微生物1,3-1,4-β-葡聚糖酶蛋白质改造及工业应用研究进展

1,3-1,4-β-葡聚糖酶(E.C.3.2.1.73)是一种重要的工业用酶,其可以通过特异性切割毗邻β-1,3-糖苷键的β-1,4-糖苷键将β-葡聚糖或地衣多糖降解为纤维三糖和纤维四糖。微生物β-葡聚糖酶属于糖苷水解酶家族16,其三维结构为卷心蛋糕状的逆向β-片层结构。文中综述了近些年来β-葡聚糖酶在工业上的应用情况及酶蛋白质工程改造的研究进展,并对其研究前景进行了展望。     

库布齐沙漠东部不同生物结皮发育阶段土壤温室气体通量

以流动沙地为对照,采用时空替代法分析库布齐沙漠东部固定沙地上不同发育阶段生物结皮藻类结皮和地衣结皮土壤温室气体通量特征及其与环境因子之间的关系,研究生物结皮发育对荒漠土壤温室气体通量的影响.结果表明: 荒漠土壤CO₂排放通量大小为地衣结皮(128.5 mg·m^-2·h^-1)>藻结皮(70.2 mg·m^-2·h^-1)>流动沙地(48.2 mg·m^-2·h^-1),CH₄吸收通量大小为地衣结皮(30.4 μg·m^-2·h^-1)>藻结皮(21.2 μg·m^-2·h^-1)>流动沙地(18.2 μg·m^-2·h^-1),N₂O排放通量大小为地衣结皮(6.6 μg·m^-2·h^-1)>藻结皮(5.4 μg·m^-2·h^-1)>流动沙地(2.5 μg·m^-2·h^-1).CO₂排放具有明显的季节变化,生长季显著大于非生长季;CH₄和N₂O季节变化差异不显著,前者生长季吸收大于非生长季,后者非生长季排放大于生长季.土壤有机碳和全氮含量、土壤微生物数量均是影响温室气体通量的重要因素,环境水热因子是影响土壤CO₂排放的关键因子,但CH₄和N₂O通量对水热因子的变化不敏感.随着植被恢复和生物结皮发育,荒漠土壤温室气体累积通量的不断增大导致其百年尺度的全球增温潜势亦显著提高,依次为地衣结皮(1135.7 g CO₂-e·m^-2·a^-1)>藻结皮(626.5 g CO₂-e·m^-2·a^-1) >流动沙地(422.7 g CO₂-e·m^-2·a^-1).     

基于红外相机技术对广东车八岭国家级自然保护区大中型兽类与雉类的编目清查与评估

近年来, 红外相机技术已被广泛应用于国内外自然保护地内地栖鸟兽的物种编目和动态评估。本文以广东车八岭国家级自然保护区为例, 探讨基于红外相机技术如何进行保护区全境大中型兽类和雉鸡类的物种编目清查与评估。通过对车八岭保护区全境为期1年的调查, 共记录兽类和雉鸡类18种, 其中兽类15种, 鸡形目鸟类3种。基于物种累计曲线, 采用全年数据所需的最小调查网格数、最少调查相机日均要少于雨季或旱季, 而旱季调查需要的最小调查网格数和最少调查相机日比雨季更少。通过红外相机图像数据获得了车八岭保护区的大中型兽类和地栖雉鸡类物种名录、物种丰富度、每个物种的相对多度、分布图和凭证标本等重要内容。     

大螟水通道蛋白SiAQP基因的克隆与表达分析

【目的】水通道蛋白(AQP)是一种重要的膜结合蛋白,它可以在植物、细菌和动物的细胞膜上形成通道以促进水分和甘油等小分子的运输。本文研究了大螟水通道蛋白基因(SiAQP)的序列特征以及该基因的表达模式和功能。【方法】运用RT-PCR和RACE技术克隆获取大螟水通道蛋白基因(SiAQP);运用生物信息学软件分析该基因特征;用实时荧光定量PCR技术(qRTPCR)分析该基因在大螟的不同器官组织、不同发育阶段以及在不同温度和湿度条件下的表达模式。【结果】SiAQP的开放阅读框(ORF)为831 bp,编码276个氨基酸,分子量为29.27 ku,等电点8.16。保守结构域分析发现其含有两个高度保守的水通道蛋白特征序列NPA(Asn-Pro-Ala)基序和6个跨膜结构域。qPCR结果显示,不同器官组织中,后肠的SiAQP表达量显著高于其它组织;不同发育阶段中成虫期的SiAQP表达量最高,卵和蛹期表达量相对较低;不同温度处理下SiAQP的表达量相对稳定,与27℃对比高温与低温处理都没有显著变化;随着湿度的上升大螟幼虫和雌雄蛹的SiAQP表达量都呈现出显著的先上升后下降趋势,表明高湿度和低湿度环境都会抑制SiAQP的表达。【结论】SiAQP在大螟不同的器官组织表达具有明显的差异,温度对SiAQP的表达影响较小,而湿度的影响较大,成虫能较好的适应不同湿度环境。     

