CRISPR/Cas9在放线菌合成生物学研究中的应用和发展

放线菌是活性天然产物和抗生素药物的重要来源。利用合成生物学高效地开发其中丰富的天然产物资源,将为加速新药开发奠定坚实的基础。CRISPR/Cas9作为一种多功能基因编辑系统,因其便捷高效而被广泛应用于真核生物的遗传操作。但在原核生物尤其是放线菌中的应用仍处于起步阶段,机遇和挑战并存。本综述总结了目前CRISPR/Cas9系统在放线菌基因编辑和调控,以及活性天然产物的产量提升、生物合成机制解析和资源开发等方面的研究进展。同时,也对该系统在应用中面临的包括重组修复效率低,以及靶向切割效率不足等关键挑战进行了分析,并提出了相应的优化解决方法。随着CRISPR/Cas9在放线菌应用中的不断完善和发展,将极大地推动放线菌的合成生物学研究,促进其中天然产物资源的有效挖掘和应用开发。     

曲靖市沾益区红火蚁发生规律研究

红火蚁Solenopsis invicta Buren是国际最具危险性的入侵性物种之一,传播扩散速度快、适生能力强。云南由于其独特的地理和气候环境,给红火蚁的入侵和发生提供了丰富的栖息环境和食物。本研究对云南高海拔冷凉区域人工草坪条件下红火蚁婚飞有翅蚁、工蚁活动规律,以及蚁巢变化规律进行了系统的调查研究。结果表明,在人工草坪条件下,红火蚁婚飞活动主要发生在每年的5-8月,6月初和8月初为婚飞生殖蚁发生高峰期,婚飞生殖蚁数量分别达到390.33头/1 000 m^2和523.33头/1 000 m^2,分别占到全年婚飞生殖蚁总量的25.19%和33.77%;诱集工蚁数量在6月下旬-7月上旬、8月下旬-9月下旬达到两个高峰,合计诱集数量分别为634.66头/1 000 m^2和1 636.00头/1 000 m^2,分别占到全年诱集工蚁总量的44.59%和17.30%;新增蚁巢数量在6月1日-7月1日、8月16日、9月15日-12月16日、次年3月14日-4月15日为4个增长阶段,新增蚁巢数量分别为9.66个/1 000 m^2、4.33个/1 000 m^2、5.67个/1 000 m^2、2.00个/1 000 m^2、分别占到全年新增蚁巢总数的44.62%、20.00%、26.15%、9.23%。综合婚飞年度规律、全年诱集工蚁数量、活动蚁巢数量和新增蚁巢数量方面的结果,人工草坪条件下,6-9月为红火蚁的活动发生高峰期,结合当地的实际情况,建议每年的4-6月和8-9月采用毒饵与粉剂相结合的方式进行防治,在12月份采用低毒农药灌巢进行防治。     

肠道微生物与人体健康

肠道微生物是寄居于人肠道内微生物的统称。肠道微生物与人体健康密切相关,其研究对人类某些疾病的治疗有指导意义。重点介绍肠道微生物与人类肥胖、高血压和肿瘤及其治疗的关系。     

细胞程序性死亡与帕金森病的相关研究进展

帕金森病发病机制至今未明,近几年研究发现,线粒体依赖性PCD通路的激活在PD发病过程中是不可缺少的,不同形态学表现的细胞死亡形式在帕金森病发病过程中可以共同存在,而所有的这些细胞死亡都归因于PCD共同的上游通路的激活。PCD通路不仅仅是指线粒体介导的caspase依赖性凋亡,还包括非caspase依赖性细胞非凋亡性死亡,比如细胞坏死。这不仅仅是概念上的延伸,更为我们在帕金森病神经保护性治疗上提供了更多的靶点,有助于寻求神经保护的新方法和延缓神经退行性疾病的进程.抗凋亡治疗已经成为帕金森病等神经退行性疾病治疗的新热点,已经证实,caspase抑制剂能够通过抑制caspase的激活,阻止细胞退行性病变。那么将位于caspase执行者上游的Bax作为靶点,抑制Bax的激活与转位,能够产生更为持久显著的神经保护作用。本文综述了近年来相关研究进展。     

龙葵上柑橘木虱存活观察与黄龙病检测

柑橘木虱Diaphorina citri是毁灭性病害黄龙病的媒介,其寄主范围比较严格,仅为芸香科内的一些植物。研究发现,在自然状态下,柑橘木虱成虫可在柑橘园中常见茄科Solanaceae杂草-龙葵Solanum nigrum上停留。对比试验显示,木虱成虫在龙葵上的存活期最长可达45 d,而在假臭草Eupatorium catarium、含水海绵和无水海绵上分别为24 d、9 d和2 d;通过实时荧光PCR检测发现部分龙葵叶片中含有黄龙病病原菌。这些非寄主植物可能有助于柑橘木虱躲避不良环境或长距离迁移扩散,成为柑橘木虱和黄龙病的潜在库源。     

