微生物成因的碳酸盐矿物研究进展

微生物诱导碳酸盐类矿物沉淀是地质微生物学的研究热点之一.微生物主要通过其代谢活动促进细胞周围微环境pH值及水体[CO32-]的升高,最终表现为碳酸盐类矿物饱和指数的增加.此外,微生物及其分泌的胞外聚合物可作为碳酸盐晶核的成核位点,为碳酸盐矿物晶体的生长进一步提供有利条件.微生物成因与纯化学成因的碳酸盐类矿物相比具有不同的矿物特征(如形貌、微量元素含量及碳同位素等).深入了解微生物诱导碳酸钙沉淀的行为对理解地质时期微生物活动及其在二氧化碳的地质封存中的潜在应用具有指导意义.本文综述了微生物诱导碳酸盐矿物沉淀的机理、代谢过程,总结了该领域的最新进展,探讨了生物成因以及化学成因碳酸盐矿物的区别,最后指出了该项研究在微生物岩以及CO2地质封存上的一些可能的拓展方向.     

不同降水量处理时5种蒿属植物瘦果粘液溶出

用粘沙法对科尔沁沙地西部5种蒿属植物冷蒿(Artemisiafrigida)、差巴嘎蒿(A.halodendron)、大籽蒿(A.sieversiana)、黄蒿(A.scoparia)、乌丹蒿(A.wudanica)进行了瘦果粘液溶出及粘沙量的比较。主要模拟埋深5mm、降水量为1、2、4、8mm时瘦果的粘液溶出。5种供试植物均有粘液瘦果。在降水量1mm时,供试植物的粘液瘦果就能溶出粘液。当降水量达到2～4mm时,典型的沙生植物乌丹蒿和差巴嘎蒿的粘液瘦果粘沙量平均值分别达到7.31～13.56mg、0.63～2.55mg。除冷蒿外,其它4种植物均有随降水增多、粘液溶出量加大的趋势。粘液瘦果比例从大到小的排序是冷蒿>乌丹蒿>差巴嘎蒿>大籽蒿>黄蒿。在各种处理时,粘沙瘦果百粒瘦果粘沙量由大到小的顺序是乌丹蒿>差巴嘎蒿>大籽蒿>冷蒿>黄蒿。溶出粘液粘沙后,冷蒿瘦果所形成沙团重量达到瘦果重量的5～7倍,差巴嘎蒿2～9倍,大籽蒿3～5倍,黄蒿5～8倍,乌丹蒿5～29倍。流沙先锋植物乌丹蒿和差巴嘎蒿百粒瘦果粘沙量较其它植物大、在较低降水量时这两种植物粘液瘦果粘沙量较大表明瘦果溶出粘液粘沙是植物针对沙地流动性的进化适应之一。     

