异养微生物固定CO2的合成生物学研究进展

人类活动造成大气二氧化碳（CO₂）浓度不断升高,使当今世界面临着气候变化的重大危机。微生物CO₂固定为实现地球“碳中和”提供了一条有前景的绿色发展路线。与自养微生物相比,异养微生物具有更快的生长速度和更先进的遗传工具,但是其固定CO₂的能力还很有限。近年来,基于合成生物学技术强化异养微生物CO₂固定受到诸多关注,主要包括优化能量供给、改造羧化途径以及基于异养微生物间接固定CO₂。本综述将围绕上述3个方面重点讨论异养微生物CO₂固定的研究进展,为将来更好地利用微生物CO₂固定技术实现“碳达峰、碳中和”提供参考。     

鼠伤寒沙门菌入侵宿主细胞机制研究进展*

鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium)是一种人畜共患的肠道病原菌,可引起肠道炎症。该病原菌主要通过其致病岛(SPIs)编码的III型分泌系统(T3SS)分泌效应因子,包括促炎因子和抗炎因子。其在入侵肠上皮细胞时会释放促炎因子引发炎症反应,同时,为防止促炎因子过度破坏宿主细胞影响菌体的生存和繁殖,鼠伤寒沙门菌会产生一系列抗炎因子来调节细胞内信号通路,与宿主共同繁殖并最终全身扩散造成严重感染。旨在对鼠伤寒沙门菌利用T3SS效应因子入侵并调节宿主细胞信号通路机制进行概述。     

牛乳铁蛋白肽转基因小鼠的构建

目的:探讨牛乳铁蛋白肽在转基因鼠乳汁中的表达及其抑菌活性。方法:将实验室构建并保存的包含山羊β-酪蛋白基因启动子和牛乳铁蛋白肽基因的乳腺特异表达载体PI-bcp-LfcinB,用Xho I和Nru I双酶切,得到含有全部表达盒的显微注射DNA片段,采用常规显微注射技术获得转基因小鼠。并通过对泌乳期转基因雌鼠乳腺组织的RT-PCR检测,确定了牛乳铁蛋白肽在mRNA水平的表达,同时利用琼脂板扩散法检测了转基因鼠乳汁中表达产物的抑菌活性。结果:获得了牛乳铁蛋白肽转基因小鼠,且转基因小鼠乳汁中能够表达具有抑菌活性的牛乳铁蛋白肽。结论:通过转基因动物乳腺可以获得具有生物活性的牛乳铁蛋白肽,为进一步研究抗菌肽转基因牛、培育抗乳房炎奶牛新品种以及通过建立转基因动物生物反应器进行抗菌肽的大量生产奠定了基础。     

孕期家装污染对子代大鼠脑组织结构和认知功能的影响

目的:建立孕期家装污染大鼠模型,并探讨其对孕鼠子代神经元形态和神经行为的影响.方法:将22只成年孕鼠随机分为对照组和染毒组,分别在孕早期(D1-D10)给予相应的处理.在生后不同时间观察新生大鼠大脑的发育并检测脑组织重量,同时观察新生大鼠皮层神经元的形态变化并检测学习记忆活动.结果:各组新生大鼠脑组织无畸形,且各组大鼠脑组织重量无显著变化,但与对照组相比染毒组皮层神经元的排列及形态欠规则.出生一月后染毒组皮层神经元突起的数量及长度均少于对照组.行为学检测观察到染毒组大鼠其子代大鼠的学习记忆能力明显低于对照组.结论:家装污染物可导致新生大鼠海马神经元的形态学改变并抑制神经元突起的发育与生长,对大鼠的学习记忆功能有明显的损害作用.     

胰岛素对糖尿病兔牙槽骨缺损修复的影响

目的：探讨胰岛素对糖尿病兔牙槽骨缺损修复治疗的效果,为糖尿病所致的牙周炎提供临床治疗的依据,方法：40只大耳白兔随机分为4组：A组制备健康兔的牙槽骨缺损;B组为胰岛素组,制备健康兔牙槽骨缺损后,用胰岛素治疗;C组为糖尿病组,制备糖尿病兔牙槽骨缺损;D组为糖尿病胰岛素治疗组,制备糖尿病兔牙槽骨缺损后,用胰岛素治疗。每组10只,缺损制备后4、8周各处死5只,对各组成骨情况进行组织学观察及测定。结果：组织学观察A、B、D组修复区可见大量新骨形成,以B组为显著;C组仅见少许成骨,多为纤维组织。新生骨面积比和成骨细胞数在4、8周时均为D组大于c组,B组大于A组,组间差异有统计学意义（P〈0．05）。证明应用胰岛素促进糖尿病兔缺损牙槽骨形成新骨的效果明显。结论：胰岛素能够促进糖尿病兔牙槽骨缺损的戍骨,为,临床上治疗糖尿病并发牙周炎提供一种新的手段。     