恒河猴外周血单核巨噬细胞体外培养方法的建立

目的建立一种简单、经济、高效的培养恒河猴外周血单核巨噬细胞(monocyte-derived macrophage,MDM)的方法。方法用肝素钠抗凝管采集成年恒河猴(Macaca mulatta)全血,密度梯度离心法分离外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)。同时用无抗凝剂采血管采集同一只猴外周血,自凝后分离血清。将猴PBMCs置于Cell BIND Surface的96孔(0.8×106个细胞/孔)或48孔培养板(3×106个细胞/孔)中,用含不同百分比的猴自体血清或胎牛血清(fetal calf serum,FCS)的RPMI 1640培养液培养24 h后洗弃未贴壁细胞,加入含有猴自体血清或FCS的新鲜培养基继续培养7 d后观察细胞形态学。分化良好的猴单核巨噬细胞贴壁能力强,占据板底大部分区域。胞体形态多样,多数呈长梭形。用巨噬细胞标记受体(CD14)抗体染色判断细胞纯度。并用细菌内毒素(LPS)刺激分化的巨噬细胞,检测巨噬细胞炎性因子的表达。此外,用猴艾滋病毒(SIVmac17E-Br、SIVmac251)和人-猴嵌合体艾滋病毒(SHIV KU-1)感染分化良好的猴巨噬细胞,检测病毒在猴巨噬细胞中的复制。结果在含2%猴自体血清的RPMI 1640培养条件下,大多数(85%)猴单核细胞能在24 h内贴壁,体外分化5~7d后,猴巨噬细胞纯度大于96%。相比而言,含较高浓度(4%,8%或10%)猴自体血清或FCS的RPMI 1640培养基对猴单核细胞的贴壁和分化作用较差。分化良好的猴巨噬细胞对LPS刺激敏感,可产生多种巨噬细胞炎性因子。此外,这些细胞对SIV或SHIV均易感,产生感染性病毒。结论含2%猴自体血清的RPMI 1640培养基适于原代猴单核细胞的贴壁和分化。该方法简单、花费少,无需生长因子,且分化效果好,是培养猴艾滋病毒及开展相关免疫学实验的重要手段。     

酶催化糖基转移反应在改善罗汉果苦味皂苷口味中的应用

罗汉果皂苷Ⅱ是罗汉果嫩果的主要皂苷成分,味道极苦,在罗汉果生产季节的末期大量滞长果(苦果)因为天气原因而产生,这些滞长果因体内的苦味皂苷尚未转化为甜味皂苷而被丢弃;另外,在罗汉果甜苷提取行业中,脱苦工艺同样会产生大量的苦味罗汉果皂苷Ⅱ。但在化学结构上,罗汉果苦味皂苷与甜味皂苷拥有完全相同的苷元部分,仅存在葡萄糖残基数目和位置的差别。该研究通过酶催化糖基转移反应将新的葡萄糖基团引入苦味的罗汉果皂苷Ⅱ中,可以延长其糖链,从而达到改善其口味的目的。该研究从原料选择、糖源选择以及反应温度等多方面考察了反应条件,最终确定的反应最佳条件为纯度在50%以上的罗汉果皂苷Ⅱ、2倍于皂苷重量的淀粉、60 U·g-1罗汉果苦味皂苷的酶、60~65℃反应24 h。经实际罗汉果苦果样品验证了方法的可行性,所获得的产品可以完全消除苦味,并且带有淡淡的甜味,经HPLC-MS确定了所获得的微甜产物为3~6个糖的皂苷混合物。该方法对于目前罗汉果生产中大量出现并被遗弃的嫩果、苦果以及脱苦工艺中产生的罗汉果皂苷Ⅱ而言,是一种潜在的实现废物利用的方法。     

新疆伊犁地区马匹亨德拉病毒脑内感染情况调查

目的检测新疆伊犁地区天然牧场放养马群脑组织中亨德拉病毒（Hendra Virus,HeV）的核酸片段,调查该地区马群中枢神经系统HeV感染流行状况。方法针对HeV高度保守区核蛋白（N）基因设计特异性引物和探针,采用一步法实时荧光定量RT-PCR检测中枢神经系统感染样本中低浓度HeV RNA的方法,检测新疆伊犁草原地区天然放养且未接种HeV疫苗的183例马匹脑组织。结果最低特异性检出浓度可低至2.6×102copies/μL,与其他单股负链RNA病毒如同属的尼帕病毒（NiV）无交叉反应,对183例马脑组织进行一步法实时荧光定量RT-PCR检测,未检出阳性样本。结论初步流行病学研究尚未发现我国新疆伊犁地区天然牧场放养马匹中存在HeV感染的证据,提示该地区短时间内爆发亨德拉病毒感染的可能性小。     

古田山常绿阔叶林凋落量时间动态及冰雪灾害的影响

2006年10月至2009年12月期间,我们通过对古田山24 ha常绿阔叶林动态样地169个种子雨收集器的凋落物进行烘干、分类、称量和数据分析,研究了凋落量的组成特征和时间动态,以及受2008年2月特大冰雪灾害的影响.2007年和2009年凋落量分别为532.05 g/m2和375.17 g/m2,年际变化显著,这与2008年的冰雪灾害有关.2007年古田山常绿阔叶林各组分在凋落量中所占比例依次为:叶(78.99%)>枝(14.69%)>皮(3-33%)>其他(2.99%);叶凋落量中各组分所占比例依次为:常绿阔叶树种叶(78.70%)>落叶阔叶树种叶(12.37%)>针叶树种叶(8.92%),其中甜槠(Castanopsis eyrei)、木荷(Schima superba)、马尾松(Pinus massoniana)和短柄袍(Quercus serrata vat.brevipetiolata)4个优势种年凋落量合计占叶凋落总量的71.36%,它们的动态直接影响着凋落总量的变化格局.凋落量高峰发生在春季(4月)和秋冬季(10月末至12月初),其中总凋落量、叶凋落量动态呈双峰型,枝条凋落量和树皮凋落量动态为不规则峰型,其他凋落量动态为单峰型.冰雪灾害后总凋落量、叶凋落量、枝条凋落量显著减少(P<0.05),其中甜槠、杨梅叶蚊母树(Distylium myricoides)叶凋落最显著减少(P<0.05)、木荷叶凋落量减少达到边缘显著水平(P<0.1),这也反映了冰亏灾害期间森林群落的受损情况.其他凋落量(主要成分为虫粪)在4B份增加极其显著(P<0.01),说明灾后植物的枝叶出现了补偿性生长.