焦化废水处理厂接触氧化池中降酚菌群的苯酚羟化酶大亚基基因多样性

研究了某焦化废水处理厂接触氧化池中降酚菌群的苯酚羟化酶大亚基基因(thelargestsubunitofthemulti-componentphenolhydroxylase,LmPH)的多样性。通过温度梯度凝胶电泳(temperaturegradientgelelectrophoresis,TGGE)对比分析了氧化池4个区段(O1—O4)中降酚菌群LmPH的组成。它们的TGGE图谱完全一样,相似性为100%,表明该处理池中不同区段的降酚菌群的功能基因组成是高度相似的。以O4段的菌群为代表建立LmPH基因克隆文库,从中挑选了49个克隆测序。依据LmPH基因的DNA序列所推测的氨基酸序列完全相同的归为一类的原则,49个克隆被分为16种类型,其中优势LmPH基因主要有5种类型(多于4个克隆),而另外11种类型都只有1个克隆。与已知基因同源性超过90%的有7种类型,低于80%的有2种类型。基于氨基酸序列的系统进化树分析表明,LmPH文库中绝大部分的类型都属于低亲和常数(low-Ks)的LmPH,占所有克隆的92%。只有一个类型属于高亲和常数(high-Ks)的。因此,处理焦化废水的工业装置中不仅具有丰富多样的苯酚羟化酶基因类型,而且以编码低亲和常数的占优势地位,而过去报道的通过富集培养分离得到的降酚菌则多带有高亲和常数的酶。这提示我们传统的富集培养方法并不能筛选到生态环境中的真正优势功能菌。     

异源表达【FeFe】氢酶的基因工程大肠杆菌的构建

摘要:【目的】探讨一种构建异源表达【FeFe】氢酶的重组大肠杆菌的新方法。【方法】通过同源重组,依次将来源于丙酮丁醇梭菌中促进【FeFe】氢酶成熟的3 个辅助基因hydE、hydF 和hydG 分别整合到大肠杆菌BW2513-10(缺失氢酶基因) 的丙酮酸甲酸脱氢酶(ybiW)、乳酸脱氢酶(ldh) 和乙醇脱氢酶(adhE) 编码基因位点上。在此基础上进一步将含有来源于丁酸梭菌的氢酶基因的表达载体转化上述重组菌,并对转化子的氢酶活性进行分析。【结果】PCR 和RT-PCR 的检测结果表明,3 个辅助基因都     

《国家重点保护野生植物名录》调整的必要性、原则和程序

我国是世界上植物多样性最丰富的国家之一, 1999年发布的《国家重点保护野生植物名录》(下称《名录》(第一批))明确了国家重点保护野生植物的范围, 为依法强化保护、规范无序开发利用、提高公众保护意识奠定了基础。20多年来, 我国野生植物多样性保护形势发生了很大变化, 需要对《名录》进行调整。2018年, 国家林业和草原局、农业农村部启动《名录》调整工作, 物种的遴选遵循了5条基本原则和4条补充性原则, 这些原则主要涉及中国珍稀濒危物种, 具有重要经济、文化、科研、生态等价值物种的入选以及部分物种的排除。经国务院批准, 2021年9月7日, 国家林业和草原局、农业农村部发布了调整后的《名录》, 包括真菌类、藻类、苔藓、石松类和蕨类植物、裸子植物和被子植物, 共计约1,101种(455种和40类)野生植物列入其中。本文简要介绍了《名录》调整的必要性、原则和程序及调整后的情况。     

中国野生植物保护管理的政策、法律制度分析和建议

中国是全球生物多样性最丰富的国家之一。最近40年, 中国的植物多样性保护取得了巨大成就, 实施了多项政策和法律, 尤其是《野生植物保护条例》和《国家重点保护野生植物名录》先后颁布, 奠定了中国植物保护的法律和政策框架, 就地保护和迁地保护网络基本形成。但与生态文明建设的要求相比, 野生植物保护依然存在许多不足。本文系统回顾了中国野生植物保护管理的政策和法律制度, 从就地保护、迁地保护、开发利用活动管理三方面分析了其优缺点并提出建议; 重点对修订《野生植物保护条例》进行讨论并提出建议, 包括修订野生植物和人工培植的定义、优化对开发利用活动的管理程序、加强国际法和国内法的衔接、细化优化罚则等。     

