钙信号相关光遗传学工具开发及其在神经生物学中的应用

神经元通过动作电位及突触传递来使动物对内外刺激做出快速而准确的反应.钙信号通过介导或调控上述生理过程,成为神经元活动的标志.凭借高度的时空特异性,光遗传学成为探究神经元钙信号的一种理想手段.近年来,基于一系列光敏蛋白所开发出的光控钙信号工具,在不断完善和改进下,被成功地应用于神经生物学研究中.利用这些工具在多种模式动物中进行了低损伤性的光遗传学操作,实现了从神经元钙信号到动物记忆及行为的光操纵,体现了这类工具巨大的潜在应用价值.本文总结了钙信号相关光遗传学工具的最新研究进展,介绍了不同光控钙信号工具的设计原理及其在神经生物学中的应用,并对后续发展进行了展望.     

高氧条件下灵芝子实体活性氧含量及其代谢相关酶活性

灵芝Ganoderma lingzhi是最著名的药用真菌之一。本文研究了60%高氧条件下灵芝子实体呼吸速率、灵芝酸（ganoderic acid,GA）含量、总酚含量、活性氧（reactive oxygen species,ROS）含量、丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量、抗氧化酶活性、黄嘌呤氧化酶（xanthineoxidase,XOD）活性、琥珀酸脱氢酶（succinic dehydrogenase,SDH）活性、H ⁺-ATP酶活性、Ca ²⁺-ATP酶活性的变化。结果显示,高氧抑制灵芝子实体的呼吸速率;处理前期（第1天）,灵芝子实体内过氧化氢（H₂O₂）和超氧阴离子自由基（O₂ ^-?）含量高于对照组,但随着处理的进行,ROS含量显著减少,MDA积累减少,超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）和SDH活性提高,GA和总酚含量增加。表明一定的环境胁迫压力可以激发灵芝启动自身的抗氧化系统,保护机体免受氧化损伤,并促进相关次生代谢产物的合成。     

压电生物传感器研究进展

作为一项新兴综合型科学技术,生物传感器是近年来生物化学、分子生物学、传感器技术等领域的研究热点之一。本介绍了压电生物传感器的基本原理、组成、分类,并对近年来国内外的研究进展、生物识别元件的固定化技术以及压电生物传感器的发展趋势作综合评述。     

触角具浅色环的七种脊茧蜂新种记述（膜翅目：茧蜂科：内茧蜂亚科）

在脊茧蜂属Aleiodes Wesmael中,有一些种类的触角具有稳定的浅色环,它们的体色一般都比较鲜艳。这些种类还可根据后翅径室及后足胫节距等特征再分成二类。属于后翅径室向外扩大,后足胫节距长于后基跗节1/3这一类群的,到目前为止,全世界共报道了5种,它们是:A.brownii(Baker)、A.Luzonensis(Baker)、A.insignicornis(Granger)、和A.speciosicornis(Granger)。我们在整理Aleiodes属的标本时又发现了属于这一类群的新种7个,它们分别是:华脊茧蜂A.aglaurus sp.nov.、俏脊茧蜂A.fuscus     

用合成肽标定百日咳杆菌毒素S_1亚单位的抗原位置

<正>最近已报道了百日咳毒素基因的整个序列及氨基末端序列,一级结构的明确使合或携带自然毒素抗原决定簇的肽链成为可能。短肽的抗体与天然蛋白常常结合得很好,因为这种蛋白提供的短肽序列是暴露在分子表面的。百日咳毒素由5个不同的亚单位组成,S_1—S_5。我们和其它学者已经发现,具有酶活性的亚单位S_1是免疫显性的。本研究用接种过全细胞百日咳菌苗或只含百日咳毒素菌苗的人和动物血清,对包含S_1亚单位抗原决定簇的5种多肽序列的鉴定及合成作了阐述。     

乳酸菌素对指示菌作用方式的研究

利用指示菌生长曲线法和琼脂再培养法研究了乳酸杆菌ＡＴ－１产生的乳酸菌素对指示菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ．ｓｐ．４４４７）的作用方式。与大多数抑菌剂的作用规律相似,乳酸菌素在极低浓度（＜２４ＷＵ：１０６个Ｅ．ｃｏｌｉｓｐ．４４４７）时,能刺激指示菌的生长;达到一定浓度之后,开始表现出抑菌作用,并且随其浓度逐渐增高（４０～８０ＷＵ：１０６个Ｅ．ｃｏｌｉｓｐ．４４４７）,抑菌作用更加显著直至完全抑制指示菌的生长。取检测平板上透明圈区域的琼脂块于肉汤液体培养基中３７℃再培养２４ｈ,指示菌仍能生长,该结果表明：由乳酸杆菌ＡＴ－１产生的乳酸菌素对指示菌的生长呈现抑制作用。     

