D-氨基酸在细菌生理中的结构性能和调节功能的研究进展

除最小的甘氨酸外,所有的氨基酸(amino acid,AA)都有手性,以D-氨基酸(DAA)或L-氨基酸(LAA)形式存在。DAA广泛存在于各类生物中,尤其是细菌。DAA虽没有参与蛋白质合成,但DAA尤其是非典型DAA在细菌生理中具有很多特殊功能。在结构性能方面,DAA是细菌细胞壁肽聚糖的重要组分,并参与组成某些非核糖体合成途径产生的生物多肽,少数细菌能产生含有D-Glu的γ-聚谷氨酸。对细胞个体而言,DAA能调节细菌表面电荷和自溶素活性,抑制细菌芽胞萌发,调节稳定期细胞壁的重塑及调节病原菌的毒力等。对细菌群落而言,DAA对生物膜的解聚和细菌生态也具有调控作用。此外,某些DAA还能直接作为营养支持某些细菌的生长,而有的DAA则具有抑菌作用。本文主要综述了DAA在细菌生理过程中发挥多项功能的研究进展。     

蓖麻蚕遗传转化体丝心蛋白氨基酸的研究

蓖麻蚕和家蚕是我国天然丝生产的两个主要蚕种,分别隶属于天蚕蛾科(Saturniidac)和家蚕蛾科(Bombycidae)这两种蚕不仅在形态上,而且也在其所合成的生物产品上都有明显的差异。有些作者指出:丝心蛋白的氨基酸中,含量最多的是甘氨酸和丙氨酸;家蚕是甘氨酸比丙氨酸多,蓖麻蚕则是丙氨酸的含量大大地超过了甘氨酸(匡达人等;Kirimura等)。     

肽核酸的分子生物学效应及应用

肽核酸(PNA)是一类以酰胺键连接骨架替代核酸中核糖磷酸二酯键骨架构成的核酸类似物,其中N-乙基甘氨酸骨架PNA与核酸链以Waston-Crick碱基配对形式稳定互补结合,具有广泛生物学效应,包括调节DNA识别蛋白质的功能以及调节转录和翻译.在分子生物学研究中PNA作为新的工具在多方面得到应用.除它的DNA(RNA)结合特性外PNA在生物稳定性、细胞摄取、结构修饰多方面的研究进展显示出作为基因调节药物具有良好前景.     

简论生物教学的基本形式

在研究生物教学方法时,多以一堂课为基本单位,于是产生了各种教学程序。这些众多的程序,丰富了生物教学方法,但是由于缺乏统一的分类标准,致使有的程序名称相近(甚至相同)但内容差别很大,有的内容基本相似,名称又相差甚远。这给进一步深入研究带来困难。本文试图从一堂课中的一些小的节段为基本单位来讨论生物教学的方法.因此就提出了生物教学的基本形式这一概念。     

不同浓度有机物对雷公藤不定根生长和次生代谢产物含量的影响

以NT为基本培养基,雷公藤(Tripterygium wilfordii)不定根为材料,研究了肌醇、VB1、烟酸、VB6、甘氨酸、叶酸、生物素等有机物质对雷公藤不定根生长及其次生代谢产物雷公藤甲素和总生物碱含量的影响。结果表明:NT培养基中原有浓度的肌醇、VB1含量即可使雷公藤不定根生长量、雷公藤甲素含量、总生物碱含量及产量达到最大值。在添加的其他有机物中,添加1 mg/L烟酸、1 mg/L VB6和5 mg/L甘氨酸适合不定根的生长;添加0.5 mg/L烟酸、0.5 mg/L生物素、1 mg/L VB6、1 mg/L甘氨酸和1 mg/L叶酸适合雷公藤甲素的积累;添加0.5 mg/L甘氨酸、1 mg/L VB6、1 mg/L叶酸和1 mg/L生物素则适合不定根中雷公藤总生物碱的合成。     

L-异亮氨酸和甘氨酸对大肠杆菌表达与分泌邻苯二酚2,3-双加氧酶的作用

证实了甘氨酸与L-异亮氨酸对大肠杆菌表达邻苯二酚2,3-双加氧酶(CatO_2ase)的促进作用和甘氨酸促使该酶分泌至胞外培养基中的作用.产酶量高低和分泌量多少与培养基种类、甘氨酸和L-异亮氨酸的浓度以及培养时间等因素有关.在甘氨酸存在的情况下,胞壁对溶菌酶的敏感性有所增加,超微形态似有变化,还存在其他物质的伴随分泌,故甘氨酸可能是引起细胞壁结构的改变而导致邻苯二酚2,3-双加氧酶等胞内容物被动分泌至胞外.     

