不同寄主来源的马铃薯Y病毒群体遗传结构的比较分析

文章以马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)P3和pipo基因为分子标记,比较分析烟草和马铃薯两个寄主的PVY遗传多样性和群体分化,并评估突变、选择、基因流等遗传力所起的作用。通过P3和pipo基因计算获得的烟草和马铃薯群体分化指数FST分别为0.116和0.120,且统计检验差异显著,表明烟草和马铃薯寄主的PVY之间中度分化。变异分析结果显示,烟草分离物P3和pipo基因的核苷酸序列一致性分别为85.2%~100%和76.5%~100%,而马铃薯分离物的P3和pipo基因的核苷酸序列一致性分别为95.7%~100%和93.0%~100%,表明烟草PVY变异程度高于马铃薯。同时,P3基因内检测到大量的净化选择位点,表明该基因大部分位点的变异为有害突变,在进化过程中被剔除。此外,P3基因内还检测到两个显著正向选择位点,表明这两个位点的变异为有益突变,有利于病毒的生存竞争。在pipo基因中未检测到显著的选择位点,表明该基因上的变异基本不受自然选择影响。通过P3和pipo基因计算烟草和马铃薯群体间的基因流Nm值分别为1.91和1.83,表明这两个群体间存在较强的基因交流。以上结果表明,来源于烟草和马铃薯寄主的PVY遗传差异显著,突变、自然选择以及基因流都影响两者的遗传多样性及遗传分化程度。     

联合应用NGF 和胰岛素对糖尿病大鼠烫伤创面表皮干细胞的影响

目的:通过局部联合应用神经生长因子和胰岛素对糖尿病大鼠深II度烫伤创面表皮干细胞标记物β1整合素和角蛋白19(K19)表达的影响,探讨神经生长因子和胰岛素联合应用于糖尿病烫伤创面治疗后对创面愈合的影响。方法:雄性wistar大鼠腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病模型60只,1月后在大鼠背部造成深II度烫伤。将大鼠随机分为糖尿病对照组(B)、胰岛素治疗组(C)、神经生长因子治疗组(D)、神经生长因子联合胰岛素治疗组(E),每组15只。另取15只正常雄性wistar大鼠作为正常对照组(A)。观察伤后3、7、11、15、21 d各组创面愈合情况,检测创面β1整合素和角蛋白19(K19)的表达并计算创面愈合率。结果:E组创面愈合率自第7天起较A、B、C、D组增加,为[(25.33±2.32)%,(P<0.05)];A、C、D组创面愈合率较B组增加分别为[(22.51±1.78)%,(16.68±1.95)%,(18.29±1.70)%,(P<0.05)]。E组整合素β1和角蛋白19(K19)表达自伤后第7至21天各时相点显著增加,(P<0.05)。结论:糖尿病大鼠深II度烫伤创面局部联合应用神经生长因子和胰岛素可促进表皮干细胞的增殖与分化从而加速创面的愈合。     

β-葡萄糖苷酶与透明颤菌血红蛋白在大肠杆菌中的共表达

为解决大肠杆菌高密度发酵生产β-葡萄糖苷酶过程中溶氧不足的问题,分别采用双顺反子和T7启动子系统在Escherichia coli中引入透明颤菌血红蛋白(VHb)以改善溶氧的利用、提高菌体的生物量,进而增加β-葡萄糖苷酶的产量。以双顺反子形式诱导表达VHb时,在摇瓶低溶解氧条件下的最高生物量达到4.24±0.29(OD_(600)),与无VHb表达的对照组相比提高了35.03%,同时β-葡萄糖苷酶发酵酶活达到了(9.78±0.55)U/m L,比对照组提高了25.38%。在3 L发酵罐中使用双顺反子形式共表达VHb时,β-葡萄糖苷酶发酵总酶活达到141.23 U/m L,与无VHb表达的对照相比提高了35.57%。以T7启动子对VHb进行表达后,在摇瓶和发酵罐中β-葡萄糖苷酶的发酵酶活均低于对照组。这些结果表明,在大肠杆菌中以双顺反子形式共表达β-葡萄糖苷酶和VHb能够提升菌体对低溶氧的耐受能力,提高菌体生物量和β-葡萄糖苷酶的产量。     

贵州野生甜藤多糖的提取与脱蛋白方法研究

以贵州野生甜藤干粉为原料,通过单因素试验,再通过正交试验优化甜藤多糖提取工艺,并采用Sevag法、TCA法、Sevag-TCA法、HCl O4法进行脱蛋白方法研究。结果表明,甜藤多糖最优提取工艺为:以水为溶剂,料液比1∶50,超声功率70 W,水浴温度70℃,超声提取时间110 min,提取2次;HCl O4法脱蛋白效果最佳,经3次脱蛋白处理后蛋白脱出率为94.78%,多糖损失率为15.14%,该法用于脱除甜藤植物多糖中的蛋白质,工艺简单,成本低,具有一定应用价值。     

