合成生物学在环境有害物监测及生物控制中的应用

随着合成生物学各项技术的日益完善和遗传元件的逐渐丰富,合成生物学在环境污染物处理领域已崭露头角。如何简单快速、灵敏准确地对污染物进行原位动态监测和分析,同时避免重组工程菌可能造成的社会风险和与之相伴的生物安全问题,已经成为合成生物学面临的新的重要挑战。结合目前全细胞微生物传感器和生物控制系统取得的进展,重点介绍了合成生物学在环境有害物监测和生物控制中的应用,并探讨了其未来的发展方向。     

鳜早期发育阶段骨骼肌纤维的增生与肥大生长

骨骼肌是鱼体的主要组成部分,也是衡量鱼体生长发育的重要指标.为了解鳜(Siniperca chuatsi)早期发育阶段骨骼肌纤维的生长发育特征,通过制作孵化后1 ～41日龄个体骨骼肌背右侧第一肌节石蜡切片,利用图像分析软件统计该肌节中肌纤维的数目和面积,分析了鳜骨骼肌纤维的增生和肥大生长特征.结果表明,鳜早期发育阶段骨...     

鳜胰岛素样生长因子-ⅠcDNA全长克隆及组织表达分析

采用RT-PCR、cDNA末端快速扩增法(RACE)等技术克隆了鳜(Siniperca chuatsi)肝组织胰岛素样生长因子-I(IGF-I)cDNA全长序列.结果表明,鳜IGF-I cDNA全长1 784 bp,包括5'端非翻译区233bp,3'端非翻译区990 bp和开放阅读框561 bp,共编码186个氨基酸;...     

中国大陆尼罗罗非鱼引进群体间遗传关系分析

为了从分子水平上评价中国大陆尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）主要引进群体间遗传关系、遗传分化及基因流状况,研究利用12对多态性微卫星引物,以埃及土著群体为对照组,分析中国大陆尼罗罗非鱼9个代表性引进群体的遗传关系。结果显示:①群体间四种遗传距离[D_A、D_C、D_SW和（δμ）2]同时表明,USA群体和EGY群体间的遗传距离最小[D_A=0.2174,D_C=0.4140,D_SW=0.8769,（δμ）2=22.6904];D_A和D_C表明GD群体和XJF群体间遗传距离最大（D_A=0.5851,D_C=0.6789）;D_SW和（δμ）2表明USA群体与XJF群体间遗传距离最大[D_SW=4.0907,（δμ）2=138.18]。② EGY群体和GD群体间遗传分化最小（F_ST=0.0326,R_ST=0.0337）,XJF群体和LY群体间遗传分化最大（F_ST=0.2098,R_ST=0.2655）。所有成对群体间均存在显著的遗传分化（P < 0.05）。③群体间系统树显示,WY群体、GD群体、EGY群体和USA群体被聚为一类,BL群体、LY群体和EW群体被聚为一类,JNM群体和GLD群体被聚为一类,XJF群体位于独立的分支;贝叶斯聚类分析将10个群体划分为2类,XJF、BL、LY、EW群体被归入第一类,WY、GD、EGY、USA、GLD和JNM群体被归入第二类。分子方差分析和主成分分析支持了系统树和贝叶斯聚类分析的结果。④根据成对F_ST值和R_ST值估算的群体间历史基因流平均值分别为2.4427和2.1983。群体间近期基因流检测结果显示,各群体中发生第一代迁移的个体数在0-7个,占样本数的0-23.3%。总体而言,我国尼罗罗非鱼引进群体间遗传分化显著,群体间存在一定程度的历史基因流和近期基因流。研究结果为开展我国尼罗罗非鱼引进群体的种质资源保护和综合利用提供了科学依据。     

马铃薯致病疫霉研究进展

马铃薯致病疫霉(Phytophthora infestans)属卵菌纲(Oomycetes)霜霉目(Peronosporales)腐霉科(Pythiaceae)疫霉属(Phytophthora),是马铃薯和番茄晚疫病病原菌。由于晚疫病对马铃薯生产的毁灭性和严重性,对致病疫霉的研究一直是关注的重点。本文首先对病害引起的症状、发生特点及流行规律进行阐述,对有性生殖发生的遗传规律和多种交配型共存的大环境下病原菌群体结构变异特点进行归纳总结。随着2009年致病疫霉基因组测序的完成,本文比对了疫霉属目前已完成测序各个种的基因组学特点,介绍了致病疫霉在效应子克隆方面的研究进展及线粒体基因组研究现状,阐述了功能基因组学的两个重要技术:高密度遗传连锁图谱(high density linkage mapping)和全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),及其在挖掘致病疫霉重要功能基因上的应用。本文有助于了解致病疫霉研究热点及后续突破方向,可为深入解析致病疫霉的功能基因及致病机制提供参考,对开发马铃薯晚疫病菌药物靶标及预测病害的大规模流行趋势也具有重要意义。     

