应用大麦杆控制原水蓝藻生长的初步研究

蓝藻对饮水安全有潜在威胁,但在水处理过程中很难除去。华南某地原水水塘多年来受到以假鱼腥藻类为主的蓝藻水华影响,尽管曾使用多种方法进行清除,但都只能起到应急的作用,因此需要寻求长期有效控制蓝藻生长的新方法。已有研究表明大麦杆在控制淡水藻类生长方面具有一定功效,且对环境无明显负面影响。为了解大麦杆对华南某地蓝藻,特别是假鱼腥藻类生长的影响,探讨在该地区气候条件下发挥抑藻作用所需时间和效果,为原水蓝藻控制措施的采取提供科学依据,自从2005年3月起至2005年7月,选用2个沉淀池作对比实验,实验池投入g·m-3的大麦杆,对照池不加大麦杆。研究表明大麦杆对原水中假鱼腥藻类的生长有较好的抑制作用,在该地气候条件下,最少需要一至两个月的时间,大麦杆才开始产生控藻作用。     

生物信息学在昆虫几丁质酶研究中的应用

昆虫几丁质酶及类似蛋白由多种不同的基因编码而成,它们在分子量大小、空间结构、化学性质和酶学性质等方面存在较大的差异,并在昆虫不同的组织、不同时期的表达量各不相同,对昆虫生长发育过程中几丁质的代谢起着重要的作用.在昆虫几丁质酶的研究过程中,生物信息学在几丁质酶基因克隆、结构分析、同源性比较等方面应用广泛.该文主要对昆虫几丁质酶及生物信息学在昆虫几丁质酶研究中的应用、存在的问题及展望做了全面的综述.     

昆虫几丁质酶及其在害虫防治中的应用

几丁质是昆虫重要的结构性组分,在昆虫生长发育的各个时期都需要一定量的几丁质来维持其代谢平衡.昆虫几丁质酶可以降解昆虫体壁和围食膜中的几丁质,作为一种潜在的生物杀虫剂在害虫防治方面具有广阔的应用前景.随着对昆虫几丁质酶研究的不断深入,目前已克隆到了30余种昆虫几丁质酶,并应用于转基因作物和基因工程微生物中,对害虫具有一定...     

未培养厌氧甲烷氧化古菌来源细胞色素c的异源表达优化

细胞色素c是一类在生物体内广泛存在的血红素蛋白,由亚铁血红素和细胞色素c前体组成,在生物电子学、生物医药以及污染物降解等领域具有很大的潜在应用价值。然而,细胞色素c很难通过异源表达而大量获取。对于未培养厌氧甲烷氧化古菌来源的细胞色素c (CytC4),目前尚无成功表达和功能研究。本研究首先通过在CytC4的N端分别引入组氨酸标签和凝血酶位点,同时过量表达可帮助细胞色素c分子成熟的CcmABCDEFGH,成功在大肠杆菌中异源表达了CytC4。接下来又以含有细胞色素c分子成熟系统的奥奈达希瓦氏菌为表达宿主,提高了CytC4的表达量。未培养厌氧甲烷氧化古菌CytC4的异源表达,为其生理功能的探索及生物工程的应用奠定了基础。     

Intein介导的重组昆虫毒素BmK IT在大肠杆菌中的可溶性表达、纯化及活性分析

为获得重组蝎昆虫毒素BmK IT,通过PCR方法在BmK IT基因的3′端融合了编码6个组氨酸残基的核苷酸序列,将其插入原核表达载体pTWIN1的内含肽 Ssp DnaB Intein基因下游的多克隆位点（MCS）。将获得的表达质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）中,用IPTG诱导融合蛋白表达。用Ni-NTA亲和层析柱从菌体裂解液中纯化了CBD-Intein-BmK IT^his6融合蛋白,并在柱上诱导Intein自剪切,成功去除融合子CBD-Intein。通过Superdex 75凝胶过滤层析获得了纯度达95%以上的BmK IT^his6蛋白,该蛋白不仅具有正确的二级结构而且有生物活性。     

Acinetobacter sp. Y1的氨氮去除性能及其关键酶活性

【目的】研究Acinetobacter sp.Y1的氨氮(NH_4~+-N)去除性能及其关键酶的提取与酶活性。【方法】以柠檬酸钠为碳源,硫酸铵为氮源,研究菌株Y1的NH_4~+-N去除性能;采用正交实验优化超声波破碎法提取粗酶的条件,SDS-PAGE分析比较渗透压休克法和超声波破碎法获得的粗酶;检测关键酶——羟胺氧化还原酶(HAO)、亚硝酸盐还原酶(NIR)、硝酸盐还原酶(NAR)的酶活性。【结果】24 h内菌株Y1的菌密度(OD600)可达1.280,对NH_4~+-N、总氮(TN)和COD的降解率分别达到98%、94%和92%,硝化过程中羟胺、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮不积累,反硝化产生N2;超声波破碎法提取粗酶的最佳工作条件为:破碎功率50 W,工作与间歇时间分别为4 s和7 s,OD600为1.250,总工作时间20 min,关键酶HAO、NIR和NAR的比活力分别为0.011、0.002和0.018 U/mg;渗透压休克法得到的HAO比活力是0.067 U/mg。【结论】Acinetobacter sp.Y1能同时高效去除NH_4~+-N、TN和COD。优化超声波破碎法提取粗酶的条件,检测到HAO、NIR和NAR的酶活性,且渗透压休克法比超声波破碎法更适合用来提取HAO。     

