皮肤类器官的构建、功能及其应用研究进展

皮肤类器官作为一种新型的类器官模型,不仅能高度模拟皮肤组织的生理结构和功能,更好地在不同体外环境下还原较真实的皮肤生态,还可以应用于皮肤发育研究、皮肤疾病病理研究及药物筛选等领域。在干细胞研究中,皮肤类器官模型可以在特殊的生境下对具有特定功能的皮肤细胞及其附属物进行重建和改造,以弥补现有体外皮肤模型在结构、功能等方面的不足。基于此,皮肤类器官将会在皮肤再生、组织修复、药物筛选及医学美容等方面扮演越来越重要的角色。本文详述了皮肤类器官构建中所参与的细胞来源及近年来的应用,并对未来皮肤类器官的发展与优化做出了展望。     

生物净化废气技术的进展

生物技术以其能在常温常压下将污染物降解为无毒无害的简单物质、无二次污染、运行费用低等优点,目前已应用于许多废气处理,并已经形成了一套关于可生化气体的净化原理和工业应用经验的重要体系。文中介绍了生物技术处理污水处理厂、养殖场排放的恶臭气体、工厂排放的硫化物的发展,并分析了解决生物膜堵塞的途径,以及分子生物学在废气生物处理中的应用研究,提出生物净化废气技术的发展方向,期待该技术在国内能得到更广泛的应用。     

生物净化废气技术的进展

生物技术以其能在常温常压下将污染物降解为无毒无害的简单物质、无二次污染、运行费用低等优点,目前已应用于许多废气处理,并已经形成了一套关于可生化气体的净化原理和工业应用经验的重要体系。文中介绍了生物技术处理污水处理厂、养殖场排放的恶臭气体、工厂排放的硫化物的发展,并分析了解决生物膜堵塞的途径,以及分子生物学在废气生物处理中的应用研究,提出生物净化废气技术的发展方向,期待该技术在国内能得到更广泛的应用。     

净化低浓度大风量恶臭气体的生物滴滤池中生物膜研究

采用内装塑料片、塑料丝、海绵块的中空鱼网状塑料球为填料的生物滴滤池,对某垃圾压缩站产生的低浓度大风量的含氨臭气进行了近1年的连续脱臭试验。研究了有关的净化效果与生物膜特性。在进口氨气浓度0.8mg/m3～1.5mg/m3,风量8000m3/h,停留时间2.5s,氨气去除率为90%以上,达到国家一级排放水平。系统添加营养液时净化效果从75%提高到90%。3种填料的生物膜量、脱氢酶活性及硝化活性速率的排列顺序是:塑料片>塑料丝>海绵,并从工艺及填料方面探讨进一步提高净化效果的技术措施。     

益生菌在血糖调控中的作用

随着经济及生活水平的提高，营养过剩导致营养代谢疾病中2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）发生率骤增。患者血糖升高及并发症严重降低生活质量，增加经济负担。现行降糖药存在局限性和副作用，而益生菌具有安全、经济和有效等特点，并且能够降血糖和减轻并发症等。益生菌在糖尿病预防、治疗和重塑肠道微生态健康方面具有良好的应用前景，逐渐成为糖尿病防治的研究热点。虽然益生菌有望攻克糖尿病，但是调控血糖的机制需要更加深入的研究。本文综述了益生菌调控血糖的应用及机制研究、发展趋势与前景及挑战，为调控血糖微生态制剂的开发提供理论基础。     

中华按蚊α-羧酸酯酶AsAe7的异源表达、纯化与结晶

【目的】羧酸酯酶(carboxylesterase,COE)是昆虫体内一类重要的解毒酶,与昆虫的抗药性相关。本研究旨在对中华按蚊Anopheles sinensis羧酸酯酶Ae7(Asae7)进行初步晶体学研究,为解析As Ae7的空间结构及探讨其分子功能奠定基础。【方法】首先对Asae7进行生物信息学分析,然后进行分子克隆,并利用原核表达系统在体外对Asae7进行重组表达;结合Ni-NTA金属螯合层析和葡聚糖凝胶层析方法纯化融合表达蛋白;通过葡聚糖凝胶层析和化学交联结果分析As Ae7的聚合状态;采用坐滴气相扩散法对As Ae7进行结晶筛选。【结果】生物信息学分析表明,As Ae7是亲水性蛋白,分子量为61.053 k D,无跨膜区和信号肽;3D结构预测结果分析显示,As Ae7采取的是α/β-水解酶超家族折叠模式。多序列比对结果表明,在不同昆虫中Ae7蛋白具有高度保守性。分子克隆得到中华按蚊As Ae7的编码基因Asae7序列,大小为1 626 bp。成功构建重组质粒p ET28aAsae7;在大肠杆菌Escherichia coli中表达的融合蛋白As Ae7主要分布在上清中。通过镍柱亲和层析和凝胶过滤层析纯化出了高纯度且稳定的目的蛋白;通过凝胶过滤层析和化学交联获得纯化的As Ae7主要呈单体状态;同时通过晶体筛选获得了As Ae7的晶体。【结论】运用结晶学的方法初步获得了As Ae7的晶体,为后续解析As Ae7的晶体结构以及在原子分辨率水平上直观阐释As Ae7参与代谢抗性的分子机制奠定了基础。     