波形蛋白介导猪繁殖与呼吸综合征病毒感染Marc-145细胞作用的初步研究

为了研究波形蛋白在介导PRRSV感染过程中的作用,根据GenBank中已发表的波形蛋白序列,设计特异性引物,利用RT-PCR方法从Marc-145细胞中扩增目的基因,克隆入pET-28a,转化表达菌BL21(DE3)中进行诱导表达,用SDS-PAGE和Western blot鉴定表达产物,将表达产物纯化后免疫BALB/c小鼠制备血清,用病毒阻断实验验证PRRSV与波形蛋白及其抗体的关系。用ELISA方法确定了重组波形蛋白与PRRSV结构蛋白N蛋白和囊膜蛋白GP5蛋白之间的关系。结果表明,成功的从Marc-145细胞中扩增出全长的波形蛋白基因,将其克隆入pET-28a,诱导后得到高效表达,表达蛋白纯化后免疫小鼠抗体效价达到105,病毒阻断实验表明波形蛋白能部分阻断PRRSV感染,其抗血清能完全阻断PRRSV感染。ELISA结果表明波形蛋白能与N蛋白结合而不与GP5蛋白结合。此结果为PRRSV感染的细胞的受体机制增添了新的内容,为PRRSV感染过程中受体间的相互作用关系研究奠定基础。     

闽江和漓江暗鳜mtDNA控制区序列差异分析

为解决暗鳜(Siniperca obscura)在分类上的争议,利用PCR和直接测序法分析了闽江和漓江13尾暗鳜mtDNA控制区的序列差异。在长度813bp的同源序列中,共发现71个变异位点,占分析位点总数的8.73%;定义了11个单倍型,其中闽江群体7个,漓江群体4个,两群体之间没有共享单倍型,且有37个鉴别位点。两群体间的核苷酸歧义度(Dxy)为5.421%±1.129%。分子方差分析(AMOVA)得出两群体间的固定指数(Fst)为0.852(P<0.001)。构建的NJ亲缘关系树中,闽江暗鳜和漓江暗鳜各自组群,明显分为两支。这些表明闽江和漓江暗鳜群体之间出现了显著的遗传分化,其分化可能与南岭山脉的隆起形成有关。     

寒冷诱导产热时大鼠棕色脂肪能量代谢相关蛋白谱的变化

棕色脂肪组织(BAT)的生理作用与白色脂肪显著不同,它以产热的形式释放能量而不是将能量以ATP的形式储存．线粒体是在能量代谢和维持细胞稳态中具有重要功能的细胞器．为了更好地了解棕色脂肪中的能量代谢过程,运用双向电泳及质谱相结合的技术,分离了大鼠白色和棕色脂肪线粒体,对其差异蛋白质谱进行了系统分析和鉴定．参与脂肪和氨基酸代谢、三羧酸循环及线粒体呼吸链的蛋白质在棕色脂肪线粒体中的表达明显高于白色脂肪线粒体,在寒冷诱导下这些蛋白质的表达进一步上调．此外,参与辅酶Q合成的一系列COQ 基因在棕色脂肪中经寒冷适应后表达明显上调．该研究表明,辅 酶Q合成的增高在非颤栗性产热中具有重要作用,为进一步了解棕色脂肪特异性的能量代谢提供了新的思路．     

嗜盐菌耐盐机制相关基因的研究进展

嗜盐微生物能够在高盐环境中生存,其耐盐机制一直是微生物学家研究的热点。目前嗜盐微生物耐盐机制的研究主要集中在细胞吸K+排Na+作用、胞内积累小分子相容性溶质及嗜盐酶的氨基酸组成特性三个方面。文章从基因水平综述了嗜盐菌的耐盐机制,并对其在高盐废水处理上的应用进行讨论与展望。     

简化cDNA末端快速扩增技术测定基因Ⅲ、Ⅵb和Ⅶ d型新城疫病毒基因组末端序列及分析

[目的]简化cDNA末端快速扩增技术(Rapid amplification of cDNA ends,fLAcE)流程,测定基因Ⅲ、VIb)和VIId型新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)基因组两侧末端序列,并对NDV的leader和trailer进行分析.[方法]利用T4 RNA连接酶将特定寡聚核苷酸片段的连接于病毒基因组RNA和eDNA,再利用RT-PCR或PCR方法对病毒基因组的末端进行快速的扩增.[结果]建立一套操作简单、低成本、可重复性高的RACE方法,测定了三种基因型5株NDV 3'末端leader和5'末端trailer序列比对分析.[结论]本实验测定的鹅源VII型毒株JS/7/05/Ch基因组的15,184 nt由一个T变为了C,5'端trailer与3'端leader的连续互补序列由8 nt变为12 nt,而其它4株基因Ⅲ型和VI型NDV均未发现该突变.通过RNA的二级结构分析,NDV基因组和反向基因组RNA的3'末端形成一个发卡结构.JS/7/05/Ch等3株NDV U→C(T→C)的突变位于发卡环上,不影响二级结构的形成,发卡环的RNA序列突变为3'-UCUC-5',与基因组3'端发卡环的3'-UCUUA-5'相似,推测可能影响了基因组RNA的复制速度.