耐盐好氧反硝化菌A-13菌株的分离鉴定及其反硝化特性

[目的]筛选高效好氧脱氮的反硝化细菌,对菌株进行多项鉴定及条件优化,为后续富营养化人工湖水体治理提供理论依据.[方法]利用反硝化培养基分离筛选好氧反硝化细菌,通过形态、生理生化、16S rRNA基因序列分析、周质硝酸还原酶亚基基因( napA)同源性分析进行菌株鉴定;通过反硝化培养基,对菌株生长及反硝化的最适pH、温度、碳源、溶解氧、接种量等进行了考察.[结果]从福州市闽侯县上街镇高岐村某排污口分离出1株耐盐高效好氧反硝化细菌A-13,多项鉴定表明该菌株为Pseudomonas stutzeri,与Pseudomonas stutzeri DSM 50283亲缘关系最近.菌株生长及反硝化的最适pH为6.5,最适温度为33℃,最适碳源为丁二酸钠,最适摇床转速为150 r/min,最适接种量为5％.在此条件下,最大可去除NO3-浓度约为1900 mg/L.该菌能够在高盐培养基( 10％ NaCl)中良好生长.对人工废水的净化效果表明,该菌具有一定的工程应用价值.[结论]分离所得好氧反硝化细菌为Pseudomonas stutzeri,将其命名为P.stutzeri YHA-13.具备高耐盐性的好氧反硝化功能的P.stutzeri未见报道.这对含盐废水/富营养化水体的工程应用有一定的潜在价值.     

野生生物、野生动植物和野生来源的定义及范畴

关于野生生物、野生动植物和野生来源的定义是科学研究、物种保护和政策管理工作 ,特别是野生动植物立法和执法方面经常遇到的问题。对见于各种法规和文献中的野生生物、野生动植物、野生来源、人工繁殖、人工培植、天然、人工合成等概念的定义进行了分类、比较与分析 ,讨论了这些概念的相对性和使用范畴 ,提出了野生动植物的简要定义 ,并指出了这些概念的定义需根据实际需要而发展调整。     

生物元件库国内外研究进展

生物元件库是对元件数据和实物进行收集、整理和共享的重要平台,对合成生物学的研究和应用具有非常重要的支撑作用。本文对国内外生物元件库的研究进展进行了介绍和综述。国外先后出现了标准生物元件登记库等多个元件库,通过制定OpenMTA协议实现了元件实物的免费分发共享,并通过制定“合成生物学开放语言”（SBOL）实现了多个元件库之间的数据交换;通过bionet项目对元件数据和实物的去中心化管理作了进一步尝试。近年来我们与国内多家科研单位合作建设了合成生物学元件与数据库（RDBSB,https：//www.biosino.org/rdbsb/or https：//www.biosino.org/npbiosys/）。在建设过程中,我们首先建立了与SBOL语言兼容的《催化元件数据标准》、多种重要元件的标准功能测试方法以及安全高效的元件提交系统,并在此基础上完成了元件数量最多且信息最为全面的催化元件数据库的构建。目前,收集了30多万个催化元件,包括7万多个具有文献支持功能表征信息的催化元件,并保藏了1万个以上的实物元件和5000个底盘菌株,通过网站实现了数据和实物的公开与共享。上述元件库已经对国内合成生物学的研究和应用产生了积极地推动作用,访问量超过100万次/年,提供元件和底盘共享服务大于100次/年,并为多家企业和研究单位提供了元件和底盘的定制服务。虽然我们的元件库建设取得了巨大的进步,但是仍需在调控元件的收集整理和共享机制创新等方面取得更多的突破,在数据有源、多层审核、资源共享、信息公开、信息安全和授权访问的基础上,加速生物元件数据、实物和设计工具的汇聚,并进一步服务合成生物学研究。     

