基于“以学为中心”的微生物学课程设计的探索与实践

课程建设是解决当前教学问题的着力点,而课程设计是课程建设的重中之重,决定着一门课程能否达成教学目标。本次教学改革依据"以学为中心"的教学理念和"一致性建构"的原则,采用Dee Fink教授的"整合性课程设计"框架,重新设计微生物学课程的学习目标、学习活动和学习测评。尤其是"学习目标"中,不仅涵盖核心知识、学以致用和触类旁通,更强调人性维度、志趣情怀和学会学习。同时运用"对分课堂"教学模式组织教学。课程结束一年后,问卷调查结果显示,学生对达成各学习目标的认同度在64%-87%之间。这说明,"以学为中心"的课程设计一定程度上达到了预期效果,值得进一步探究。     

GL—7ACA酰化酶（C130）β亚基N端氨基酸残基的突变及功能

戊二酰 7 氨基头孢烷酸酰化酶 (即GL 7ACA酰化酶 ,EC .3.5 .1.11)的催化中心通常在 β亚基N端的第一个氨基酸 ,底物亲和标记的研究亦显示N端存在着结合靶点 ,因而该区域的结构可能与酶的功能密切相关。对C130 β亚基N端的 2～ 8位氨基酸残基分别进行了肽段置换和定点突变研究。将N端前 8位肽段置换为来源于Arthrobacterviscosus的青霉素G酰化酶 (PAC)的对应序列后 ,C130酰化酶活力丧失 ;而置换为来源于E .coli的青霉素G酰化酶 (PGA)的对应序列后 ,酰化酶活力仍然保留 ,但Km 值从 0 .44× 10 -3 mol·L-1增大为 0 .5 5× 10 -3mol·L-1,kcat值由 4.92s-1降低为 1.6 4s-1。另对C130 β亚基N端 2～ 4位氨基酸残基作了单点突变 :第 4位的Trp为可能的底物类似物结合位点 ,被变为Tyr后 ,它对底物GL 7ACA的结合能力略为减弱 ,kcat则降低为 2 .2 9s-1;而变为Leu后 ,Km 为 0 .34× 10 -3 mol·L-1,kcat为 3.15s-1;第 3位的Ser变为Met、Ala及Cys后 ,随着Km值逐渐降低 ,kcat也有所降低 ,而S3 M、S3 A突变体的kcat/Km 值比野生型的分别增加了 2 2 .3%和 39.3% ;将活性中心Ser(β1)邻位的Asn(β2 )变为Gln后 ,C130酶活大幅度下降 ,kcat减为 0 .47s-1。上述结果表明 ,C130 β亚基N端的前几个氨基酸残基均可对酶的功能     

利用同源重组建立地中海拟无枝菌酸菌U32染色体的基因置换/中断系统

地中海拟无枝菌酸菌U32是力复霉素SV的工业产生菌,其遗传操作一直是一个难题。在该菌株DNA高效电转化的基础上,利用同源重组的原理,建立了地中海拟无枝菌酸菌染色体的基因置换/中断系统。通过大肠杆菌重组质粒pDK110构建、转化及两步重组筛选,成功地用α淀粉酶基因（amy）取代了地中海拟无枝菌酸菌U32染色体上的3-氨基-5-羟基苯甲酸合成酶基因（ahbas）。第一步单交换和第二步双交换的频率分别是0.5%～0.7% 和 2%。将质粒pDK110变性后转化可显著提高重组频率,在第二步筛选双交换前对单交换重组子进行电击也能够提高其双交换重组的频率。此外,通过转化构建的两端带同源区段的线性DNA片段及一步重组筛选,我们在地中海拟无枝菌酸菌U32染色体的amrD,rifO基因中间插入了阿普拉霉素抗性基因（apr）,其效率约为30～50转化子/μgDNA。     

