结核分枝杆菌硫醇乙酰基转移酶基因敲除株的构建及其生物学特性分析

为探索硫醇乙酰基转移酶(mycothiol acetyltransferase,MshD)在结核分枝杆菌中的生物学特性,本实验利用噬菌体为载体的同源重组技术,构建结核分枝杆菌mshD基因敲除株、mshD基因回补株,用实时定量聚合酶链反应(real time-quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)对所构建的菌株进行验证。分别收集H37Ra野生株、mshD基因敲除株、mshD基因回补株对数生长期菌液各5 mL, 离心收集菌体并培养,以观察菌落形态、生物膜形成及生长曲线测定;用5 mmol/L H₂O₂、0.05% SDS,50 ℃热激及低氧条件下分别处理基因敲出菌株和野生菌株,将菌液进行10倍梯度稀释,培养4～6周后检测抗胁迫能力并计算存活率。结果显示, 与野生株H37Ra相比,mshD基因敲除株菌落褶皱减少且菌落偏小,生长趋势较为缓慢;生物膜形成所需时间增长且褶皱明显减少;抗逆能力下降,存活率略低于野生株和回补株。揭示了mshD基因对结核分枝杆菌的生长具有重要作用,为进一步揭示该基因的功能和作用机制奠定了基础。     

婴儿与母亲皮肤细菌群落结构的比较分析

为探索母婴皮肤细菌群落特征,本研究对8对母婴7个不同皮肤部位的细菌群落进行焦磷酸测序分析。结果显示,皮肤细菌主要属于放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。总体而言,母婴皮肤细菌群落的组成相似,但丰度存在差异。母亲皮肤表面的丙酸杆菌属(Propionibacterium)丰度显著高于婴儿(P<0.05)。在婴儿皮肤表面,链球菌属(Streptococcus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)最丰富;剖宫产出生的婴儿额头表面葡萄球菌属的丰度显著高于自然分娩出生的婴儿(P<0.05)。婴儿皮肤表面特有的常驻菌属包括孪生球菌属(Gemella)、普雷沃菌属(Prevotella)、罗思菌属(Rothia)和韦荣球菌属(Veillonella)与成人常见的口腔细菌一致,表明母亲的口腔细菌对婴儿早期皮肤微生态有一定的塑造作用。婴儿皮肤表面的细菌种类与自己母亲相近,各细菌的含量则与其他婴儿相近。母亲皮脂溢出部位(额头和背部)的细菌多样性较其他部位低,且皮肤潮湿、干燥、脂溢部位之间细菌群落差异较大;而婴儿背部细菌群落与肘窝相似,额头与手背相似。     

数字聚合酶链反应及其在感染性疾病中的应用

数字聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)采用与定量PCR相同的荧光化学原理和不同的数学原理来实现对靶标核酸序列的绝对定量,其摒弃了对外部参照的依赖,同时具有更高的数据精密度,提高了重复性和再现性。数字PCR的应用涵盖生命科学众多领域,特别是在医学检验领域,其对疾病相关核酸分子标记的准确分析,为疾病的早期诊断、进展监测、疗效评估提供了动态量化指标。数字PCR的出现将推动基于核酸扩增技术的分子生物学检测迈入精准定量阶段。本文就数字PCR尤其是微滴式数字PCR在感染性疾病中的应用进展及前沿进行综述。     

染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂过程中的染色体形态

减数分裂指DNA复制1次, 细胞核分裂2次, 产生染色体数目减半的单倍体配子, 是真核生物有性生殖所必需的环节。拟南芥(Arabidopsis thaliana)是分子遗传学研究的传统模式生物。近年来, 随着显微镜技术的快速发展, 利用细胞学方法观察拟南芥减数分裂过程中的染色体形态和同源染色体互作事件, 将有助于深入认识减数分裂的分子遗传机制。该文详细描述了染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂细胞中的染色体形态。     

基于质谱的蛋白质N末端乙酰化程度定量方法的研究

随着质谱技术及各种定量方法的不断完善和发展,定量蛋白质组学的方法不断地被应用到各类生物学研究中。蛋白质组学定性定量数据的处理主要通过一些多功能的商业化或者开源软件来进行,如常用的数据分析软件Proteome Discoverer和Maxquant。但是在通过化学标记对蛋白质N末端乙酰化程度进行定量这一方面,Proteome Discoverer和Maxquant在一定程度上存在准确性不高和完整度不够的问题。于是本研究针对自己的实验特点,通过Java算法编写了相应的定量程序Acequant来完成N末端乙酰化程度的相对定量。本研究将该程序在已有相关报道的He La cell上进行了验证,Acequant共定量到1 587个蛋白质N末端,而Proteome Discoverer和Maxquant分别只定量到42个和306个N末端。同时,手动验证原始图谱也证实了Acequant定量的准确性更好。于是,本研究将此方法进一步应用到秀丽隐杆线虫N末端乙酰化的研究中,并初步发现了线虫整体的N末端乙酰化状态,为进一步的N末端研究提供了支持。     

