微生物水泥相关酶的研究进展

微生物诱导碳酸钙沉积(microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP)是微生物通过新陈代谢在其周围微环境中形成碳酸钙沉积的一种自然现象,根据其原理目前研发出了“微生物水泥”。因其具有绿色环保、经济高效的特点,已成为生物、土木、环境等领域的研究热点。文中就与微生物水泥密切相关的关键酶——脲酶、碳酸酐酶的研究进展进行了系统综述,主要包括两种酶的基因、蛋白结构、调控机制、工程菌的构建以及脲酶与碳酸酐酶在MICP过程中的协同关系等,并对MICP未来的发展作出展望。在现有研究基础上,借助生物信息学、合成生物学等前沿技术,开发能适应广泛环境、高性能的生物水泥,这将开启MICP研究的一个新阶段。     

奶牛α干扰素在毕赤酵母中的分泌表达及其生物活性测定

提取经新城疫病毒诱导培养的奶牛外周血淋巴细胞总RNA,应用RT-PCR方法扩增出奶牛α干扰素成熟蛋白基因,然后将特异性片段连接到pMD18-T载体,测序结果表明,扩增片段为牛α干扰素成熟蛋白序列,与Genebank上发表的α1干扰素序列同源性为98%。然后将特异性片段连接到含分泌信号肽序列的Pichiapastoris表达载体pPICZαA上,将重组质粒经SacI酶切线性化后电转化导入毕赤酵母菌株X-33。转化子经PCR分析鉴定后利用甘油增菌和甲醇诱导,实现了BoIFN-α在毕赤酵母系统中的分泌表达。SDS-PAGE结果显示表达产物分子量约为23kDa,比其推导结果(20kDa)略大,推测可能是因为表达产物发生了一定程度的糖基化。细胞病变抑制法结果表明,重组牛IFN-α具有较高的干扰素活性,约为4.1×10⁵U/ml,经微量蛋白测量仪测得,其表达量约为80μg/ml,比活为5.1×10⁶U/mg。     

猪细小病毒VP2蛋白主要抗原域间接ELISA方法的建立

将已获得的含猪细小病毒VP2蛋白主要抗原域编码基因VP2I重组酵母菌株在优化的条件下进行诱导表达,表达产物蛋白含量达227.6μg/ml,在此基础上以重组蛋白作为包被抗原初步建立了检测猪细小病毒抗体水平的间接ELISA方法,并对该方法进行了优化,结果表明抗原最佳包被浓度5.69μg/ml,而血清最佳稀释倍数为1∶80.阳性标准初步定为:OD待测样品＞0.5,且OD待测样品/OD阴性血清＞2.0.采用iVP2I-ELISA对猪血清样品进行检测,结果显示iVP2I-ELISA与HI试验的符合率为97.2%,与国外同类试剂盒的符合率达到91.2%.     

多态T 波区间检测技术的研究

目的:利用小波变换进行T波区间的检测。方法:在23尺度上通过模极大值法定位R波。在24尺度上首先根据R峰以及T波起点和终点的经验值确定起始T波区间。然后对每个心拍在此区间上找到T波的模极大值,根据模极值的个数和正负顺序确定T波波形的形态。由于不同形态的T波对应不同的T波起点和终点的检测方法,实现T波区间的分类检测,提高T波检测的精确度。由于本文算法是作为T波交替检测的前期工作,为了验证算法的准确率,采用了QT数据库中的部分记录进行了仿真,评价实验结果。结果:仿真实验证明了本文算法能正确地分辨出每个T波的形态,并在此基础上得到较为准确的T波区间。结论:本文采用模极大值算法根据T波的不同形态进行T波区间的分类检测,检测结果比较理想,且计算简单,较易实现。     

利用流式细胞仪分选拟南芥根尖发育早期非根毛细胞

建立了应用流式细胞仪分选植物特定类型细胞的方法。以拟南芥（Arabidopsis thaliana）Wer：：GFP转基因株系为材料,用激光共聚焦显微镜鉴定GFP的表达位置,采用酶解法制备拟南芥根尖原生质体,应用流式细胞仪荧光激活细胞分选技术（FACS）分选收集GFP阳性细胞,并提取细胞的RNA。结果表明,Wer：：GFP转基因株系仅在根表皮发育早期的非根毛细胞中表达GFP;利用酶解法制备的根尖原生质体数目较多;从FACS分选收集的细胞中提取的RNA质量较好,可用于研究特定类型细胞的基因表达谱。应用流式细胞仪分选拟南芥非根毛细胞的方法为研究植物特定类型细胞的基因表达谱及基因功能奠定了技术基础。     

