一碳气体利用微生物及其基因工程改造

一碳气体主要包括CO、CO_(2)和CH_(4)等,这些气体来源于陆地生物活动、工业废气以及气化合成气等,其中CO_(2)与CH_(4)是温室气体,对全球气候变化有着重要的影响。利用微生物进行一碳气体生物转化既可以解决废气排放的问题,又能生产燃料及多种化学品。近年来,运用CRISPR/Cas9等基因编辑技术对一碳气体利用微生物进行改造,是提高它们的产物得率、增加产物类型的重要途径。本文主要围绕甲烷营养菌、自养乙酸菌、一氧化碳营养菌等一碳气体利用微生物,综述了其生物学特性、好氧和厌氧代谢途径、代谢产物,以及常用的基因编辑技术(利用同源重组的基因中断技术、二类内含子ClosTron法、CRISPR/Cas基因编辑及以噬菌体重组酶介导的DNA大片段引入等)在它们中的应用,为后续相关研究提供参考。     

西红花酸治疗DHT诱导的PCOS小鼠的机制研究

目的:观察西红花酸对双氢睾酮(Dihydrotestosterone,DHT)诱导的多囊卵巢综合症(Polycystic ovarian syndrome,PCOS)小鼠的疗效并探讨其作用机制。方法:妊娠15-18天给予孕鼠皮下注射DHT诱导子代雌鼠PCOS模型。待子鼠8周龄后,随机选择一半数量的PCOS小鼠连续4周西红花酸灌胃,作为西红花酸给药组(n=18)。给药期间检测体重和动情周期,待小鼠16周龄左右,通过眼球取血后处死,取出下丘脑、卵巢。采用HE染色观察卵巢组织的病理改变;ELISA试剂盒检测血清中雌二醇(Estradiol,E2)、睾酮(Testosterone,T)、孕酮(Progesterone,P4)、促黄体生成素(Luteinizing hormone,LH)、卵泡刺激素(Follicle-stimulating hormone,FSH);采用免疫组化、Western blot和实时荧光定量PCR法检测下丘脑的前腹侧视旁核(Anteroventral periventricular,AVPV)、弓状核(Arcuate,ARC)的kisspeptin以及视前区(Preoptic area,POA)里Gn RH的表达水平。结果:与对照组相比,PCOS小鼠卵巢与体重的比值上升了22.56%±6.77%,动情周期延长,卵巢内出现大的空泡,闭锁卵泡数量增加了138.74%±33.22%,窦状卵泡、成熟窦状卵泡和黄体数量分别减少了38.80%±4.69%、56.35%±7.32%和63.77%±7.25%,血清中E2、P4和FSH水平分别降低了40.99%±2.69%、56.91%±5.25%、和38.80%±4.69%,而T、LH水平分别升高了43.23%±4.70%和148.46%±28.16%,下丘脑中AVPV中kisspeptin神经元表达减少,ARC中kisspeptin神经元表达增多,POA中Gn RH神经元减少,而以上情况能够被西红花酸改善。结论:西红花酸分别通过促进和抑制下丘脑AVPV核和ARC核团的kisspeptin表达改善PCOS的病理变化。