L-异亮氨酸和甘氨酸对大肠杆菌表达与分泌邻苯二酚2,3-双加氧酶的作用

证实了甘氨酸与L-异亮氨酸对大肠杆菌表达邻苯二酚2,3-双加氧酶(CatO_2ase)的促进作用和甘氨酸促使该酶分泌至胞外培养基中的作用.产酶量高低和分泌量多少与培养基种类、甘氨酸和L-异亮氨酸的浓度以及培养时间等因素有关.在甘氨酸存在的情况下,胞壁对溶菌酶的敏感性有所增加,超微形态似有变化,还存在其他物质的伴随分泌,故甘氨酸可能是引起细胞壁结构的改变而导致邻苯二酚2,3-双加氧酶等胞内容物被动分泌至胞外.     

埋藏原理

地球上的一切生物都是适应某一个生态环境而存在的,我们人类也不例外。但是,不同的生物适应的范围千差万别,有的能够在各种气候条件下生活;有的只能在特定的气候条件下生存;有的能够在不同高度、湿度或广阔的地域中存在;有的则局限于某种湿度、高度和地理范围内存在。某些生物属可以遍布地球的各个角落,如某些鼠类、蝇类。但对于属中的不同种却是在一定的地理区域中才存在的。生物活体的最小单位是个体。个体并非恒定不变,而是在不断更替。任何一     

推动中国企业参与《生物多样性公约》全球伙伴关系的机制建设

党的十九大首次提出了中国要成为全球生态文明建设引领者的新要求。生物多样性保护是中国生态文明建设和全球生态文明建设的重要内容, 也是构建人与自然生命共同体、人类命运共同体、清洁美丽世界的集中体现。本文系统总结了推动《生物多样性公约》倡导的“企业与生物多样性全球伙伴关系” (GPBB)的主要国际经验, 提出了中国推动落实“中国企业与生物多样性伙伴关系”倡议(简称CBBP)的政策建议, 为中国政府更好地引导企业参与, 撬动社会资源合力加强生物多样性保护提供参考。通过分析德国、印度、加拿大、秘鲁、澳大利亚、南非、日本和韩国构建企业参与GPBB的实践, 发现各国经验主要有以下特点: (1)政府作用重要且方式多样, 或提供管理、或提供资金或实物等; (2)组织方式多样, 常见的为组建跨部门的决策机构并下设秘书组; (3)成员加入, 一般需要签署协约, 有的偏重特定行业, 有的重视机构会员; (4)在服务上, 政府一般提供法律政策解读、知识信息传播、政策指引等服务; (5)在资金来源上, 有的主要靠缴纳会费, 有的包括实物捐赠、志愿服务、PPP (公私合营)项目合作等方式。各国经验的主要启示有: (1)根据论坛会议沟通和实际工作交流, 大量企业表现出参与生物多样性伙伴关系倡议的积极意愿; (2)推动企业参与的国际资源网络已基本建立; (3)受限于规模和资金, 绝大多数企业的参与需要本国政府更为有力的引导和支持。2015年, 中国正式加入GPBB。截至目前, 虽然中国已开展了许多推动GPBB的相关工作, 但仍然存在和面临许多问题与挑战: (1)由于中国倡议CBBP相关文件仍未通过审批, 因此, 尽管根据调研已有许多企业非常有意愿成为中国伙伴关系成员单位, 但仍无章可循, 无法加入; (2)中国尚未建立健全的推动CBBP倡议行动的组织模式和资金机制; (3)《生物多样性公约》第15次缔约方大会将于2020年在北京召开, 这对中国在促进CBBP的管理运行也提出更高和更为紧迫的要求。对此, 本文建议CBBP倡议可实施“两步走”战略: (1)成立并发起CBBP联盟倡议; (2)加大国际公约建设和国家履约谈判支持。     

