光合作用原初过程的模型体系研究 (Ⅱ)影响卟啉和电子受体间电荷转移的因素

本文通过测量几种共价链相连接的卟啉—硝基苯化合物在二种溶剂中荧光猝灭,考察了影响卟啉和电子受体间进行电子转移的影响因素,所得结果除示明可予期的受体分子的氧化还原电位的影响外,并发现硝基苯基团和卟啉环之间的电子转移与它们的相对空间取向有明显的依赖关系.这一效应也可从这些卟啉—硝基化合物的红外及核磁共振谱图中得到证实.这一发现可视作为对我们所提出的解释光合作用反应中心的电子转移方向性的设想提供一个间接实验支持.     

三种樟科植物的细胞总DNA提取

为了从富含次生代谢物的樟科植物肉桂、锡兰肉桂、阴香中获得高质量DNA ,研究和改进了CTAB法、高盐低pH法和尿素法。改进方法包括 :1)在裂解液中加入 2 % β -巯基乙醇和 5 %PVP ,以防止氧化褐变的发生 ;2 )在酚 :氯仿抽提前加入 1 5mol L醋酸铵冰浴处理 ,能降低DNA的黏性。所得DNA的质量和产量经电泳、紫外吸收A2 60 A2 80 、PCR扩增和限制性内切酶酶切检测 ,结果表明改进法提取的DNA质量要比常规法的好。其中改进的CTAB法获得的DNA纯度最高 ,能用于PCR扩增和限制性内切酶酶切 ,是提取这 3种樟科植物总DNA的最佳方法。     

慢性脑低灌注大鼠海马BDNF的表达与认知功能损害

目的　观察慢性脑低灌注大鼠认知功能损害与海马脑源性神经营养因子 (Brain derivedneurotrophicfactor,BDNF)表达的关系。方法　通过结扎大鼠双侧颈总动脉 ,制成慢性脑低灌注模型 ,分缺血 6周组和 4月组及相应假手术组 ,在相应时间点用三等份MG 2Y型迷宫法测定大鼠学习记忆能力。用免疫组化S P法检测 4组大鼠海马中BDNF的表达 ,在光镜下测其平均光密度。结果　显示手术组与假手术组相比学习记忆能力明显下降 ,慢性脑低灌注大鼠缺血 4月组与缺血 6周组相比学习记忆能力也下降 (P <0 0 5 )。缺血 4月组大鼠海马BDNF表达的平均光密度值与Y型迷宫实验正确次数间存在正相关 (r=0 782 5 ,P <0 0 5 )。结论　表明在慢性脑低灌注状态下 ,大鼠学习记忆能力随海马BDNF表达的下降而下降 ,内源性BDNF可能通过对突触传递和认知功能有内在保护作用。     

人铜锌超氧化物歧化酶基因改良及在聚球藻中表达

应用PCR定点突变技术把质粒pESOD中人铜锌超氧化物歧化酶基因(hCu,Zn-SOD)的Cys111密码子突变为Ala111密码子,再构建重组子,通过随机同源重组将突变后的hCu,Zn-SOD整合入聚球藻Synechococcussp.PCC7942,并实现表达。表达产物用SDS-PAGE、Western blot、酶活等方法测定均为阳性反应;热稳定性测定显示,hCu,Zn-SOD在80℃保温30min后仍具有95%的活力,耐热能力比天然hCu,Zn-SOD有了较大的提高。蛋白扫描结果显示目的蛋白占可溶性蛋白的3.61%。     

铜绿微囊藻生物钟蛋白KaiA的自身相互作用研究

正蓝藻虽为原核生物,但它也和真核生物一样具有生物钟,它的固氮作用、光合作用、氨基酸吸收、细胞分裂以及基因表达等生理代谢过程都受到生物钟的调控,具有昼夜节律性。虽然蓝藻生物钟和真核生物钟一样,都以近24h的周期运行,都具有温度补偿效应,光、温等环境因素都能重置生物钟的时相,但组成蓝藻生物钟的钟蛋白与真核生物钟蛋白间不具有任何同源性,蓝藻生物钟的计时机制也与真核生物钟存在差异1-2。蓝藻钟基因为一个基因簇kai,由三个基因kaiA、kaiB、kaiC以单一拷贝成簇排列,Kai蛋白组成蓝藻生物钟的核心即中央振荡器,其中kaiC蛋白的磷酸化状态是中央振荡器产生周期性震荡的关键,它决定中央振荡器的时相,而kaiC的磷酸化状态则受到kaiA和kaiB的调节。kaiA是接受和整合环境信息的钟蛋白,具有N-端和C-端两个结构域,N-端缺乏保守天冬氨酰残基的伪接受域能通过与输入途径的某种蛋白(目前未知)发生相互作用而感受环境信号       

