一种新型ω-转氨酶的工业适应性选择

尽管ω-转氨酶被认为是手性胺合成中极具工业潜力的生物催化剂,但是由于受限于酶的热不稳定及不利的反应平衡,能直接适用于工业的野生酶极少。为了发现工业适应潜力的新型ω-转氨酶,文中设计了包括底物、序列、克隆、酶活、转化率及酶学的工业适应性选择流程,并对各筛选步骤中存在的问题进行了研究,进而从土壤宏基因组中筛选出了一种来源于柄杆菌属的新型ω-转氨酶ATA-W12,以异丙胺为供体在1 mL反应体系中转化了85.84% 1-Boc-3-吡咯烷酮 (20 mmol/L) 和67.42% 1-Boc-3-哌啶酮 (20 mmol/L)。酶学筛选发现,ATA-W12在40 ℃孵育168 h活力维持不变;优选反应条件为pH 8.5、40 ℃;这些特征利于工业用理想氨基供体异丙胺的使用。笔者已采用ATA-W12实现了100 g/L光学纯(S)-(+)-1-Boc-3-氨基哌啶的50 mL实验室规模制备,为进一步工业化生产打下基础。     

用于金刚石表面单分子有序固定的DNA折纸制备

近年来兴起的以金刚石氮-空位(NV)色心为量子传感器的微观磁共振技术得到快速发展,已经实现单个生物分子磁共振谱的探测,正在向单分子结构和功能的研究推进.这其中需要解决一个重要的技术问题,即单分子在金刚石表面的有序分散和固定. DNA的自组装为解决这一问题提供了可行途径,本文使用DNA折纸技术,制备了一种60 nm边长的正方形双层DNA折纸作为单分子载体,并与金刚石表面结合.首先采用双层结构提高了DNA折纸的稳定性,其次通过在DNA折纸边缘添加发卡结构减少了DNA折纸结构间的聚团,最终成功将DNA折纸装配到金刚石表面.通过原子力显微镜图像进行表征显示其结构完整、分散均匀.本工作为后续的单分子磁共振技术在单分子生物物理领域的应用推广奠定了样品制备的基础.     

副溶血弧菌高效消毒剂的筛选及PHMG防治对虾AHPNS的应用研究

为寻找凡纳滨对虾急性肝胰腺坏死综合症(AHPNS)重要致病菌——副溶血弧菌的高效低毒消毒剂, 选取了包括苯扎溴铵、聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)等22种水产或医学上常用的消毒剂, 比较分析其对副溶血弧菌的杀灭效果。悬液定量杀菌试验发现, 22种消毒剂中PHMG对副溶血弧菌的杀灭效果最好。接着, 进一步分析PHMG的有效杀菌浓度, 结果显示, PHMG浓度达到0.2 mg/L时作用48h即能100%地杀死副溶血弧菌。对7种常见病原菌和凝结芽孢杆菌的杀灭试验显示, PHMG对弧菌的杀灭效果最好, 0.5 mg/L PHMG能100%地杀灭四种弧菌, 对迟钝爱德华菌、嗜水气单胞菌和海豚链球菌的杀灭效果较差, 对凝结芽孢杆菌的杀灭效果最差。急性毒性试验得出PHMG 24h的LC₅₀=80.28 mg/L; 48h的LC₅₀=23.32 mg/L, 安全浓度SC=0.59 mg/L。对攻毒副溶血弧菌凡纳滨对虾的保护试验显示, PHMG浓度达到0.5 mg/L时, 24h对对虾的相对保护率达(77.78±5.01)%左右, 且与三个高浓度组相对保护率差异不显著。随着PHMG浓度的升高, 凡纳滨对虾肝胰腺所含副溶血弧菌数量明显减少, 48h后1.1及1.4 mg/L组副溶血弧菌数量降为0。降解试验结果显示: 0.5 mg/L的PHMG在第5、第6天浓度有所下降, 1 mg/L的PHMG在试验7d中基本保持稳定。研究证明了PHMG具有高效、低毒、低降解的特性, 是防治凡纳滨对虾AHPNS的理想消毒剂。     

