肝醣及其生物學變化

生命最重要的特性之一——這就是代謝作用。並不奇怪,代謝作用的深刻研究在蘇維埃聯邦中受到很大的注意。在有機體的代謝作用中,碳水化合物的代謝佔據了重要的地位。肝醣及其酶變化在碳水化合物代謝中起了顯著的作用。肝醣不單是人類和高等動物的肌肉活動的主要的能力來源,並且它存在於所有動物細胞,是高等及低等動物有機體正常生活作用過程完全必需的物質之一。     

Integrating Culture-based Antibiotic Resistance Profiles with Whole-genome Sequencing Data for 11,087 Clinical Isolates

Emerging antibiotic resistance is a major global health threat. The analysis of nucleic acid sequences linked to susceptibility phenotypes facilitates the study of genetic antibiotic resistance determinants to inform molecular diagnostics and drug development. We collected genetic data(11,087 newly-sequenced whole genomes) and culture-based resistance profiles(10,991 out of the11,087 isolates comprehensively tested against 22 antibiotics in total) of clinical isolates including18 main species spanning a time period of 30 years. Species and drug specific resistance patterns were observed including increased resistance rates for Acinetobacter baumannii to carbapenems and for Escherichia coli to fluoroquinolones. Species-level pan-genomes were constructed to reflect the genetic repertoire of the respective species, including conserved essential genes and known resistance factors. Integrating phenotypes and genotypes through species-level pan-genomes allowed to infer gene–drug resistance associations using statistical testing. The isolate collection and the analysis results have been integrated into GEAR-base, a resource available for academic research use free of charge at https://gear-base.com.     

Cellulose structure and lignin distribution in normal and compression wood of the Maidenhair tree(Ginkgo biloba L.)

We studied in detail the mean micro fibril angle and the width of cellulose crystals from the pith to the bark of a 15-year-old Maidenhair tree(Ginkgo biloba L.). The orientation of cellulose micro fibrils with respect to the cell axis and the width and length of cellulose crystallites were determined using Xray diffraction. Raman microscopy was used to compare the lignin distribution in the cell wall of normal/opposite and compression wood, which was found near the pith. Ginkgo biloba showed a relatively large mean micro fibril angle,varying between 19° and 39° in the S2 layer, and the average width of cellulose crystallites was 3.1–3.2 nm. Mild compression wood without any intercellular spaces or helical cavities was observed near the pith. Slit-like bordered pit openings and a heavily lignified S2 L layer con firmed the presence of compression wood. Ginkgo biloba showed typical features present in the juvenile wood of conifers. The micro fibril angle remained large over the 14 annual rings. The entire stem disc,with a diameter of 18 cm, was considered to consist of juvenile wood. The properties of juvenile and compression wood as well as the cellulose orientation and crystalline width indicate that the wood formation of G. biloba is similar to that of modern conifers.     

1998-2013年新疆艾比湖湖面时空动态变化及其驱动机制

采用1998年9月,2002年9月,2007年9月,2011年9月以及2013年9月多期Landsat数据,利用归一化水体指数模型(NDWI)和修正归一化水体指数模型(MNDWI)提取新疆艾比湖水域面积,研究近年来艾比湖湖面的动态变化。以最大似然分类结果作为标准,验证了用NDWI和MNDWI模型提取面积的精度,得出NDWI模型所提取的湖泊面积更符合实际情况,湖泊总面积从1998年的519.26km²减少到2013年的422.73km²,缩小了18.59%,表明目前艾比湖正在退化,从而促使生态环境受到影响。对5期影像中的艾比湖湖面进行了边界的提取和叠加,利用湖泊面积动态模型研究艾比湖湖面积的动态变化,在此基础上分析了影响艾比湖湖面积变化的驱动机制,近年来随着温度的逐渐升高,降水量呈下降的趋势,加上大量的蒸发作用、径流量变化及沙尘日数等综合作用的结果,导致了艾比湖面积的缩小。多年来艾比湖流域内随着人口数量的增加、耕地面积的不断扩张、牲畜的大量增长,导致需水量逐渐增大,因此也是导致湖面面积减少的主要原因之一。开展艾比湖湖面时空动态变化及其驱动机制研究,对于干旱区湖泊来说具有重要的理论和实际意义。     

