具脉冲出生的Leslie-Gower捕食者-食饵系统的动力学分析

研究了一个具有脉冲出生的Leslie-Gower捕食者一食饵系统的动力学性质．利用频闪映射。得到了带有Ricker和Beverton-Holt函数的脉冲系统准确的周期解．通过Floquet定理和脉冲比较定理,讨论了该系统的灭绝和持久生存．最后,数值分析了以b（p）为分支参数的分支图,得到的结论是脉冲出生会带给系统倍周期分支、混沌以及在混沌带中出现周期窗口等复杂的动力学行为．     

马利亚霉菌(Mariannaeasp.) HJ合成金属硒化物及机理研究

[背景] 金属硒化物因其优异的光电和催化特性,近年来在半导体、电化学及抗癌等领域成为了研究热点。相较于传统的化学还原法,生物合成金属硒化物具有环境友好、耗能较低等优势。然而,目前有关生物合成金属硒化合物的微生物资源较少且相关合成机理尚不明晰。[目的] 利用马利亚霉菌（Mariannaea sp.） HJ合成了3种金属硒化物并对其合成机理进行了初步探索。[方法] 利用X射线衍射（X-Ray Diffraction,XRD）和傅里叶转换红外线光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR）对菌株HJ合成的金属硒化物进行了初步的表征,考察了纳米材料合成过程中总巯基含量、总抗氧化性能及自由基含量变化,并且验证了转运蛋白DMT1在金属硒化物合成中所起的关键性作用。[结果] XRD结果表明菌株HJ能够在Bi³⁺、Pb²⁺、Co²⁺与SeO₃^2-作用下分别合成Bi₄Se₃、PbSe和CoSe₂纳米颗粒,其合成的最优pH条件分别为6.0、7.0、8.0。FTIR结果表明,合成的金属硒化物表面含有氨基、羧基、羟基等官能团。3种金属硒化物的合成反应体系与空白对照组相比,总巯基含量明显下降,而总抗氧化性能却有所提高,这表明巯基等酶促体系或氨基酸金属蛋白类的非酶促体系可能参与了SeO₃^2-的还原过程。苄基异硫脲盐酸盐屏蔽实验表明,转运蛋白DMT1在SeO₃^2-转运和金属硒化物分泌过程中起到关键作用。此外,Bi³⁺、Pb²⁺和Co²⁺的加入使得菌株HJ产生氧化应激反应,在胞外分泌了大量的过氧化氢、羟基自由基和超氧自由基,而上述自由基可通过诱导热激效应的方式增强金属离子或纳米颗粒的转运过程。[结论] 利用马利亚霉菌（Mariannaeasp.） HJ合成了Bi₄Se₃、PbSe和CoSe₂纳米颗粒,为研究金属硒化物的生物合成及机理提供了一定的理论参考。     

细菌产黄素类化合物介导的电子传递及对环境污染物的厌氧生物转化研究进展

氧化还原介体能够加速有毒环境污染物的厌氧生物转化。黄素类化合物是一类微生物自身合成分泌的氧化还原介体,其应用可有效地避免外源性介体带来的成本较高及造成二次污染的问题,因此引起了广泛的关注。研究表明,细菌合成的微量黄素类化合物不仅能够作为黄素蛋白的辅酶因子参与偶氮染料、铬酸盐和硝基芳烃等污染物的厌氧生物转化,并且还可以分泌到胞外将电子传递给固态电子受体如含铁矿物和电极等来参与生物修复过程。根据黄素类化合物的功能,本文综述了黄素类化合物的合成与分泌,及其介导的胞内外电子传递和对环境污染物厌氧生物转化的影响,以促进其在实际环境污染物处理中的应用。     

农牧交错带草地土壤剖面微生物总量、多样性和互作网络的垂直分布特征

【背景】草地土壤微生物是维持草地生态系统功能和稳定的关键要素之一,探寻微生物在土壤剖面的垂直分布特征和构建规律对于理解其在草地生态系统的作用至关重要。【目的】在80cm深的土壤剖面内,全面分析微生物的总量、多样性和物种间的相互作用网络表现出的垂直分布特征。【方法】基于内蒙古农牧交错带上典型草原土壤中原核微生物的定量和高通量测序数据,比较微生物的总量和多样性,使用分子生态网络方法(molecular ecological network approach,MENA)探究微生物相互作用网络的垂直变化。【结果】原核生物的总量和多样性随深度增加而逐渐降低,且群落结构变异沿土壤剖面逐渐增大。网络结构在表层最为复杂,微生物物种间联系紧密;随着深度的增加,微生物间紧密的关联会逐渐变稀疏,网络结构变得简单。此外,酸杆菌是当地土壤生态系统中的优势种群以及网络核心微生物物种,可能对土壤生态服务功能的稳定发挥具有重要的作用。【结论】原核微生物的总量、多样性和物种间的互作网络都表现出高度一致的垂直变化规律,即总量、多样性与深度成负相关,且其群落结构变异会逐渐扩大,同时微生物网络相关性会减弱。这些结果为我们提供了微生物动态变化的重要见解,对典型农牧交错带草地的生态保护具有一定的参考价值。     

