运用 mRNA 体外展示技术筛选胸苷酸合成酶 RNA 亲和肽

以体外选择方法筛选不同功能的核酸、肽和蛋白质是近年的研究热点, mRNA 体外展示是一种新兴的高效多肽选择技术,其基本原理是通过含嘌呤霉素寡核苷酸的 Linker 使 mRNA 与它编码的肽或蛋白质共价结合,形成 mRNA- 蛋白质融合体,这一方法已用于多种功能肽的鉴定 . 以 mRNA 体外展示技术进行了由大容量多肽库中 (>1013) 筛选胸苷酸合成酶 (thymidylate synthase , TS) RNA 亲和肽的研究,通过精密的实验设计,建立了一套完整有效的筛选方法,并对实验条件进行了优化 . 已进行了 8 轮筛选,结果表明,以 mRNA 体外展示技术获得的多肽分子,可以与 TS mRNA 亲和 . 将测序结果与初始肽库进行比较,发现亲和肽中碱性氨基酸及芳香族氨基酸含量明显增加,说明其在与 RNA 结合中具有重要作用 . mRNA 展示技术作为一种大容量文库的体外筛选方法,将广泛应用于与固定化靶物质具高度亲和性及特异性的多肽和蛋白质的筛选 .     

Ex-FABP 作为鸡腹脂性状主要候选基因的研究

细胞外脂肪酸结合蛋白 (extracellular fatty acid-binding protein, Ex-FABP) 基因是脂肪酸结合蛋白 (fatty acid-binding protein, FABP) 家族的另一成员,参与鸡的脂肪酸、肌纤维、骨骼等调控过程 . 利用 PCR-SSCP (single strand conformation polymorphism) 和 DNA 测序的方法,对不同品种的杂交鸡进行了 Ex-FABP 基因 5′调控区部分序列的多态性分析,发现了 3 个单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphisms, SNPs) 位点 . 其中,此片段中的碱基 C (－1000) 的插入和碱基 T → C (－1011) 的突变,导致此处比野生型基因少了 1 个 cap ,多了 1 个 Nkx-2 、 1 个 AhR/Ar 和 2 个 CF1 等转录因子结合位点的产生 . 利用 SAS 软件对 Ex-FABP 基因 5′调控区的 SNPs 与屠体性状的最小二乘分析,发现基因型 BB (突变型) 与腹脂重存在极显著相关 (P<0.01). 研究结果表明,细胞外脂肪酸结合蛋白 (Ex-FABP) 基因是影响脂肪沉积、控制腹脂性状的主要候选基因 .     

极长链脂肪酸的合成缺陷对酵母细胞膜的稳定性和多烯类药物敏感性的影响

【背景】脂肪酸延长酶家族参与脂肪酸代谢具有真核生物的高度保守性,且与膜脂的代谢密切相关。但细胞极长链脂肪酸(Very long-chain fatty acid,VLCFA)的合成缺陷对膜的稳定性及多烯类药物的敏感性影响并不完全明晰。【目的】探究细胞VLCFA延长酶ELO1、ELO2和ELO3的作用及功能。【方法】研究脂肪酸延长酶缺陷型elo1?、elo2?和elo3?对多烯类药物两性霉素B (Amphotericin B,AmB)、制霉菌素(Nystatin,Ny)及唑类硝酸益康唑(Econazolenitrate,Eco)的响应,检测不同酵母细胞的麦角固醇,检测其对Na+的响应及胞内钠钾离子水平。【结果】发现细胞VLCFA延长酶ELO2和ELO3缺陷后对AmB高度敏感;VLCFA延长酶缺陷突变株elo2?和elo3?对其它多烯类药物Ny及唑类药物Eco也十分敏感;细胞膜不饱和脂肪酸增加也会改变膜的稳定性,实验结果表明外源油酸(Oleic acid,OLA)增加了elo2?和elo3?突变体的AmB敏感性;相对野生型BY4741和elo1?,缺陷菌株elo2?和elo3?中麦角固醇的含量有显著下降;钠钾离子平衡是维护细胞正常生理的必要条件,也是检测细胞膜稳定性的重要参数,发现VLCFA的合成缺陷菌株对高浓度的NaCl比野生型菌株更敏感,使用ICP-AES检测不同浓度AmB胁迫下细胞内钠钾离子水平,也显示VLCFA延长酶缺陷菌株中,钠水平表现出上升趋势,并且细胞内钾含量明显降低。【结论】细胞VLCFA的合成缺陷会导致细胞膜更脆弱、稳定性下降,从而提高真菌对多烯类药物的敏感性,也表明脂肪酸延长酶是潜在的抗真菌治疗靶点。     

