衍生化UPLC-MS法测定酸性植物激素

为有效利用超高效液相-高分辨率飞行时间质谱(UPLC-TOF-MS)对酸性植物激素进行定性定量分析, 选取几种有机酸衍生化试剂: 2-溴苯乙酮(BP)、2-二甲氨基乙胺(DMED)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)和溴代丙酮基三甲基溴化铵(BTA), 分别与脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)、吲哚乙酸(IAA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)进行衍生化反应。通过比较上述各植物激素的质谱响应值, 判断衍生化试剂的效果。将植物激素标准品进行浓度梯度稀释, 并与衍生化试剂反应, 测定它们的定量限。用衍生效果最佳的试剂与植物粗提液反应, 检验其应用效果。结果显示, 几种衍生化试剂均可大幅度提高酸性植物激素的质谱响应值, 其中DMED衍生后植物激素的质谱灵敏度提高幅度最大, 且反应稳定、重复性好。DMED衍生后, ABA、GA₃、IAA、JA和SA的定量限分别为0.05、0.2、0.1、0.1和0.5 ng∙mL^-1, 与未衍生化相比, 分别降低100、25、50、50和10倍, 即DMED衍生化使几种植物激素的质谱灵敏度提高10-100倍, 显著高于目前报道的灵敏度。将该方法应用于水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)和蚕豆(Vicia faba)等植物材料中, 有效测定了其酸性植物激素, 且灵敏度较衍生前显著提高。该研究建立了一种简单、快速且重现性好的基于衍生化的UPLC-TOF-MS测定方法, 大幅提高了多种酸性植物激素测定的灵敏度。     

CRISPR基因编辑技术虚拟仿真教学软件的构建及应用

CRISPR基因编辑技术逐渐成为一个强有力的分子技术,已越来越广泛地应用于科学研究和临床试验。在高校教学实践中,为了解决该实验原理复杂、操作难度大、周期长、成本高等问题,构建了CRISPR基因编辑仿真教学软件。该软件包括原理演示和实训操作2个模块。原理部分通过3D技术呈现出每个分子的结构,并以动画的形式演绎CRISPR-Cas9的分子机制。实训操作部分模拟了整个实验的操作过程,学生可以通过互动的形式在电脑上反复学习和操作。该交互式虚拟实验能激发学生的学习兴趣,显著提高实验教学质量。     

分子生物学实验课程中自行设计实验的实践

自行设计实验报告是学校分子生物学实验课程考核体系的一个重要内容,由学生以小组的形式分工合作完成。报告设计的实验方案在全班进行讨论和修改,最后确定一套切实可行的实验方案。学生参与自行设计实验的每一个环节,包括试剂的选择与订购、器皿耗材的准备、试剂的配制、实验的操作和结果的处理分析等等。该实验增加了实验教学的主动性、创新性、系统性和高效性。这一研究过程拓宽了学生的知识面、提高了学生解决问题的能力,同时积累了科研工作的经验,为进入研究生阶段的工作奠定基础。     

水杨酸调节决明根系铝诱导的氧化胁迫

水杨酸(Salicylic acid,SA)在调节生物和非生物胁迫,诱导植物氧化胁迫中起着重要的作用,但对铝诱导的氧化胁迫的调节作用尚不清楚.本文研究了SA对决明(Cassiatora L.)根系铝诱导的H2O2和O2-含量变化,包括抗氧化酶活性以及细胞质膜过氧化胁迫变化的影响.介质中20 μmol/L铝处理增加质膜透性,导致MDA含量上升及根尖细胞Evans blue染色加重(测定细胞死亡),而外源供给5 μmol/L SA能缓解铝诱导的氧化胁迫.SA处理能明显降低根尖H2O2和O2-的含量,但两者含量与CAT、APX和GR的活性变化没有相关性,而与POD活性增加有关.水杨酸诱导H2O2含量的下降与抑制O2积累和SOD活性有关.结果表明,SA可能激活一条由H2O2介导的、依赖于POD的抗氧化机制来缓解脂质的过氧化作用.     

