葱蝇海藻糖-6-磷酸合成酶基因的克隆、序列分析及滞育相关表达

海藻糖-6-磷酸合成酶（trehalose-6-phosphate synthase, TPS）是昆虫海藻糖合成途径中的关键酶之一。本研究通过对葱蝇Delia antiqua海藻糖-6-磷酸合成酶基因的克隆、 序列分析及滞育相关表达的分析, 旨在证明该基因在能源合成以及抵御高温和低温环境方面发挥重要作用, 为进一步弄清葱蝇滞育分子机制提供理论依据。根据葱蝇抑制消减杂交文库中的EST序列信息, 设计特异性引物, 并通过RACE技术克隆了葱蝇海藻糖-6-磷酸合成酶基因全长cDNA, 命名为DaTPS1 （GenBank登录号： JX681124）, 其全长为2 904 bp, 开放阅读框2 448 bp, 编码815个氨基酸, 推测其相对分子质量为91.2 kD, 等电点为5.96。生物信息学分析表明, 该基因编码的氨基酸序列具有两个保守结构域, 与其他物种TPS具有较高的同源性, 其中和黑腹果蝇Drosophila melanogaster亲缘关系最近, 氨基酸序列一致性为92.1%; 其蛋白质三维结构有15条大的α螺旋和11股反向平行的β链折叠。RT-PCR分析表明, DaTPS1在葱蝇非滞育、 夏滞育和冬滞育期蛹中都有表达, 但是非滞育期各时期表达量基本没有变化, 而在夏滞育和冬滞育蛹的滞育前期表达量较高, 滞育保持期表达量较低, 滞育期后期表达量又有所升高。推断在葱蝇蛹夏滞育和冬滞育期前期, TPS1开始催化合成较多的海藻糖以提高滞育期抵御不良环境的能力, 滞育保持期蛹的新陈代谢降低, 所需能量较少, 所以TPS1处于低水平表达状态, 而滞育期结束后, 蛹生长发育逐渐恢复, 所需能量有所增加, TPS1的表达量再次升高。本研究对揭示昆虫TPS在能量代谢通路中的作用及昆虫滞育的分子机理具有一定的科学意义。     

涡虫生殖生物学研究进展

涡虫由于具有极强的再生能力而成为发育生物学及再生生物学研究的模式生物。此外,其在有性生殖方面所表现出来的独特性也备受人们关注。目前,涡虫生殖生物学研究领域主要围绕两个热点问题开展工作：1.无性生殖向有性生殖转化的诱因及机制的探讨;2.生殖相关基因的克隆、表达及功能分析。有关生殖转化机制方面的研究主要集中在涡虫的性化相关事件以及性化物质的本质探索;截至目前已克隆并对其表达和功能进行探讨的涡虫生殖相关基因主要有DjPTK1、vasa-like 基因、DeY1、Dryg、nanos相关基因以及Drpiwi-1等。此外,本文也对有关涡虫生殖生物学方面存在的问题及未来该领域的发展趋势进行了总结和展望。     

谷氨酸棒杆菌L-天冬氨酸α-脱羧酶在大肠杆菌中的表达及酶转化生产β-丙氨酸

【目的】克隆谷氨酸棒杆菌来源L-天冬氨酸α-脱羧酶基因, 实现其在大肠杆菌中的异源表达, 并进行酶转化L-天冬氨酸合成β-丙氨酸的研究。【方法】PCR扩增谷氨酸棒杆菌L-天冬氨酸α-脱羧酶基因pand, 构建表达载体pET24a(+)-Pand, 转化宿主菌大肠杆菌BL21(DE3), 对重组菌进行诱导表达, 表达产物经DEAE离子交换层析和G-75 分子筛层析纯化后进行酶学性质研究, 然后进行酶转化实验, 说明底物和产物对酶转化的影响。【结果】重组菌SDS-PAGE分析表明Pand表达量可达菌体总蛋白的50%以上, AccQ·Tag法检测酶活达到94.16 U/mL。该重组酶最适反应温度为55 °C, 在低于37 °C时保持较好的稳定性, 最适pH为6.0, 在pH 4.0?7.0范围内有较好的稳定性。酶转化实验说明: 底物L-天冬氨酸和产物β-丙氨酸对转化反应均有抑制作用; 实验建立了较优的酶转化反应方式, 在加酶量为每克天冬氨酸3 000 U时, 以分批加入固体底物L-天冬氨酸的形式, 使100 g/L底物转化率达到97.8%。【结论】重组L-天冬氨酸α-脱羧酶在大肠杆菌中获得高效表达, 研究了酶转化生产β-丙氨酸的影响因素, 为其工业应用奠定了基础。     

细菌对消毒剂抗性机理研究进展

消毒剂通过抑制膜的主动运输、抑制微生物的代谢、扰乱微生物的DNA复制、使微生物细胞裂解而导致胞内成分渗漏以及使胞内物质凝结等方面发挥灭菌作用.消毒剂在杀灭细菌和控制细菌污染方面具有重要作用,但细菌对消毒剂也会产生抗性.细菌对消毒剂的抗性机制主要通过形成生物被膜,阻挡或外排机制减少消毒剂分子进入细胞,使消毒剂分子失活,以及其他表型性耐药等4个途径来实现,其中通过形成生物被膜阻止消毒剂分子进入细菌细胞或在进入细胞前使消毒剂失去效用,在细菌对消毒剂的抗性机制中具有重要作用.以实际污染的主要菌株为对象,研究它们对常用消毒剂的抗性机制,对控制细菌污染具有极大的应用价值和现实意义.     