嗜盐菌中甘氨酸甜菜碱的合成途径及其生物学功能

在嗜盐菌长期的盐适应或短期的盐胁迫过程中,甘氨酸甜菜碱(又名三甲基甘氨酸,N,N,N-trimethylglycine)发挥着极为重要的作用。甘氨酸甜菜碱在嗜盐菌中的生物合成有2种途径:胆碱氧化途径和甘氨酸甲基化途径。前者以胆碱为底物,由胆碱脱氢酶(cholinedehydrogenase,BetA)和甜菜碱乙醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BetB)经2次氧化生成甜菜碱;后者以甘氨酸作为底物,由甘氨酸肌醇甲基转移酶(glycine sarcosine N-methyltransferase,GSMT)和肌氨酸二甲基甘氨酸甲基转移酶(sarcosine dimethylglycine N-methyltransferase,SDMT)经3次N-甲基化生成甜菜碱。目前在JGI-IMG和EZBioCloud数据库中公布了134株嗜盐菌标准菌株的全基因组序列。其中,约56.0%的嗜盐细菌和约39.6%的嗜盐古菌拥有胆碱氧化途径所需的2个基因;约9.7%的嗜盐细菌和约0.7%的嗜盐古菌携带甲基化途径所需的2个基因。其中,8株嗜盐细菌同时拥有胆碱氧化途径和甘氨酸甲基化途径所需的全部基因。甘氨酸甜菜碱生物合成基因在典型微生物菌株或经济作物中的表达可以提高其耐盐抗逆能力,这种独特的优势已经引起科学家们强烈的兴趣,相信未来,嗜盐菌中甘氨酸甜菜碱生物合成领域内的科学理论和技术应用会有重大的突破。     

柞蚕(Antherea pernyi)与桑蚕(Bombyx mori)丝心蛋白结构的研究

前言柞蚕与桑蚕丝心蛋白的结构在国外早已开始研究,但以研究丝心蛋白(Fibroin)与丝胶蛋白(Sericin)的氨基酸组成为多。近年来报道了桑蚕丝心蛋白结晶区多肽氨基酸组成,此种结晶区多肽含有组成该丝心蛋白的60%氨基酸,并主要为甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸等四种氨基酸重复排列形式。但未见报道柞蚕这方面     

燕麦生物碱A通过调控丝氨酸羟甲基转移酶2重塑丝氨酸代谢抑制结肠癌生长

流行病学研究表明，燕麦类全谷食品可有效降低结肠癌的发病风险。丝氨酸/甘氨酸代谢途径对于维持肿瘤生长十分重要，能为肿瘤细胞核苷酸等生物大分子的合成提供底物，并保障肿瘤细胞免受氧化损伤。我们的前期研究表明，燕麦生物碱A(avenanthramide A, AVN A)具有抑制小鼠原位结肠癌生长的作用。本研究通过对氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠(azoxymethane/dextran sulphate sulfate, AOM/DSS)小鼠结肠癌模型进行血液代谢组学研究，发现AVN A处理后，丝氨酸/甘氨酸代谢途径的变化最为显著(P<0.01)。丝氨酸、甘氨酸饥饿条件下，AVN A对结肠癌的杀伤效果显著增强(P<0.05),表明AVN A靶向丝氨酸代谢从而发挥抗结肠癌作用。随后，对丝氨酸代谢关键酶SHMT1、SHMT2、PHGDH、PSAT1及PSPH的mRNA及蛋白质表达水平进行检测，发现AVN A明显抑制SHMT2的表达(P<0.01或P<0.001)。过表达SHMT2后，由AVN A介导的对结肠癌细胞的生长、增殖、GSH/GSSG以及NADPH/NADP^...     