利用Mariannaea sp.HJ菌株胞内提取物合成纳米银及其抗菌特性研究

【目的】近年来,纳米银由于其自身独特的抗菌活性而受到越来越多的关注,有研究表明纳米银是一种广谱的抗菌剂,其对数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用。相较于传统的合成方法而言,具有反应条件温和、环境友好等优势的生物合成法是目前的研究热点。【方法】本研究利用真菌Mariannaea sp. HJ的胞内提取物合成纳米银,并对其合成条件进行优化调控,还进一步考察了合成的纳米银颗粒的抗菌性能。【结果】胞内提取物浓度350 mg/L、AgNO_3浓度5 mmol/L、pH 7.0为菌株HJ胞内提取物合成纳米银的最优条件;TEM图像表明合成的纳米银颗粒主要为球形和伪球形,分散性良好,无明显的团聚现象;XRD表明合成的纳米银晶体结构为面心立方体结构;通过FTIR分析结果推测提取物中的羟基、羧基等官能团可能参与了纳米银的还原和稳定过程。此外,在本实验条件下合成的纳米银颗粒对革兰氏阴性菌Escherichia coli BL21和革兰氏阳性菌Arthrobacter sp. W1都有较好的抗菌活性。【结论】真菌Mariannaea sp. HJ胞内提取物能合成尺寸均一且分散性良好的球形纳米银颗粒,合成的纳米银颗粒在抗菌方面具有潜在的研究价值。     

RNA二级子结构的计数

多核苷酸的二级结构可视为一类顶点标号平面图,通常通过枚举每类RNA二级结构图的各种子图来计算其递推公式．本文给出了若干限制端环长度的RNA二级子结构的递推公式及渐近值。     

尿液荧光光谱分析用于糖尿病诊断的研究

探索用输出波长为488,0nm的激发光作为光源,用尿液作为样品的激光光谱法诊断糖尿病的可能性。在510nm～620nm范围内采集健康人和糖尿病患者尿样的荧光光谱,利用求二阶导数光谱的方法进行数据处理。发现健康人的二阶导数光谱都有三个极小值,与之形成对比的是绝大多数糖尿病患者的二阶导数光谱却有四个极小值,糖尿病患者的尿样在550nm～570nm区间范围内比健康人多出一个极小值。用是否在550nm～570nm区间有极小值作为判据,可以比较方便、准确的将糖尿病患者和健康人的尿样区分开。     

废糟液全循环条件下絮凝酵母乙醇连续发酵

丙酸是以玉米为原料自絮凝酵母乙醇连续发酵系统废糟液全循环过程中积累的主要抑制物。基于丙酸对酵母细胞抑制机理,开发了3种废糟液全循环条件下乙醇连续发酵工艺策略。首先根据高温导致丙酸生成的现象,去除了物料灭菌环节,使发酵液丙酸浓度显著降低,生物量和乙醇浓度分别提高了59.3%和7.4%。其次,以丙酸浓度达到半数抑制浓度(IC50)40 mmol/L为目标,通过拟合丙酸积累数据预测废糟液全循环的最长运行时间,发酵装置运行应控制在此时间范围内。再次,较低的环境pH值提高了丙酸毒性,而实验证明发酵液pH为5.5时,丙酸对细胞生长的抑制影响最小,因此控制发酵过程中的pH有利于弱化丙酸毒性。     

一类具有时滞的生化反应模型的Hopf分支

在生物化工用肺炎杆菌与甘油转化为1,3-丙二醇的过程中会出现振荡现象,本文对出现振荡的机理进行了研究,根据生物意义,在模型中引入了时滞项,经分析和计算得到了产生Hopf分支的分支值以及分支值随控制参数变化的规律,并利用时滞微分方程的数值解法绘制了周期解的图形和相图。为这一过程的振荡机理研究提供了理论依据。并可用于指导工艺控制。     

慢病毒介导CD36基因沉默细胞株的构建及其对caveolin-1蛋白表达的影响

CD36作为重要的清道夫受体密切参与了巨噬细胞对氧化低密度脂蛋白的摄取作用,为了进一步研究CD36的功能,本文利用慢病毒介导的shRNA干扰技术,构建了CD36基因沉默巨噬细胞(J774A.1)株,并以此为模型分析了CD36在caveolin-1蛋白表达过程中的作用。首先,针对CD36基因序列设计合成5条shRNA片段,并构建得到pLKO.1-CD36-shRNA慢病毒干扰载体,测序鉴定后与psiCHECK-Ⅱ-CD36载体共转染入293T细胞中,筛选出有效的CD36-shRNA。将慢病毒干扰载体与病毒包装质粒共转染入293T细胞,包装得到慢病毒颗粒,之后感染J774A.1细胞,经嘌呤霉素筛选后得到CD36基因沉默稳转细胞株。Western blotting及激光共聚焦检测结果表明CD36基因沉默效率达90%,并且伴随着CD36的基因沉默,与之结合的DiI-oxLDL也随之大幅降低,证明构建成功具有良好生物学活性的CD36基因沉默细胞株。最后,抑制剂处理及oxLDL给药刺激实验结果表明,CD36的基因沉默能够显著降低JNK及ERK的磷酸化水平,进而抑制了caveolin-1的蛋白表达,表明CD36能够经由JNK及EKR信号传导调节caveolin-1的蛋白表达。