基于PI3K/AKT/mTOR信号通路探讨半枝莲总黄酮对脑缺血再灌注损伤大鼠神经功能和氧化应激损伤的影响

摘要 目的：基于磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶（Akt）/哺乳动物的雷帕霉素（mTOR）信号通路探究半枝莲总黄酮对脑缺血再灌注损伤（CIRI）大鼠神经功能和氧化应激损伤的影响。方法：选取70只SPF级雄性SD大鼠,采用线栓法制备大脑中动脉闭塞（MCAO）模型,将造模成功的60只大鼠随机分为模型组、半枝莲总黄酮低剂量组（半枝莲L组）、半枝莲总黄酮中剂量组（半枝莲M组）、半枝莲总黄酮高剂量组（半枝莲H组）、control组、LY294002组,每组10只,剩余10只大鼠作为sham组。半枝莲L、M、H组分别给予半枝莲总黄酮0.1、0.2、0.4 g/kg溶于2 mL生理盐水灌胃,control组给予尼莫地平0.3 g/kg溶于2 mL生理盐水灌胃,LY294002组给予半枝莲总黄酮0.4 g/kg溶于2 mL生理盐水灌胃,同时侧脑室注射PI3K抑制剂LY294002 20 μmol/L,模型组和sham组给予等量的生理盐水灌胃。分别比较各组大鼠神经功能评分、脑组织积水量、脑梗死体积、脑组织病理学变化、脑组织氧化应激水平、脑组织中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR蛋白表达。结果：各组大鼠神经功能评分、脑组织含水量、脑梗死体积、丙二醛（MDA）水平比较,模型组明显高于sham组,半枝莲L、M、H组、control组均低于模型组,且半枝莲H组优于半枝莲L、M组,但LY294002组高于半枝莲H组（P<0.05）;各组大鼠超氧化物岐化酶（SOD）水平和p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR蛋白表达比较,模型组明显低于sham组,半枝莲L、M、H组、control组均高于模型组,且半枝莲H组优于半枝莲L、M组,但LY294002组低于半枝莲H组（P<0.05）。结论：半枝莲总黄酮可能通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路发挥对CIRI大鼠神经功能和氧化应激损伤的改善作用,且高剂量半枝莲总黄酮的改善作用最显著。     

荒漠草原向灌丛转变过程两种优势植物定植土壤水分阈值特征

为探究宁夏东部荒漠草原灌丛转变过程中两种优势种蒙古冰草（Agropyron mongolicum）和柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）植物更新土壤水分需求特征,在前期萌发土壤水势阈值研究的基础上,进一步通过野外观测和室内干旱胁迫试验分析确定转变过程中两种优势植物种的定植土壤水分阈值。结果表明：荒漠草原灌丛近30年人为转变过程中0-200 cm土壤水分呈降低趋势,灌丛地土壤水分含量较荒漠草地显著降低了52.43%（P<0.05）,灌丛转变加速了土壤旱化;柠条锦鸡儿和蒙古冰草幼苗定植过程中叶绿素含量随干旱胁迫程度加深呈先增加后降低趋势,其死亡率逐渐上升。通过渗透势和死亡率的拟合函数以及其对应样地的土壤水势、土壤水分关系分析得出,随样地转变柠条锦鸡儿定植土壤水势、水分阈值均低于蒙古冰草,两者平均土壤水势阈值分别为-9.38—-9.95 kPa、-8.72—-9.28 kPa,平均土壤水分阈值分别为4.93%-5.23%、5.92%-6.50%。与蒙古冰草相比,柠条锦鸡儿更适应灌丛引入下或降雨减少引起的土壤旱化,其旱生条件下的定植成功更易发生。     

抗磷脂抗体、肿瘤与血栓相关关系

抗磷脂抗体(antiphospholipid antibodies,a PL)作为自身抗体,在机体内能与多种磷脂类物质发生免疫反应,除了可以引起自身免疫性疾病外,抗磷脂抗体还可以引起如血栓形成等其他的病理反应。在肿瘤患者体内,抗磷脂抗体的检出率也较一般人群为高,而血栓也常常会伴随着肿瘤形成,进一步出现相应的临床症状。在抗磷脂抗体、肿瘤与血栓三者之间存在着一定的相互作用,但它们之间的联系并没有研究透彻。该文就近些年来在相关领域的研究进展作一综述,为更深入的研究提供一些方向与思路。     

p53转染黑色素瘤细胞修饰的树突状细胞疫苗体外抗肿瘤作用的研究

利用野生型p53质粒转染黑色素瘤B16细胞,反复冻融法提取p53修饰的肿瘤抗原(p53-Ag),将抗原体外冲击同基因小鼠骨髓来源的树突状细胞(dendritic cells,DC)制备特异性DC肿瘤疫苗;观察DC诱导的淋巴细胞增殖反应和细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocytes,CTL)对黑色素瘤细胞的细胞毒效应,分析其诱导肿瘤抗原特异性免疫应答的机制。结果显示,p53-肿瘤抗原冲击的DC可显著刺激淋巴细胞增殖,其诱导的CTL效应对肿瘤细胞也有很好的杀伤效果。     