黑暗限气条件下铜绿微囊藻细胞死亡的形态结构和生理生化变化

【目的】研究铜绿微囊藻细胞死亡过程中形态和生理生化变化,探讨蓝藻细胞死亡机制。【方法】通过黑暗限气处理模拟水华爆发后期水体环境,在处理后不同时间取样,对藻液的OD值,溶氧含量和pH值进行监测,使用透射电镜对细胞形态结构变化进行观察,通过胱天蛋白酶(Cysteine-dependent aspartate specificprotease,Caspase)活性检测、活性氧含量测定、末端脱氧核糖核酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记(Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end-labeling,TUNEL)染色和琼脂糖凝胶电泳对处理后藻细胞的死亡生理进行研究。【结果】黑暗限气处理后,藻培养液pH值和溶解氧含量下降,处理12 h后藻液开始变黄,48 h后藻细胞全部死亡。电镜观察结果表明,藻细胞在黑暗限气处理所导致的死亡过程中出现空泡和类囊体、核糖体等内部结构解体但细胞壁仍保持完整等现象。活性氧含量和caspase活性检测表明,在藻细胞死亡过程中活性氧含量和caspase活性上升。TUNEL染色和琼脂糖凝胶电泳分析发现,藻细胞在死亡过程中DNA发生断裂和降解。【结论】铜绿微囊藻细胞在黑暗和限气处理中表现出和真核生物细胞程序性死亡相类似的死亡特征,这说明细胞死亡机制是保守的,原核细胞和真核细胞一样具有程序性死亡机制。     

转人源胸腺肽α1基因聚球藻7942及其野生藻的培养

探讨光照强度、光照时间、接种量和不同碳氮源对转人源胸腺肽α1基因聚球藻7942（转化藻）及其野生藻（聚球藻7942）生长的影响以及生长过程中pH的变化。研究发现,无论是野生藻还是转化藻的生长都表现出全天光照优于半天光照。三角瓶培养转化藻生长的最佳光照度为1500lx,野生藻生长的最佳光照度为2000lx;光反应器培养两种藻生长的适宜光照强度均随藻体浓度的变化而改变。为了尽量缩短延滞期,转化藻接种量OD730≥0.08,野生藻OD730≥0.05。两种灌体生长适宜的碳氮源为NaHCO3和KNO3,生长过程中pH值变化趋势基本相似。     

CO2对转基因聚球藻7942生长、表达等的影响

研究了不同浓度CO2 对转基因聚球藻 794 2生长、胸腺素α1表达和光合作用的影响 ,结果表明 :不同浓度的CO2 对藻细胞指数生长期的比生长速率没有明显的影响 ,通入空气与 5 %CO2 空气对藻细胞线性生长速率和最终藻细胞浓度影响也不显著 ;高浓度CO2 会减少NO-3 的吸收 ,提高硝酸还原酶的活性 ,这表明NO-3 的吸收与还原是不偶联的。低浓度CO2 对藻细胞的生化组成和胸腺素α1表达没有影响。而高浓度的CO2 明显降低可溶性蛋白及光合色素叶绿素a、类胡萝卜素和藻蓝蛋白的含量 ,胸腺素α1含量也显著降低。不同CO2 浓度培养的藻细胞P I曲线表明 ,不同浓度的CO2 对藻细胞的光合作用效率没有明显的影响 ,但生长在高浓度CO2 中藻细胞的最大光合速率明显增加。     

蓝藻Synechococcus sp.PCC7942穿梭表达质粒的构建及胸腺素α1基因的表达

利用本实验室构建的含蓝藻Plectonema boryanum内源小质粒的穿梭质粒pPRS-1,改建成含热诱导启动子、泛素融合的胸腺素α1（UB-Tα1）目的基因、卡那霉素抗性选择标记、rbcS终止子的新的穿梭表达重组质粒pPREUT。将这种重组质粒转化蓝藻Synechococcus sp.PCC7942,通过抗性筛选获得了具卡那霉素抗性的转化藻株。经Southern-blot杂交证实,穿梭表达质粒已转入蓝藻Synechococcus sp.PCC7942细胞中,在42℃热诱导30min后,目的基因UB－Tα1得到较高水平表达,表达量约占总蛋白量的7．5％。     

蓝藻Synechococcus sp.PCC 7942穿梭表达质粒的构建及胸腺素α1基因的表达

利用本实验室构建的含蓝藻Plectonema boryanum内源小质粒的穿梭质粒pPRS-1,改建成含热诱导启动子、泛素融合的胸腺素α_1(UB-Tα_1)目的基因、卡那霉素抗性选择标记、rbcs终止子的新的穿梭表达重组质粒pPRFUT。将这种重组质粒转化蓝藻Synechococcus sp.PCC7942,通过抗性筛选获得了具卡那霉素抗性的转化藻株。经Southern-blot杂交证实,穿梭表达质粒已转入蓝藻Synechococcus sp. PCC7942细胞中;在42℃热诱导30min后,目的基因UB-Tα_1得到较高水平表达,表达量约占总蛋白量的7.5%。