污损生物膜细菌Pseudoalteromonas issachenkonii YT1305-1的鉴定及其代谢物化学成分分析

【目的】对污损生物膜细菌YT1305-1进行菌种鉴定;研究其作为污损生物膜优势菌之一的代谢产物。【方法】通过16S rRNA基因序列分析,结合系统进化树和细菌生理生化实验对菌种进行鉴定,通过硅胶柱层析分离方法和核磁共振检测技术分析其代谢物的化学成分。【结果】发现生物膜中存在明显的优势菌株,假交替单胞菌属为优势菌属之一。16S rRNA序列比对分析表明Pseudoalteromonas issachenkonii为优势菌种之一,将目标菌种命名为Pseudoalteromonas issachenkonii YT1305-1,对其代谢物化学成分进行分析,共得到10个化合物,其中包括5个二酮哌嗪(DKPs)类信号分子,环(甘氨酸-丙氨酸)(1)、环(脯氨酸-甘氨酸)(2)、环(脯氨酸-酪氨酸)(3)、环(4-羟基-脯氨酸-亮氨酸)(4)和环(4-羟基-脯氨酸-丙氨酸)(5),以及尿嘧啶(6)、胸腺嘧啶(7)、胸腺嘧啶脱氧核苷(8)、己二酸二(2-乙基己)酯(9)和邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(10)。【结论】污损生物膜中存在明显的优势菌,其中之一为P.issachenkonii YT1305-1,在其代谢产物中发现了疑似信号分子的物质DKPs,有研究表明该物质能调控生物膜的形成,进而影响生物污损的形成,为探究生物污损现象奠定了物质基础。     

甘氨酸和谷氨酸与钼配施对生菜品质的影响

以美国大速不结球生菜为材料,采用水培法研究了单一甘氨酸和谷氨酸分别替代营养液中20%硝态氮处理以及配合施加钼(0.002 mmol·L-1)处理对植株叶片鲜重和营养品质的影响.结果显示:(1)单一甘氨酸、谷氨酸替代处理培养12～16d,均可显著提高生菜叶片的鲜重和品质,其中甘氨酸对降低叶片硝酸盐含量、提高游离氨基酸和维生素C含量的效果好于谷氨酸,而谷氨酸促进生长和提高可溶性蛋白质、可溶性糖和叶绿素含量的效果好于甘氨酸.(2)甘氨酸与钼配合施用培养8～16 d的叶片鲜重显著高于单独甘氨酸替代处理,而谷氨酸与钼配合施用处理叶片鲜重与单独谷氨酸替代处理无显著差异;钼的配合施用进一步提高了甘氨酸、谷氨酸改善品质的作用效果,其叶片游离氨基酸、可溶性蛋白质、维生素C、可溶性糖和叶绿素含量显著提高,而硝酸盐含量显著降低,但甘氨酸与钼配合施用效果较好.研究表明,甘氨酸、谷氨酸均可作为生菜生长的氮源,并与钼配合施用对提高生菜产量和品质具有协同配合效应,且以甘氨酸与钼配施12 d效果较好.     

0.7 MPa(7ATA)高气压下大鼠脊髓突触体甘氨酸摄取的变化

目的:研究氮麻醉时甘氨酸神经递质功能变化。方法:制备脊髓突触体,用同位素方法观察0.7MPa(7ATA)高压空气环境中大鼠脊髓突触体摄取甘氨酸的情况。结果:0.7MPa(7ATA)时甘氨酸摄取速度减慢,达到饱和摄取量时间延长,最大饱和摄取量下降。甘氨酸摄取的Vm减小,Km增加。在加入10-7mol.L-1皮质酮后,可增加0.7MPa(7ATA)高压空气时甘氨酸摄取Vm。结论:在高气压下发生氮麻醉时,甘氨酸摄取转运体的功能降低,与甘氨酸亲和力下降;皮质酮有助于高亲和力甘氨酸转运体功能恢复。     