水杨酸调节决明根系铝诱导的氧化胁迫

水杨酸(Salicylicacid,SA)在调节生物和非生物胁迫,诱导植物氧化胁迫中起着重要的作用,但对铝诱导的氧化胁迫的调节作用尚不清楚。本文研究了SA对决明(CassiatoraL.)根系铝诱导的H2O2和O2-含量变化,包括抗氧化酶活性以及细胞质膜过氧化胁迫变化的影响。介质中20mmol/L铝处理增加质膜透性,导致MDA含量上升及根尖细胞Evansblue染色加重(测定细胞死亡),而外源供给5mmol/LSA能缓解铝诱导的氧化胁迫。SA处理能明显降低根尖H2O2和O2-的含量,但两者含量与CAT、APX和GR的活性变化没有相关性,而与POD活性增加有关。水杨酸诱导H2O2含量的下降与抑制O2-积累和SOD活性有关。结果表明,SA可能激活一条由H2O2介导的、依赖于POD的抗氧化机制来缓解脂质的过氧化作用。     

腐生葡萄球菌M36耐有机溶剂脂肪酶基因的克隆与原核表达

脂肪酶是重要的工业用酶,在食品加工、生物柴油的合成等领域具有广泛的应用。但是在应用中有机溶剂对脂肪酶具有一定的毒性,因此获得耐有机溶剂的脂肪酶基因并实现高效表达是脂肪酶规模化应用的前提。本研究应用PCR技术首次从耐有机溶剂脂肪酶产生菌腐生葡萄球菌M36基因组DNA中扩增得到脂肪酶Ⅲ基因lip3(GenBank AccessionNo.FJ979867),其编码区长度为741bp,编码247个氨基酸,推测蛋白分子量大小为31.6kD。它与腐生葡萄球菌lip3推测的基因(GenBank AccessionNo.AP008934)只有83%的同源性。将该基因与大肠杆菌表达载体pET-DsbA连接,转化大肠杆菌EscherichiacoliBL21(DE3)获得重组菌株BL21(DE3)/pET-DsbA-lip3,在pH8、25oC条件下,OD600为1.0时用0.4mmol/LIPTG诱导12h酶活达到25.8U/mL。重组酶在甲醇、正己烷、异辛烷、正庚烷等有机溶剂中具有较好的耐性。lip3基因的克隆及在大肠杆菌中有效表达的研究为进一步进行基因工程改造和脂肪酶应用奠定了基础。     

普通变形杆菌位置非特异性脂肪酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

【目的】本文拟克隆普通变形杆菌(Proteus vulgaris)脂肪酶基因,并实现其在大肠杆菌中的高效表达,并检验外源表达脂肪酶的催化性质。【方法】通过PCR方法,从P.vulgaris基因组中扩增其脂肪酶基因(PVL),并将其开放读码框区域连接到表达载体pET-DsbA及pMBP-P上,在大肠杆菌中用IPTG诱导表达。我们对培养基组分及培养条件进行优化,以获得最高的酶产量。用Ni柱亲和层析法对所得重组脂肪酶进行纯化,并考察其酶学性质。【结果】PVL基因编码区含864个碱基,编码含287个氨基酸的酶蛋白。该序列在GenBank的登录号为FJ643627。PVL基因在大肠杆菌BL21内诱导表达的最佳条件为:在pH8.5的LB培养基中添加15g/L葡萄糖及200mg/L氨苄青霉素,在培养至OD600为1.2时加入100mg/LIPTG,15℃诱导15h,最高酶活达到192.2U/mL。通过亲和层析纯化了重组脂肪酶,得到一个约31kDa的蛋白条带。外源表达的脂肪酶的催化特性与野生菌脂肪酶相似,具有催化的位置非特异性,对长链脂肪酸酯亲和性最高。【结论】PVL基因在大肠杆菌中的高效表达为P.vulgaris脂肪酶的进一步研究与应用奠定基础。