改造中国仓鼠卵巢细胞

原核细胞、酵母细胞以及昆虫细胞相比,中国仓鼠卵巢细胞（CHO）作为宿主细胞表达的外源蛋白最接近其天然构象,因而CHO细胞表达系统是生物工程制药最为理想的表达系统。但这种系统也存在诸多缺点。如在大规模培养中CHO细胞会面临着对无血清培养基的适应性差、细胞无限度增殖以及细胞凋亡等很多难题。所以除了在培养基、培养条件和表达载体方面下功夫优化该系统外,对CHO细胞本身进行改造已成为优化CHO表达系统的另一热点。      

CHO细胞表达系统研究进展

CHO细胞表达系统是目前重组糖蛋白生产的首选系统。随着无血清悬浮培养技术、基因工程技术和大规模培养技术的应用和不断发展,CHO细胞表达系统已经成为生物技术药物最重要的表达或生产系统,并被广泛应用于抗体、重组蛋白药物和疫苗等产品的研发和生产中。近年来,针对CHO细胞表达系统在某些重组蛋白的表达和大规模生产中存在的不足,研究者们通过利用基因工程技术手段,结合重组蛋白表达机制的研究成果,为优化和应用CHO细胞表达系统做出了不懈努力。从培养基的优化、高产重组CHO细胞株的构建、大规模培养三个方面综述了CHO细胞表达系统的最近研究进展,以期为CHO细胞表达系统的研究与应用提供参考。     

无细胞蛋白质合成系统

无细胞蛋白质合成系统相比传统的细胞表达系统有许多优点,包括表达周期短、反应条件容易控制等。该文介绍了无细胞蛋白质合成系统的技术进展及表达控制,并综述了这一系统的应用发展。     

哺乳动物细胞表达系统研究进展

目前,哺乳动物细胞已成为生产多种生物药物的首选宿主细胞。哺乳动物细胞表达系统可进行翻译后修饰,表达的重组蛋白接近人源构象,因此被大量用于治疗性重组蛋白的生产,如何建立高效的哺乳动物细胞表达系统也受到研究者们的重视。随着基因组学、转录组学、蛋白质组学以及代谢组学研究不断深入,近几年来在优化哺乳动物表达系统方面取得了长足的进步。从高效表达载体构建、宿主细胞改造、高通量筛选、培养基优化等方面阐述哺乳动物细胞表达系统的研究进展,以期为研究者们提供一定的帮助。     

中国仓鼠卵巢细胞及其表达载体的改造

哺乳动物细胞因其表达的外源蛋白最接近天然构象,已成为生产重组蛋白药物的理想系统。其中,中国仓鼠卵巢细胞（CHO）是目前最为常用的表达系统,但这种系统也存在很多缺点,如大规模培养中表达量低、生产成本高、细胞无限度增殖及细胞凋亡等。目前,通过优化培养基配方和培养条件很难从根本上解决上述问题,必须从整个表达系统着手进行改造,其中CHO细胞本身和表达载体的改造最为关键。     

不同哺乳动物细胞表达尿激酶原的研究

以重组尿激酶原(pro-UK)为研究对象,构建了细胞表达载体,对不同细胞表达载体进行了较为系统的比较性研究。确定了所构建pro-UK三种载体的表达特性,成功建立了pro-UK哺乳动物细胞表达系统。重组Namalwa、Vero和Sp2/0细胞表达proUK的水平分别是200、12.5和50IU/(10.6 cell.24h)。亲和层析纯化pro-UK纯度在90%以上。免疫吸附溶酰胺测定表明CHO细胞表达pro-UK单链比例最低,而Vero和Namalwa细胞表达pro-UK单链比例最高。该研究对生产pro-UK时,选择更好的哺乳动物细胞表达系统具有重要的指导意义。     