植物乳杆菌DY6主要抑菌代谢物的分析和鉴定

【背景】被广泛应用于食品和饲料等多个行业的乳酸菌已成为制作生物防腐剂的研究热点。【目的】探究抑菌性能良好的植物乳杆菌DY6的抑菌物质,为其进一步应用提供参考依据。【方法】对植物乳杆菌发酵液中抑菌物质的理化特性进行研究,采用GC-MS分析发酵上清液代谢物,通过多元统计学分析方法推测主要抑菌物质,抑菌物质通过半制备进行初步分离后用GC-MS鉴定。【结果】植物乳杆菌DY6对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌都有较强的抑制作用。采用不同发酵时间的发酵液作为研究对象,测定发酵上清液的抑菌能力,发酵0-4 h上清液无抑菌能力,发酵至8 h抑菌能力逐步上升,发酵24-48 h发酵上清液抑菌能力趋于稳定,在48 h时抑菌能力最佳,抑菌直径为15.28mm。通过多元统计学分析乳酸菌发酵液差异标志物,发现主要差异物为有机酸(如乳酸、乙酸、丙酸等)和脂肪酸(如辛酸、癸酸等)。经过半制备液相分离发酵上清液得到的抑菌组分,主要有有机酸(如乳酸、乙酸、3-苯基乳酸、苯丙酸等)和脂肪酸(如癸酸、辛酸、壬酸等),另外还有少量的醛类和醇类物质。【结论】确定了植物乳杆菌DY6的抑菌物质主要为有机酸和脂肪酸,为其进一步防腐应用提供了理论基础。     

大黄素对膳食诱导的高脂血症大鼠的血脂调节作用及其分子机制

本研究主要对大黄素膳食诱导的高脂血症大鼠的血脂调节作用和其分子机制进行探索。SD雄性大鼠随机分为4组(每组8只):正常组、高脂血症组、辛伐他汀组和大黄素组。正常组给予正常饲料,其它组给予高脂饲料,辛伐他汀组(10 mg/kg)和大黄素组(10 mg/kg)连续灌胃给药38 d,试验结束采血测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),比较各组的动脉粥样硬化指数(AI);肝脏做组织病理学分析;胸主动脉做体外孵育测总一氧化氮(NO),实时荧光定量PCR和免疫印迹分别测血管的内皮型一氧化氮合成酶(eNOS)的mRNA转录和蛋白表达水平。结果表明:大黄素组能够显著降低TC、TG、LDL-C(P0.05,P0.05,P0.001)和AI(P0.001)。病理学结果显示大黄素能够降低肝细胞的脂肪变性程度。胸主动脉体外培养结果显示大黄素能够显著提高总NO(P0.05);PCR和免疫印迹结果显示大黄素能够上调eNOS的基因和蛋白水平(P0.05,P0.001)。因此,大黄素能够降低血清TC、TG和LDL-C,保护肝细胞,减低动脉粥样硬化发生危险;其作用的分子机制可能与上调内皮细胞eNOS/NO系统、保护血管内皮有关。     

家蚕超长链脂肪酸延长酶基因Bmelo424的克隆及功能分析

超长链脂肪酸延长酶家族基因影响生物体的多种生理功能。文中克隆了家蚕的一个该家族成员Bmelo424基因,其ORF为558 bp。该基因的蛋白序列预测有4个跨膜结构域,并有6个丝氨酸磷酸化位点、8个苏氨酸磷酸化位点和4个酪氨酸磷酸化位点,其亚细胞定位于内质网中,二级结构分析结果显示其α-螺旋和β-折叠股分别占26.7%和20%。荧光定量PCR结果显示Bmelo424基因在家蚕各组织均有表达,尤其在头部表达量最高。通过在酿酒酵母中异源表达Bmelo424基因的方法研究其对脂肪酸延伸的作用,GC-MS结果表明,携带pYES2-Bmelo424重组质粒的酿酒酵母的C16:1n-7脂肪酸含量有显著提高,而C16:0、C18:0和C18:1n-9的含量下降。温度胁迫结果显示,Bmelo424基因能够提高酿酒酵母的低温适应能力,但却降低其高温适应能力。这为探究家蚕Bmelo424基因的功能提供了参考。     

玉米秸秆还田对土壤丛枝菌根真菌群落的影响

为揭示农业管理活动对土壤丛枝菌根(AM)真菌的影响机制,基于Illumina Miseq高通量测序平台以及脂肪酸指纹图谱方法,研究了连续4年玉米秸秆还田后,AM真菌群落组成、AM真菌生物量及其与土壤环境因子间的相互关系.结果表明:所获得的2430个AM真菌OTUs从门到种依次分类,共分为1门、3纲、4目、8科、10属、143种,但不同处理间AM真菌群落丰富度(Chao1指数和ACE指数)、多样性(Shannon、Simpson多样性指数)没有显著差异.AM真菌中类球囊霉属、球囊霉属为优势属.随秸秆还田量的增加,球囊霉属丰度降低;3000、9000 kg·hm^-2秸秆还田量下,类球囊霉属、无梗囊霉属的丰度与对照(0 kg·hm^-2)间差异达极显著水平;原囊霉属、类球囊霉属、球囊霉属在3000 kg·hm^-2秸秆还田量下与对照间差异显著,非度量多维尺度(NMDS)分析表明,9000、12000 kg·hm^-2的秸秆还田量下土壤AM真菌β多样性与对照间聚集度较其他处理相差较远,秸秆还田量对AM真菌β多样性的影响显著.多元分析结果能在累积变量82.8%上揭示土壤主要理化性状与AM真菌丰富度、多样性的空间变化关系.土壤全氮、碱解氮是影响以磷脂脂肪酸表征的土壤主要微生物类群生物量以及以中性脂肪酸表征的AM真菌生物量的主要因子.持续玉米秸秆还田改变了AM真菌属水平上的分类学组成;随秸秆还田量的增加,AM真菌特有的微生物种类减少,AM真菌群落组成间的相似度下降;秸秆还田增加了土壤AM真菌生物量及其占土壤微生物总生物量的比例.     