地中海拟无枝酸菌“硝酸盐效应”的研究进展

地中海拟无枝酸菌"硝酸盐效应"是指发酵基质中的硝酸盐在一定浓度下大幅度促进该菌合成利福霉素,并对初级代谢产生多种影响的现象。针对该效应,本实验室开展了多年的研究,阐明硝酸盐主要通过两个方面促进利福霉素的生物合成:一方面,硝酸盐增加利福霉素生物合成前体的供给(如UDP-葡萄糖、AHBA、丙二酰Co A以及甲基丙二酰Co A等),尤其是通过抑制体内脂肪酸的合成来保障利福霉素前体丙二酰Co A的供给;另一方面,硝酸盐提升利福霉素生物合成酶基因的表达。因此,在充足的利福霉素前体和合成酶系的协同效应下,菌体生成大量的利福霉素。进一步的工作将围绕"硝酸盐效应"的信号分子、信号转导途径以及相关基因的表达调控和翻译后修饰机制等方面展开。     

核糖体bS22、bL37基因的敲除增强分枝杆菌对抗生素的敏感性

近年来,利用冷冻电子显微镜在分枝杆菌(mycobacteria)的核糖体中新发现了两个蛋白：位于30S亚基解码中心附近的bS22和位于50S亚基肽酰转移酶中心附近的bL37。由于这两个蛋白均邻近抗生素与核糖体结合区,推测它们可能会影响相关药物与靶点的结合。因此我们利用同源重组的方法,在野生型耻垢分枝杆菌(Mycolicibacterium smegmatis) mc2155中分别敲除这两个蛋白的编码基因,并测定菌株的生长曲线和对相关抗生素的敏感性。结果表明,与野生型相比,2株敲除株的生长速率均没有显著变化,但菌株ΔbS22相比于野生型对卷曲霉素、卡那霉素、阿米卡星、链霉素、庆大霉素、巴龙霉素和潮霉素B的敏感性增加,菌株ΔbL37相比于野生型对利奈唑胺的敏感性增加,并且这种敏感性的变化通过基因回补均得到恢复。研究结果暗示了核糖体蛋白bS22、bL37作为药物设计靶点的可能性。     

宝鸡地区80 例结肠癌患者发病危险因素研究

目的:探讨宝鸡地区结肠癌患者的发病的高风险因素,为减少宝鸡地区结肠癌的发病率和死亡率采取有效措施提供理论依据。方法:对我院收治的80例结肠癌患者的病史资料进行统计分析,通过收集同期入院的非癌结肠疾病患者作为对照资料,对危险因素进行详细对比,通过单因素分析和Logistics回归分析,得出高风险影响因素。结果:流行病学研究表明,结肠癌发病率随着年龄的增加显著上升,且在发病患者中,男性患者显著多于女性患者(P0.05)。而结肠癌的病灶分布部位表明,乙状结肠癌发病率最高;单一风险因素的研究表明,低膳食纤维饮食、糖尿病史、高血压史、结肠癌家族史、以及结肠炎史都显著影响结肠癌的发病率(P0.05);Logistics多因素分析表明低膳食纤维饮食、糖尿病史、高血压史和结肠癌家族史是结肠癌的主要危险因素(P.0.05)。结论:高血压、糖尿病、结肠癌家族病史以及低膳食纤维饮食是宝鸡地区结肠癌患病的主要风险因素。为控制宝鸡地区结肠癌的发病率,需要针对性的对结肠癌高危人群进行理论指导和及时的筛查与对应干预措施。     

位点特异性重组系统的机理和应用

位点特异性重组酶识别特定的位点形成联会复合体, 并发生DNA链的切割与交换, 实现靶位点之间的整合、切离或倒位. 这一过程由位于重组酶催化活性中心的酪氨酸或丝氨酸向DNA磷酸骨架发起攻击, 形成共价中间体, 不需要高能量辅助因子的参与. 由于位点特异性重组系统具有高效精确的优点, 在基因工程领域得到了广泛的应用. 本文从识别位点的性质、重组酶的组成与结构及催化反应的特点三方面对位点特异性重组的机理进行了全面的阐述, 并对当前重组酶的应用研究之现状、热点及存在的问题作了深入剖析, 并讨论了未来的发展趋势.