橙色荧光蛋白的研究进展及其应用

荧光蛋白(Fluorescent protein,FPs)可作为探针用以探究细胞内分子间相互作用,追踪特定代谢物的代谢途径,对活细胞内的各种代谢过程和细胞通路进行详细、准确的描述。目前已有的FPs几乎已经覆盖了从紫外光到远红外光的所有光谱波段,这些FPs借助高分辨率显微技术应用于生命科学的诸多领域,为生物学的发展作出巨大贡献。橙色FPs通常指光谱区间在540–570nm的FPs,近几年来关于橙色FPs的研究进展较快,并且其作为标记蛋白以及荧光共振能量转移技术(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)中的荧光受体在生物学及医学领域得到较多的应用。文中综述了近15年橙色FPs领域的相关研究,重点聚焦橙色FPs的发展和应用,为今后橙色FPs的研究提供依据。     

海水小球藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Chpepc2)克隆和生物信息学分析

为了进一步了解藻类PEPC酶的特征,对海水小球藻pepc2基因进行了克隆并通过生物信息学方法分析了海水小球藻PE PCase2的结构和功能特征。结果表明,海水小球藻pepc2基因与莱茵衣藻pepc2基因相似度为90%,且其对应的氨基酸序列的特征与莱茵衣藻PE PCase2特征相同,可见该基因编码的是海水小球藻细菌型PEPC酶。海水小球藻PEPCase2二级结构主要包括α螺旋、β转角、无规则卷曲和伸展链,其三级结构外部为α螺旋结构,中心为平行β桶结构。海水小球藻PEPCase2具有多种重要的生理功能,主要与多种重要的物质合成有关。     

微藻规模化培养研究进展

微藻作为地球上最古老的物种之一,其诞生可追溯到35亿多年前。微藻的种类十分丰富,形态也多种多样。微藻一般都含有叶绿体,因此可进行光合作用,有研究表明微藻固定CO_2的能力是陆地植物的10倍。微藻以其丰富的代谢产物及独特的生理特性在可再生能源、生物医药、食品工业和环境监测等方面有着广泛的应用。然而如何在控制成本的前提下对微藻进行规模化培养成为困扰微藻应用行业的一大难题。为此,本文将从微藻的生化特点及其在各领域中的应用、微藻的规模化培养和微藻的采收3个方面对微藻的规模化培养近十年的研究进展进行综述,旨在为微藻高效培养、低成本采收的研究开发提供参考。     

pH法防止转基因蓝藻向环境释放北大核心

[目的]防止转基因蓝藻(Anabaena sp.PPC 7120)在制备对虾抗白斑综合征病毒口服药过程中向环境释放,保证制药安全性。[方法]用不同pH处理转基因蓝藻,并在不同时间、温度和光照下观察效果,并用响应面法优化处理条件。[结果]最佳处理条件为:pH≤2.5、t≥50 min、T≥30℃或pH≥12、t≥120 min、T≥30℃,杀藻率为100%。两个优化组合分别为:pH 2.12、温度29.96℃、时间33.9 min或pH 12.33、温度31.75℃、时间96.8 min。pH处理后的转基因蓝藻在平板上不能再继续生长。[结论]pH法对转基因蓝藻的杀藻率可达100%,有效防止了转基因蓝藻在制备对虾口服剂过程中发生环境释放。     

不同途径感染白斑综合征病毒 (WSSV) 对日本沼虾的致病性

日本沼虾肉质鲜美、经济价值高,但其对白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)的易感性尚不明确。采用流行病学调查、感染试验和荧光定量PCR(qPCR)等方法,研究了日本沼虾Macrobrachium nipponense对WSSV的易感性、感染发病率以及WSSV在其体内的增殖情况。结果表明:日本沼虾是WSSV的自然宿主,上海市附近省份地区120个样本的自然携带率为8.33%。日本沼虾可以通过注射、摄食、浸泡途径感染WSSV,10 d内累计感染率均为100%,累计死亡率分别为100%、75%和0%。其中注射途径感染日本沼虾,感染后5 d肌肉病毒含量达到感染后1 d的1 000倍,8 d死亡率达100%。用注射WSSV感染日本沼虾死亡率来测量病毒致死日本沼虾的半数致死剂量(LD_(50)),2.71×10~5病毒粒子/μL能使日本沼虾死亡率达到50%以上。在养殖生产中,日本沼虾可以通过摄食感染WSSV的病虾或死虾而感染WSSV,也能通过浸泡在含WSSV的水体中而感染,并因此成为一种传播媒介,从而影响了WSSV的迅速传播与致病。     

