细菌群体感应信号网络及其应用

群体感应（Quorum sensing,QS）是一种细菌细胞与细胞间的通讯系统,即细菌通过分泌扩散性小分子信号感知细菌群体的密度,从而引起一组特定基因在转录水平协调表达。大量研究已表明,群体感应系统控制细菌多种生理行为和过程,以及与真核宿主（寄主）的互作。参与群体感应调控的信号分子多种多样,QS系统所调控的功能也具有多样性,甚至菌株专化性。通过聚焦同一细菌中由多个QS系统组成的信号网络,综合评述了不同QS系统之间如何相互作用全局调控基因表达,以及QS系统如何通过与其它全局调控系统整合精细调节细菌的社会行为以及环境适应性及其应用前景。     

小分子热激蛋白基因HaHSP19.8在棉铃虫抗逆反应中的作用

【目的】小分子热激蛋白(small heat shock protein, sHSP)在昆虫抵御外界环境压力中至关重要。本研究旨在探究小分子热激蛋白sHSP19.8基因在棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育、抵御高温胁迫和对Cry1Ac杀虫蛋白抗性机制中的作用,为更深入探析该基因作用机理及棉铃虫的防治奠定基础。【方法】通过PCR结合RACE克隆棉铃虫sHSP19.8基因序列,利用生物信息学软件对该基因序列进行分析;通过qRT-PCR测定Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫在40℃高温下处理1 h和2 h及饲喂含30 μg/mL Cry1Ac的人工饲料1 h和2 h后该基因的表达量,并测定抗感Cry1Ac棉铃虫不同发育阶段(1-5龄幼虫、蛹及成虫)和5龄幼虫不同组织(前肠、中肠、后肠、马氏管及表皮)中该基因的表达模式。【结果】获得了棉铃虫sHSP19.8基因的全长cDNA序列,命名为HaHSP19.8(GenBank登录号: XP_021195228.1),长608 bp,开放阅读框长528 bp,编码175个氨基酸残基,具有小分子热激蛋白的典型α-晶体结构域(α-crystallin domain, ACD)。该基因受40℃高温和30 μg/mL Cry1Ac杀虫蛋白诱导时在Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫中均过量表达;在Cry1Ac敏感棉铃虫整个发育阶段和5龄幼虫各组织中均表达,其中在成虫和5龄幼虫以及5龄幼虫表皮、马氏管和中肠内表达量较高;但是该基因在Cry1Ac抗性品系各个发育阶段和5龄幼虫各组织中表达量相比敏感品系都显著较低。【结论】结果说明HaHSP19.8参与棉铃虫生长发育和生理生化的过程,帮助昆虫抵御外界环境压力,并可能参与到棉铃虫对Cry1Ac的抗性机制中。     

碱性木聚糖酶产生菌的筛选、XynG1-3基因克隆表达及酶学性质研究

从造纸厂周边碱性土壤中分离、筛选到一株产碱性木聚糖酶的细菌G1-3,根据形态和生理、生化特性并结合16SrDNA序列分析,鉴定菌株G1-3为短小芽孢杆菌,命名为Bacillus pumilus G1-3.利用克隆表达载体pET-22b(+),实现了Bacillus pumilus G1-3碱性木聚糖酶基因XynG1-3在E.coli BL21中的表达.经氨基酸序列分析,木聚糖酶XynGl-3属于GH11家族的小分子木聚糖酶.重组木聚糖酶XynG1-3经镍离子亲和层析一步纯化后,获得凝胶电泳条带单一的蛋白样品,经SDS-PAGE检测其分子量为24 kD.对酶学性质进行分析,重组酶XynG1-3最适作用温度为55℃,最适作用pH为8.0;该酶在60℃保温1h,残余酶活保持为原来的56％,pH作用范围较广,在pH10.0下保存1h,残余酶活仍能保持75％,为耐碱性木聚糖酶.     