春季冻融期兴安落叶松林土壤微生物的时间动态及其影响因子

春季冻融期土壤微生物动态会影响生长季的碳和养分循环.在春季冻融期,每隔3~7d取样一次,采用磷脂脂肪酸法(PLFA)研究了兴安落叶松林4种土壤基质的微生物群落时间动态.结果表明:1)土壤微生物PLFAs总量、各类群的PLFAs量和相对丰度、革兰氏阳性细菌/革兰氏阴性细菌(G^+/G^-)、饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸(S/NS)和细菌/总真菌(真菌+丛枝菌根真菌)(B/F)均存在显著的取样时间差异;2)在冻融前期土壤总有机碳(TOC)和土壤全氮(TN)是影响土壤微生物的主要因子,在冻融中期土壤湿度和土壤TOC、TN含量是主要影响因子,在冻融后期土壤微生物受到土壤温湿度、土壤TOC、TN含量及土壤碳氮比(C/N)的共同影响;3)土壤微生物PLFAs总量、各类群的PLFAs量和相对丰度(细菌丰度除外)、B/F、G^+/G^-、S/NS在土壤基质间均存在显著差异,土壤TOC、TN和C/N的不同是引起差异的主要环境因素.春季冻融期土壤温湿度和资源有效性是影响土壤微生物群落的主要因子,但影响程度因冻融阶段和微生物类群的不同而存在差异.     

基于高分辨率熔解曲线的常见五种皮肤癣菌分子鉴定

皮肤癣菌是浅表真菌感染的重要致病菌,常见致病菌种包括红色毛癣菌、趾间毛癣菌、絮状表皮癣菌、犬小孢子菌和内弯小孢子菌。本研究基于实时荧光PCR的高分辨率熔解曲线分析技术,以几丁质合成酶1为目标基因设计扩增引物,对经测序鉴定的上述5种皮肤癣菌进行熔解曲线分析,并在方法建立后,对已鉴定的临床菌株进行验证。实验结果表明,使用该方法上述5种皮肤癣菌均能扩增,并表现出不同的熔解曲线和熔解温度值,可有效区分;对其余对照菌及人基因均无法扩增,特异性为100%;临床菌株的熔解曲线分析结果与DNA测序结果一致。本研究提供了一种快速、准确鉴别5种常见皮肤癣菌的方法,可为临床应用和分子流行病学研究提供参考。     

适宜浓度短链脂肪酸混合物对小胶质细胞炎症 抑制及机制研究

本研究的主要目的是探讨适宜浓度短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)混合物对炎症环境下小胶质细胞的抑炎作用及其机制.采用脂多糖(LPS)刺激小鼠小胶质细胞系BV-2细胞建立神经炎症模型,并利用CCK8试剂盒检测不同浓度单一的乙酸钠、丙酸钠、丁酸钠处理后的细胞活力.设计选取这三种SCFAs对细胞活力无影响、且有抑炎效果的特定浓度进行组合(SCFAs mix),进一步检测SCFAs mix对LPS刺激下BV-2细胞炎症反应的影响及机制,包括:a.用一氧化氮(NO)试剂盒检测NO的释放;b.用ELISA检测炎症因子TNF-α、IL-6的释放;c.用qRT-PCR和Western blot检测炎症因子TNF-α、IL-6、炎症小体NLRP3、炎症通路相关蛋白TLR4、NF-κB等的表达变化.结果表明LPS刺激BV-2细胞4 h后,在体系中添加特定浓度的单一SCFA处理12 h后,不能缓解BV-2细胞的炎症反应,而将上述SCFAs配制成同等终浓度的SCFAs mix处理12 h却能显著降低细胞培养上清液中NO、TNF-α和IL-6 (均P0.001)的量,还能抑制BV-2细胞内iNOS、TNF-α、IL-6和NLRP3 mRNA的升高(均P0.001);通过对炎症信号通路关键分子的检测发现,SCFAs mix可以抑制LPS诱导的BV-2细胞内TLR4、MyD88、TRAF6和NF-κB蛋白的表达升高.综上可见:适宜浓度的混合SCFAs可通过调控TLR4/MyD88/TRAF6/NF-κB炎症通路抑制LPS诱导的小胶质细胞的炎症反应,而起到抗炎的保护作用.