矮珍珠硝酸盐转运蛋白基因GeNRT2.1的克隆和功能研究

硝酸盐转运蛋白（nitrate transporter,NRT）是植物识别、吸收和转运硝酸盐的关键蛋白,对促进作物根系发育、提高产量具有重要作用。通过筛选水生植物,利用NRT蛋白的保守区设计简并引物,并通过PCR和RACE技术,首次从矮珍珠（Glossostigma elatinoides）中克隆得到GeNRT2.1基因。进化分析结果表明,GeNRT2.1与烟草NRT2.1在进化关系上距离最近。qRT-PCR结果表明,GeNRT2.1在矮珍珠根中表达量最高,其次是叶和茎,此外,低浓度硝酸盐（0.5 mmol·L^-1）处理后,GeNRT2.1在根、叶、茎中的表达量分别是高浓度硝酸（2 mmol·L^-1）处理后的1.89、1.93和2.07倍。功能互补实验发现,GeNRT2.1能使缺陷型酵母Δynr恢复生长,具有硝酸盐转运蛋白的功能。通过丰富NRT基因资源,以期为培育氮肥高效利用转基因作物,发展绿色农业,保证我国的粮食安全和环境安全提供理论依据。     

视觉电生理技术在青光眼早期诊断中的应用

本文综述了近年来闪光视网膜电图的明视负相反应、图形视网膜电图、多焦视诱发电位等视觉电生理技术在青光眼早期诊断的最新应用进展。     

实验性动脉粥样硬化家兔MIF、TNF-α和IL-6水平的研究

目的:对实验性动脉粥样硬化家兔血清中巨噬细胞移动抑制因子、肿瘤坏死因子、白介素-6含量进行分析,以探讨它们在冠心病发病过程中的意义。方法:研究对象为新西兰大白兔,随机分成对照组(10只)和实验组(10只)。对照组喂食基础饲料,实验组喂食高脂饲料(基础饲料中加入1%胆固醇 5%猪油)。均喂饲8周后采用ELISA法检测其血清MIF、TNF-α、IL-6水平。结果:组织病理切片结果显示实验组兔主动脉弓内膜增厚,动脉粥样斑块明显。与对照组比较,实验组MIF、TNF-α、IL-6水平均升高,其差别有显著性(p＜0．01)。结论:MIF、TNF-α、IL-6与动脉粥样硬化的发生有密切关系,这些细胞因子可通过相互诱导、相互协同共同参与冠心病的发生、发展过程。     

微生物谷氨酰胺转胺酶对大鼠创伤愈合作用的实验研究

本文研究了微生物谷氨酰胺转胺酶对大鼠创伤的促愈合作用。建立大鼠背部刀割伤模型,用创面照像、透明膜描记扫描记录伤后第5、10、15、20 天创面面积,计算创伤愈合率;并用注水法测量伤腔容积,同时观测肉芽组织再生及其总蛋白、氨基已糖和己糖醛酸的含量变化情况。结果实验组创面愈合时间平均为18.1天,较对照组平均缩短了2-3天(P<0.05);创伤愈合率显著提高(P<0.05或P<0.01);伤腔容积明显缩小(P<0.05);实验组肉芽干湿重较对照组显著增加(P<0.05),肉芽中蛋白质、氨基已糖和己糖醛酸含量增加显著(P<0.05)。结果显示谷氨酰胺转胺酶具有促进大鼠皮肤创伤愈合的作用,其作用机理可能是促进肉芽组织中蛋白质,氨基多糖和胶原的合成有关。     

融和蛋白GST-SUMO-MT在大肠杆菌中的表达、纯化及其活性研究

将编码融合蛋白GST-SUMO-MT的DNA片段连接到大肠杆菌表达载体pET-28a中,构建重组表达质粒pET-GS-MT并转化到大肠杆菌Origami（DE3）中。20℃,1mM的IPTG诱导20h后,获得分子量约为43Kd的融合蛋白,表达量占菌体上清总蛋白的38.4％。利用谷胱甘肽交联琼脂糖（Glutathione Sepharose 4B）凝胶柱和Sephardex G-25分子筛联用可以得到纯度为95%以上的融合蛋白,得率约为70mg/L。该融合蛋白可与GST抗体产生阳性反应。融合蛋白GST-SUMO-MT可以显著提高宿主对Cd2+、Zn2+和Cu2+离子聚积的能力,其耐受能力比对照组分别提高4.2倍、4倍及1.6倍。此外,原子吸收光谱法测定,每分子GST-SUMO-MT可以结合2-3个Cd2+离子。