一株中肋骨条藻特异溶藻菌的分离鉴定及溶藻特性

【背景】赤潮频发引起严重的海洋生态学问题,不仅直接影响到海洋生态系统稳定、海洋生物资源可持续利用和水产养殖业等海洋产业的健康发展,而且对人类健康也构成了严重威胁。高效的溶藻细菌是生物法防控赤潮的有效工具之一。【目的】分离得到对中肋骨条藻具有高效溶藻效果的溶藻细菌,并对其进行分子鉴定,研究该菌株的溶藻机理以及溶藻菌所分泌溶藻物质的特性。【方法】采用2216E平板稀释涂布法分离纯化细菌,测定16S rRNA基因序列以鉴定细菌种类,利用显微镜计数溶藻菌处理后的目标藻种计算溶藻率,通过扫描电镜观察溶藻菌对中肋骨条藻的溶藻过程,利用常规生理生化方法研究溶藻菌溶藻物质的特征,并通过透析袋截留法研究溶藻物质分子量大小。【结果】分离得到一株中肋骨条藻高效溶藻菌FDHY-CJ,该菌株属于交替单胞菌属(Alteromonas sp. FDHY-CJ)。该菌株72 h处理赤潮藻结果显示,对中肋骨条藻溶藻率为95.45%,对于其他常见赤潮藻溶藻率低于40%。溶藻菌FDHY-CJ通过胞外分泌物溶藻;溶藻物质的溶藻特性不受反复冻融的影响,但对酸碱性及温度较为敏感;扫描电镜观察结果显示该溶藻菌的溶藻物质直接溶解中肋骨条藻的细胞壁,致使硅质壳打开、内容物流出,达到溶藻的效果;溶藻活性物质具有被乙醇和乙酸乙酯沉淀的特性。【结论】溶藻菌FDHY-CJ对中肋骨条藻具有特异溶藻作用,对其他常见赤潮溶藻效果不明显;该细菌溶藻方式为通过分泌物间接溶藻,溶藻物质属于蛋白类,大小在3.5?10 kD之间。     

卵母细胞减数分裂阻滞与促黄体素诱导减数分裂恢复的分子机制研究进展

哺乳动物排卵前,卵泡中的卵母细胞一直被阻滞在减数分裂I前期的双线期,卵泡壁层颗粒细胞分泌的C型利尿钠肽(C-type natriuretic peptide, NPPC)与表达在卵丘细胞中的同源利尿钠肽受体2 (natriuretic peptide receptor 2, NPR2)结合,产生的cGMP是维持减数分裂阻滞的关键因子。另外,cAMP、缝隙连接、肌苷单磷酸脱氢酶(inosine monophosphate dehydrogenase,IMPDH)等多种重要调控因子也参与了减数分裂阻滞。当垂体分泌的促黄体素(luteinizing hormone, LH)峰到来时,LH通过多种调控方式迅速降低胞内cGMP水平,使卵母细胞恢复减数分裂。本文对维持卵母细胞减数分裂I阻滞以及LH诱导减数分裂恢复的机制研究进展进行综述,为相关生殖疾病的预防和诊治提供思路。     

葡萄园生态系统碳源/汇及碳减排策略研究进展

葡萄园生态系统是农业生态系统的重要组成部分, 集中连片栽培的葡萄园具有重要的生态价值。开展葡萄园生态系统碳源/汇的研究, 是完整探讨葡萄园生态系统碳循环必不可少的内容。随着葡萄生态学研究的进一步深入, 如何直观地揭示葡萄园生态系统碳循环规律和碳汇功能已经成为葡萄生态学领域关注的热点问题。研究发现, 葡萄园生态系统固定大量碳, 将碳封存在葡萄果实等一年生器官、主干等多年生器官以及土壤碳库中。葡萄园生态系统碳输入量大于碳输出量, 是碳汇; 土壤是葡萄园生态系统最大的碳库, 占总碳储量的70%, 尤其是土藤界面; 覆盖和免耕作为葡萄园的碳减排策略, 可以减少碳排放, 提高葡萄园土壤肥力。基于此, 为了阐明葡萄园生态系统的碳汇价值, 该文围绕葡萄生态学最新研究进展, 系统回顾了葡萄园生态系统中碳循环规律、碳汇研究进展及碳减排策略, 为葡萄生态学的研究提供理论基础, 并对本领域未来的研究方向和应用前景进行展望。     

