Fancm基因敲除小鼠构建及其表型分析

目的构建范可尼贫血通路Fancm基因敲除小鼠,研究Fancm基因缺失对小鼠生理功能,特别是雄性生殖器官的影响。方法采用CRISPR/Cas9技术,获得Fancm基因敲除小鼠。分析FANCM蛋白在野生型和Fancm^-/-小鼠睾丸组织中的表达。统计Fancm^-/-小鼠的出生率、体重、性别比例及子代生育情况,分析血液常规指标。组织形态学研究雄性Fancm^-/-小鼠睾丸生理病理表型。结果敲除Fancm基因ATG区域,获得稳定遗传的C57BL/6背景Fancm^-/-小鼠。Fancm^-/-小鼠睾丸中FANCM蛋白表达完全丢失。Fancm^-/-小鼠无明显的胚胎致死现象,但雌性Fancm-/-小鼠数目显著少于雄性Fancm^-/-小鼠。同窝Fancm^-/-小鼠比较野生型体重无明显区别,部分血常规指标有显著性差异。Fancm^-/-小鼠有明显的生殖能力缺陷。雄性Fancm^-/-小鼠睾丸有显著的发育缺陷,其生精细胞凋亡增加、细胞周期阻滞,影响睾丸发育与精子的生成。结论成功获得稳定遗传C57BL/6背景Fancm^-/-小鼠,Fancm基因参与小鼠的生长发育,特别是雄性生殖器官功能的维持及调控。     

类胡萝卜素在耐辐射奇球菌辐射抗性中的作用

为研究耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)中类胡萝卜素的生化合成基因及其在该细菌抗辐射机制中的生物学作用,通过有机溶剂提取及LC-MS技术分析了D. radiodurans所产类胡萝卜素物质的主要组分,运用PCR及基因同源重组技术,对该菌中类胡萝卜素生化合成途径的八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase,crtB)及八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase,crtI)基因进行了缺失突变,通过表型观察及HPLC定量分析突变株所产类胡萝卜素的组分变化确证突变株构建成功．野生株及crtB 与crtI基因缺失突变株对电离辐射和H₂O₂的敏感性差异比较分析显示,和野生株相比,两种突变株对不同剂量电离辐射和不同浓度H₂O₂的敏感性更强．crtB及crtI基因功能研究表明,这两个关键性合成基因的缺失,导致突变株不能催化合成类胡萝卜素生化合成途径中的重要中间体——番茄红素及一系列下游产物．通过λ原噬菌体紫外线诱导系统、电子自旋共振 (ESR)及DMPO自旋捕集技术,分别在体内和体外评价了其类胡萝卜素的抗氧化能力．结果表明,两种类胡萝卜素对超氧阴离子(O₂^·)及羟自由基(·OH)均表现出较强的清除作用．上述研究结果为探究D. radiodurans的类胡萝卜素合成基因和生物学功能,及类胡萝卜素在D. radiodurans抗辐射机制中的作用提供了新的直接实验证据．     

新疆分离细菌的提取物对λ噬菌体紫外诱导的抑制作用

本研究从我国夏季高温、强辐射的新疆塔里木地区采集样品,进行了细菌的分离、纯化及分类鉴定.用丙酮萃取法抽提39个分离菌株的培养产物,通过高效液相色谱和紫外-可见吸收光谱分析其主要组分;利用λ噬菌体紫外诱导系统研究抽提物清除自由基的能力.高效液相色谱和紫外-可见吸收光谱分析的结果表明多数分离菌株丙酮提取物的主要组分为类胡萝卜素物质.λ噬菌体紫外诱导系统抑制实验结果表明29个菌株的丙酮提取物对λ噬菌体的紫外诱导具有不同程度的抑制作用,抑制率最高达81%.不同菌株之间的比较试验显示不同属细菌的丙酮提取物对λ噬菌体紫外诱导系统的抑制效果存在很大差异,其中以Methylobacterium的抑制作用最强;不同颜色菌株提取物的抑制效果也出现较大差异;Koanria中不同颜色菌株的抑制效果也有类似结果.本文为类胡萝卜素可能是该类细菌具有抗辐射能力的内因之一提供了直接证据.同时,也证实了λ噬菌体紫外诱导系统是一种很好的探讨细菌抗辐射机理的研究模型.     

