快速STR分型在法医DNA分析中的应用研究进展

STR分型是目前世界通用的DNA指纹分析方法.传统的分型方法包括DNA提取、DNA定量、PCR扩增和对扩增后的STR片段进行检测和分析,耗时较长(8¹0 h).一些情况下很难满足案件的实际需求.法医学家们在加快STR分型的方法研究一直不懈努力.现从快速提取DNA、无提取直接PCR、快速PCR、微流控芯片技术在STR快速分型方面的应用四方面,对近年来出现的可进行快速STR分型的新技术、新方法进行综述.     

阿尔茨海默症的诊断与治疗研究进展

阿尔茨海默症(AD)即老年痴呆症,是以老年斑和神经元纤维缠结为主要病理特征的神经退行性疾病.AD的发病机制是多种发病素、多种通路和分子机制的相互参与,例如信号异常、炎症和免疫系统、脂质转运、细胞内吞作用、细胞凋亡、氧化损伤和应激反应、tau 病理学、神经元和突触的损失、能量代谢等.目前没有一种 AD 治疗方法能从根本上停止其病理的退行性改变,但仍有多种治疗策略.我们从生物标志物、遗传、神经影像、药物治疗、β淀粉样蛋白免疫治疗方面,对阿尔茨海默症的治疗研究进展进行了简要综述.     

密码子优化策略在异源蛋白表达中的应用

酶在医疗和生物药物方面有着广泛的应用,不仅可以用来治疗各种疾病,还在临床诊断和人体健康等方面有着重要的影响。利用微生物来表达异源蛋白已经成为获取酶最简单快速的方法。为获得高浓度和高质量的异源蛋白,常用的方法是对基因序列进行密码子优化。传统的密码子优化策略主要基于密码子偏好性和GC含量,忽略了翻译动力学和代谢水平等复杂多样的变化因素。文中从基因水平、转录水平、翻译水平、翻译后水平以及代谢水平等多方面考虑出发,提供了一个较为全面的密码子优化策略,主要包括密码子偏好性、密码子协调性、密码子敏感性、调整基因序列结构以及一些其他影响因素。同时对每种策略的内容、理论支持以及应用范围等方面作了全面的总结,并将各策略的优缺点进行了系统的比较,为异源蛋白表达提供了全方位、多层次、多选择的优化策略,也为酶工业和生物药物等方面提供参考。     

基于肌红蛋白的氧激活蛋白的理性设计

金属酶催化了生命活动及工业催化中的很多重要反应。天然金属酶的研究往往受限于蛋白质本身结构复杂、表达纯化困难等问题。通过理性设计,可以在分子量小、结构简单、易于表达的骨架蛋白中模拟天然金属酶的结构、光谱和功能,构建人工金属酶。人工酶可以为天然酶的机制研究提供新的平台。本文中,笔者探讨以肌红蛋白为骨架蛋白,通过结构特征的模拟、非天然氨基酸的引入等手段,模拟氧激活蛋白,尤其是氧化酶。综述以对理性设计得到的人工氧化酶的反应中间体进行研究的进展,发现金属酶活性中心的酪氨酸作为催化反应的关键残基,对于氧化反应的调控非常重要;而在小分子量骨架蛋白中模拟天然金属酶是一种人工金属酶分子设计的方法,可以用于研究血红素酶外的其他金属酶。     

糖苷酶及其在糖基化合物改性中的研究

利用糖苷酶对糖基化合物的糖基定向改造工程是目前一个研究的热点。通过对该领域最新研究成果调研,综述了糖苷酶的分类、催化机理及其在糖基化合物改性中的应用,其中着重阐述了β-D-葡萄糖醛酸苷酶在甘草酸生物改性中的应用。提出了糖苷酶的改造方法及其在糖基化合物改性中的研究策略。     

利用组学数据建立针对四种女性癌症的基于机器学习方法的生存预测模型

乳腺癌、宫颈鳞状细胞癌、子宫内膜癌、卵巢癌是女性常见的癌症.由于癌症的恶性发展并缺乏有效的早期诊疗手段,这些癌症已成为当今世界女性患者的头号杀手.为了探索高通量组学数据能否促进癌症患者的预后,本研究利用美国癌症基因组图谱项目中四种女性癌症的1861个样本的临床数据和多维组学数据(包括DNA甲基化、mRNA表达、miRNA表达和基于芯片的蛋白表达组学数据),建立了Cox比例风险模型和随机生存森林模型用来回顾性地预测患者的生存率.本研究发现,在宫颈鳞状细胞癌中,通过整合临床与DNA甲基化及miRNA表达组学数据建立的模型,生存预测能力显著高于仅使用临床数据的模型(一致性指数c-index中位数提高了8.73%～15.03%).本研究虽然验证了有些组学数据对特定癌症生存模型的预测能力有提升作用,但也存在着相对于临床数据,组学数据对模型的预测能力无显著提升的情况.这些结果为系统地开展基于癌症基因组学的生存预测研究及提升临床生存分析的预测准确性提供了有用经验.     