HIF-1α/VEGF在稽留流产患者绒毛组织中的表达及其与微血管密度的关系

目的:探讨缺氧诱导因子1α(HIF-1α)/血管内皮生长因子(VEGF)在稽留流产患者绒毛组织中的表达及其与微血管密度的关系。方法:采用免疫组织化学方法分别检测了30例人工流产和30例稽留流产患者绒毛组织的微血管密度(MVD)、HIF-1α和VEGF的表达。分别在缺氧(1%O_2、5%CO_2和94%N_2)和常氧(20%O_2、5%CO_2和75%N_2)条件下培养HTR8/SVneo细胞,并通过转染HIF-1αsi RNA来敲低HIF-1α。通过q RT-PCR和Western blot分析HTR8/SVneo细胞中HIF-1α和VEGF的m RNA和蛋白表达。此外,通过小管形成实验评价缺氧及转染HIF-1αsi RNA对HTR8/SVneo细胞小管形成的影响。结果:稽留流产组织样本中的MVD显著低于人工流产(7.22±0.55 vs 14.65±1.12,P0.05)。HIF-1α和VEGF在稽留流产组织中的表达显著低于人工流产组织(P0.05)。HIF-1α和VEGF的表达均与MVD显著正相关。与常氧相比,缺氧可显著上调HIF-1α和VEGF的m RNA和蛋白水平(P0.05)。转染HIF-1αsi RNA显著下调HIF-1α和VEGF的m RNA和蛋白水平(P0.05)。与常氧相比,缺氧可显著促进HTR8/SVneo细胞的小管形成(P0.05),而转染HIF-1αsi RNA则可显著抑制显HTR8/SVneo细胞的小管形成(P0.05)。结论:胎盘发育过程中的缺氧环境丢失及HIF-1α/VEGF的抑制可能是稽留流产发病的一项机制。     

人工养殖中华鲟幼鱼摄食不同饵料的转化效率与生长特性

利用水蚯蚓与人工饲料分别投喂7月龄中华鲟(Acipenser sinensis)幼鱼,研究不同饵料对中华鲟幼鱼转化效率与生长特性的影响.结果表明:经过60 d生长,水蚯蚓组、人工饲料组中华鲟幼鱼的平均体长分别从177.0、191.6 mm增至216.6、332.5 mm,体质量分别从32.73、44.39 g增至58.27、264.71 g;水蚯蚓组、人工饲料组中华鲟幼鱼的饵料转化率分别为6.67～39.33、0.89～1.26,特定生长率分别为0.19%～2.33%、1.38%～3.94%.生长效率分别为2.54%～14.99%、79.56%～204.44%;人工饲料组中华鲟幼鱼的生长速度快于水蚯蚓组,肥满度大于水蚯蚓组;2个试验组中华鲟幼鱼的体长与体质量均呈幂函数关系,各阶段幂指数b值均小于3,表明中华鲟幼鱼为异速生长;水蚯蚓组中华鲟幼鱼肌肉的水分湿质量含量为82.23%±0.79%,蛋白干质量含量为62.79%±1.34%,均略比人工饲料组高;综合饵料转化效率与各项生长指标,表明人工饲料比水蚯蚓更适宜作为中华鲟幼鱼阶段的人工养殖饵料.     

人FAM33A基因启动子的克隆与鉴定

目的鉴定人FAM33A基因的启动子,为进一步研究其转录调控机制奠定基础。方法采用5’RACE技术（5’端cDNA快速扩增）鉴定FAM33A的转录起始位点。采用PCR定向克隆、酶切亚克隆等策略,构建FAM33A启动子荧光素酶报告基因。采用Lipofeetamine^TM2000转染H1299细胞,并通过Dual-Lu-ciferase@ Reporter Assay System进行荧光素酶报告基因活性检测。结果确定了FAM33A的转录起始位点,构建了覆盖FAM33A 5’端ATG附近约2kb区域的一系列FAM33A启动子荧光素酶报告基因。启动子活性分析表明,这些重组体均具有较高的启动子活性,同时含有典型的GC盒以及Sp1、E2F和GATA-1等潜在的转录因子结合位点。结论FAM33A启动子区域主要定位于转录起始位点附近约590bp的区域内。     

PTSD样大鼠蓝斑核盐皮质激素受体表达变化的研究

目的探讨PTSD样大鼠蓝斑（locus ceruleus,LC）神经元盐皮质激素受体（mineralocorticoid receptors,MR）表达的变化。方法使用连续单一应激（SPS）方法建立PTSD大鼠模型,随机分为SPS处理后24h、4d、7d、14d和28d组,非SPS刺激大鼠作为对照,应用免疫组化、免疫印迹方法分别进行各组蓝斑神经元MR表达变化的观察及检测,进行图像分析和统计学处理。结果蓝斑神经元MR的表达呈现24h急剧下调,4d、7d,14d和28d恢复性上调。结论PTSD样大鼠蓝斑神经元MR的表达变化可能直接参与了PTSD持续性精神行为障碍的发生发展过程。