黑色素及谷胱甘肽通过抑制NF-κB途径的激活可有效抑制H 5N1禽流感病毒感染

我国是H5N1高致病性禽流感频发区.为筛选天然药物用于H5N1禽流感的防治并研究其抗病毒感染的作用机制,本研究选取黑色素及谷胱甘肽（GSH）为候选药物,通过Hoechst 33258荧光染色,观察了禽流感病毒(AIV)感染后的细胞形态变化;细胞凋亡流式细胞术定量分析表明,H5N1 AIV感染可诱导宿主狗肾上皮细胞(MDCK)凋亡,而黑色素及GSH对其具有显著抑制作用(P<0.01);当20 μg/ml黑色素及10 mmol/LGSH共同作用时,抑制率高达89% (P <0.01);采用MTT法检测,黑色素及GSH可增强AIV感染后的宿主细胞存活率;病毒血凝素(Ｈa)基因的RT-PCR检测结果表明,黑色素及GSH可显著降低AIV在宿主细胞内的增殖(P<0.01);一氧化氮（NO）毛细管电泳（CE）激光诱导荧光检测显示,黑色素及GSH均可显著降低病毒感染诱导宿主细胞内的NO释放量(P<0.05);RT-PCR技术结合ELISA方法,分别分析了病毒感染后宿主细胞的诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase,iNOS）、环氧化酶(cyclooxygenase-2, COX-2)及核因子κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB）在mRNA和蛋白水平表达的差异.结果表明,黑色素及GSH可抑制病毒感染诱导的iNOS与COX-2的基因及蛋白的表达 (P<0.05),并进而抑制NF-κB途径的激活(P<0.01),从而可有效抑制H5N1 AIV感染.     

一株产紫杉醇的南方红豆杉内生真菌的分离及分类研究

从生长在湖北的南方红豆杉树皮中韧皮部分离出一批内生真菌,从中获得一株能产紫杉醇的菌株TPF6。对其形态特征的研究以及生理生化特性的测定(b ilog)结果表明,菌株TPF6与链格孢属有很大的相似性;与18SrDNA分析比对表明,菌株TPF6属于链格孢属,并与链格孢属其他种共享95%~99%的保守序列,其中与交链格孢(Alternaria alternata)18S rDNA的保守度高达99%;全细胞脂肪酸分析结果显示,18:2 C IS9、12/18:0 a为TPF6的主要脂肪酸组分,该菌株与链格孢属(Alternaria)相似度最高,SIM值为59.8%。根据分类学研究结果,菌株TPF6属于半知菌门链格孢属,定名为交链格孢(A.alternata)。应用高压液相色谱技术测定结果表明,菌株TPF6发酵液中紫杉醇含量为84.5μg/L。     

一株产紫杉醇的南方红豆杉内生真菌的分离及分类研究

从生长在湖北的南方红豆杉树皮中韧皮部分离出一批内生真菌,从中获得一株能产紫杉醇的菌株TPF6。对其形态特征的研究以及生理生化特性的测定(b ilog)结果表明,菌株TPF6与链格孢属有很大的相似性;与18SrDNA分析比对表明,菌株TPF6属于链格孢属,并与链格孢属其他种共享95%~99%的保守序列,其中与交链格孢(Alternaria alternata)18S rDNA的保守度高达99%;全细胞脂肪酸分析结果显示,18:2 CIS9、12/18:0a为TPF6的主要脂肪酸组分,该菌株与链格孢属(Alternaria)相似度最高,SIM值为59.8%。根据分类学研究结果,菌株TPF6属于半知菌门链格孢属,定名为交链格孢(A. alternata)。应用高压液相色谱技术测定结果表明,菌株TPF6发酵液中紫杉醇含量为84.5μg/L。