CHO细胞表达糖蛋白的研究进展*

中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cells,CHO)表达系统因具有较高密度培养、高表达和相对完整的蛋白质糖基化修饰系统等特点,成为生产糖蛋白广泛应用的宿主表达细胞之一。目前已产生不同的CHO细胞系和各种功能细胞株以满足对糖蛋白的大量生产和其他实验需求。近年来,随着基因工程、蛋白质工程、细胞工程和发酵调控等技术的发展应用,由CHO细胞生产糖蛋白的产量和糖基化修饰程度取得了突破。然而,随着生物制品市场对于糖蛋白的需求增加,如何获得大量、均质的糖蛋白也成为急需解决的问题。综述了不同工程CHO表达系统的研究、应用、糖基化修饰系统,以及影响外源糖蛋白在CHO系统表达和糖基化修饰的理化因素,结合文献总结并预测了未来CHO细胞表达系统研究的四个具有重大意义的研究方向,以期在未来可以改善由CHO细胞表达糖蛋白的产量和质量。     

无细胞蛋白表达系统新进展及在生物制药工程中的应用

无细胞蛋白表达系统作为体外合成蛋白表达技术的一种,其基础是细胞抽提物。具备反应操控简便和遗传背景简单等诸多优点。经过大量研究人员的努力,无细胞蛋白表达系统取得新进展,具有较大潜力,可应用于生物制药工程。现就无细胞蛋白表达系统发展进程进行分析,总结该系统在生物制药工程中的应用。     

构建基于杆状病毒的BV-T7杂合表达体系及利用其在哺乳动物和禽类细胞中表达eGFP基因

【目的】研究重组杆状病毒BV-T7杂合表达体系能否有效转导禽类细胞并在禽类细胞中表达外源基因(eGFP),从而构建能在禽类细胞中高效稳定表达外源基因的重组杆状病毒表达系统。【方法】本研究利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统,结合T7表达系统,通过对eGFP表达水平的调控来把握噬菌体T7 RNA聚合酶(T7 RNAP)的功能。利用两支重组杆状病毒,pFastBac-CMV-T7 RNAP重组杆状病毒为哺乳动物细胞启动子CMV调控的噬菌体T7 RNA聚合酶的cDNA;pFB-T7pro-IRES-GFP-T7ter重组杆状病毒为T7启动子控制的eGFP报告基因。将两支重组杆状病毒共同侵染哺乳动物OL(oligodendrocyte)细胞、鸡胚成纤维细胞和鸡胚骨骼肌细胞。【结果】两支重组杆状病毒利用T7启动子和T7 RNAP,在OL细胞、鸡胚成纤维细胞和鸡胚骨骼肌细胞中成功表达eGFP报告基因,而且未引起细胞病变,但在鸡胚原代细胞中eGFP的表达相对弱于在OL细胞中的表达。在OL细胞中重组杆状病毒对细胞的转导效率为59.5%,在鸡胚成纤维细胞和鸡胚骨骼肌细胞中转导效率分别为23.2%和33.1%。【结论】本研究构建的基于杆状病毒、T7RNA聚合酶、T7启动子(BV-T7)杂合表达体系能够在哺乳类细胞及禽类细胞中表达T7 RNAP,并利用T7RNAP继续高效而稳定地表达外源基因。这为难于体外操作的RNA病毒提供了有效的研究方法,并对新型基因工程疫苗的研制提供了一个高效而稳定的表达载体系统。     

哺乳动物细胞高效表达系统研究进展

哺乳动物细胞高效表达系统是基因工程制药研究中的一个重要内容,而表达载体和宿主细胞是哺乳动物细胞表达系统的2个基本组成部分。近年来通过降低目的基因的位置效应、提高目的基因的转录和翻译水平以及目的基因的拷贝数等方面构建哺乳动物细胞高效表达载体。与此同时,研究也对宿主细胞进行了多方面的改造,使之能更好地适应工业化大规模培养的要求,从而降低细胞培养和产品纯化的成本。本就哺乳动物细胞高效表达载体的构建及宿主细胞的改造等方面的最新进展作一简述。     

浙江油茶产地土壤和果实金属元素含量特征

为探讨油茶(Camellia oleifera)产地土壤和油茶果实中金属元素分布和富集特征,在油茶果实成熟期,对浙江5个油茶产地土壤及油茶果实中金属元素进行污染分析和富集能力评价.结果表明,浙江油茶产地土壤中Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni、Cu和Zn含量低于农用地土壤污染风险筛选值,综合污染等级为安全.个别产区常山...     

