新型复合生物乳化剂的性质及其在多环芳烃降解中的作用

对一株能利用多种石油烃的Em1菌株产生的生物乳化剂 ,采用柱层析方法进行分离纯化 ,其表面活性组分存在于氯仿、甲醇、浓盐酸混合物 (V V V =5∶1∶0 0 1 )的洗脱液中 ,挥发洗脱溶剂即为纯化的生物乳化剂。该生物乳化剂可使蒸馏水的表面张力由 72mN m降至 30mN m ,其临界胶团浓度 (CMC)为 75mg L。它不含糖类、蛋白、中性脂、磷酸基团和α 氨基酸 ,采用红外光谱 (IR)、气质联用 (GC MS)和核磁共振 (NMR)测定其化学组成和结构 ,表明其主要由十六烷酸、脂肪醇类、酯类和脂肪酰胺类等组成 ,这些物质的协同作用是该生物乳化剂高表面活性的关键。该生物乳化剂可明显促进菌株对多环芳烃的降解作用 ,可将降解率提高 2 0 % ,其促进降解的机制主要是提高多环芳烃在水中的溶解度 ,平均可提高约 1 0倍的溶解度     

球形芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌以色列亚种杀蚊毒素间的协同作用

本研究测定了分别表达苏云金芽孢杆菌Cry4Aa、Cry4Ba、Cry11Aa、Cyt1Aa和球形芽孢杆菌二元毒素Bin的转化菌株Bt B60 1、Bt B611、Bt B640、Bt U 30和Bt CW 3全发酵培养物两两或两两以上不同组合对抗性库蚊的毒力 ,分析了杀蚊毒素间的协同作用。结果表明 ,Bin和Cry4Aa、Bin和Cry 4Ba间有明显的协同作用 ,此外 ,Cry4Aa和Cry4Ba、Cry4Aa和Cry11Aa、Cyt1Aa和Cry4Aa之间也有明显的协同作用     

土地利用转变与海拔高度协同作用黄土高原植被固碳变化特征

全球固碳释碳问题一直是近年来关乎民生的热点话题,区域碳源/碳汇对生态环境的重要性不言而喻。基于CASA模型估算黄土高原1990—2015年植被净初级生产力的年际变化,并分析土地利用变化、海拔高度及两者协同作用对其综合影响,结果表明：(1)黄土高原1990—2015年植被NPP与植被固碳总体呈增加趋势,年均NPP增速2.74 gC m^-2 a^-1,年均固碳增速1.13 TgC/a,研究区林地年均NPP(619.5 gC m^-2 a^-1)远超其他用地类型,固碳效果理想;(2)黄土高原年均NPP随高程的增加先降低后升高,年总NPP和固碳量随高程增加变化趋势相反;(3)研究区土地利用转变类型中退耕还林的植被固碳效果最好;而林地变为耕地或草地均不能达到固碳目的,此外,更推荐在研究区海拔低于1500 m变草为耕,海拔高于1500 m退耕还草,海拔高于3000 m变耕、草为林。以期为区域尺度的生态环境建设提供一定的参考和科学依据。     

木质纤维素的微生物降解

木质纤维素广泛存在于自然界中,因结构复杂,其高效降解需要多种微生物的协同互作,由于参与木质纤维素降解的微生物种类繁多,其协同降解机理尚不完全明确。随着微生物分子生物学和组学技术的快速发展,将为微生物协同降解木质纤维素机制的研究提供新的方法和思路。笔者前期研究发现,细菌复合菌系在50℃下表现出强大的木质纤维素降解能力,菌系由可分离培养和暂时不可分离培养细菌组成,但是可分离培养细菌没有降解能力。通过宏基因组和宏转录组研究表明,与木质纤维素降解相关的某些基因表达量发生显著变化,通过组学方法有可能更加深入解释微生物协同降解木质纤维素的微生物学和酶学机理。文中从酶、纯培养菌株和复合菌群三个方面综述了木质纤维素微生物降解研究进展,着重介绍了组学技术在解析复合菌群作用机理方面的现状和应用前景,以期为探索微生物群落协同降解木质纤维素的机理提供借鉴。     

