酿酒酵母DNA复制的精确时空控制

DNA复制是最基本的生命活动之一。DNA复制本身的错误及其过程控制的异常是细胞内基因组不稳定的主要来源,会导致细胞生长异常、衰老、癌变乃至死亡。为了保证基因组DNA能够精确且完整的复制,DNA复制受到严格的调控。在G1期,DNA复制解旋酶的核心组分Mcm2-7复合体被招募到复制起点,获得复制许可资格。进入S期后,在两个周期性蛋白激酶及多个支架蛋白的作用下,复制解旋酶的激活因子Cdc45和GINS复合体被招募至Mcm2-7,形成解旋酶全酶Cdc45-Mcm2-7-GINS (CMG)复合体。随后,众多复制相关蛋白在精准的时空控制下被招募至CMG平台并组装成复制机器,起始DNA双向复制。当相向而行的两个复制叉相遇,复制机器会从DNA链上解离下来,从而完成DNA复制。关于DNA复制过程的研究在近十年来取得了跨越式的突破。本文以酿酒酵母为例,围绕所有真核生物中都高度保守的DNA复制控制开关——CMG解旋酶,对真核生物DNA复制的最新进展进行综述。     

高原低氧胁迫对小鼠肝脏功能及基因表达的影响

低氧作为青藏高原最为特殊的环境因素之一,对高原动物的适应进化产生了深刻的影响。持续的低氧暴露会损伤肝脏功能,引起动物机体代谢紊乱,但连续低氧处理对子代肝脏的影响仍缺乏相关研究。本研究将成年小鼠转移至高原低氧环境 (海拔3 220 m) 饲养并繁殖,以常氧条件下饲养小鼠为对照,统计低氧处理小鼠 (低氧第0代) 及其子代 (低氧第1 ~ 5代) 生长数据,发现长期低氧暴露导致小鼠肝脏比重增加,肝细胞肿胀,肝索间红细胞浸润,并且子一代小鼠肝小叶出现脂肪变性。血液生化指标显示,相比于对照组 (常氧第0代),低氧第0代和低氧第1代的谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平显著上升 (P < 0.05);血清白蛋白、球蛋白、总胆红素和总胆固醇水平在低氧第0代中下降,低氧第1代中上升 (P < 0.05)。空腹注射葡萄糖和胰岛素后低氧组小鼠的葡萄糖耐受能力和胰岛素敏感性显著减弱 (P < 0.05)。常氧第0代、低氧第0代及低氧第1代肝脏RNA-seq分析发现,低氧第0代和低氧第1代共有的459个差异基因显著富集在MAPK、细胞凋亡、脂质代谢和内质网等信号通路。本研究发现低氧胁迫对子代小鼠肝脏具有重要影响,此结果对肝脏低氧生理和高原肝脏疾病的研究具有重要的借鉴意义。     

转基因DT40细胞导入早期鸡胚后的分布及绿色荧光蛋白表达的研究

目的为了研究经过基因修饰的体细胞导入到禽类胚胎以后,供体细胞及外源基因是否能在受体胚胎中成活并且外源基因是否可以长期表达。方法筛选得到稳定整合绿色荧光蛋白基因的鸡DT40细胞作为外源蛋白的运载工具,通过血管微注射的方法将其导入到于38.5℃温度条件下孵化65～70 h的鸡胚中,并将操作后的鸡胚在原孵化条件下继续孵化。在孵化的不同时期取移植了DT40细胞的嵌合体胚胎在荧光显微镜下观察荧光细胞的存活与分布情况。并通过PCR以及免疫组织化学方法检测供体细胞在受体中的位置以及绿色荧光蛋白的表达情况。结果荧光标记的DT40细胞可以存活于受体不同的组织器官中,包括：脑、心脏、肝脏等。导入胚胎的整合外源基因的DT40细胞可以存活到胚胎出雏之前,并且外源基因能够正常表达。结论可以通过此方法将外源基因导入到受体中,并使目的蛋白在受体胚胎中持续表达,为胚胎期导入外源蛋白诱导免疫耐受的研究以及将转基因细胞移植到动物体内生产目的蛋白的研究提供科学依据和技术平台。     

绿色糖单孢菌木质素过氧化物酶的分离纯化及鉴定

木质素过氧化物酶是一种重要的具有工业应用前景的木质素降解酶,但已报道真菌来源的木质素过氧化物酶只能在酸性低温条件下发挥作用,限制了其进一步的工业应用.通过培养一株耐热耐碱放线茵——绿色糖单孢茵发酵产酶,采用DEAE-Cellulose,CM-Cellulose和Superdex 75凝胶过滤层析等分离纯化方法,得到一种具有耐热耐碱特性的木质素过氧化物酶.经凝胶电泳检测其为单一蛋白,分子量为41 kD.最终纯化倍数达到20倍,活性回收率为6％.采用LTQ法对纯酶进行蛋白质归类鉴定,得到其部分氨基酸片段,为该酶的进一步分子生物学研究奠定基础.     

