无义介导的mRNA降解机制及其在单基因遗传病中的作用

无义介导的mRNA降解(Nonsense-mediated mRNA decay,NMD)是一种广泛存在于真核生物细胞中的mRNA质量监控机制。该机制通过识别和降解含有提前终止密码子(Premature translational-termination codon,PTC)的转录产物防止有潜在毒性的截短蛋白的产生。据估计,约1/3的遗传性疾病是由提前终止密码子引起的,而NMD作用通常会改变某些遗传病的临床症状或遗传方式。文章主要综述了人体细胞中NMD对底物的识别及其作用机制,并以几种单基因遗传病为例探讨其对这些疾病表型的影响,表明NMD作用机制的进一步揭示将有助于单基因遗传病发病机制的阐明及治疗方法的改进。     

E3泛素连接酶接头蛋白Keap1的研究进展

Kelch样ECH关联蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1)是E3泛素连接酶的底物识别亚单位,在蛋白质的泛素化修饰中起重要作用.蛋白质的泛素化修饰作为一种重要且复杂的蛋白质翻译后修饰,在自噬和蛋白酶体系统中作为降解信号而被利用.野生型Keap1能够识别、结合多种底物...     

不同碳源诱导下牦牛瘤胃厌氧真菌Orpinomyces sp. YF3的产酶机制

为探究体外发酵牦牛瘤胃源厌氧真菌Orpinomyces sp. YF3在不同碳源诱导下的产酶机制，本研究利用厌氧培养管在10 mL基础培养基中分别添加不同碳源复杂度的葡萄糖(glucose, Glu)、滤纸(filter paper, Flp)、微晶纤维素(avicel, Avi)各8 g/L作为唯一碳源进行体外发酵，检测发酵液中的纤维降解酶活性和挥发性脂肪酸，并利用转录组学探究Orpinomyces sp. YF3的产酶机制。结果表明葡萄糖诱导下的发酵液中羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、滤纸酶和木聚糖酶的活性，及乙酸的比例显著升高(P＜0.05)，丙酸、丁酸、异丁酸的比例显著降低(P＜0.05)。进一步分析发现与纤维降解酶相关的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)在Glu组中显著上调。基因本体论(gene ontology, GO)功能富集显示DEGs主要集中在木聚糖酶、纤维素酶、葡萄糖和碳水化合物等的分解代谢过程及相关酶活性，京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路分析富集到的纤维降解酶相关的差异通路主要是淀粉和蔗糖代谢途径、其他聚糖降解途径。以上结果表明，以葡萄糖为碳源底物的Orpinomyces sp. YF3可增加纤维素降解酶活性，提高乙酸比例，通过调控纤维降解酶基因的表达及相关代谢通路来提高对底物的降解能力，提高能量利用效率。这为Orpinomyces sp. YF3在实际生产中的应用提供了理论基础。     

氧化胁迫诱导苍白杆菌JP1形成VBNC状态及其特征

石油降解菌在各种有害环境因素作用下会进入活的非可培养(viable but non-culturable, VBNC)状态，从而影响其生长及石油降解率。为了研究有害环境因素对石油降解菌生长及石油降解率的影响，采用分光光度法、荧光染色-激光共聚焦显微镜观测H₂O₂胁迫下苍白杆菌(Ochrobactrum sp.)JP1细胞的生长及VBNC状态形成情况。结果表明，不同浓度H₂O₂对其生长有一定抑制作用，当培养液中H₂O₂浓度为75.0 mmol/L时，可有效抑制苍白杆菌JP1生长，处理12 h后苍白杆菌JP1进入VBNC状态。VBNC状态的苍白杆菌JP1细胞缩小变成球体，周质间隙增大；在适宜条件下，VBNC状态苍白杆菌JP1能够复苏为可培养状态，添加丙酮酸钠能够促进VBNC状态细菌细胞的复苏。复苏后的苍白杆菌RJP1具有良好的环境适应性和石油降解能力，为石油污染生物修复的菌种筛选及应用提供了新的策略。     

聚乳酸的生物降解

聚乳酸(polylactic acid, PLA)因其良好的理化性能、生物相容性和生物降解性而备受关注，已被认为是石油基塑料最具潜力的替代者，但在实际应用中仍然存在降解缓慢循环周期长的问题，因此对PLA的生物降解深入研究对于解决塑料垃圾污染和缓解能源危机至关重要。近年来，有关微生物(放线菌、细菌和真菌)和酶(蛋白酶、脂肪酶、酯酶和角质酶)降解PLA的研究已经取得了一定的进展。本文从降解微生物、降解酶和降解机制等方面综述了PLA生物降解的研究进展，并展望了PLA生物降解研究未来的发展趋势。     

