系统遗传学与生物技术-细胞分子生物系统的分析与合成

生物系统的科学与工程是整合系统论、实验、计算和工程方法的交叉学科研究与应用.系统生物学、系统医学,建立在系统科学和数学模型基础上,采用分子、组学生物技术和计算、生物信息技术,以及基因合成与转基因生物技术等研究生物系统原理和规律.系统遗传学与系统生物技术是研究天然与人工生物系统的基因系统与蛋白质系统构成细胞的软件信息与硬件运行系统的机理与方法.合成生物学、系统生物工程也是建立在系统科学和数学模型基础上,应用于生物系统原理设计虚拟计算机信息软件和仿生人工机器硬件、人造工程生物体和基因信息系统等.     

微生物基因打靶系统的研究进展

基因打靶技术是微生物功能基因组学研究的有力工具之一,通过定向改变微生物的遗传信息可以对目的基因进行有效的功能分析。在大肠杆菌中研究较多的是转座子突变系统、RecBCD^-sbcB重组系统、RecA依赖的重组打靶系统、Chi位点刺激的重组、利用单链DNA进行的重组工程。在酵母中进行基因打靶的策略主要是转座子标记的突变、基于PCR方法的基因删除和转化相关重组。在其他微生物中主要应用转座子突变和自杀载体进行基因打靶。近年来,噬菌体重组系统的发展更使对微生物基因打靶系统的研究进入了新的阶段,主要包括Rac编码的RecET系统、Red重组系统和噬菌体退火蛋白介导的单链寡核苷酸重组系统。     

植物多样性对模拟人工湿地氮去除及氧化亚氮排放的影响

为理解人工湿地处理高氮废水时植物多样性对生态系统功能的影响,本研究进行模拟人工湿地微宇宙实验。选取灯心草(Juncus effusus)、羊蹄(Rumex japonicus)和!草(Phalaris arundinacea) 3种常见植物,配置3个单种和1个3种混种处理,在污水停留中期(第4天)和末期(第8天)测定微宇宙N_2O排放、水中氮浓度等参数。结果表明:混种系统N_2O排放在中期显著低于单种均值,在末期与单种无显著差异;单种系统N_2O排放在中期显著高于末期,而混种系统在两个时期无显著差异;混种系统氮去除率在中期低于单种系统均值,在末期与单种系统无显著差异;!草单种系统氮去除率在中期显著高于羊蹄、灯心草单种及混种系统,但在末期与其他系统无显著差异。在保持氮去除率的情况下,混种系统的N_2O排放通量低于单种系统均值。     

重组DNA技术中可诱导的基因表达调控系统

在重组DNA技术中,可诱导的基因表达调控系统可被用来调节目的基因的表达以达到基因功能研究、转基因动物研究、以及基因治疗研究等目的。该系统主要由诱导剂、可诱导的受体或转录因子、顺式作用元件以及载体系统四部分组成。本文以诱导剂为分类依据,叙述目前主要的6类可诱导的基因表达调控系统:类固醇激素受体诱导的基因表达调控系统、四环素诱导的基因表达调控系统、缺氧诱导的基因表达调控系统、高热诱导的基因表达调控系统、电离辐射诱导的基因表达调控系统和lac基因表达调控系统。     

激肽释放酶—激肽系统

新近的研究证明,激肽释放酶-激肽系统(Kallikrein-kinin系统,简称K-K系统)是机体的一个重要的体液调节系统。它参与循环、血液凝固、水盐代谢、免疫活动以及许多器官的功能。特别是肾脏的激肽释放酶-激肽系统,构成与肾素-血管紧张素的平行系统。虽然早在20年代就知道了激肽的存在,但直到最近十多年来,这个系统才引起人们的广泛注意。随着研究的深入,愈来愈显示出激肽释放酶-激肽系统在生化、生理、病理、药理和临床上的重要性。激肽释放酶-激肽系统包含激肽释放酶和激肽两个基本成份,可区分为血浆激肽释放酶-激肽系统和     

人工湿地污水处理系统填料及其净化机理研究进展

填料是人工湿地污水处理系统的基本要素,将发生在系统内部的所有反应连接为统一的整体,在污染物去除过程中起到至关重要的作用。本文综述了国内外在人工湿地污水处理系统中填料方面的研究进展,介绍了国内外用于人工湿地污水处理系统的天然矿物、工业副产物、人造产品等填料的特性、去污能力及其代表性材料的应用优势和限制,讨论了填料在人工湿地污水处理系统中的去污机理、工程应用,分析了存在的问题与解决措施,目的是为现阶段多样化的湿地系统填料的选择和组合配置的研究与实践提供参考。     

