H7N9亚型禽流感假病毒的制备与验证

根据A/Anhui/1/2013(H7N9)病毒株HA和NA基因序列研究H7N9禽流感病毒的结构并制备相应的假病毒，并对此假病毒进行初步验证。将H7N9病毒株的HA和NA基因序列经公司优化合成后，经过接菌、提取质粒、假病毒构建等步骤来制备假病毒，并通过假病毒感染实验、透射电镜以及血清中和实验来验证假病毒制备是否成功。成功制备滴度均超过标准值104的A/Anhui/1/2013(H7N9)假病毒，在电镜下可观察到典型的流感病毒形态，并进一步使用本科室保存的29份血清样本（含4份H7N9阳性血清样本）、国家流感中心制备的四种不同亚型免疫组分（H1型、H3型、BV型和BY型）的抗血清以及商品化H7N9特异性抗体进行中和试验，结果显示4份阳性血清中和活性明显高于25份阴性血清，四种不同亚型抗血清的中和效率均低于40%，且商品化H7N9特异性抗体能够与其有效结合。本研究成功构建了H7N9假病毒并有效筛选出阳性血清，且具有良好的特异性，为流感大流行或疫苗免疫后人群血清学监测建立了科学有效的技术手段。     

刺激分离的脊髓背半部外周段对束旁核神经元伤害性反应的影响

用玻璃微电极记录了家兔束旁核细胞对强电刺激腓总神经的反应。在束旁核区域内可找到两类单位:一类是对腓总神经刺激产生长时间高频放电的痛敏单位,一类是对同样刺激发生自发放电长时间抑制的痛抑制单位。如预先以弱电流刺激已在 T_(12)或 L_1水平切断的背侧1/2脊髓的外周段,可使上述痛敏神经元的放电明显抑制,抑制率平均达87%;同样的脊髓刺激则可使痛抑制单位由于外周传入而出现的抑制性反应明显减弱。在静脉注射纳洛酮后,6个痛敏单位中有4个在刺激脊髓后不再出现原来的痛敏放电的抑制,2个单位仍能出现脊髓刺激的抑制效应。实验说明,到达束旁核水平的痛传入信号在通过脊髓时受到下行性抑制通路的影响,并且这种影响在多数情况下可能是通过内源性鸦片系统的参与而实现的。     

一株嗜酸硫杆菌M4-422-6的分离及其全基因组测序和比较基因组学分析

【目的】开展具有硫氧化能力的嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus)的分离及其比较基因组学分析,不仅可以丰富硫氧化细菌菌种资源,而且有助于加深理解嗜酸硫杆菌的分子进化与生态适应机制。【方法】利用以硫代硫酸钠为唯一能源的培养基分离具有硫氧化能力的细菌;利用Illumina HiSeq X和Oxford Nanopore测序平台对一株嗜酸硫杆菌M4-422-6进行全基因组测序;利用相关生物信息学分析软件对原始数据进行组装和基因组注释,并与一株亲缘关系最近的菌株Igneacidithiobacillus copahuensis VAN18-1进行比较基因组学分析。【结果】分离获得一株具有硫氧化能力的嗜酸硫杆菌M4-422-6。基因组注释结果显示,菌株M4-422-6基因组由1个染色体和2个质粒组成,基因组大小为2 917 823 bp,G+C含量为58.54%,共编码2 925个蛋白。16S rRNA基因和基因组系统发育树显示,菌株M4-422-6代表嗜酸硫杆菌属的一个潜在新种。功能基因注释结果显示,菌株Acidithiobacillus sp. M4-422-6拥有与菌株特性相关的众多基因,包括硫氧化相关基因、CO₂固定相关基因和耐酸相关基因。比较基因组学分析发现,虽然菌株M4-422-6与VAN18-1的亲缘关系最近,但两者仍拥有众多的差异基因,主要包括噬菌体抗性相关基因和移动元件编码基因。【结论】菌株M4-422-6代表嗜酸硫杆菌属的一个潜在新种,该菌株具有同种内菌株所不具有的特有基因,并据此推测嗜酸硫杆菌种内分化可归因于对特定生态位的适应。     

合成生物学技术在环境保护中的应用

合成生物学是一个基于生物学和工程学原理的科学领域,其目的是重新设计和重组微生物,以优化或创建具有增强功能的新生物系统。该领域利用分子工具、系统生物学和遗传框架的重编程,从而构建合成途径以获得具有替代功能的微生物。传统上,合成生物学方法通常旨在开发具有成本效益的微生物细胞工厂进而从可再生资源中生产化学物质。然而,近年来合成生物学技术开始在环境保护中发挥着更直接的作用。本综述介绍了基因工程中的合成生物学工具,讨论了基于基因工程的微生物修复策略,强调了合成生物学技术可以通过响应特定污染物进行生物修复来保护环境。其中,规律间隔成簇短回文重复序列(Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats, CRISPR)技术在基因工程细菌和古细菌的生物修复中得到了广泛应用,生物修复领域也出现了很多新的先进技术,包括生物膜工程、人工微生物群落的构建、基因驱动、酶和蛋白质工程等。有了这些新的技术和工具,生物修复将成为当今最好和最有效的污染物去除方式之一。