小鼠脂肪来源干细胞体外培养、诱导分化及鉴定

目的:观察C57小鼠ASCs (Adipose-derived stem cells,ASCs)体外培养的生物学特性,探讨其成脂成骨诱导分化能力.方法:无菌条件下切取C57小鼠腹股沟处脂肪组织,0.25％Ⅰ型胶原酶消化,分离培养ASCs,37℃,5％CO2饱和湿度孵箱培养,细胞融合达80％时消化传代.观察其细胞形态;MTT比色法测细胞生长曲线;流式细胞仪检测细胞表面标志物;取第2代细胞行成骨及成脂诱导培养,3周后分别茜素红染色和油红O染色鉴定.结果:从C57小鼠脂肪组织中分离获取的ASCs呈长梭形,成纤维细胞样.细胞生长曲线呈“S”型,证明ASCs具有很强的增殖能力;流式细胞术分析结果:CD29、CD44、CD90阳性表达,CD31、CD34、CD45阴性表达;成骨诱导后茜素红染色阳性,成脂诱导后油红O染色阳性.结论:本试验分离培养的细胞为ASCs,具有确切分化能力.     

产鼠李糖脂生物表面活性剂大肠杆菌的构建与优化

目前鼠李糖脂生物表面活性剂主要由条件致病的铜绿假单胞菌生产获得,从而影响工业应用。为了开发一种相对安全的鼠李糖脂生产菌,将带有不同强度组成型合成启动子的鼠李糖基转移酶基因(Rhamnosyltransferase gene,rhl AB)以单、中、高3种拷贝数分别在大肠杆菌ATCC 8739中异源表达,实现了不同产量的鼠李糖脂异源合成。对rhl AB基因和rha BDAC基因簇(TDP-L-鼠李糖合成的基因簇)进一步利用合成启动子进行组合调控,筛选获得了最优生产鼠李糖脂工程菌——大肠杆菌TIB-RAB226。对大肠杆菌TIB-RAB226进行发酵温度优化,鼠李糖脂产量达到124.3 mg/L,是优化前的1.17倍。通过分批补料发酵,12h时鼠李糖脂产量达到209.2 mg/L。对发酵产物进行高效液相色谱-质谱联用技术分析,共检出相对含量变化的5类质核比不同的鼠李糖脂同系物。本研究可为异源合成产鼠李糖脂提供重要参考。     

高原鼢鼠扰动及恢复年限对高寒草甸土壤养分和微生物功能多样性的影响

为了研究高原鼢鼠扰动后退化高寒草甸恢复演替的动态过程,利用常规实验室分析方法和Biolog-ECO生态板法对青藏高原东缘高寒草甸土壤养分和微生物功能多样性进行分析.结果表明: 高原鼢鼠扰动显著降低了土壤有机质、全氮、速效氮和速效磷含量,对土壤全磷和全钾含量无显著影响;在一定植被恢复年限内,土壤微生物的碳源利用率、Shannon、Pielou和McIntosh指数随着植被恢复年限的增加而升高;主成分分析表明,碳水化合物和氨基酸是土壤微生物利用的主要碳源类型;冗余分析表明,土壤pH、有机质、全氮、速效氮和全钾是影响土壤微生物代谢活性和功能多样性的主要因子.不同植被恢复年限土壤微生物功能多样性的变化可能是对地上植被、土壤微生物群落组成和土壤养分变化的响应.     

川西南山区大绒鼠体表寄生虫多样性调查

在四川省西南部山区选取调查点,用鼠笼(夹)加食饵诱捕大绒鼠Eothenomys miletus,采集并鉴定其体表的所有寄生虫。从7个调查地点共捕获大绒鼠127只,采集到恙螨、革螨、蚤和吸虱4大类体表寄生虫共3128只,分类鉴定为131种。大绒鼠体表寄生虫的总感染率为96.06%,总平均多度(平均个体数,虫指数)为24.63只寄生虫/每鼠。恙螨优势种为绒鼠纤恙螨Leptotrombidium eothenomydis(24.26%,450/1855);革螨优势种为金氏厉螨Laelaps chini(70.28%,506/720);蚤类优势种为方叶栉眼蚤Ctenophthalmus quadratus(47.30%,149/315)和绒鼠怪蚤Paradoxopsyllus custodis(13.65%,43/315);吸虱优势种为缺齿甲胁虱Hoplopleura edentula(95.38%,227/238)。U检验结果显示,雌、雄大绒鼠宿主间的全部体表寄生虫、恙螨和蚤的物种数和平均个体数差异有统计学意义(P<0.05)。Spearman相关分析结果显示,体表寄生虫与宿主身体参数(体质量)间无明显的直线相关关系,相关系数较低(r<0.3,P<0.05)。四川西南山区大绒鼠的体表寄生虫种类十分丰富,物种多样性很高,主要寄生虫类群是恙螨和革螨,并有多种传染病媒介种类。