重组人组织型纤溶酶原激活剂突变体基因的克隆、表达与生物活性鉴定

目的：研究重组人组织型纤溶酶原激剂突变体(reteplase,r-PA)基因的克隆和表达,并对表达产物进行活性鉴定。方法：通过PCR的方法从t-PA基因上扩增得到r-PA基因的编码序列,并克隆到pUC19载体中,经DNA测序正确后,将该基因克隆到含有,T7启动子的高效表达质粒pJZ-100中,转化E．coli BL21(DE3),得到含有r-PA基因的工程菌。工程菌经IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测表达情况。提取包涵体,经过体外稀释法复性,亲和色谱层析纯化,测定产物的活性。结果：表达的重组蛋白约占可溶性总蛋白的20％,复性并纯化后测定活性为58000IU/mg。结论：成功构建了重组r-PA的表达质粒,表达产物具有良好的生物活性。     

蛋白水解酶复合体抑制剂lactacystin对小鼠卵母细胞减数分裂和初次卵裂的作用

为探讨泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)在小鼠卵母细胞减数分裂和卵裂中的作用, 使用蛋白水解酶复合体特异性抑制剂lactacystin作用于减数分裂不同时期的卵母细胞和受精卵, 结果发现, lactacystin对GVBD的发生无明显影响, 但可明显抑制随后的减数分裂进程, 使极体排放受阻, 引起超排卵母细胞的孤雌激活率下降, 并抑制第一次卵裂. β-tubulin免疫荧光染色显示lactacystin抑制减数分裂微管的组装和纺锤体的形成; 对已进入中期的卵母细胞使用lactacystin, 则对中期纺锤体形态无影响. lactacystin还可使受精卵阻滞于间期或第一次有丝分裂中期. 免疫荧光染色还显示蛋白水解酶复合体催化亚单位PA700在GV期定位在GV及其周围区域, 在中期定位于纺锤体区域. 以上结果表明UPP对小鼠卵母细胞减数分裂和早期卵裂是必需的, 且对减数分裂的作用是多方面的, 在前期与纺锤体的正常形成有关, 而在中期则为染色体的分离和进入后期所必需.     

荒漠微藻的碳氧转换与调控

为了提高微藻的生物燃料生产效率及其在密闭环境中的碳氧转换效率,以两株荒漠微藻BG18-3、BE6-2和一株淡水蓝藻7924为研究对象,对其进行逆境条件培养,发现荒漠微藻BG18-3在各种逆境中表现最佳。在静态培养中,荒漠微藻BG1-3也具有明显的优势,其生物量干重达到0.26 g/L,硝态氮和磷酸盐去除率分别为36%和99%。在荒漠微藻BG18-3的通气培养中,生物干重量最高（3% CO₂通气培养16天）达到2.63 g/L,生物量产率为164.0 mg/L·d,出口CO₂浓度最低降到0.04%,O₂净含量增加0.68%,这表明荒漠微藻BG18-3具有较高的碳氧转化效率,具有生产生物燃料的潜质。最后根据18s rDNA分析结果将荒漠微藻BG18-3鉴定为栅列藻Scenedesmus littoralis。     

Malatesta转基因研究:引证分析及相关证据

发表多篇以转基因农产品饲喂动物而导致健康损害论文的维罗纳大学(University of Verona)学者Manuela Malatesta,是国际上采用实验方法研究转基因生物安全领域有影响力的学者之一。通过对美国Web of Science数据平台全部论文的检索,重点分析了其所发表的10篇转基因毒理学论文的研究内容、研究方法与结论,并追踪其研究的相关证据及学术界对其研究的评价,在此基础上,分析该研究方法与结论的可靠性。研究发现,Malatesta所发表转基因存在安全隐患的10篇研究论文,由于其研究材料及方法上所存在的问题除了个别存在明显错误的论文无法重现而被学术界所否定外,其余论文均被后续采用规范研究方法的同类研究所推翻。