纳米结构Ti/TiN涂层对NiTi合金生物相容性的影响

目的：评价纳米结构Ti/TiN涂层对镍钛形状记忆合金（含镍50.6at%）生物相容性的影响,为生物医用纳米结构Ti/TiN涂层表面改性的NiTi合金材料生物安全性提供依据。方法：不影响基体的形状记忆性或超弹性效应的前提下,采用真空过滤电弧离子镀技术,在NiTi合金表面沉积一层纳米结构Ti/TiN涂层,分别对表面改性前和改性后的NiTi合金样品进行体外细胞毒性实验、溶血实验和血小板粘附实验,探索纳米结构Ti/TiN涂层对NiTi合金生物相容性的影响。结果：表面具有纳米结构Ti/TiN涂层的NiTi合金无细胞毒性,H9C2（2-1）细胞相容性优于涂层前,细胞形态典型,粘附数量明显大于涂层前。纳米结构Ti/TiN涂层有改善NiTi合金的血液相容性作用,其溶血率从2.1%降至涂层改性后的1.2%,同时,血小板黏附量和聚集程度小于处理前的NiTi合金。结论：纳米Ti/TiN涂层能够显著改善NiTi合金的生物相容性。     

马铃薯淀粉合成与降解研究进展

马铃薯是我国第四大粮食作物,其总产量占全国粮食产量的20%。马铃薯是C3作物,其淀粉含量相对较低,这与其淀粉合成和降解过程有关。与马铃薯淀粉合成的相关酶包括腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase,AGPase)、颗粒结合性淀粉合成酶(Granule-bound starch synthase,GBSS)、可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)、淀粉分支酶(Starch branching enzyme,SBE)和淀粉去分支酶(Starch debranching enzyme,DBE)。α-淀粉酶(α-amylase,Amy)、β-淀粉酶(β-amylase,BAM)、葡聚糖水双激酶(Glucan water dikinase,GWD)、磷酸葡聚糖水双激酶(Phosphoglucan water dikinase,PWD)和酸性转化酶(Acid invertase,AI)、中/碱性转化酶(Neutral/alkaline inverstase,NI)则与马铃薯淀粉降解有关。马铃薯淀粉合成与降解基因克隆对马铃薯品种遗传改良具有重要意义,目前部分克隆的马铃薯淀粉合成与降解基因已在增加马铃薯淀粉含量、淀粉改性和改变淀粉组分方面得到广泛应用。总结了马铃薯淀粉合成与降解酶基因的研究进展,并提出今后研究建议,旨为深入开展马铃薯淀粉改良工程研究提供参考。     

硫矿硫化叶菌P2分子伴侣基因的克隆表达及其性质

[目的]研究重组表达的硫矿硫化叶菌P2分子伴侣β亚基体外同源聚合体的结构和生化功能.[方法]利用PCR技术从硫矿硫化叶菌P2的基因组DNA中克隆得到分子伴侣β亚基的基因,将该基因克隆到表达载体pET-21a( )上并在大肠杆菌BL21(DE3)中实现了表达.对纯化后的β亚基单体进行体外聚合,利用透射电镜观察β分子伴侣的结构,并对其促蛋白折叠性质进行了研究.[结果]硫矿硫化叶菌P2分子伴侣β亚基基因在大肠杆菌BL21中实现了高效表达,纯化后的分子伴侣β亚基单体在ATP和Mg2 存在的条件下可自组装形成分子伴侣聚合体.透射电镜观察表明:该β分子伴侣具有Ⅱ型分子伴侣典型的双层面包圈结构,每个环由8个亚基构成.该β分子伴侣具有ATPase活性,最适反应温度为80℃;它不仅能够促进变性的绿色荧光蛋白(GFP)重新折叠,而且还能有效的提高木聚糖酶的热稳定性.[结论]本文根据P2基因组序列分析预测的分子伴侣基因设计引物,克隆表达了硫矿硫化叶菌P2分子伴侣的β亚基,纯化后对其进行体外聚合,透射电镜观察表明该聚合体具有Ⅱ型分子伴侣的经典结构,功能分析表明该β分子伴侣能够在体外促进异源蛋白质的折叠、提高其它酶分子的热稳定性.这为进一步深入研究嗜热古菌耐热抗逆的分子机制,奠定了良好的基础.     

植物繁育系统研究的最新进展和评述

 植物繁育系统是当今进化生物学研究中最为活跃的领域。繁育系统是指代表所有影响后代遗传组成的有性特征的总和,主要包括花形态特征、花的开放式样、花各部位的寿命、传粉者种类和频率、自交亲和程度和交配系统,其中交配系统是核心。我们重点综述了植物 有性繁育系统研究中1）传粉模式的多样性,2）从历史发生角度利用系统发育方法检验花性状的演化和繁育系统的生态转变过程,3）近交衰退对植物生殖史的影响及其机制和4）混和交配系统的时空动态、维持机理以及进化趋势的最新研究结果。总结了繁育系统在研究花适应性、物种形成机制和濒危植物