蛭态轮虫中国新记录种及其研究展望

轮虫动物门蛭态亚纲轮虫由于其严格的孤雌生殖和低湿休眠特性而成为吸引各领域学者研究的重要类群。研究对2018年在珠海万山群岛采集的苔藓样品进行观察, 发现蛭态轮虫中国新记录种环颈敖突轮虫Otostephanos torquatus Bryce, 1913。目前国内缺少对该蛭态轮虫的详细形态描述, 文章通过对该种的形态观察以及咀嚼器扫描电镜拍摄, 阐述环颈敖突轮虫的主要分类特征。该物种重要分类依据为内腔里含有食物泡, 轮盘带有特殊环状结构, 上唇裂片呈三角形及裂片高度低于头冠高度, 咀嚼器齿式7/7。通过检测该轮虫的CO Ⅰ序列, 与基因库中已有同科同属相似种的CO Ⅰ基因序列聚类对比, 证明了该种属于敖突轮属的遗传位置。相较于其他国家对蛭态轮虫的研究成果及其在进化研究中的重要地位, 我国学者应该加强对蛭态轮虫的研究探索。     

三裂叶薯NBS-LRR类抗病基因的筛选鉴定与结构分析

为发掘甘薯近缘野生种三裂叶薯(Ipomoea triloba)的NBS-LRR类抗病基因,从基因数据库中对三裂叶薯基因组序列进行了筛选、鉴定和分析。结果表明,从三裂叶薯的98 025个基因中,筛选到282个编码NBS-LRR类蛋白的基因,其中N型80个,NL型83个,CN型28个,CNL型57个,TN型10个,TNL型23个,RN型1个。三裂叶薯的16条染色体上均含有NBS-LRR家族基因,数量最多的染色体含有65个,最少的只有1个。三裂叶薯基因组共有55个基因簇,包含了63.5%的NBS-LRR家族基因。在NBS-LRR抗病基因家族中,CNL和TNL亚家族分别对应到7和11个保守结构域。这为三裂叶薯抗性资源的利用提供了科学参考。     

饲料蛋白质水平对异齿裂腹鱼生长、消化酶活性、非特异性免疫及蛋白质代谢反应的影响

为研究饲料中不同蛋白质水平对异齿裂腹鱼(Schizothorax)生长、消化酶活性、非特异性免疫及蛋白质代谢反应的影响, 配制蛋白质水平为20.01%、25.00%、30.19%、35.24%、40.12%和45.10%的6种等脂等能的饲料。选取初始体重为(115.46±16.20) g的异齿裂腹鱼540尾, 随机分成6组, 每组3个重复, 每个重复30尾, 进行为期94d的饲养试验。结果表明: 随着饲料蛋白水平升高, 异齿裂腹鱼末重(FW)、增重率(WGR)、特定生长率(SGR)均先升高后降低, 且在蛋白水平为40.12%时最大, 与30.19%组差异不显著(P>0.05); 蛋白质效率(PER)、成活率(SR)均呈先升高后下降趋势, 在蛋白水平为25.00%时最大, 与30.19%组差异不显著(P>0.05); 摄食率(FR)先降低后趋于稳定, 在蛋白水平为20.01%时最高, 显著高于其余试验组(P<0.05); 饲料系数(FCR)和肝体比(HSI)均呈先降低后升高的变化趋势, 在蛋白质水平为40.12%时最低, 与35.24%组差异不显著(P>0.05); 全鱼粗蛋白质显著升高(P<0.05); 胰蛋白酶(TPS)、脂肪酶(LPS)、淀粉酶(AMS)活性变化趋势基本与SGR、WGR和PER相一致, 且TPS>LPS>AMS; 肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐升高, 在45.10%组最高, 与30.19%—40.12%组差异不显著(P>0.05), 谷丙转氨酶(ALT)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性先升高后降低, ALT和ACP活性在35.24%组高、AKP活性在30.19%组最高, 但各试验组差异不显著(P>0.05); 血清中的尿素氮显著上升(P<0.05); 血清中的血氨在45.10%组最大, 显著高于25.00%组(P<0.05)。异齿裂腹鱼WGR、SGR、FCR、PER与不同蛋白质水平分别进行二次回归分析得, 在试验条件下, 异齿裂腹鱼饲料中最佳蛋白质水平为31.20%—34.02%。     