植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的研究 V.PEP羧化酶的可逆冷失活

从高梁叶片中纯化的PEP羧化酶在低温下活性迅速丧失,失活是可逆的。将低温失活的酶重新加热至室温酶,活性可以得到恢复。酶的失活速度与介质温度有关。温度越低,失活速度越快。 底物PEP、效应剂G6P、甘氨酸均能防止酶的低温失活。在G6P和甘氨酸同时存在时对酶的保护更为有效。 酶的沉降特性表明在低温下酶由聚合状态(10.2S)解联成低聚状态(4.1S)。而在G6P和甘氨酸的共同保护下,酶在低温下仍保持具有催化活性的聚合状态(10.1S)。 尿索(3M)导致酶的失活,而在G6P和甘氨酸的存在下酶的失活程度大大下降(残存酶活性为53％),而在Mg~(++)同时存在下可使酶对尿素的稳定性大大提高(残存酶活性为79％)。 NaCl,KCl等也具有防止酶低温失活的作用。     

从tPA一例引起对生物新技术开发生物药品的思考

目前应用生物新技术开发的生物药品都是生物体内存在的活性物质,它们有的早年已经发现,由于含量微小,当时不能将其分离出来,开展特性方面的研究。tpA(tissue plasminogen activator),译名为组织血纤维蛋白溶酶原激活剂;     

蚕氨基酸代谢的研究——家蚕与蓖麻蚕的氨基酸和形成甘氨酸、丙氨酸的酶系比较及酮丙二酸的脱羧作用

家蚕(Bombyx mori L.)与蓖麻蚕(Samia,ricini B)的丝蛋白氨基酸含量差异甚为显著;家蚕丝含量最多的为甘氨酸(42.8％),其次为丙氨酸(32.4％);而蓖麻蚕丝则以两氨酸含量为最高(50.5％),其次为甘氨酸(27.8％)(Kirimuru等,1962)。为了阐明丝蛋白主要氨基酸的形成机制,我们曾报道了这两种蚕丝腺中,自L-天门冬氨酸与α-酮戊二酸形成丙氨酸的机制(许延森等,1964a);体液乙醛酸及丙酮酸与丝蛋白相应氨基酸的含量之     

矮嵩草草甸主要植物不同器官对氮素的吸收及分配特征研究

以高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸7个主要植物种为研究对象,利用15 N同位素标记技术,通过分析不同器官对氮素的吸收及分配特征,揭示主要植物种在群落中的生态适应性、竞争力和地位。结果显示:(1)矮嵩草的叶和茎、垂穗披碱草(Elymus nutans)的叶,以及双柱头藨草(Scirpus distigmaticus)和鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)的叶、茎、根均偏好累积硝态氮,早熟禾(Poa annua)的穗和叶以及甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)和短穗兔耳草(Lagotis brachystachya)的根均偏好积累铵态氮。(2)矮嵩草对吸收的甘氨酸和硝态氮主要分配于叶中,铵态氮分配于茎中;双柱头藨草对吸收的甘氨酸和硝态氮主要分配于茎中,铵态氮分配于叶中;垂穗披碱草和早熟禾对吸收的硝态氮和铵态氮主要分配于叶中;垂穗披碱草对吸收的甘氨酸主要分配于根中,而早熟禾将较多的甘氨酸分配到穗中;甘肃马先蒿对吸收的硝态氮主要分配于叶中,铵态氮分配于根中;鹅绒委陵菜对吸收的甘氨酸、硝态氮和铵态氮主要分配于叶中;短穗兔耳草对吸收的甘氨酸主要分配于叶中,硝态氮和铵态氮主要分配于根中。(3)在牧草生长盛期,矮嵩草草甸土壤的有机氮和无机氮主要贡献于甘肃马先蒿的花、早熟禾的穗、垂穗披碱草的根和鹅绒委陵菜的茎叶。研究表明,高寒矮嵩草草甸主要植物不同器官对氮素的吸收及分配呈现多元化特征,因不同植物种的生物学特性和生态适应习性而异。     

氨基酸外消旋与生命老化的关系

<正> 氨基酸是蛋白的基本结构单元,迄今为止,巳知生物蛋白质中含有20多种常见的氨基酸。在组成生物蛋白质的20多种氨基酸中,除甘氨酸外,它们至少都有两种光学活性异构体(即L-型和D-型异构体)。由于生物体内酶的作用,最初合成的氨基酸几乎