中国绿色食品产业化发展的理论与实践

对天津蓟县国家级绿色食品生产示范区和国家级龙头企业草原兴发集团进行案例研究,得出绿色食品产业化经营的基本框架结构及其理论依据。绿色食品产业化的基本框架是由农产品生产、加工企业、农户、市场销售部门等组成,各部分之间存在特定的、相互依存的经济技术关系,共同构成统一的产业结构体系。在农业产业化、农业可持续发展、绿色经济、绿色营销、市场经济、以及农业生态学等理论与原理的指导下,该体系以市场为导向,以提高经济效益为中心,按照“市场牵龙头,龙头带基地、基地联农户”的形式,优化组合各生产要素,实行区域化布局、专业化生产、一体化经营、社会化服务、企业化管理。实现了资源持续利用和生态环境优化,从而获得最佳的社会、经济、生态综合效益,有利于提高中国农业的综合生产能力和出口能力。     

基于MSIASM方法的中国省级行政区体外能代谢分析

通过社会代谢多尺度综合分析方法,采用社会不同层次人类活动时间、体外能代谢率与人类活动的社会开支和体外能的社会开支等指标,评价我国30个北京、天津、河北、山西、内蒙古自治区、辽宁、黑龙江、上海、福建、山东、河南、湖南、陕西、甘肃、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区、吉林、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、广东、广西壮族自治区、海南、重庆、四川、贵州、云南和青海30个省级行政区的社会代谢状况,识别出限制区域可持续发展的关键因素可持续发展水平,并通过因子分析和相关分析方法,识别限制区域可持续发展的因素。结果表明,该方法社会代谢多尺度综合分析方法适合于中国省级行政区的可持续发展评价;与2003年相比,2007年我国各省级单位的社会生产和消费水平普遍提高。在内蒙古自治区,矿业的迅速发展及其对工业和服务业的剧烈带动作用,造成了体外能代谢改善水平高于全国其他省级行政区。在海南省,整体工业化水平不高,以农业和旅游业为主的产业特点,使其体外能代谢的改善水平低于全国其他省级行政区。在江西和贵州,生产性行业发展过快,而服务业发展的和民生的工程人民生活水平改善发展的滞后,导致生产部门体外能代谢水平提高,而消费部门体外能代谢水平下降。在河北、青海和新疆维吾尔自治区,社会各行业均发展较快,而人民生活水平的改善较慢,使其付薪部门体外能代谢水平提高,而家庭部门体外能代谢水平下降。在安徽和广西壮族自治区,农业生产发展和消费水平提高较快,而工业生产水平和服务业发展有所降低,使其非农生产部门体外能代谢水平下降,而农业和家庭部门的体外能改善水平提高。在山西和上海地区,工业、服务业的发展和人民生活水平改善较叫快,而农业生产发展较慢,导致非农部门和家庭的体外能代谢水平提高,而农业部门的体外能代谢水平有所降低,这为地区可持续发展政策的制定提供了科学依据。与2003年对比,2007年资本和技术聚集是我国大部分地区社会发展的重要影响因素。北京、天津、河北、山西、内蒙古自治区、辽宁、黑龙江、上海、福建、山东、河南、湖南、陕西、甘肃、宁夏回族自治区和新疆维吾尔自治区仍需加大力度调整地区产业结构;吉林、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、广东、广西壮族自治区、海南、重庆、四川、贵州、云南和青海继续加大资本技术的引进力度,以解决个省级行政区经济发展中的资本技术聚集与区域产业结构的不协调问题。而且,2007年中国省级行政区社会代谢表现异常,大多数省级行政区社会开支并未随社会发展而增加,社会负担表现为自南方向北方转移的倾向;内蒙古、宁夏和新疆3个矿产资源丰富的省级行政区的经济发展使当地环境承压过重。30个省级行政区中只有上海接近中等发达国家水平,北京、天津、河北等16个省级行政区仍需着力调整区域的产业结构,吉林、江苏、浙江等14个省级行政区仍需着力资本技术的引进力度,中国的社会负担出现南方转移到北方的倾向;与其他国家和地区相比,大部分省级行政区仍处于发展中国家水平,对这些国家和地区曾遇到的不可持续发展问题我们应引以为戒。     

