生物质多糖的高效降解与降解酶（系）的精确定制

自然界中多糖类生物质资源十分丰富,然而其复杂的抗降解屏障限制了生物转化的进程.近年来,随着生物质多糖结构的快速解析以及大量多糖降解酶的鉴定研究,针对不同底物结构或产物需求,仿制高效微生物多糖代谢途径,精确定制多糖降解酶系,促进生物质高效转化已成为可能.本文分析中性多糖(纤维素和木聚糖)、碱性多糖(几丁质和壳聚糖)以及酸性多糖(褐藻胶)的精细结构组成与基团性质,总结3类多糖主要降解酶的活性架构特征及其底物精确结合模式.文章还阐述蛋白质工程设计与定制策略,针对酶分子不同功能区的分析,可为酶分子的功能快速设计与改造提供靶点,以获得适宜于工业应用的高效酶分子,此外,根据微生物胞外降解酶系的降解次序与协同关系,可基于应用需求精确定制复杂多糖降解酶系,实现生物质的高效与高值降解转化.     

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<正>古大麦病毒RNA序列揭示了十字军东征路径英国华威大学已成功完成从750年历史大麦颗粒提取的大麦条纹病毒(BSMV)的RNA序列绘制工作。这个大麦颗粒是在现代埃及尼罗河区域附近发现的。这个远古的RNA序列之前从未进行测序,原因是RNA较DNA降解速度更快。然而,在极端干燥环境下,例如Qasr Ibrim或Lower Nubia等大麦发现地,RNA得以完整保存。     

气相色谱法对工程菌TEM—1降解率的定量分析

随着工业的发展,工业生产的废水对环境的污染日趋严重,生态平衡正受到严重的威胁,现已受到各国政府及科学家们的关注。利用工程菌处理工业污水和废水是近年新发展起来的新技术。本文报道了通过气相色谱法定量分析工程菌的降解率来考察外源基因在受体中的表达。     

β2糖蛋白I及其抗体在抗磷脂抗体综合症病理进程中的作用探讨

抗磷脂抗体综合症(Antiphospholipid syndrome,APS)是以反复的动脉和静脉血栓形成为特征,与内皮细胞及单核淋巴细胞功能失调有关。β2糖蛋白Ⅰ是一种磷脂结合型糖蛋白,抗β2糖蛋白Ⅰ抗体与血栓形成密切相关,并且在APS的发生发展过程中具有决定性作用,但是抗β2糖蛋白Ⅰ及其抗体的功能尚未阐明。本文将围绕β2GPⅠ及其抗体的结构、生物学功能及其在血栓形成中的作用等方面进行详细的阐述,期望为APS发生发展过程中抗原抗体复合物调节细胞功能的分子机制提供新的视点。     

大量可降解锌合金板钉体内埋植的早期生物安全性研究

目的:可降解锌合金材料有适中的降解速率,良好的机械性能。目前对于锌合金的体内生物安全性研究多集中于生物体内植入适量的锌合金材料。对于体内植入大量的可降解锌合金材料是否有不良影响,还未见文献报道。本实验从局部和全身反应来研究埋植过量可降解锌合金的早期生物安全性。方法:选取18只新西兰大白兔分为三组,于皮下植入锌合金内固定板及钉各4、6、8块,于术后3月、6月行大体观察,血常规、血生化、血液微量元素检查,内脏和材料周围组织的组织学检查和ICP-OES定量检测内脏锌含量观察锌的脏器蓄积情况,材料称重计算每日释放锌含量。结果:可吸收锌合金材料表面附着的白色粉末状物质随时间增加而增多,去掉表面白色物质后,材料表面愈加粗糙,术后3月、6月的白细胞计数(WBC),红细胞计数(RBC),谷丙转氨酶(ALT),谷草转氨酶(AST),总蛋白(TP),白蛋白(ALB),尿素氮(BUN),肌酐(Cr),血锌,血镁,血钙、血铜与术前相比无统计学差异。术后6月实验动物材料周围组织,心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、性腺未检出异常。术后3月、6月肝脏、肾脏、脾脏的锌离子含量与术前相比无统计学差异。综合计算得到术后3月可降解锌合金内固定板的降解率为9.77±1.64%,术后6月为11.82±1.91%,螺钉的降解率术后3月为0.79±0.66%,术后6月为2.09±1.00%。结论:大量可降解锌合金植入体内的早期生物相容性良好。     