朱学良研究组发现蛋白质通过相变促进有丝分裂纺锤体形成CSCD

2015年9月17日,Cell在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所朱学良研究组和美国华盛顿卡内基研究所郑诣先研究组的合作论文。该研究发现,有丝分裂调节蛋白BuGz能在生理条件下发生相变,导致大量的BuGZ分子聚合形成特殊结构。而且,这种相变对细胞有丝分裂纺锤体的组装有重要的促进作用。“相变”作为物质的一种特性（如水、冰和水蒸气之间的转换）在物理世界早己广为人知,但细胞中蛋白质的相变及其生物学功能的发现还是风毛麟角。     

c-di-GMP的磷酸二酯酶PA4781在抗菌肽Merecidin抑制铜绿假单胞菌生物被膜中的作用

【背景】抗菌肽Merecidin可抑制临床菌株铜绿假单胞菌PA03生物被膜。PA4781基因是课题组通过生物信息学分析筛选出的差异表达基因,PA4781作为细菌第二信使分子环二鸟苷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP)的磷酸二酯酶具有降解c-di-GMP的作用,其在抗菌肽Merecidin抑制生物被膜中的作用机制尚不清楚。【目的】研究细菌第二信使分子c-di-GMP的磷酸二酯酶PA4781基因在抗菌肽Merecidin抑制铜绿假单胞菌生物被膜中的作用。【方法】利用单碱基突变技术敲除PA4781基因,Sanger测序方法检测敲除的正确性。采用结晶紫染色法观察PA03菌株、PA4781过表达菌株、PA4781敲除菌株24 h生物被膜生长情况,以及在抗菌肽Merecidin 24、48、72μmol/L作用下各菌株生物被膜的生长情况。采用对羟基联苯溶液显色法检测在抗菌肽Merecidin 48、72μmol/L作用下,PA03菌株、PA4781过表达菌株、PA4781敲除菌株生物被膜藻酸盐的变化情况。【结果】Sanger测序结果显示,用pnCasPABEC系统成功实现了靶点位置的单碱基突变,提前终止了PA4781的转录;结晶紫染色结果显示,培养24h时,在24μmol/L抗菌肽Merecidin作用下PA03菌株、PA4781过表达菌株、PA4781敲除菌株生物被膜形成情况无显著性差异(P0.05),在抗菌肽Merecidin 48、72μmol/L处理下,过表达株与正常株和敲除株有显著性差异(P0.05),生物被膜明显减少,敲除株生物被膜厚度高于PA03组(P0.05)。随着抗菌肽Merecidin浓度升高各组藻酸盐含量下降,其中过表达菌株在抗菌肽Merecidin作用下藻酸盐生成量抑制率最高,可达65%。【结论】抗菌肽Merecidin能够促进细菌第二信使分子磷酸二酯酶PA4781的表达,为抗菌肽Merecidin抑制铜绿假单胞菌生物被膜的作用机制可能通过细菌第二信使分子这一信号途径提供新的研究思路。     

鲍曼不动杆菌体外诱导耐药及其诱导前后交叉耐药和呼吸耗氧率分析

【背景】鲍曼不动杆菌是院内感染的重要病原菌,因其耐药率高、治疗难度大而备受关注。然而,对于该菌的交叉耐药及耐药相关因素尚未完全阐明。【目的】通过体外诱导分别获得耐美罗培南或耐替加环素的鲍曼不动杆菌菌株,并研究其诱导前后的交叉耐药性和细菌呼吸耗氧率差异。【方法】采用多步法对鲍曼不动杆菌ATCC19606进行体外诱导耐药,PCR扩增诱导前后菌株的16S rRNA基因并测序鉴定,微量肉汤稀释法检测诱导前后鲍曼不动杆菌对美罗培南、亚胺培南、替加环素、阿米卡星、头孢吡肟及左氧氟沙星等抗菌药物的最低抑菌浓度变化,Seahorse XF~e96细胞能量代谢实时测定仪对诱导前后菌株的耗氧率进行分析。【结果】通过88d的体外诱导实验,分别获得耐美罗培南或耐替加环素的鲍曼不动杆菌ATCC19606菌株。耐美罗培南鲍曼不动杆菌ATCC19606对替加环素、亚胺培南、阿米卡星、左氧氟沙星仍处于敏感状态,但是对头孢吡肟交叉耐药;耐替加环素鲍曼不动杆菌ATCC19606对美罗培南、亚胺培南、阿米卡星、左氧氟沙星及头孢吡肟仍处于敏感状态。鲍曼不动杆菌ATCC19606被美罗培南或替加环素诱导耐药之后的耗氧率均下降,差异均具有统计学意义。【结论】美罗培南的使用不仅可能诱导鲍曼不动杆菌ATCC19606对美罗培南耐药,也可能会导致该菌对其它一种或几种抗菌药物产生交叉耐药。鲍曼不动杆菌ATCC19606对美罗培南或替加环素耐药后其耗氧率下降,从而说明呼吸耗氧率下降可能是该菌耐药的因素之一。     