抗氧化酶过表达对趋磁螺菌MSR-1耐氧性的影响

在格瑞斯瓦尔德磁螺菌(Magnetospirillum gryphiswa ldense)MSR-1中分别过量表达3种抗氧化酶Fe-超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶HPII,并分析过量表达这3种酶对趋磁螺菌MSR-1耐氧性的影响。通过PCR分别扩增大肠杆菌DH5α的Fe-超氧化物歧化酶(sodB)、谷胱甘肽过氧化物酶(btuE)、过氧化氢酶HPⅡ(katE)基因序列,将前两个片段分别连接到广宿主质粒pBBR1MCS-2上,后一个片段连接到广宿主质粒pBBR1MCS-5上,构建成表达质粒pBBR1MCS-sodB,pBBR1MCS-btuE和pBBR1MCS-katE,将3个质粒通过双亲接合转移的方法分别转入趋磁螺菌MSR-1。3种抗氧化酶过表达对趋磁螺菌MSR-1耐氧性影响的试验结果为过量表达Fe-超氧化物歧化酶对菌体生长影响不明显;过量表达谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶HPII使趋磁螺菌MSR-1致死。上述试验结果表明抗氧化酶系在菌体耐氧过程中的全局协调调控的重要性。     

直流电场对铜绿假单胞菌PKE117产酶及降解性能的影响

研究了铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa PKE117在直流电场作用下的生长、产酶情况以及电场对其木块降解率的影响。结果表明,在5mA,10mA和20mA的弱直流电场条件下,不同的电流强度对菌体的生长没有显著影响,但是弱电场可改变细胞通透性,从而改变了PKE117的胞外酶类型及产量,在10mA下PKE117对长白落叶松的降解率到达最大值,为6.98%。     

硬脂酰-辅酶A脱氢酶基因在食品级乳酸菌中的表达

为了实现硬脂酰-辅酶A脱氢酶1编码基因在乳酸乳球菌中的表达,采用PCR技术扩增获得人类scd1的编码序列。Nco I和Xba I双酶切后定向插入到食品级表达载体pNZ8149中,构建表达载体pNZ8149-scd1。电转化乳酸乳球菌NZ3900,经菌落PCR和测序鉴定scd1基因成功插入到乳酸乳球菌中。在乳链菌肽诱导下进行scd1的表达,转化株提取脂肪酸,进行脂肪酸含量的气相色谱分析。结果显示,SCD1转化菌株中的C16∶1n-7和C18∶1n-7脂肪酸组分比转化pNZ8149的对照组乳酸菌分别提高了92%~169%和53%~127%。文中以scd1基因为例,尝试并证明了脂肪酸脱氢酶类基因能够在食品级乳酸菌中有效表达,为后续研究奠定了基础。     

树状多节孢酸性磷酸酶的分离纯化与性质研究

树状多节孢Nodulisporium sylviforme是从东北红豆杉Taxus cuspidata分离、可产生紫杉醇的内生真菌。研究以树状多节孢为材料,利用液体发酵手段获得菌丝体,通过CM-cellulose阴离子交换柱层析、Q-Sepharose阳离子交换柱层析和FPLC凝胶过滤层析（Superdex 75）,获得纯化的树状多节孢酸性磷酸酶蛋白（Nod-ACP）。结合FPLC和SDS-PAGE分析,判定该磷酸酶为分子量44kDa单亚基蛋白。酶学性质研究表明,其最适pH值为3.0,最适温度为58℃。6     

极端耐盐放线菌白色普氏菌YIM 90005T四氢嘧啶及5-羟基四氢嘧啶合成相关基因的克隆

摘要：【目的】 为了研究耐盐放线菌对高盐环境的适应机理。【方法】 用HPLC定量检测了极端耐盐、丝状产孢放线菌——白色普氏菌（Prauserella alba） YIM 90005T在不同盐浓度下胞内相容性溶质的种类和含量。【结果】 结果发现,四氢嘧啶和5-羟基四氢嘧啶是其主要的相容性溶质。在培养基NaCl浓度为10%时,四氢嘧啶在胞内累积浓度最大,为18.77 μg/mg干菌体重。之后随NaCl浓度的升高,胞内的四氢嘧啶含量逐渐减少,而5-羟基四氢嘧啶的含量逐渐增加,在该菌耐受的最高NaCl浓度下（24% w/v）,胞内5-羟基四氢嘧啶含量达到最大值,为22.98 μg/mg干菌体重。设计兼并引物,利用染色体步移,克隆得到四氢嘧啶及5-羟基四氢嘧啶合成相关基因ectABCD。序列分析表明,ectABCD位于一个操纵子中。进一步对不同NaCl浓度培养条件下ectB,D的表达量进行定量分析,结果表明该基因簇表达量随着培养基中NaCl浓度的增加而增大。【结论】 研究结果证实5-羟基四氢嘧啶是P. alba YIM 90005T在极高盐浓度条件下起渗透调节及保护的相容性溶质。     

蚜虫新型预警网络的构建及其绿色防控技术研究

在公益性行业（农业）科研专项的支持下,项目组在我国大豆和小麦主产区进行了蚜虫监测预警及绿色防控技术的研究。构建了基于吸虫塔的蚜虫监测预警网络系统,在蚜虫基础生物学研究、天敌资源普查及其控蚜作用研究的基础上,研发了多项以生物防治为主体的蚜虫绿色防控技术,包括天敌人工助迁、人工饲养天敌释放、作物邻间作措施、物理防控、隐蔽性施药等。相关技术措施在我国的东北、华北等大豆蚜、麦蚜为害严重的大豆产区和小麦主产区共建立了4个规模较大的试验示范区,取得了较好的综合效益。