用。结论：上调HO-1通过peNOS、pAMPK途径能够长期地改善血管内皮功能,抑制炎症反应,提升血清胆红素等,有效抑制心室重塑,改善梗死后糖尿病大鼠远期的心功能。     

TVDI模型的农业旱情时空变化遥感应用

温度植被干旱指数(TVDI)是一种通过反演土壤湿度来反映农业干旱状况的重要方法,其中能量平衡和植被指数的变化是影响TVDI模型精度的主要因子。在研究比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)和修正土壤调节植被指数(MSAVI)和下垫面温度(Ts)的基础上,引入DEM数据并对Ts做地形校正,减少了地形起伏对能量平衡的影响,建立不同植被指数的Ts-Ⅵ特征空间,选择与土壤湿度相关性最好的温度植被干旱指数(TVDI),获取研究区2005年作物生长季(5—9月)的干旱状况,并用同步的气象信息对干旱状况进行验证。结果表明:根据不同时期采用不同植被指数的TVDI模型,经过地形校正后能够更好地反映研究区的农业干旱状况。     

模型构建在生物学教学难点突破中的应用

高中生物学中很多概念、原理、过程、学说,都运用了模型构建的方法研究和展示,并由此解决了许多生物学问题。以案例的形式,介绍了生物学教学过程中,通过设计不同类型的模型进行构建突破教学难点。     

基于自相关模式的动态心电图RR间期数据处理方法的研究

目的：在动态心电图分析过程中,确定RR间期,对于分析心电信息起着非常重要的作用。但是,临床上,实际检测的记录中,不可避免地受到外界很多的干扰,由于这些干扰信息的存在,使得准确定位RR间期变得非常困难。本课题拟在干扰情况下,提取心电表达的最大信息,达到准确定位RR间期的目的。方法：本研究运用自相关模式数据处理方法有效地提升了主峰、次峰强度间的差别,从而为更好地判断RR间期以及埋藏在噪音之中的QRS波信息提供了可能的方法。结果：我们用了自相关模式数据处理的方法获得了以下信息：（1）对于干扰小的心电信息,主峰与次峰间的强度比值由2.7倍提升到7.7倍。（2）对于干扰大的心电信息,即那些主峰已经被现有Holter处理软件及医生人工判断都认为不可以使用的数据,因为这些数据主峰强度明显小于次峰强度（主峰/次峰〈1）,经过我们的方法处理后,可以使主峰强度与次峰强度之比提升到1.5（主峰/次峰〉1.5）,从而使得RR间期可以进行清晰分辨。结论：在心电信息受到干扰的情况下,它的RR间期很难判断,运用本研究使用的自相关模式数据处理方法,能够提升动态心电图中主峰与次峰的强度比值,提高人工判断RR间期的准确性。所以,基于自相关模式的动态心电图RR间期数据处理方法是行之有效的。     

产L-苹果酸重组大肠杆菌的构建

基于产琥珀酸重组大肠杆菌E.coli B0013-1050的琥珀酸合成途径,利用Red同源重组技术结合Xer/dif重组系统敲除富马酸酶基因fumB、fumC,苹果酸酶基因maeB,构建L-苹果酸合成途径,最终得到重组大肠杆菌E.coli2030,该菌株在15 L发酵罐中,产L-苹果酸12.5 g/L,葡萄糖-苹果酸转化率为52.1%,同时对发酵产物中主要杂酸丙酮酸和琥珀酸的生产原因进行了初步的探讨与分析。为进一步提高L-苹果酸的转化率,整合表达来源于黄曲霉的苹果酸脱氢酶基因,构建重组菌E.coli 2040,在15 L发酵罐中产L-苹果酸14 g/L,葡萄糖-苹果酸转化率提高到60.3%。     

利用26S rDNAD1/D2区序列和微卫星标记分析各种工业酿酒酵母的种内遗传差异

选取30株传统发酵工业中不同来源的酿酒酵母菌株和实验室常用酿酒酵母菌株,利用大亚基(26S)rDNA D1/D2区序列和微卫星标记分析酿酒酵母种内菌株间的遗传多样性和系统发育关系,以揭示酿酒酵母在长期的各种工业发酵环境下发生的遗传变异。结果表明:30株酿酒酵母的26S rDNA D1/D2区序列(591bp)比较保守,与测序菌株S288C相比序列相似度在99.8%–100%,说明种内菌株间存在一定的多态性,但序列差异并不十分明显,其变异情况表现在个别碱基的差异(大多由转换突变引起);通过扩增11个微卫星位点,每个菌株均有其独特的基因型,即30种基因型,共得到188个等位基因,观测杂合度平均值和期望杂合度平均值分别为0.576、0.886,多态信息含量平均值高达0.858,说明酿酒酵母种内菌株间具有较高的遗传多样性,而聚类分析表明30株酿酒酵母可以得到很好地区分,但是没有呈现与其工业来源相关的聚类。