锡林河流域不同植被带土壤绿菌门微生物群落的空间分布特征

[目的] 为了探究锡林河流域中游不同植被带土壤绿菌门（Chlorobi）成员的空间分布特征及驱动因子。[方法] 本文选择典型河滨带环境为研究对象,沿河流中心至河流阶地（陆向）方向,在无植被带（BC）、水莎草沼泽（BS）、灯芯草沼泽化草甸（LF）、鹅绒委陵菜草甸（HF）、河流阶地羊草草原（LT）、丘陵坡地大针茅典型草原（HT）中分别采集0-10 cm土壤样品。基于16S rRNA基因高通量测序分析土壤绿菌门微生物群落的组成、丰度及空间分布特征;结合土壤理化因子分析绿菌门微生物群落空间异质性的驱动因子。[结果] 在属水平上共检测到来自绿菌目（Chlorobiales）和Ignavibacteriales目的9个类群。Chlorobiales1、2、6及Ignavibacteriales7、9类群的最高相对丰度低于0.40%;Ignavibacteriales3、4、5、8类群的最高相对丰度介于0.54%-1.06%。Chlorobiales1、2类群在HF、LT和HT的相对丰度显著高于BS（P<0.05）,Chlorobiales1类群的相对丰度与pH和总有机碳含量呈极显著正相关（P<0.01）;Chlorobiales2类群的相对丰度与粉黏粒含量呈极显著正相关（P<0.01）;Ignavibacteriales3、5、7、9和Ignavibacterium4类群在LF的相对丰度显著高于BC（P<0.05）,与含水量呈极显著正相关（P<0.01）;Chlorobiales6和Ignavibacteriales8类群在BS的相对丰度显著高于其他植被带（P<0.05）,与氨态氮含量呈极显著正相关（P<0.01）。变异权重分析表明,土壤含水量解释了绿菌门微生物群落空间变异的65.7%。[结论] 锡林河流域不同植被带土壤绿菌门微生物群落存在明显的空间异质性;土壤含水量是不同植被带绿菌门微生物群落空间异质性的主要驱动因子。     

干旱区绿洲土地利用/覆被及景观格局变化特征——以新疆精河县为例

从宏观上运用3S技术,利用1972年MSS、1990年Landsat TM、2001年Landsat ETM+和2005年CBERS 4个时期遥感影像数据,将GIS和景观生态学的数量分析方法相结合,运用ArcGIS以及Fragstats,分析了干旱区绿洲精河县1972～2005年间的土地利用/覆被和景观格局的变化.结果表明:(1)1972～2005年的33a中,精河县LUCC的总体变化趋势是绿洲面积有小幅度扩张,其中人工绿洲面积扩张尤为显著,天然绿洲面积减少.(2)研究区水域面积的变化受艾比湖湖面面积的变化影响较大,变化不显著,但总体上呈缓慢增长的趋势.(3)盐渍地面积的变化经历了先扩张后减小的一个过程.1990年达到最大值,但到2005年面积又有很大程度减少.沙地面积小幅度减小,其他地类的面积始终呈增加趋势.(4)景观在各个研究时段也发生显著变化.总的来说,整个研究区景观的密度持续增大,最大斑块指数先减小后增大,面积加权形状指数减小,形状趋于规则;斑块间的最邻近距离减小.表明1972年时景观中的优势斑块类型的连接性较2005年好,逐渐向具有多种要素的密集格局演变,景观更加破碎.同时不同斑块间的分离度增大,也说明景观破碎化程度加深.从香农多样性指数和香农均度指数的变化可以看出,景观的多样性增加,且均度增强.景观多样性及破碎化程度增加,也反映了土地利用越来越丰富.总之,要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,必须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性.     