粘性丝孢酵母的诱变及以玉米秸秆水解液为原料产油条件优化

对粘性丝胞酵母进行紫外诱变,获得一株产油率较高的菌株,较原菌株提高了1.53倍。将该菌株接种于用1%硫酸和酶水解处理并浓缩至还原糖浓度为5%的玉米秸秆水解液中培养,生长较好。通过四因素三水平正交实验,确定培养条件为初始pH值7.0、接种量1%、发酵温度30℃、发酵时间5 d时产油率最高。对最佳产油条件进行验证,测得油脂含量为21.3%。从而为利用农业废弃物大规模生产微生物油脂提供了试验数据。气相色谱-质谱联用分析仪显示油脂脂肪酸组成为棕榈酸28.36%,油酸55.86%,10-十八烯酸9.23%,硬脂酸6.70%,可以作为原料生产生物柴油。     

深松和秸秆还田对甘肃引黄灌区土壤物理性状和玉米生产的影响

通过在甘肃引黄灌区灰钙土2015—2017年的田间试验,研究深松35 cm秸秆还田、深松35 cm秸秆不还田与传统旋耕秸秆不还田对土壤紧实度、容重、入渗率和0～100 cm土层土壤水分、玉米产量、养分吸收量的影响.结果表明: 与深松35 cm秸秆不还田及旋耕秸秆不还田相比,深松35 cm秸秆还田使0～40 cm土层土壤紧实度和容重降低最明显,2017年收获后紧实度与容重较2015年试验前分别下降42.6%、7.0%,且2016和2017年播种前与收获后0～40 cm土层紧实度和容重的变幅最小,紧实度变异系数平均为6.1%,容重为3.2%,土壤入渗率较旋耕秸秆不还田提高33.6%;深松35 cm秸秆还田可显著提高春秋两季0～100 cm土层剖面含水量,降低剖面水分变异,0～100 cm土层土壤贮水量较旋耕秸秆不还田春季增加15.5%,秋季增加5.6%,水分利用效率提高32.4%;此外,深松35 cm秸秆还田能促进玉米生产,较旋耕秸秆不还田的经济产量两年平均分别增产25.6%,生物产量提升33.3%,玉米氮、磷、钾养分吸收量分别提高49.6%、51.5%和37.6%.综上,深松35 cm秸秆还田能改善物理土壤特性,稳定耕层物理性状,提高0～100 cm土层剖面水分含量及春秋两季土壤平均贮水量,降低水分变异,是促进玉米水肥高效利用,实现高产的最优措施,为甘肃引黄灌区耕层构建技术的深入研究提供理论依据.     

稳定性氮肥配合秸秆还田对水稻产量及N2O和CH4排放的影响

以中国科学院辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站连续两年的试验平台为依托,以潮棕壤为供试土壤,开展了稳定性氮肥配合秸秆还田对水稻产量及N₂O和CH₄排放的影响研究,设置对照(CK)、尿素(U)、尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+I)、秸秆还田(S)、秸秆还田+尿素(S+U)、秸秆还田+尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(S+U+I)6个处理.结果表明: 与CK相比,尿素显著提高了水稻产量、N₂O和CH₄累积排放及全球增温潜势.硝化抑制剂和脲酶抑制剂与尿素配施可显著减缓N₂O的累积排放.秸秆还田显著增加了N₂O和CH₄累积排放、全球增温潜势和温室气体排放强度.S+U+I处理水稻产量最高,但温室气体排放强度也显著高于其他处理;U+I处理产量略低于S+U+I,但温室气体排放强度最小.秸秆单独还田处理作物产量与对照相比无显著差异.在东北潮棕壤发育的水田中,S+U+I和U+I是相对较优的施肥模式.     

斯氏油脂酵母基因组Fosmid文库的构建及降解百草枯氮次级代谢相关基因的筛选

斯氏油脂酵母在以百草枯作为唯一氮源的培养基中能降解百草枯,但其机制尚不清楚。为分离鉴定斯氏油脂酵母中降解百草枯的相关基因,本研究通过构建斯氏油脂酵母的Fosmid文库,用百草枯作为筛选标记,成功筛选到7个百草枯抗性的大肠杆菌克隆。对阳性克隆插入片段进行了测序分析,并对真核基因进行注释。结果在插入片段中发现了nmrA基因及氮代谢相关基因,nmrA是真菌在限氮的条件下才激活的氮代谢相关基因,能调控激活下游的次级氮代谢基因家族,分解那些不常见的氮源。这提示斯氏油脂酵母可能也具有氮的次级代谢调控机制,在百草枯作为唯一氮源的环境下斯氏油脂酵母能激活次级氮代谢相关基因,分解代谢百草枯。