不同进化类型大肠杆菌的适合度频率依赖性

进化实验中使用竞争实验测量两个物种或基因型的相对适合度时, 通常假定两者的适合度差异是恒定的。然而竞争双方的相互作用可能导致适合度差异受到初始相对频率的影响。本研究通过测量两种进化株系的大肠杆菌(Escherichia coli)在不同初始相对频率下的相对适合度, 分析了初始相对频率对相对适合度的影响。结果发现高氮进化株系相对低氮进化株系的相对适合度随其初始相对频率的减小而增加, 表现出显著的负频率依赖。两种株系在培养高氮株系的滤出液中均没有显著的生长, 在培养低氮株系的滤出液中均有生长, 但高氮株系的细胞加倍次数是低氮株系的3倍, 说明导致适合度出现负频率依赖的原因可能是低氮株系的竞争能力较低, 不能完全利用培养基中的资源; 也可能是低氮株系的代谢产物能被高氮株系利用, 产生互养作用。不同的相互作用可能导致不同的初始相对频率与相对适合度间的关系, 因此, 为了更准确地衡量适合度, 进化实验中需要考虑初始相对频率对相对适合度的影响。     

炎症性肠病生物检测器的构建与调试

利用工程改造过的肠道微生物进行无创、便宜便捷的肠道炎症检测、治疗可有效应用于医药行业。肠道炎症通常伴随着肠道中硫代硫酸盐和连四硫酸盐的增加,双组分系统ThsSR和TtrSR是两套分别检测这两种小分子的生物感受器系统。采用荧光蛋白作为指示剂需要复杂的测试仪器,不适用于家用检测环境,而肉眼可见的色素蛋白和有色小分子作为指示剂将可能扩大ThsSR和TtrSR的应用前景。两套系统分别被转入大肠杆菌EscherichiacoliTop10和益生菌E. coli Nissle 1917中,sfGFP信号表达效果证明了这两套系统可用。考虑实际应用,sfGFP被一系列色素蛋白和显色小分子替换,在E. coli Top10中,一系列色素蛋白和紫色杆菌素前体protoviolaceinic acid的显色效果明显,表明了该系统具有用于实际肠道炎症检测的可行性。结果表明,改进后的ThsSR和TtrSR系统能够针对不同浓度的肠道炎症标记物作出相应程度的反应,具备用于家庭环境人体肠道炎症检测的潜力。     

利用自制简易分光光度计定量探究影响蛋白酶活性的元素

描述了一种定量研究酶活性的实验装置和方案。用蛋白酶分解乳蛋白的反应代替原教材中的肝脏研磨液分解过氧化氢的反应，结合自制简易分光光度计，使定量研究酶促反应变得更简单可靠。在比色皿中测量酶与底物混合物的透光度随反应时间的变化曲线，实现蛋白酶活性的定量实时观察；定量研究相同时间、不同温度下酶与底物混合物的透光度变化，描述和交流温度对蛋白酶活性的影响。此外，探讨了进一步降低实验仪器成本的方案，以利于更多的学校进行操作和实施。