植物多倍化与多倍体基因组进化研究进展

多倍化(polyploidization)是指细胞核中的染色体组发生加倍并以可遗传的方式传递至后代的现象.虽然已有研究揭示多倍化事件普遍出现于被子植物各类群的进化过程中,但其对物种多样化与基因组进化的作用始终都处于争论之中.近年来随着基因组测序的革命性进步与多种组学和分子生物学技术的应用,植物多倍化与多倍体基因组进化领域的研究已取得多方面的重要进展.本文首先系统地介绍了植物多倍化的研究历史、多倍体分类系统以及该领域目前存在的主要学术争论.在此基础上,侧重从染色体数目与结构、DNA和组蛋白表观遗传修饰以及RNA和蛋白质表达等多个层次,对在多倍体小麦、油菜与棉花等模式作物中所取得的研究成果进行了较详细的概括.期望本文通过对最新研究成果的总结与未来研究展望,进一步增进对多倍化在植物物种多样性形成与基因组进化过程中重要作用的理解,促进我国植物多倍化研究领域的发展.     

miR-378转基因小鼠骨骼肌组织的代谢表型分析

骨骼肌是机体最大的代谢器官,对机体代谢稳态有重要调控功能。该课题组前期工作发现miR-378可以调控机体能量代谢稳态,为探究过表达miR-378对骨骼肌组织代谢的影响,该研究利用核磁共振技术系统分析了miR-378转基因小鼠及同窝的野生型对照小鼠骨骼肌组织的代谢谱差异。研究结果显示, miR-378对骨骼肌代谢有重要调控功能,过表达miR-378使骨骼肌组织肌酸、氨基酸代谢物(谷氨酸、谷氨酰胺)及核酸代谢物(次黄嘌呤)增多,而乳酸、磷酸肌酸、甘油等代谢产物明显减少,提示miR-378转基因小鼠骨骼肌处于能量匮乏状态。进一步对AMPK信号通路相关蛋白的分析表明,miR-378转基因小鼠骨骼肌组织AMPKa及ACC磷酸化水平增加, AMPKa的激活进一步支持miR-378过表达导致骨骼肌组织能量不足。以上结果提示, miR-378对骨骼肌组织代谢有重要调控功能。     

中国木雅人、尔苏人、八甲人与空格人6项不对称行为的特征

对四川、云南尔苏人、木雅人、空格人、八甲人4个族群进行了6项不对称行为特征(扣手、利手、叠臂、利足、叠腿、起步)的调查,结果显示:1)4个族群中,仅尔苏人、木雅人、八甲人叠臂以L型出现率偏高以外,其余不对称行为特征均为R型出现率较高;2)4个族群6项不对称行为特征均不存在性别间差异,但木雅人、尔苏人与八甲人在扣手这一不对称行为特征上存在族群间差异,木雅人与空格人在叠臂这一不对称行为特征上存在族群间差异;3)统计分析了6项不对称行为特征之间的相关性,仅八甲人多数不对称行为特征之间存在相关性。     

编写《微生物学教程》有感

《微生物学教程》获“首届全国教材奖”(二等奖)的消息后,为响应学院领导提出的总结、交流等要求,特撰写了本文。作者以“愿终生能炼成一个称职的微生物学教师”为指导思想,历经半个多世纪的努力,在教书育人的同时,编写了较多的文章和书籍,其中的代表作当属《微生物学教程》。该书至今已出了4版,被300余所高等院校选作教材,总印数超百万册。主要特色为：一人独撰,具中国特色,体系稳定,紧跟学科前沿,重视训练学生的长效记忆和战略思维,关心教学方法的改进和交流,以及注重理论联系实际等。作者对教材编写的体会主要是：干一行,爱一行;自认笨,大有益;轻功利,求实绩;勤厚积,方薄发;花可发,柳自荫;青自蓝,更胜蓝。     

重组溶葡萄球菌酶在牛奶中的性质研究

溶葡萄球菌酶(Lysostaphin)是一种能高效裂解葡萄球菌细胞壁的肽链内切酶,已有研究表明其能够有效预防和去除奶牛乳腺中葡萄球菌的感染,但该酶在牛奶中的性质研究还缺少详细的研究数据.现对重组溶葡萄球菌酶在牛奶中的一些性质进行研究.检测了加入溶葡萄球茵酶后牛奶性状的变化和重组溶葡萄球菌酶在牛奶中的酶活的稳定性以及溶葡萄球菌酶在牛奶中的抑、杀菌活性.结果显示,重组溶葡萄球菌酶未改变牛奶的外观性状;并且重组溶葡萄球菌酶在39℃牛奶中可以稳定存放至少20 h以上,酶活性保持稳定;同时重组溶葡萄球菌酶在牛奶中对金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌仍然保持了良好的抑杀菌效果.该研究为今后溶葡萄球菌酶用于奶牛乳腺炎的治疗提供参考依据.