利用显微数码互动系统进行“有丝分裂实验”的教学组织

“有丝分裂实验”是高中生物学中一个重要的综合性实验。传统显微镜进行实验教学存在一些弊端,用传统显微镜对该实验进行教学组织主要存在时间紧和成功率低两大问题。使用显微数码互动系统对该实验进行教学组织能够克服这些弊端,取得良好的实验效果。     

浅析神经冲动的产生及其机制

结合高考例题及解析对静息电位、动作电位、局部电流等概念进行详细阐述,帮助学生正确理解和掌握有关神经冲动的产生及其机制的知识点,提高解题能力。     

学习与记忆神经机制研究进展

学习与记忆是大脑的重要高级功能,认知神经科学的迅速发展为探索学习与记忆的神经机制提供了新的思路和方法。突触的可塑性变化可能是记忆形成与巩固的分子与细胞机制,随着神经联结的形成,大脑构建出不同的记忆通路,不同类型的记忆又享有各自的记忆系统。对记忆的脑机制研究能够指导人们如何有效地提高记忆。论述了记忆的形成与巩固的神经机制,脑的记忆系统以及如何有效地提高记忆成绩。     

围绕生物学重要概念进行教学设计的优势分析

2011版初中生物学课程标准提出了教师要帮助学生形成学科重要概念的观点。为适应新时期课改的要求,从“动物的运动和行为”单元中应落实的有关重要概念入手,归纳和梳理了关于“动物的运动”内容的知识结构,阐述围绕重要概念进行教学设计的优势,目的是促进学生领悟重要概念,提高课堂效率。     

里氏木霉细胞表面表达系统的构建

[目的]烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的AfMp1p是一种通过糖基磷脂酰肌醇( glycosylphosphatidylinositol,GPI)修饰定位于细胞壁上的蛋白,其细胞壁定位信号位于蛋白质的C末端.里氏木霉(Trichoderma reesei)是一种重要的工业生产菌种.构建里氏木霉的细胞表面表达系统具有十分重要的意义.[方法]我们将AfMp1p的细胞壁定位GPI信号肽和烟曲霉几丁质酶AfChiB1的N端信号肽分别与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的C末端和N末端融合并转化里氏木霉.本文首先对木霉遗传转化系统进行了优化;随后通过Real-time PCR和蛋白定量,对GFP融合蛋白在里氏木霉中不同时期的表达情况进行了研究;最后对里氏木霉表达的GFP融合蛋白进行细胞定位研究.[结果]荧光观察结合Western blot的结果表明,在平台期中期和后期,带有GPI信号的GFP融合蛋白定位于细胞壁.[结论]烟曲霉来源的GPI信号可被里氏木霉识别,本论文所构建的表达系统可用于外源蛋白在里氏木霉中的细胞壁定位表达.     

携带blaNDM-1的质粒pNDM-BJ01在鲁氏不动杆菌中的适应度代价

[目的]了解编码新德里金属-β-内酰胺酶-1(blaNDM-1)的质粒pNDM-BJ01在鲁氏不动杆菌10621菌株中的适应度代价,进而评估该质粒在鲁氏不动杆菌群体中存续和扩散的潜能.[方法]通过不含亚胺培南的液体培养基连续传代培养,获得抗性质粒丢失的10621衍生菌株,利用生长曲线、生物被膜、无营养生存时间等体外适应度测量实验,分析10621NDM-1(+)及质粒缺失的10621NDM-1(-)之间的适应度差异.[结果]pNDM-BJ01在10621菌株中不稳定,连续传代11次即在群体中完全丢失.在26℃和37℃下,10621NDM-1( -)与10621NDM-1(+)菌株的生长曲线无显著性差异.在26℃条件下,10621NDM-1( -)菌株形成生物被膜的能力明显强于10621NDM-1(+),而在37℃条件下,10621 NDM-1(+)强于10621NDM-1(-).在无营养的PBS缓冲液中,10621NDM-1(-)菌株生存能力明显高于10621NDM-1(+).[结论]编码blaNDM-1的质粒pNDM-BJ01在鲁氏不动杆菌中具有较大的适应度代价,缺失这一质粒的菌株在外界环境中的生存能力强于抗性菌株,pNDM-BJ01在鲁氏不动杆菌存续与扩散的能力有限.