两株芽孢杆菌在苎麻纤维复合脱胶中的应用

【背景】苎麻纤维细长、强韧、洁白、有光泽,被誉为"天然纤维之王",应用广泛。但其被以半纤维素和果胶为主要成分的胶质所包裹,脱胶是生产精干麻工艺的核心工序。利用单一菌株脱胶,往往因其脱胶酶系不全,存在胶质去除率低的问题,导致后期仍需要大量的碱和漂白剂处理。【目的】丰富苎麻脱胶过程中关键酶系,从而提高苎麻胶质去除率,并降低脱胶后期化学试剂的用量,推进苎麻生物脱胶的工艺应用。【方法】选用2株芽孢杆菌HG-9 (高果胶酶和甘露聚糖酶)和HG-25(高木聚糖酶)建立了复合微生物脱胶技术,并对其进行了优化。【结果】当2株菌接种量均为6%,水料比16:1,初始pH值5.9,在温度37.6°C下脱胶处理14 h时脱胶效果最佳,与菌株HG-9单独脱胶相比,脱胶时间减少2 h,胶质去除率、半纤维素去除率和木质素去除率分别提高9.32%、21.24%和17.93%,次氯酸钠用量减少20%。通过电子显微镜分析其形貌特征发现,混合脱胶获得的纤维表面更加平滑,无明显扭曲和损伤且纤维分散度较高。【结论】通过复合微生物协同作用,丰富脱胶过程中关键酶系,提高了苎麻纤维胶质去除率,缩短了脱胶时间,而且减少了脱胶后期漂白剂的用量,为苎麻生物脱胶工业化应用的进一步发展提供了指导。     

阿帕替尼与白蛋白结合型紫杉醇在MDA-MB-231乳腺癌细胞系中的协同抗癌作用

目的阐明阿帕替尼 (apatinib)和白蛋白结合型紫杉醇 (nab-Paclitaxel)诱导MDA-MB-231乳腺癌细胞凋亡的分子机制。方法本研究以MDA-MB-231乳腺癌细胞为研究对象,并以apatinib和nab-Paclitaxel处理细胞后分组:0.1 %DMSO处理为阴性对照组;10 μmol/L apatinib处理组 (APA组);经5、10、15、20 nmol/L nab-Paclitaxel 处理组 (Nab-p 5组、Nab-p 10组、Nab-p 15组和Nab-p 20组);以及10 μmol/L apatinib分别与5、10、15、20 nmol/L nab-Paclitaxel 联合处理组 (APA+Nab-p 5组、APA+Nab-p 10组、APA+Nab-p 15组和APA+Nab-p 20组)。使用乳酸脱氢酶释放测定法测定apatinib和nab-Paclitaxel对MDA-MB-231细胞诱导的细胞毒活性,结合流式细胞术分析不同处理组细胞凋亡情况,通过JC-1染色法测定不同干预方式对MDA-MB-231细胞线粒体膜电位变化 (ΔΨ_m)的影响,借助FAM-FLICA荧光成像检测caspase-8和caspase-9 活性,通过彗星试验评估apatinib和nab-Paclitaxel对非致瘤上皮细胞株MCF-10A细胞DNA损伤的影响。两组之间独立样本t检验或单向ANOVA进行比较,多组之间使用Tukey事后检验。结果细胞毒性检测结果显示,与阴性对照组相比,Nab-p 20组MDA-MB-231细胞杀伤率在24 h时接近90 %;与单药处理组 (Nab-p 5组和Nab-p 10组)相比,APA+Nab-p 5组和APA+Nab-p 10组联合处理24 h和48 h后,分别检测到约85 %和95 %细胞死亡,差异均具有统计学意义 (P 均 < 0.001)。流式细胞术统计结果显示,与Nab-p5组和Nab-p10组相比,APA+Nab-p 5组和APA+Nab-p 10组24 h时MDA-MB-231细胞凋亡率(31.8 %±1.48 %、33.25 %±1.77 %比76.11 %±1.14 %、89.4 %±1.07%)升高 (P 均 < 0.05)。线粒体膜电位检测结果表明,与对照组相比,在单药处理组中,仅APA组和Nab-p 10组24 h时去极化细胞 (12.35 %±1.05%比78.33%±1.11%、46.74%±1.75%)增多;在联用处理组中,APA+Nab-p 5组和APA+Nab-p 10组24 h时去极化细胞 (68.47%±1.94%比90.03%±1.79%)增多,差异均有统计学意义 (P 均 < 0.05)。FAM-FLICA荧光成像结果显示,相较于单一处理组,apatinib和nab-Paclitaxel联用处理组的caspase-8和caspase-9蛋白高度活化。结合彗星试验分析,apatinib和nab-Paclitaxel 干预对MCF-10A非致瘤上皮细胞株DNA完整性没有显著影响。结论 apatinib/nab-Paclitaxel联用通过内源性的线粒体功能扰动和外源性的caspase激活诱导三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231凋亡,发挥协同抗癌作用。     