外源纤维素诱导明显影响微生物土壤结皮细菌群落结构

【目的】微生物土壤结皮(Microbial soil crusts, MSCs)对于遏制土壤荒漠化、恢复荒漠地区生态环境起着重要作用。MSCs中的微生物, 特别是纤维素降解菌, 起着稳固、修复生态环境的功能。外源纤维素诱导是全面认识MSCs中纤维素降解细菌的多样性及其在MSCs形成和发展中的作用的重要途径。【方法】通过对微生物土壤结皮分别添加小麦秸杆(麦秸)、锯末木屑两类纤维素材料进行诱导, 以PCR-DGGE方法分析细菌群落变化。【结果】外源纤维素, 特别是麦秸的添加会迅速提高MSCs中细菌丰富度及多样性, 将细菌丰富度提高约66.7%, Shannon-Weiner指数提高约15.8%; 相同处理的样品聚类位置较近, 说明纤维素对于MSCs细菌菌群变化起主导作用; 细菌群落结构组成在添加纤维素诱导后发生了变化, 麦秸诱导样品与同时期对照样品差异最大, 但各样品中Firmieutes和Alphaproteobacteria始终为优势类群; 所得DGGE条带序列中有13条与纤维素降解菌序列同源性相近, 他们所代表的细菌很可能具有纤维素降解能力, 其中厌氧性的梭菌属(Clostridium)所占比例最大, 约为46.1%, 其次为芽孢杆菌属(Bacillus), 约占30%; 纤维素降解过程中, 诱导增加了MSCs发育有重要作用的一些类群如Microcoleus vaginatus和一些Alphaproteobacteria类群细菌等的丰度和多样性, 它们中有的可通过分泌多糖物质等增强土壤颗粒黏结、有的可以其固碳或固氮等能力提高土壤营养水平。【结论】为认识外源纤维素诱导MSCs细菌群落结构的变化规律, MSCs中纤维素降解细菌的多样性及纤维素降解细菌对MSCs形成和发展的作用提供了基础, 同时也为恢复荒漠生态系统实践方法提供了理论依据。     

一株羽毛降解菌的分离与鉴定

【目的】从土壤中分离并鉴定羽毛降解菌,测定其生长最适温度及起始pH,并观察酶活动态。【方法】采用系列稀释法和选择培养基法筛选目的菌株,基于16S rRNA基因序列及Biolog方法鉴定其分类地位,利用全自动生长曲线分析仪监测菌株的最适生长条件,并通过测定蛋白水解活性观察其酶活动态。【结果】从混合羽毛的土壤样品中筛选到一株羽毛降解菌,命名为菌株GIMN1.015,初步判定该菌株属于芽孢八叠球菌属(Sporosarcina)。最适生长pH为9.0,温度为30°C。蛋白水解活性最高值出现在培养后96 h。【结论】菌株GIMN1.015在利用羽毛角蛋白资源中具有潜在的应用价值。这是芽孢八叠球菌在羽毛降解方面的首次报道。     

微生物菌剂在难降解有机污染治理的研究进展

大量的难降解有机污染物被排放到环境中,因其蓄积性、持久性和生物毒性,对人类健康和生态环境造成严重危害。近年来,利用微生物菌剂治理难降解有机污染物的研究已取得较好的进展。综述微生物菌剂在国内外的发展历程,介绍微生物菌剂制备中常用的固定化技术及载体材料,并分析总结微生物菌剂在酚类物质、多环芳烃和多氯联苯等有机污染物治理中的研究进展。在此基础上,提出治理难降解有机污染物的微生物菌剂研发所存在的主要问题及其展望。     

Enhancement of Indole-3-Acetic Acid Photodegradation by Vitamin B6

Dear Editor, The plant hormone indole-3-acetic acid （IAA） has long been used in plant culture media for practical applications and sci- entific inquiries. The use of IAA is complicated by the fact that IAA is a photo-labile compound. In Murashige and Skoog （MS） plant media （Murashige and Skoog, 1962）, the concen- trations of salts and mineral nutrients are known to hasten the photodegradation of IAA under white light （Dunlap and Robacker, 1988）. This degradation can be virtually eliminated by the use of a yellow-colored light filter that removes UV, violet, and some of the blue wavelengths from the incident light （Stasinopoulos and Hangarter, 1990）. However, the use of yellow light clearly affects the quality of light that the plants under study receive. In addition to applications in plants, IAA has been used in human health applications.     

一株苯系物降解真菌筛选及降解特性

采用逐量分批驯化的方法以污水处理厂污泥作为菌源,苯、甲苯、二甲苯为唯一碳源,驯化、分离、筛选能够有效降解苯系物的真菌,命名为B1。采用单因素以及正交实验方法并对真菌降解环境影响因素及降解效率进行了测定和研究。结果表明:真菌B1对苯系物降解的最佳条件为C:N=5:1,pH5,温度30℃,菌种接种量为5.5ml(50ml培养基)。采用GC对初始液相浓度0~90mg/L范围内的苯系物降解效果进行测定,未发现苯系物对真菌降解活性产生抑制作用。真菌对苯系物的降解效率为:甲苯>苯>二甲苯,最高降解效率分别达到87.39%,85.21%,81.47%。混合物降解效果略高于单一底物的降解效果。