宏观生态系统科学整合研究的多学科知识融合及其技术途径

综合认识大尺度的宏观生态系统结构功能、空间变异和动态演变的过程机理和模式机制,实现对生态系统变化及其对人类福祉影响的定量模拟、科学评估和预测预警,服务生态系统的利用保护及调控管理,是当代宏观生态系统科学的重要发展方向,正在孕育并形成大尺度的宏观生态系统科学整合生态学(IEMES)研究新领域。本研究通过对宏观生态系统科学整合生态学研究的基础理论、多学科知识融合途径及其关键技术问题的系统分析,形成以下几个基本认识: 1)宏观生态系统科学整合生态学研究是以区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统为研究对象,采用多学科知识融合方法和技术,致力于解决人类社会发展的食物安全、资源安全、生态安全、环境安全等重大资源环境问题。2)宏观生态系统科学整合生态学研究的基本科技任务是: 理解宏观生态系统的结构功能基本属性,监测生态系统状态变化,解释生态系统时空演变规律,认知生态系统运维过程机理,定量评估生态系统功能状态及服务能力,预测生态系统动态演变及地理格局,预警生态系统变化及生态环境灾害。3)宏观生态系统科学整合生态学研究需要重新构造“多源数据分析-多模型模拟-多学科知识融合”的理论和方法学体系,发展“多尺度观测、多方法印证、多过程融合、跨尺度模拟”的多学科知识融合关键技术。4)大陆尺度的地基-空基-天基多时空尺度生态系统观测试验网络是承载多学科知识深度融合研究的基础科技设施,需要围绕区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统科学问题,发展多要素-多过程-多界面-多介质-多尺度-多方法的多学科维度生态学知识融合关键技术。     

英德西南旅游区水源河流水质与浮游生物群落特征

通过野外采样及实验室分析,调查了英德市西南旅游区水源河流上、中、下游的水质状况及浮游生物的多样性。结果表明,(1)英德市西南旅游区上、中、下游河段亚硝酸盐、氨、硝酸盐、总氮、镉、铅、铬、镍、铜、锌的含量低于国家标准,铝、钙、钴、铁、钼、硒的含量超过国家标准,而总磷、砷、镁、锰的含量在部份区段已超过国家标准;(2)浮游动物种类的个体数在整条河中以桡足类最多,上游通天岩中浮游动物个体数最多,下游碧落湖浮游动物多样性最低;此次调查总共发现68种浮游植物,其中主要集中在下游碧落湖,在中游碧落洞绿藻、蓝藻、硅藻总个体数最低,上游通天岩绿藻及甲藻总个体数最多,而下游碧落湖的蓝藻和硅藻的总个体数最多;(3)总氮、总磷、铅、钙、浮游动物Shannon-Weaver指数与浮游植物Shannon-Weaver指数从上游向下游增加,而锰与镍含量则成相反趋势。文中探讨了水中元素之间、元素与生物之间、浮游动植物之间的相互关系。本文对风景区水源的生态环境的研究风景区旅游资源开发与管理提供参考。     

农林业系统沙兰杨-小麦、玉米群落类型氮、磷、钾营养元素循环的研究

农林业系统沙兰杨-小麦、玉米群落类型N、P、K营养元素循环研究结果表明:在整个群落中,元素N和P发生损亏,K基本平衡。在植物组分库和枯落物库中,元素N、P、K均发生累积;在土壤库中,元素N、P和K均发生亏损。土壤表层(0—20cm)N的含量是限制农作物正常生长发育的主要环境因子。土壤库中有效N和速效P的含量是限制沙兰杨正常生长发育的主要环境因子。群落的年输入输出量大,枯落物少,营养元素在各组分间的循环量大等是该群落类型营养元素循环的重要特性。     