利用流式细胞仪分选拟南芥根尖发育早期非根毛细胞

建立了应用流式细胞仪分选植物特定类型细胞的方法。以拟南芥(Arabidopsis thaliana)Wer::GFP转基因株系为材料,用激光共聚焦显微镜鉴定GFP的表达位置,采用酶解法制备拟南芥根尖原生质体,应用流式细胞仪荧光激活细胞分选技术(FACS)分选收集GFP阳性细胞,并提取细胞的RNA。结果表明,Wer::GFP转基因株系仅在根表皮发育早期的非根毛细胞中表达GFP;利用酶解法制备的根尖原生质体数目较多;从FACS分选收集的细胞中提取的RNA质量较好,可用于研究特定类型细胞的基因表达谱。应用流式细胞仪分选拟南芥非根毛细胞的方法为研究植物特定类型细胞的基因表达谱及基因功能奠定了技术基础。     

基于支持向量机的室颤信号检测算法

目的:实现室颤信号与非室颤信号的分类,进而实现室颤信号的检测。方法:本文引入了一种基于支持向量机(Support Vec-tor Machine,SVM)和改进的越限区间算法(TCI)的新算法,其中支持向量机在处理分类和模式识别等问题中具有很大的优势。该算法采用4s的滑动窗技术,并利用改进后的越限区间算法(Threshold Crossing Interval,TCI)方法提取心电信号的特征。新算法的实现如下:在每一滑动窗内采用改进的后的绝对值阈值,计算中间2s内的平均越限间隔值。并以此TCI值作为特征参数,输入一个预先设计好的二分类支持向量机中,从而实现分类。结果:成功实现了室颤信号的检测,通过计算该方法的灵敏度、精确度、预测性和准确度且与其他方法相比较,可知此新算法总体可靠性优于其他方法。结论:该算法能够实现室颤信号的实时监测,且简单易行,易于实现,较适合实时的心电监测以及除颤仪器。     

不同光合类型牧草对干旱-复水的光合生理响应及生长适应策略

基于干旱频率增加、强度增大这一全球降水变化背景, 探究干旱-复水条件下不同功能群(C₃和C₄)植物的光合生理响应及生长适应策略有助于预测降水格局变化条件下草地的植被组成和生态系统功能。该研究采用盆栽实验, 以松嫩草地生长的一年生C₃ (4种)和C₄ (3种)牧草为实验材料, 设置了对照、中度干旱和重度干旱3个水分处理水平, 在干旱末期及复水期对植物进行气体交换、生物量和比叶质量的测量。在干旱条件下, 各物种净光合速率和气孔导度均呈下降趋势, 水分利用效率呈上升趋势。干旱对不同植物光合指标的影响存在功能群差异, 随干旱程度的增加C₄植物逐渐丧失光合优势, 重度干旱对C₄植物净光合速率的影响较C₃植物更加明显。由于干旱条件下C₃植物光合固碳主要受气孔限制而C₄植物主要受代谢限制, 因此复水后C₄植物净光合速率恢复速度较C₃植物慢。干旱条件下, 各物种的生物量降低, 根冠比和比叶质量升高, 干旱对C₃植物各生长指标的影响均大于C₄植物; 复水处理后, C₃植物生物量随干旱强度增加呈下降趋势, 而C₄植物的生物量与对照相比无显著差异。     

超声波辅助提取山茱萸多糖的实验研究

在单因素实验基础上,采用正交设计和方差分析,研究超声时间、提取温度、料液比对山茱萸多糖提取得率的影响,以山茱萸多糖提取得率作为评价指标,筛选出最佳提取条件为:超声波预处理40 min,提取温度80℃,料液比1∶30。在此条件下,山茱萸多糖平均提取得率为5.29%;超声法提取与传统热水醇沉法比较,山茱萸多糖提取得率无显著性差异,但耗能较少,提取效率更高。超声波辅助提取法可作为山茱萸多糖提取的一种有效方法。     

猪细小病毒VP2蛋白主要抗原域间接ELISA方法的建立及初步应用

将已获得的含猪细小病毒VP2蛋白主要抗原域编码基因VP2I重组酵母菌株在优化的条件下进行诱导表达,表达产物蛋白含量达227.6μg/mL,在此基础上以重组蛋白作为包被抗原初步建立了检测猪细小病毒抗体水平的间接ELISA方法,并对该方法进行了优化,结果表明抗原最佳包被浓度5.69μg/mL,而血清最佳稀释倍数为1:80。阳性标准初步定为：OD待测样品＞0.5,且OD待测样品/OD阴性血清＞2.0。采用iVP2I-ELISA对猪血清样品进行检测,结果显示iVP2I-ELISA与HI试验的符合率为97.2%,与国外同类试剂盒的符合率达到91.2%。