CRISPR-Cas系统在微生物研究中的应用进展

来源于细菌防御系统的CRISPR-Cas系统因其功能强大、多样性受到广泛关注,也在动物、植物、微生物等各个领域得到了应用并迅速发展。概述了CRISPR-Cas系统的作用机理和分类,并对CRISPR-Cas系统在微生物基因编辑和病毒核酸检测方面的研究及应用进展进行了综述,以期为微生物研究工作提供参考。     

细菌lux荧光报告系统的研究进展

lux报告系统以其灵敏、快速、便捷等特性,在分子生物学、临床微生物和生化检测等领域中占据了一席之地。从lux报告系统的组成、类型及特性出发,介绍该报告系统在环境监测、食品安全、新药发现、肿瘤定位等方面的应用。     

Retro-Tet:一种基于逆转录病毒的诱导性基因表达系统

 Retro Tet基因表达系统是一种新型的高效、稳定、无毒、具有严密开 关功能的可诱导性真核细胞基因表达系统 .该系统兼备了逆转录病毒基因表达系统和Tet off Tet on基因表达系统的优点 ,在稳定表达细胞系的筛选、基因的表达与调控及基因功能研究等方面得到了成功的应用 ,同时也为基因治疗提供了一种理想的基因载体系统     

凝血系统相关基因突变及表达异常与高血凝

摘要高血凝是动脉粥样硬化(As)的危险因子,在As的发展中具有重要作用。凝血系统、抗凝系统、纤溶系统及其它相关基因的突变及表达异常导致高血凝的产生。凝血系统的凝血因子V基因、凝血酶原基因、组织因子基因,抗凝系统的血栓调节蛋白基因、抗凝血酶Ⅲ基因,纤溶系统的纤溶酶原激活物抑制剂-1基因,均与高血凝密切相关。     

Cre/lox位点特异重组系统在转基因植物中的应用

位点特异重组系统由重组酶和相应的重组酶识别位点组成,通过两者间的相互作用,实现外源基因精确整合与切除等一系列遗传操作.主要可分为Cre/lox系统、FLP/frt系统、R/RS系统和Gin/gix系统.目前,研究最充分应用最广泛的位点特异重组系统为Cre/lox系统.此系统为位点特异重组系统家族中的一员,由38.5kDCre重组酶和34bplox位点组成,最早被应用于动物转基因研究,包括基因敲除、基因激活、基因易位等.近年来,随着研究的深入,Cre/lox系统被逐步应用到植物研究中,并在诸多领域取得重大进展.本文总结归纳了Cre/lox系统在定点整合、定点切除以及叶绿体转化等方面的最新研究成果,旨在为利用Cre/lox系统构建环境安全和高效表达的植物遗传转化体系提供参考.     

浙江省德清县农业生态经济分区

农业生态系统是一个复合的生态经济系统。它自始至终与自然,社会相互作用着,同时,农业生产的地域性、季节性和连续性,使这个农业生态经济系统中的生物、人、自然和社会环境及系统的边界特性在不同的地区有差异,而这种差异又具体地表现在这个生态经济系统的结构与功能上。具体地说,由于人们生产活动的干预和操纵,使在不同区域,或在同一区域的不同地区生态经济系统的结构与功能会有     

具时滞的捕食与被捕食系统的动力分析

研究了具有时滞的捕食与被捕食系统,分析了系统的正不变集、边界平衡点性质、全局渐近稳定性和持久生存性.当时滞(?)很小时,系统在正平衡点是局部渐近稳定的,当(?)从0增到(?)_0时,系统在正平衡点附近产生Hopf分支.     

光纤记录系统在神经科学研究中的应用

近年来,光纤记录系统作为一种记录自由活动动物大脑特定核团神经元活动的技术,在神经科学领域研究中广受欢迎,是研究动物神经元活动与行为关系的重要技术手段.本文综述了单通道光纤记录系统、多通道光纤记录系统及多色光纤记录系统在认知、行为学、心理学等神经科学基础及神经疾病中的应用,并简述了光纤记录系统与功能磁共振成像技术结合、光...     