转基因聚球藻7942中vp28基因表达效率及其光合特性分析

背景:对虾白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)是对虾养殖业中危害最严重的病毒之一,至今尚无规模应用的有效药物防治方法。但近年来在WSSV免疫防治上进展较大。Vp28蛋白是WSSV囊膜上的主要结构蛋白,2004年以来其编码基因已在8种宿主中表达成功,在实验室试验中对WSSV的防治疗效显著,但目前尚未见到其在对虾产业中的应用。目的:利用对虾的天然饵料聚球藻表达Vp28重组蛋白,这种药食同源可简化操作,降低成本,有助其在生产中应用。方法:用荧光定量PCR方法检测转vp28基因聚球藻7942中vp28基因的表达效率。通过氧电极的方法测得转vp28基因型聚球藻在不同温度、光照、pH和盐度下的光合活性变化,找到它的最适生长条件。结果:检测了vp28基因表达效率为9.52%,是在鱼腥藻7120表达效率的3倍。最适采收时间是对数生长后期(15d左右)。转基因型蓝藻7 942的最适生长条件是:温度为40℃,盐度为0~0.1mol/L NaCl,pH为7.5,光强为450μmol/(m~2·s)。结论:确定了vp28基因在聚球藻中的表达效率及该转基因藻的最适培养条件,这些研究结果为用转vp28基因型聚球藻7942规模制备药食同源的口服剂提供了依据。     

光质对工程聚球藻7002生长及psbA启动子的调控

工程聚球藻的psbA基因及其所用载体的启动子Ppsb A均受光质调控,利用该机制可通过光质调控提高聚球藻的光合效率及其外源基因表达率。以转vp28基因聚球藻7002为实验材料,通过优化光强、温度及pH,解除光限制因素并提高光能利用率。通过改变白光、红光及蓝光的比例,调控光质组成及单色光的光强,检测细胞生长、外源基因的表达及psb A基因的转录。研究结果表明:高比例蓝光下,vp28基因的表达率达到2.4%,是纯白光下的3倍,重组蛋白VP28的积累量提高至2倍。高比例红光抑制了psb AII、psb AIII基因及外源基因的表达,但促使生物量在3 d内突破1.5 g/L。本研究为蓝藻的生物制药和工程蓝藻代谢产物的产业化提供了理论基础。     

基因芯片在海洋微藻研究中的应用前景

基因芯片通常指DNA芯片,其基本原理是将大量的寡核苷酸分子固定于支持物上,然后与标记的样品进行杂交,通过检测杂交信号从而获取结果。多年来,我国在医药疾病研究、微生物检测等领域已成功研制出多种基因芯片,取得了骄人的成绩,但在对海洋微藻研究的应用上成果较少。现着力从实际应用的角度阐述基因芯片及其在海洋微藻研究中的应用。     

两种中国南海海绵的化学成分和生物活性研究

本文对采自中国南海的两种海绵(Petrosia sp.和Haliclona sp.)进行了系统的化学成分研究,综合利用各种层析技术(硅胶柱层析、凝胶柱层析)从中分离纯化出14个化合物,并利用波谱技术(IR、UV、NMR)对其结构进行了鉴定。从石海绵(Petrosia sp.)中分离的化合物为:3-isocyanotheonellin(1)、theonellin isothiocyanate(2)、theonellin amine(3)、theonellin formamide(4)和邻苯二甲酸二异丁酯(5);从蜂海绵(Haliclona sp.)中分离的化合物为:renierol(6)、isoquinolinequinones mimosamycin(7)、胆甾醇(8)、麦角甾醇(9)、(24R)-ergosta-7,22-diene-3β,5β,6β-triol(10)、5α,8α-epidioxycholest-6-en-3β-ol(11)、胸苷(12)、胞苷(13)、鲨烯(14)及邻苯二甲酸二异丁酯(5)。在对化合物进行广泛的生物活性筛选时发现:化合物6能有效抑制黄嘌呤氧化酶。化合物1～7,9～10,14是首次从该两种海绵中分离得到。     

条斑紫菜藻红、藻蓝蛋白α和β亚基基因序列测定及分析

为了获得江苏吕泗的条斑紫菜藻红蛋白α(Pea)和β(Peb)亚基、藻 蓝蛋白α(Pca)和β(Pcb)亚基基因的DNA序列,本文对其基因进行了克隆、 序列测定及分析.根据已发表的基因序列(DQ666487.1)设计引物,对提取自 条斑紫菜叶状体的DNA进行PCR和电泳鉴定,产物经测序证实获得藻红蛋白 序列1 357 bp (HM008263.1)和藻蓝蛋白序列1 335 bp (HM008262.1).上述 两段序列与已报道的条斑紫菜相关序列(DQ666487.1)同源性均为99％,与 其它几种紫菜相关序列同源性为88％～98％.两段序列均采用多顺反子转录 策略,排布顺序为5′Untranslated Regions(UTR)- Peb -间隔区- Pea -3 ′UTR 和 5′UTR- Pcb -间隔区- Pca -3′UTR.文中对基因翻译所得氨基 酸序列做了理化参数、功能位点及空间构型的预测.基于对序列开放阅读框 、启动子、Shine-Dalgarno (SD)序列的分析,本文对条斑紫菜分类地位进 行了讨论.