假丝酵母同源性的研究*

用分光光度法测定了4株郎比可假丝酵母(Candida lambica)间的DNA—DNA．同 源性,结果：2．1182与LP012的同源性为90．4％,表明它们是同种的;2．1182与DX22为 77．5％,DX22与LP012为76．8％,表明它们虽是同种,担产生了一些分化：LP006与LP012 为63．2％,表明它们之间产生了较大的分化,接近种的范围,仍可认为是同种的。     

极端酸性矿山环境微生物基于CRISPR系统的适应性免疫机制

【目的】通过对酸性矿山环境中嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、钩端螺旋菌属(Leptospirillum)、硫化杆菌属(Sulfobacillus)、酸原体属(Acidiplasma)和铁质菌属(Ferroplasma)的100株冶金微生物基因组中CRISPR-Cas系统的结构特征和同源关系进行生物信息学分析,在基因组水平上解析冶金微生物基于CRISPR系统对极端环境的适应性免疫机制。【方法】从NCBI网站下载基因组序列,采用CRISPR Finder定位基因组中潜在的CRISPR簇。分析CRISPR系统的组成结构与功能:利用Clustal Omega对重复序列(repeat)分类;将间隔序列(spacer)分别与nr数据库、质粒数据库和病毒数据库比对,获得注释信息;根据Cas蛋白的种类和同源性对酸性矿山环境微生物的CRISPR-Cas系统分型。【结果】在100株冶金微生物基因组中共鉴定出415个CRISPR簇,在176个c CRISPR簇中共有80种不同的重复序列和4147条间隔序列。对重复序列分类,发现12类重复序列均能形成典型的RNA二级结构,Cluster10中的重复序列在冶金微生物中最具有代表性。间隔序列注释结果表明,这些微生物曾遭受来自细菌质粒与病毒的攻击,并通过不同的防御机制抵抗外源核酸序列的入侵。冶金微生物细菌的大部分CRISPR-Cas系统属于I-C和I-E亚类型,而古菌的CRISPR-Cas系统多为I-D亚类型,两者基于CRISPR-Cas系统的进化过程中存在显著差异。【结论】酸性矿山环境微生物的CRISPR结构可能采用不同免疫机制介导外源核酸序列与Cas蛋白的相互作用,为进一步揭示极端环境微生物的适应性进化机理奠定了基础。     

砷氧化菌株的筛选及Bosea sp.AS-1基因组分析

[目的] 对湖南省锡矿山地区的砷氧化菌株的种属进行初步鉴定,并对砷锑氧化菌株Bosea sp.AS-1（简称AS-1）进行全基因组测序和生物信息学分析。[方法] 分离砷氧化菌株,并利用16S rRNA基因测序进行菌种鉴定。在此基础上,对能够高效氧化砷的菌株AS-1进行全基因组测序,对测序数据进行基因组装和功能注释、COG、GO及KEGG聚类分析,以及次级代谢产物合成基因簇与代谢途径预测等。[结果] 湖南省锡矿山的砷氧化菌株主要分布在α-、β-、γ-变形菌纲以及厚壁菌门。菌株AS-1基因组的测序结果显示AS-1基因组包含一条大小为5.536 Mb环状染色体和两个大小分别为189.9 kb和112.1 kb的质粒。对AS-1基因组进一步分析发现该菌株的基因组中包含砷锑代谢相关基因,还有鞭毛形成、鞭毛运动及生物膜形成的基因,这些基因的存在可能与AS-1能高效耐受和氧化砷和锑的特性相关。此外,菌株AS-1中还存在部分碳固定基因和硫氧化基因,这暗示着AS-1能够进行自养生长并氧化环境中的硫元素。[结论] 菌株AS-1可以在自养条件下生长并且能够氧化Sb（III）为Sb（V）。