马铃薯Y病毒福建分离物P1基因的分子变异和结构特征

为揭示马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)P1基因的分子变异及结构特征,并查明福建分离物P1基因的变异来源。文章设计一对简并引物从感染PVY的马铃薯病叶扩增、克隆获得福建分离物P1基因的cDNA全长序列,分析其核苷酸序列和氨基酸序列的特征,并采用贝叶斯法重建P1基因的系统发育树。结果显示,12个福建分离物均成功扩增出预期大小(约915 bp)的特异性片段,P1基因的核苷酸序列与已报道的PVY不同株系的核苷酸序列一致性为73%～99%;QK44、XT02、XT08、LH05分离物的309 nt位置均检测到一个强烈的重组信号。12个PVY分离物中,P1蛋白有85个变异的氨基酸位点,表明其高度变异;P1蛋白的第41～275位是一个高度保守的结构功能域,含有3个保守的活性位点(H192、D201、V235);系统发育分析显示,福建分离物形聚为3种不同的簇,其对应的卷曲结构(Coiled-coil domain)和空间结构也不相同,表明不同株系型的P1基因在系统发育关系上分化较大。该研究结果表明PVY P1基因在核苷酸序列、氨基酸序列以及空间结构具有高度变异性,但行使P1蛋白功能的活性位点所在的氨基酸(H192、D201和V235)均高度保守;福建分离物P1基因的变异源主要来自碱基突变和基因重组。     

重组海洋细菌漆酶Lac15脱色人工合成纺织染料的潜力

以重组海洋细菌漆酶Lac15(rLac15)为生物催化剂,对蒽醌类和偶氮类染料进行脱色,考察了rLac15对人工合成纺织染料的脱色潜能。通过研究催化的介体、酶量、pH、染料浓度以及温度对脱色效率的影响,进一步优化了rLac15对部分蒽醌类和偶氮类人工合成纺织染料的脱色条件。以丁香酸甲酯为介体,在pH 8.5、45℃条件下反应1 h,20 U/L rLac15对100μmol/L偶氮染料类Acid Red 6B(AR-6B),Reactive Blue 194(M-2GE),Reactive Brilliant Orange(K-7R)和Reactive Blue 171(KE-R)具有较好的脱色效果,脱色率分别达到95%、93%、76%和61%。随着染料浓度的增加,脱色率呈下降趋势,但当染料浓度达到200μmol/L时,M-2GE和AR-6B仍可保持80%以上脱色率。在常温下,rLac15对AR-6B、M-2GE、K-7R和KE-R显示较高脱色率,25℃反应24 h,分别达到96%、86%、66%和66%。rLac15是具有常温以及偏碱性环境脱色能力的细菌漆酶,具有潜在工业应用价值。     

黏细菌漆酶序列筛选及其重组酶酶学性质

漆酶是一种应用广泛的绿色环保的多酚氧化酶。漆酶过去被认为广泛存在于植物、昆虫和真菌中,而近年来,越来越多的细菌中也发现了漆酶的存在。黏细菌是一类重要的资源菌,但与一般细菌相比,较难分离和纯化。文中利用生物信息学的方法,综合应用Blast和隐马尔可夫模型方法对黏细菌蛋白质组数据库进行搜索,并根据多铜氧化酶的保守铜离子结合位点进行进一步筛选,获得30个候选黏细菌漆酶序列。挑选其中9个,在大肠杆菌中进行重组表达。利用2,6-甲氧基苯酚(DMP)等常用漆酶底物检测重组酶的催化氧化活性,其中7个重组蛋白具有漆酶催化活性。选择1个对2,6-甲氧基苯酚(DMP)具有较高氧化活性的重组酶(命名为rSC-2),通过Ni-NTA亲和层析柱纯化rSC-2,测试其酶学性质。纯化的rSC-2蛋白分子量约57 kDa,在最适反应条件下,rSC-2催化DMP反应的比酶活为0.27 U/mg。催化DMP反应的最适温度为60℃,最适pH为7.0。rSC-2在pH 7.0-8.0有较高酶活,在60℃孵育1 h保留50%以上剩余酶活。低浓度的Ca~(2+)对酶活有一定的促进作用,而较高浓度的Fe~(3+)、Co~(2+)、Ba~(2+)对酶活的抑制作用较明显。这是首次对黏细菌漆酶序列进行系统性的生物信息学分析,并实现纤维堆囊菌Sorangium cellulosum序列来源的漆酶活性蛋白在大肠杆菌细胞中重组表达。