自然生态价值、生态资产管理及价值实现的生态经济学基础研究——科学概念、基础理论及实现途径

自然界的生态系统为人类繁衍发展提供各式各样的生活、生产和生计的环境条件与自然资源。基于自然规律的生态系统管理是人类社会不断认知自然生态价值、保护利用自然环境和资源、创造积累生态资产、维持社会经济系统永续发展的基本途径。以此为核心认知的区域生态经济学或经济生态学,正在成为探讨人类世地球系统演变及社会经济可持续发展问题的科学研究前沿。本文以大尺度区域宏观生态系统科学为学术视角,以生态系统的多功能性与多元价值观为基础,综合论述了自然生态价值、生态资产、生态产品等基本概念;从生态学、社会学和经济学融合角度,分析讨论了生态资产形成与变化、生态产品生产与消费、生态投资与生态资产损益等过程原理;提出了区域生态资产的系统经营与生态价值实现途径,期望为我国及区域生态系统价值及生态资产的评估,生态产业及生态价值实现体系的发展提供理论和方法学参考。     

生态功益:自然生态过程对人类的贡献

大自然是维系人类社会生存和维持文明发展的生命之舟,为人们的物质和精神生活提供必不可少的资源和环境条件及生态服务。生态功益是这些由自然生物过程产生和维持的环境资源方面的条件和服务的统称。本文从自然生产,维持生物多样性,调节气象过程、气候变化和地球化学物质循环,调节水循环和减缓旱涝灾害,改善与保持土壤,净化环境,为作物与自然植物传粉播种,控制病虫害,维护改善人的身心健康和激发人的精神文化追求等方面探讨和介绍生态功益及生态功益的经济评价。迅猛的人口增长、社会变化和技术发展已使承载人类社会的生命之舟受到严重破坏和巨大威胁。减少这些破坏和威胁是整个社会,特别是生态学エ作者面临的重大挑战.     

基于生态系统服务视角的山水林田湖草生态保护与修复——以洞庭湖流域为例

山水林田湖草系统保护与修复的重要目标是维护和提升区域生态系统服务。基于山水林田湖草生命共同体理念,以维护和提升人类福祉所需的重要生态系统服务为目标,提出生态系统服务视角下的山水林田湖草系统治理框架,以实现流域生态系统整体保护、质量提升和格局优化。基于该框架,以洞庭湖流域为例,通过流域生态系统格局、生态系统质量状况分析、流域生态系统服务重要性评估和生态问题识别,构建流域生态安全格局,为实现可持续的山水林田湖草生命共同体提出系统保护与修复布局建议。通过洞庭湖流域的分析案例为流域山水林田湖草生态保护与修复重要区域的识别提供了可借鉴的指标和定量分析方法,为流域尺度构建生态安全格局、实现山水林田湖草系统保护和修复提供思路和途径。     

Development of the Systematic Approach to Studying Agricultural Land and Agrolandscape Management

This paper develops the methodological foundations of agrolandscape-environmental studies and management of agricultural land that are based on the concept of conservation and reproduction of land and other natural resources used in agriculture, soil fertility, productive longevity of agro-ecosystems and agrolandscapes (All-Russian Williams Fodder Research Institute), and the concept of the ecological framework of agricultural landscapes and ecological–economic balance (Moscow State University, Institute of Geography Russian Academy of Sciences). An integrative understanding of the essence of agricultural lands allows us to consider them as natural agricultural systems, which have a specific structure, functions, and links and are interrelated with other agrogeo-ecosystems and geo-ecosystems that form the environment. They supply agricultural products and other side derivatives of their functioning that are associated with the development of negative processes outside their limits. The features of study, construction, and management of agricultural land are determined by the dual nature-productive essence of agrogeo-ecosystems and the presence of three subsystems in them (abiotic, biotic, and anthropogenic). A special role is played by a control and monitoring unit. Agrogeoecosystems are characterized by the presence of three types of relationships (substance-energy, informational, and management); three main functions of agrogeo-ecosystems (productive, environment-forming, and nature-protective); the ability of agrogeo-ecosystems to respond to anthropogenic impacts; the ability of adaptation and recovery; and their distinctive openness and dynamism. The priorities of studies and management of agricultural land are formulated in several principles (systematic approach, emergence, environmental framework, landscape-ecological balance, multilevel and multifactor adaptation, etc.). They are intended to improve the adaptability, sustainability, productivity, and resource-saving and environmental role of agro-ecosystems and agricultural landscapes, which is only possible by creating favorable conditions for their functioning, ensuring a balance between the productive and protective agro-ecosystems and favorable conditions for the development of soil and soil biota, for the active life of major soil-formers (perennial grasses and microbes).