红树林源白骨壤链霉菌中多环稠合大环内酰胺类化合物的结构多样性研究

【目的】通过基因组挖掘的方法,研究红树林来源白骨壤链霉菌Streptomyces avicenniae 9-9中多环稠合大环内酰胺(PTMs)类化合物的结构多样性。【方法】通过生物信息学分析白骨壤链霉菌基因组序列,寻找PTMs类化合物的生物合成相关基因;利用UPLC-MS/MS技术对该菌的次级代谢产物进行分析。【结果】在白骨壤链霉菌基因组中发现PTMs生物合成基因簇(aviA-D);从菌液提取物中鉴定出5个PTMs类化合物,其中包括ikarugamycin(化合物1)和capsimycin B(化合物2);基于PTMs类化合物5-6-5环类型的MS/MS碎裂规律,对化合物3–5的结构进行了推测。【结论】红树林来源白骨壤链霉菌S.avicenniae 9-9具有产生5-6-5环类型的PTMs类化合物的能力。     

乳白耙齿菌F17对单一和复合多环芳烃的降解差异解析

[目的] 针对菲、蒽、荧蒽多环芳烃（PAHs）污染物,利用乳白耙齿菌F17,研究单一和复合PAHs污染物的生物降解规律。[方法] 采用气相色谱-质谱法（GC-MS）分析降解过程中PAHs的浓度,并采用准一级反应动力学模型对降解结果进行拟合。[结果] 对于单一PAHs,第15天时菲、蒽、荧蒽的降解率由高到低依次为菲（97.8%） > 蒽（89.3%） > 荧蒽（81.5%）。菲、蒽和荧蒽的降解过程具有准一级反应动力学特征,菲的生物降解速率最快,其次是蒽,荧蒽的降解速率最慢。与单一PAHs的降解相比,在复合PAHs的降解过程中,乳白耙齿菌F17的生长和锰过氧化物酶的合成均表现出不同的特征。此外,水溶性极可能是复合污染物降解的重要控制因子,三者水溶性为：菲 > 荧蒽 > 蒽。因此,在菲或荧蒽加入条件下,微生物能优先降解这些污染物,抑制了污染物蒽的降解;同时,蒽或菲的存在对荧蒽的降解也有抑制作用;然而外源加入水溶性较差的蒽和荧蒽,则对菲的生物降解无显著影响。[结论] 复合PAHs的生物降解主要表现为相互竞争的特点,通过GC-MS分析了PAHs的生物降解途径。     

一株可同时降解多种高环PAHs的丝状真菌——宛氏拟青霉(Paecilomyces variotii)

采用液体培养的方法,分离纯化了丝状真菌宛氏拟青霉(Paecilomyces variotii)并研究了其对苯并[a]蒽、苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、茚并[1,2,3-cd]芘的降解效果.结果表明:接种处理30 d,该菌株对混合体系中5种PAHs的降解率为16.1%～24.6%,而对单一体系中的降解率为10.4%～33.3%;同时,对单一与混合体系中PAHs的降解作用存在一定差异,苯并[k]荧蒽和苯并[b]荧蒽在单一体系中降解率增大,而其他种类的则减小.本研究结果为高环多环芳烃共代谢机理研究和多环芳烃复合污染水土环境的生物修复提供了一种新的种质资源.     

白洋淀土壤中多环芳烃的分布特征及来源

采用气相色谱质谱联用仪检测了白洋淀表层(0～20 cm)和亚表层(20～30或农田30～40 cm)土壤中16种多环芳烃的含量。结果表明：表层土壤中多环芳烃总量的变化范围为146.0～645.9 ng·g^-1,平均含量为417.4 ng·g^-1;亚表层土壤中多环芳烃总量的变化范围为43.0～394.5 ng·g^-1,平均含量为152.4 ng·g^-1。表层土壤中多环芳烃含量与有机碳含量相关性不显著,亚表层土壤中多环芳烃含量与有机碳含量呈显著正相关(P<0.01),这可能表明了土壤埋藏改造过程中PAHs与土壤有机相结合程度不断加强,以及土壤中不同环数多环芳烃的环境行为差异,总体上看,与高环(≥4环)多环芳烃相比,萘、菲等低环(2～3环)多环芳烃更容易向下层迁移。PAHs的源解析分析表明,白洋淀表层土壤的多环芳烃表现出显著的以生物质和煤燃烧为主的源特征,这与淀区的人为活动,如秸秆燃烧等相关。