巴斯德毕赤酵母表达系统研究进展

巴斯德毕赤酵母表达系统现在已经发展成为一种高效的外源蛋白基因优秀表达系统,该系统具有高表达、高稳定、高分泌、容易放大和成本低等优点,目前已有多种外源蛋白基因在该系统中实现高效表达,对巴斯德毕赤酵母表达系统的进一步研究将会促进其大规模的工业化应用。     

枣粮间作系统节肢动物群落组成与时序动态

为揭示枣粮间作系统中枣园和农田两个亚系统节肢动物群落的关系,将枣粮间作系统区分为枣园亚系统和农田亚系统进行节肢动物生态调查并分析时序动态.调查共发现节肢动物14 936头,分属3纲、14目、96科,其中枣园亚系统个体5 992头,分属3纲、14目、82科,农田亚系统个体8 971头,分属3纲、14目、80科,且枣园、农田两个亚系统节肢动物群落的结构存在一定差异.对系统进行时间序列的最优分割可将其划分为4个不同的时期,即麦田亚系统衰落期、系统物种增长期、系统发展稳定期、系统动荡衰落期.系统主要天敌物种在4个阶段中表现出相互迁移的特性,且两个亚系统寄生性天敌物种对另一系统的害虫存在着制约作用.枣粮间作系统中枣园和农田两个亚系统节肢动物群落间的物种迁移和相互作用对提高系统的稳定性和控害能力有积极意义.     

革兰氏阴性菌亚铁离子转运系统的组成及作用机制

几乎所有细菌的生长都离不开铁元素。在有氧的环境中,三价铁离子几乎无法被细菌直接利用。但是在宿主胃肠道中,铁元素主要以可溶性的亚铁离子形式存在,它们可通过革兰氏阴性菌外膜直接进入胞周质,在周质通过亚铁离子转运系统,将铁离子转运至胞浆供细菌利用。绝大多数阴性菌主要是通过Feo转运系统利用亚铁离子,大肠杆菌的Feo转运系统由feoA、feoB和feoC3个基因组成。除Feo转运系统外,还发现Yfe转运系统、Efe转运系统、Sit转运系统等。本文重点介绍革兰氏阴性菌Feo转运系统的组成及作用机制,以期为进一步研究细菌亚铁离子的转运机制提供参考。     

圆柏属常绿木本植物叶片抗氧化系统季节变化与抗冷冻的关系

测定分析圆柏属2种常绿木本植物叶抗氧化系统在冷冻适应过程中的季节变化。结果表明,叶能在组织结冰状况下生存与其具备完善的抗氧化保护系统有关,该系统能及时清除氧自由基、抑制膜脂过氧化、维持膜的完整性;冷适应期积累的活性氧可能诱导了抗氧化保护系统使叶片获得抗冻性。祁连圆柏的抗氧化系统比圆柏在抗冻性诱导中具有更广泛的适应策略。     

基于能值分析评估现代农牧循环系统的构建与优化

发展现代循环农业有助于推动农业生产方式高质量转型,是实现农业可持续发展的重要路径之一。但生产经营者在构建循环农业系统的过程中,因缺乏精确的参数测算,常存在投入产出不明、循环效率偏低、整体评估缺乏等问题,导致现代循环农业系统的物能高效运转面临阻碍。以江苏省太仓市东林村的现代农牧循环系统为对象,在四维时空尺度上界定系统边界并绘制能流图,全面梳理了案例系统全年运转过程中的投入与产出项目。现代“草-羊-田”农牧循环全系统由粮食种植、饲料加工、湖羊养殖与羊粪堆肥4个亚系统构成。通过模拟亚系统逐步结合、系统循环与优化调控的演进过程,采用能值分析方法对农牧系统不同构建阶段的亚系统与全系统的能值投入产出和结构进行定量评估与对比研究。结果表明,在农牧系统产业链逐步构建直至循环生产的过程中,全系统的总能值投入随各亚系统的扩增而有明显增加,系统的物能内部流通率逐渐升高。随后,以废弃物的系统内部消纳为目标,通过强化亚系统间的耦合对现状循环进行优化调控,系统所需的总能值投入有大幅减少,且各亚系统对本地资源的利用程度有明显提升。实证研究定量评估了现代农牧循环系统构建与优化过程中的能值投入与资源利用状况,为系统的高...     

植物细胞红光信号转导研究进展

本文介绍了参与植物细胞红光信号转导的三个信使系统(钙信使系统、cGMP信使系统和双信使系统),以及G-蛋白在红光信号转导中的作用,并对不同于上述三信使系统的一些独立的蛋白因子的结构及它们在光信号转导中的功能做了简单介绍。