生物元件的挖掘、改造与标准化

生物元件是合成生物学中的三大基本要素之一,是合成生物学的基石。现阶段,生物元件的挖掘、鉴定和改造仍然是合成生物学领域的重要研究方向之一。合成生物学与基因工程和代谢工程最显著的差别在于能够将大量的生物元件进行快速、随意的组装,而实现这一目标的前提是将生物元件标准化。目前,已经有大量基因组被解析,通过这些基因组数据库的注释与功能验证,并借助于各种生物信息学软件预测启动子、终止子、操纵了、转录因子和转录因子结合位点、核糖体结合位点以及蛋白质编码区等部件,为合成生物学提供丰富的生物元件信息资源。随着元基因组技术的兴起,大量未培养微生物中的基因和基因簇信息被解析,使得我们可以从占自然界中实际存在微生物总数99％的未知微生物中挖掘更多的生物元件。另外,生物元件可以从自然界分离出来,也可以对天然生物元件进行修饰、重组和改造后得到新的元件。酵母是异源蛋白表达的通用宿主和生物基产品生产的细胞工厂,但其本身可用的启动子非常有限,近年来各国学者在酵母启动子改造和文库构建方面做了很多工作,该文也将概述酵母启动子改造和在合成生物生物学研究领域中的应用方面的研究进展。     

白蚁肠道元基因组来源高温β-葡萄糖苷酶Bgl17的酶学性质

【目的】对短角球白蚁(Globitermes brachycerastes)肠道元基因组文库中筛选得到的一个新型β-葡萄糖苷酶编码基因bgl17进行酶学性质研究。【方法】通过克隆与异源表达得到纯的Bgl17酶蛋白,根据Bgl17对底物的水解活性测定其稳定性及动力学参数,利用薄层层析确定其水解产物。【结果】该酶属于糖基水解酶第一家族(GHF1),对其特异性底物4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(pNPGlc)的最适反应温度为70 °C,最适pH为5.0。在最适反应条件下,该酶以pNPGlc为底物比活力为115.69 U/mg,以水杨苷为底物比活力为297.39 U/mg。以pNPGlc为底物时,其动力学参数Km值和Vmax分别为0.81 mmol/L和227.27 μmol/(mL·min)。在稳定性方面,该酶在50 °C处理1 h仍可保持50%的活性,在pH 5.0和6.0条件下,该酶的半衰期为1 h。【结论】该酶在较高的温度下具有较高的活性,且对水杨苷水解活性高,这点不同于已知的β-葡萄糖苷酶,推测其更有利于木质纤维素复杂结构的降解;该酶的最适温度远高于白蚁生存环境温度,可为研究白蚁降解纤维素的机理提供参考。     

辽宁中南部地下井泉水化学组成特征

掌握地下水化学组成特征对区域地下水环境保护、生态环境监测和表生地球化学过程研究具有重要意义。本文通过对辽宁中南部地下井泉水的物理化学性质、水化学组成和水中逸出气体组成的测定,讨论了研究区内各种地下水体的化学组成类型和形成过程。区域内水化学组成类型多样,可划分为:NaCa-HCO3、CaMg-NO3、Na-CO3SO4、CaMg-HCO3、Ca-HCO3、Na-SO4等共计6种水化学类型。逸出气体中主要含有N2、CO2、CH4、He,表明地下水体形成过程中受到有机来源和地球深部来源物质影响。个别区域水体也受到农业生产影响,水化学组成类型有别于天然水体。区域内地下水受储层深度、出露位置、断裂性质、沉积物粒度和岩性、混合作用等共同控制,从而形成了不同的水化学组成类型。本文研究结果对辽宁中南部地区生态环境信息掌握和保护,表生带化学元素迁移途径和机理的阐明等具有一定意义。