猪流感病毒进化方式及其流行特点

摘要：猪在甲型流感病毒生态分布和遗传进化中占有重要地位。猪的呼吸道上皮同时具有禽和人流感病毒2种类型的受体,因此人和禽流感病毒都可以感染猪,猪被认为是禽、人流感病毒的中间宿主和不同来源流感病毒的基因“混合器”。猪流感病毒（Swine influenza virus, SIV）的进化方式包括基因重配、抗原漂移和宿主适应性进化,其中基因重配是主要进化方式。与人类季节性流感病毒相比,SIV在全球的流行情况各不相同,呈地方流行性,并具有明显的地区差异。全球范围内流行的SIV亚型主要有3种：H1N1、H3N2和H1N2亚型,其中各亚型内病毒基因来源又不尽相同。欧洲、北美及我国猪群中流行的流感病毒在遗传进化和基因来源方面各具特色。目前欧洲猪群中流行的主要是类禽H1N1、H1N2和H3N2病毒,其中后两者是基因重配病毒。从1998年开始,古典猪H1N1、“人-猪-禽”三源基因重配H3N2、H1N1和H1N2病毒共存于北美的猪群中,其遗传变异日趋复杂。在基因进化上,欧洲和北美基因重配的SIV是目前新的人类大流感病毒-“甲型H1N1病毒”-的母源病毒。我国猪群中流感病毒主要是古典猪H1N1和类人H3N2病毒,但近年来在我国猪群中分离到遗传上与欧洲和北美SIV高度相关的病毒,提示我国SIV的进化趋势值得关注。1970年代以来,全球已报道了50多起人感染SIV事件,表明SIV也是一种值得重视的人兽共患病,预示了SIV可能成为人类大流感毒株或为大流感毒株提供基因。鉴于SIV在甲型流感病毒生态学上的重要意义,以及对人类公共卫生的潜在威胁,建议应尽早启动我国SIV的常规监测工作,密切关注SIV的流行动态,掌握其分子遗传进化规律。同时,将SIV的监测工作纳入整个流感病毒（人和动物流感病毒）的监测网络,在信息上实现共享,从生态学的高度把握我国流感病毒的流行和进化趋势,这对保护动物健康和预防人类大流感都有重要意义。     

Hela细胞HGPRT缺陷型细胞系构建

建立稳定的次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)缺陷的Hela细胞系,为细胞融合相关研究和人源化单克隆抗体制备提供有利于筛选的亲本细胞。通过诱变剂N-甲基-N′-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)对Hela细胞进行诱变,逐步提高培养基中6-巯基鸟嘌呤(6-TG)的浓度,筛选出对6-TG稳定耐受的细胞,在次黄嘌呤-氨基喋呤-胸腺嘧啶(hypoxanthine-aminopterin-thymidine,HAT)培养基中鉴定其敏感性,最后对筛选得到的Hela-HGPRT-进行生物学鉴定。在此基础上,将Hela-HGPRT-细胞系与人淋巴细胞融合,在HAT培养基中筛选杂交细胞。筛选得到了能够长期在含20μg/mL 6-TG培养基中生长的Hela-HGPRT-细胞,并且在HAT培养基中不能存活。Hela-HGPRT-细胞与人淋巴细胞成功融合,获得能够连续传代培养的杂交瘤细胞。经MNNG诱导和6-TG筛选,得到了稳定传代的Hela-HGPRT-细胞系,该细胞系可用于细胞融合相关研究。     

黄粉虫抗菌肽在大肠杆菌中表达条件优化及活性分析

为了提高黄粉虫抗菌肽基因tmAMP1m在大肠杆菌中的表达量,研究了培养温度、诱导时间及IPTG浓度等不同条件对HIS-TmAMP1m融合蛋白表达量和活性的影响。通过Tricine-SDS-PAGE分析确定最佳表达条件,同时,通过琼脂孔穴扩散法检测其抑菌活性。结果表明,含有重组质粒的大肠杆菌在37℃,使用终浓度为0.1 mmol/L IPTG培养4 h时,融合蛋白表达量较高,可占细菌总蛋白40%以上,抗菌活性最好。用Ni2+亲和层析纯化获得较纯的融合蛋白,Western blotting分析表明其能与His单克隆抗体起特异性反应。诱导表达的融合蛋白对宿主菌生长产生一定程度抑制。融合蛋白经100℃煮沸10 h,在20℃反复冻融10次,与强酸强碱缓冲液、不同的有机溶剂和蛋白酶混合后都具有极强的稳定性,仍然表现出良好的抗菌活性。此外,最小抑菌浓度(MIC)测定结果表明,融合蛋白对5种菌具有良好的抗菌活性。研究结果为昆虫抗菌肽推广应用和进一步研究奠定了基础。