Intein介导的重组昆虫毒素BmK IT在大肠杆菌中的可溶性表达、纯化及活性分析

为获得重组蝎昆虫毒素BmKIT,通过PCR方法在BmKIT基因的3′端融合了编码6个组氨酸残基的核苷酸序列,将其插入原核表达载体pTWIN1的内含肽Ssp DnaB Intein基因下游的多克隆位点(MCS)。将获得的表达质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)中,用IPTG诱导融合蛋白表达。用Ni-NTA亲和层析柱从菌体裂解液中纯化了CBD-Intein-BmK IThis6融合蛋白,并在柱上诱导Intein自剪切,成功去除融合子CBD-Intein。通过Superdex75凝胶过滤层析获得了纯度达95%以上的BmK IThis6蛋白,该蛋白不仅具有正确的二级结构而且有生物活性。     

Intein介导的重组昆虫毒素BmK IT在大肠杆菌中的可溶性表达、纯化及活性分析

为获得重组蝎昆虫毒素BmK IT,通过PCR方法在BmK IT基因的3′端融合了编码6个组氨酸残基的核苷酸序列,将其插入原核表达载体pTWIN1的内含肽 Ssp DnaB Intein基因下游的多克隆位点（MCS）。将获得的表达质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）中,用IPTG诱导融合蛋白表达。用Ni-NTA亲和层析柱从菌体裂解液中纯化了CBD-Intein-BmK IT^his6融合蛋白,并在柱上诱导Intein自剪切,成功去除融合子CBD-Intein。通过Superdex 75凝胶过滤层析获得了纯度达95%以上的BmK IT^his6蛋白,该蛋白不仅具有正确的二级结构而且有生物活性。     

液固工艺山西陈醋发酵微生物群落组成、互作网络及溯源分析

【背景】传统山西陈醋是在开放环境下由多菌种固态发酵酿制而成,解析酿造过程中微生物群落的组成、互作网络及来源对认识和调控食醋发酵过程都具有重要意义。【目的】揭示山西陈醋酿造微生物群落的组成、演替、互作网络及来源。【方法】基于高通量测序技术揭示山西陈醋酿造过程中微生物群落的组成、演替和多样性;采用SPSS数据统计软件计算物种间的斯皮尔曼相关系数并利用Gephi软件对微生物群落互作网络进行可视化分析;采用快速期望最大化微生物源跟踪(fast expectation-maximization microbial source tracking, FEAST)方法解析发酵微生物群落的来源。【结果】山西陈醋酿造过程中有6个优势细菌属和5个优势真菌属(平均相对丰度大于1%);醋酸杆菌属(Acetobacter)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)和复膜孢酵母属(Saccharomycopsis)的平均相对丰度较高,分别为20.76%、30.38%和46.24%;醋酸杆菌属(Acetobacter)的相对丰度在醋酸发酵阶段逐渐增加,而乳酸杆菌属(Lactobacillus)在此阶段的趋势则相反。微生物群落互作网络结果显示魏斯氏菌属(Weissella)、乳球菌属(Lactococcus)、季也蒙酵母属(Meyerozyma)、Loigolactobacillus、Schleiferilactobacillus和地杆菌属(Geobacter)具有较高的连接度(连接度≥7);此外,醋酸杆菌属(Acetobacter)与魏斯氏菌属(Weissella)、Schleiferilactobacillus、Loigolactobacillus、乳球菌属(Lactococcus)、季也蒙酵母属(Meyerozyma)具有显著的拮抗作用。来源追溯结果显示糖化发酵第2天样品中有1.02%的细菌群落和77.04%的真菌群落来源于大曲;在醋酸发酵第1天样品中有0.93%的细菌群落和52.82%的真菌群落来源于火醅。【结论】为了解山西陈醋酿造过程中微生物群落的组成、演替、互作网络和解释酿造微生物来源提供了重要的理论数据。     

金纹细蛾几丁质酶基因生物信息学分析

本文从生物信息学角度对克隆获得的金纹细蛾几丁质酶进行分析,通过课题组提交到GenBank的数据,采用在线分析及相应软件分析预测金纹细蛾几丁质酶(LrCHI)基因核苷酸和氨基酸序列的组成、理化性质、信号肽、糖基化位点、磷酸化位点、疏水性、二级结构和三级结构等,并构建系统发育树。结果表明:LrCHI开放阅读框由1737bp组成,推导578个氨基酸;此序列所编码的蛋白属于几丁质酶18家族,其N端含有信号肽和几丁质酶18家族活性位点,C端为几丁质结合区,无跨膜结构域区域;预测LrCHI为亲水性蛋白;金纹细蛾与鳞翅目的棉铃虫、甜菜夜蛾进化关系最近。分析结果可为LrCHI的科学研究提供有价值的信息,为进一步研究其高级结构与功能的关系提供理论依据。