温度和光周期协同作用对蒙古栎幼苗春季物候的影响

植物物候对气候变化非常敏感,但关于物候对不同气候因子协同作用的响应机制仍不清楚。为此,以蒙古栎为研究对象,针对蒙古栎物候的主要影响因子温度和光周期,利用大型人工气候室,模拟研究了温度与光周期协同作用（对照、增温1.5℃、增温2.0℃,不同光周期（10 h、14 h、18 h）及其协同作用（对照处理、增温1.5℃×18 h、增温1.5℃×10 h、增温2.0℃×18 h、增温2.0℃×10 h））对蒙古栎春季物候的影响与机制。结果表明：（1）相同水分条件下,不同升温程度对蒙古栎幼苗春季物候的影响不同。温升1.5℃促进蒙古栎幼苗春季物候（芽膨大期、芽开放期、展叶始期和展叶盛期）提前;而温升2.0℃则对不同春季物候的影响不同,表现为促进芽休眠解除和芽开放,但抑制叶片展开。（2）相同水分条件下,不同光周期对蒙古栎幼苗不同春季物候的影响存在差异。长光周期对蒙古栎幼苗展叶盛期影响最大,短光周期对芽膨大期影响最大,但均表现为抑制作用。（3）相同水分条件下,温度升高与光周期增加协同作用有助于促进蒙古栎幼苗春季物候提前,但温度升高与光周期缩短协同作用则对春季物候有抑制作用。（4）蒙古栎幼苗春季物候变化与前期气候胁迫程度存在显著正相关,表明前期气候因子也是物候变化的重要影响因子。研究结果丰富了蒙古栎物候响应多气候因子协同作用的认知,有助于促进物候模型的完善。     

绿僵菌与3种杀虫剂混配对樟巢螟的协同作用

采用定量喷雾法测定了绿僵菌、白僵菌以及3种杀虫剂对樟巢螟Orthaga achatina低龄幼虫的室内毒力,并测定了金龟子绿僵菌Ma09与3种杀虫剂混配后的协同作用。结果显示：4种昆虫病原菌菌株均对樟巢螟2~3龄幼虫具有较好的致死效果,用绿僵菌和白僵菌孢悬液处理后,死亡高峰期在3~4 d;白僵菌GDLY9的防治效果最好,处理浓度为1×109孢子/mL下LT50和LT90分别为3.01、3.95 d,金龟子绿僵菌Ma09、3297效果相当,黄绿绿僵菌Mf985的LT50相对低一些,但是LT90优于金龟子绿僵菌Ma09和3297。金龟子绿僵菌Ma09与苯氧威、除虫脲和短稳杆菌混配后均表现出增效作用,协同指数分别为20.43、27.53和33.13。     

极端嗜热古菌的热休克蛋白

随着生物工程产业对于耐高温酶和菌体的需求, 极端嗜热古菌热休克蛋白(heat shock proteins, HSPs)的研究更受重视, 其热休克蛋白体系非常简洁, 不含HSP100s和HSP90s, 就是HSP70(DnaK)、HSP40、(DnaJ)和GrpE等嗜温古菌可能含有的在极端嗜热古菌中几乎不含有, 即仅包括HSP60, sHSP, prefoldin和AAA+蛋白四大类, 因此对其结构、功能和作用机制的研究在理论和实践上都特别有意义。系统地介绍了这四大类组分的结构、功能和作用机制和协同作用的研究进展, 论述了极端嗜热古菌热休克蛋白的系列研究难点和困惑, 展望了进一步的研究方向和重点。     

microRNA调控的生物网络

生物网络是生物体内各种分子通过相互作用来完成各种复杂的生物功能的一个体系。网络水平的研究,有助于我们从整体上理解生物体内各种复杂事件发生的内在机制。microRNA（miRNA）是一类在转录后水平调控基因表达的小RNA分子。研究结果表明,miRNA调控的靶基因分布范围很广,因此必然与目前所研究的生物网络有着各种各样的联系。对这种关系的揭示,将对阐明miRNA的调控规律起到重要的作用。本文重点讨论了miRNA调控的基因调控网络、蛋白质相互作用网络以及细胞信号传导网络的特征。此外,还总结了miRNA调控的网络模体（motif）和miRNA协同作用网络的特征。