神经氨酸酶茎部区域对流感病毒生物学特性的影响

为研究A/Anhui/1/05(H5N1)及A/Ohio/07/2009(H1N1)两株病毒神经氨酸酶(NA)茎部(stalk)区域和半胱氨酸(Cysteine,C)对流感病毒生物学特性的影响。A/Anhui/1/05(H5N1)NA(命名为AH N1)的stalk区域相对A/Ohio/07/2009(H1N1)NA存在20个氨基酸的缺失(其中包括一个半胱氨酸),将A/Ohio/07/2009(H1N1)NA(命名为09N1)的stalk区域的20个氨基酸(命名为s20)缺失构建09N1-s20,相应部分插入至H5N1的NA中构建AH N1+s20。同时为了研究stalk区域半胱氨酸对NA功能的影响,构建了AH N1+C和09N1-C(stalk区域加/减一个半胱氨酸)。运用假病毒颗粒系统研究stalk区域和半胱氨酸对病毒学特性的影响。09N1-C与09H1配对(09H1::09N1-C),其感染力比野生型09H1::09N1增强了8倍;AH N1+C与AH H5配对(AH H5::AH N1+C),其感染力比野生型AH H5::AH N1大幅度降低。09N1-s20与09H1配对(09H1::09N1-s20),其感染力为野生型09H1::09N1的4倍;AH N1+s20与AH H5配对(AH H5::AH N1+s20),感染力为野生型AH H5::AH N1的1/7。09N1-C与AH H5搭配,其感染力是AH H5::09N1的6倍;AH N1+C与09H1搭配其感染力相当低。蛋白聚合研究显示2009H1N1野生病毒的NA蛋白聚合体特征为:二聚体四聚体单体;09N1-C蛋白聚合体特征为:单体为主;09N1-s20蛋白聚合体特征为:单体二聚体。09N1中删除半胱氨酸或敲除s20片段没有改变其蛋白的正常表达。AH N1聚合体特征以单体为主;AH N1+s20蛋白聚合特点为:二聚体单体四聚体;而AH N1+C聚合体特征为二聚体多于四聚体。研究显示:2009H1N1NA茎部区域氨基酸缺失半胱氨酸后,感染力增强;安徽H5N1的NA茎部区域添加半胱氨酸后感染力大幅降低,半胱氨酸的缺失对流感假病毒感染力增强起了重要作用。     

陕北长城沿线植被恢复与生态系统防风固沙服务模拟分析

为探究风沙边缘地区植被恢复与生态系统防风固沙服务能力之间的作用机制以及如何保证防风固沙服务的可持续发展,选择毛乌素沙漠边缘地区--陕北长城沿线为研究区。利用Theil-Sen斜率估算、M-K显著性检验、修正风蚀方程（Revised Wind Erosion Equation,RWEQ）和情景分析法,评估分析2000-2018年该地风沙治理工程效果和生态系统防风固沙服务的时空变化,并着重分析在风蚀因子改变的条件下,植被恢复对土壤风蚀和生态系统防风固沙服务能力的影响。结果表明：（1）在2000-2018年风沙治理工程中陕北长城沿线地区植被恢复状况显著改善,表明多年来在风蚀治理工作中取得显著的效果。（2）在实际情景中,随着植被不断的恢复,风蚀发生的危险程度总体在减小,而风蚀因子是导致实际风蚀量显著改变的主要原因。从生态系统防风固沙服务角度出发,在不同年份防风固沙总量变化显著,2005年和2010年防风固沙量达到最小、最大值,分别为4569.18万t和64164.44万t,差异明显,致使2005和2010年防风固沙服务能力也达到历史最低和最高值。（3）通过最小风蚀因子情景模拟间接表明：植被恢复能够遏制风蚀现象的发生。但在最大风蚀因子情景下,风蚀现象依旧明显,而植被所发挥的生态系统防风固沙服务能力越显著。（4）综合上述3种情景,每年潜在风蚀量 > 防风固沙量 > 实际风蚀量,说明在最大危害程度内生态系统防风固沙服务具有明显的效果。通过研究不仅证实植被是实现防风固沙服务功能可持续发展的必要条件,同时恢复植被对风沙区域进一步发展状况与趋势有着至关重要的作用。     

乳杆菌bsh基因的高效表达及高活性酶蛋白获得

目的探讨乳杆菌bsh基因的高效表达及胆盐水解酶(BSH)的高活性酶蛋白获得。方法从本实验室保存的12株乳杆菌菌株中,通过Ca²⁺沉淀法初筛获得具BSH活性的菌株,根据GenBank上公布的16S rRNA同源性最高的乳杆菌的BSH全基因序列,设计特异性引物,PCR扩增获得bsh基因并克隆至表达载体pET28α,构建BL21pET28αbsh原核表达体系。经IPTG诱导后,对表达产物进行SDSPAGE分析及Western blot验证。结果研究表明在分子质量大小约35、37 kD处有预期条带出现,初步表明BSH蛋白表达成功。进而对表达各条件进行优化,最佳酶活条件为IPTG浓度0.1 mmol/L、诱导pH 6.5、诱导温度37 ℃、诱导时间1 h。经镍柱亲和层析纯化制备BSH制剂,邻苯三酚红钼法蛋白浓度测定为1 446 mg/dL,茚三酮法测酶活性最高可达21 248.27 U/(g·prot),为纯化前的635.4倍。结论乳杆菌bsh基因可溶性表达成功且高酶活BSH纯化获取为进一步的研究和药物转化奠定基础。