中华按蚊谷胱甘肽-S-转移酶E6(AsGSTE6)的表达纯化与结晶

【目的】对中华按蚊Anopheles sinensis谷胱甘肽-S-转移酶E6(As GSTE6)进行初步晶体学研究,为深入研究其空间结构奠定基础。【方法】利用生物信息学软件,首先对中华按蚊As GSTE6进行生物信息学预测和分析;然后进行分子克隆,构建重组子p ET28a-As GSTe6;利用大肠杆菌Escherichia coli原核表达系统进行诱导表达;采用Ni-NTA金属螯合层析和葡聚糖凝胶层析的方法对重组蛋白进行纯化;通过葡聚糖凝胶层析和化学交联的结果分析蛋白的聚合状态;运用坐滴蒸气扩散法对重组蛋白进行结晶筛选。【结果】生物信息学分析结果表明,As GSTE6分子量为25.28 k D,无信号肽和跨膜区,是亲水性蛋白;三级结构预测结果显示,As GSTE6主要由一个小的βαβαββα折叠模式的N端结构域和一个大的全螺旋的C端结构域组成。多重序列比对结果表明,在不同昆虫中GSTE6具有高度保守性。分子克隆得到中华按蚊As GSTE6的编码基因As GSTe6序列,大小为672 bp。在大肠杆菌中As GSTE6主要在上清中有大量表达,为可溶性表达;通过镍柱亲和层析和凝胶过滤层析纯化出了高纯度且稳定的As GSTE6重组蛋白;凝胶过滤层析结合化学交联的结果证实体外纯化的融合蛋白As GSTE6主要呈二聚体状态;通过晶体筛选获得了As GSTE6的晶体。【结论】运用结晶学的方法获得了As GSTE6的晶体,这为后续解析As GSTE6的三维结构奠定了基础。     

卷叶贝母法尼基焦磷酸合酶基因的克隆及表达分析

为了探究卷叶贝母(Fritillaria cirrhosa)法尼基焦磷酸合酶基因(FcFPPS)是否参与甾类生物碱合成、萜类合成等代谢过程,该研究基于转录组测序结果,通过PCR技术克隆卷叶贝母FPPS基因(FcFPPS)开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)序列,运用生物信息学方法对该基因进行分析,预测其编码蛋白的结构与功能,并通过qRT-PCR检测FcFPPS基因在野生鳞茎和再生鳞茎(通过激素组合刺激获得的组织培养物)中的表达情况,以及利用煎煮法测定野生鳞茎和再生鳞茎的总生物碱含量。结果表明:获得了1 059bp的FcFPPS ORF片段,编码352个氨基酸,并与NCBI上公布的麝香百合、虎眼万年青、春兰等植物FPPS蛋白的相似性在85%以上;对FcFPPS蛋白的二级、三级结构预测发现FcFPPS蛋白主要由α螺旋构成;qRT-PCR与总生物碱含量测定结果显示FcFPPS基因的表达水平与总生物碱含量的变化趋势一致,都是再生鳞茎高于野生鳞茎。FcFPPS蛋白质特征区及同源性等生物信息学分析结合qRT-PCR的测定结果证明FcFPPS可能是一个有生物学功能的蛋白质,这为后续利用基因工程手段提高卷叶贝母中生物碱含量奠定了理论基础。     

城市污水厂除臭技术的应用综述

对目前国内外污水厂除臭技术的现状进行了综述, 介绍了目前应用于城市污水厂恶臭污染治理的多种技术, 并对其优缺点进行比较。分析结果表明, 水洗法和喷淋法简单易行, 但对臭气的去除率较低; 药剂吸收法和活性炭吸收法可以达到较好的去除效果, 但是运行费用较高; 而生物除臭法对臭气的去除率高、运行费用低、无二次污染, 是一种较为经济有效的除臭技术, 也是今后污水厂除臭技术的主要发展方向。     

浙南大罗山天河水库浮游植物群落结构的季节变化及对水质的指示作用

为了探究浙南地区山区水库浮游植物群落结构的季节变化及水质状况,于2019年2月—2020年1月对位于温州大罗山天河水库的浮游植物群落结构和水体理化因子进行了调查分析。结果表明: 天河水库浮游植物隶属于7门60属89种,全年浮游植物平均丰度为2.02×10⁵ cells·L^-1,年均生物量为0.26 mg·L^-1。硅藻门在全年均占优势,绿藻门在春、秋季占优势,而蓝藻门仅在夏季占优势,裸藻门和甲藻门在全年均有出现,隐藻门在秋、冬季均有出现,但不占优势。全年主要优势种有颗粒直链藻、尖针杆藻、隐头舟形藻、美丽星杆藻、假鱼腥藻、小新月藻、二角盘星藻、二角多甲藻、圆筒锥囊藻、卵形隐藻。冗余分析(RDA)显示,水库的水温、总氮、化学需氧量(COD_Mn)和 pH值是浮游植物群落结构的主要影响因子。分别运用Shannon指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数,并结合浮游植物的丰度、优势种及综合营养状态指数分析了水体污染情况和富营养程度, 结果显示,天河水库水体介于寡污染到清洁水体带之间,为贫-中营养型水体。