基于分子杂交和单分子PCR的同源基因克隆技术

文章以拟南芥谷胱甘肽-S-转移酶Zeta类（GSTZ）基因为饵基因,建立了一种基于分子杂交和单分子PCR的同源基因克隆新方法。获得的6个甘蓝型油菜GSTZ全长cDNA克隆中,有5个与GenBank注册序列（AY208158）完全相同。     

新型隐球酵母铜应答转录因子Cuf1与荚膜的生物合成相关性

[目的]新型隐球酵母是人类条件致病真菌,主要感染免疫缺陷患者.该酵母最显著的特征是细胞外包被着多糖荚膜,这一重要致病因子的调控机制复杂.本文研究旨在阐述编码铜依赖转录因子的CUF1基因对其荚膜生物合成的负调控作用.[方法]以野生型菌株为对照,对CUF1缺失的突变菌株进行菌落形态观察、荚膜墨汁染色的显微观察、细胞聚沉试验以及荚膜定量分析.[结果]与野生型菌株相比,△cuf1突变株产生的菌落更粘,显微镜下亦可明显观察到荚膜更厚.同样数量的细胞,突变株聚沉平衡后体积更大.此外,荚膜粗提物定量称重分析也证明突变株产生了更多的荚膜.并且外源铁可以回复△cuf1突变株荚膜过量产生的表型.[结论]铜应答转录因子1(Cuf1)对荚膜的生物合成具有负调控作用.Cuf1可能通过铁的高亲和吸收途径调控铁吸收而实现该作用的.     

生防菌诱导植物系统抗性及其生化和细胞学机制

生防菌通常可利用竞争、抗生、寄生和交叉保护等直接的拮抗机制抑制植物病害;同时某些生防菌还能促进植物生长,诱导植物对真菌、细菌和病毒引起的病害乃至对线虫和昆虫为害的抗性,称为诱导系统抗性(ISR).ISR具有非特异性、广谱性和系统性,其在表型上与病原菌侵染激发的系统获得抗性(SAR)相似,具有同样的效率;但在寄主植物上不发生过敏性坏死反应(HR),无可见症状,为发展和改善更加安全而环境友好的植物保护策略开辟了新的思路.本文总结了生防真菌和细菌诱导系统抗性及其激发子和信号转导途径等方面的研究进展,重点阐述了寄主防御反应的生化和细胞学机制,并对ISR在植物病害生物防治中的应用前景进行了展望.     

细菌性阴道病患者阴道分泌物16SrDNA序列分析

目的分析健康妇女及细菌性阴道病(Bacterial vaginosis,BV)患者阴道分泌物16S rDNA序列。方法提取20例健康妇女及40例BV患者阴道分泌物标本中的总DNA,针对细菌16S rDNA保守区设计通用引物进行PCR扩增、克隆、测序,将获得的16S rDNA序列与美国国立生物技术信息中心(NCBI)数据库中的发表序列进行比对,分析克隆群中细菌种类和比例。结果通过阴道分泌物16S rDNA序列分析,发现健康妇女阴道分泌物中以卷曲乳酸杆菌(Lactobacillus crispatus),惰性乳酸杆菌(Lactobacillus iners),加氏乳酸杆菌(Lactobacillus gasseri)为优势菌种,而BV患者阴道菌群种类繁多,以加德纳菌属(Gardnerella)和奇异菌属(Atopobium vaginae)克隆子占较大比例,仅4例患者可见卷曲乳酸杆菌(Lactobacillus crispatus),其他患者均未见有乳酸杆菌克隆子且奇异菌属阴道病患者甲硝唑治疗疗效较差。结论健康妇女和BV患者阴道分泌物菌群种类有较大区别,BV患者在治疗前进行16S rDNA序列分析检测有较大的临床意义。     

棉铃虫酪氨酸羟化酶基因的分子特性及功能分析

【目的】酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)是黑色素形成的关键酶,在昆虫表皮骨化过程中扮演重要角色。本研究旨在获得棉铃虫Helicoverpa armigera TH基因序列,并研究其分子特性、表达模式和功能,为更深入探析该基因作用机理奠定基础。【方法】通过生物信息学和分子生物学技术获得了棉铃虫TH基因序列,利用qRT-PCR分析该基因在棉铃虫不同生长发育阶段的表达模式;利用qRT-PCR技术,分别测定了蜕皮激素20E(400 ng/头)处理不同时间和RNAi成功干扰蜕皮激素受体基因(EcR)前提下再用20E(400 ng/头)处理后,棉铃虫5龄幼虫TH表达量变化;采用生物化学方法检测鞣化激素(30 μg/mg组织)和环腺苷酸(cAMP, 200 ng/mg 组织)处理后棉铃虫幼虫脂肪体中TH活性。【结果】获得了棉铃虫酪氨酸羟化酶基因TH (GenBank登录号: MF440319) cDNA片段,长2 270 bp,开放阅读框1 686 bp,编码561个氨基酸残基。该基因在棉铃虫整个发育期均表达,其中在卵期第3天、2龄幼虫第1天、3-5龄蜕皮期、预蛹期和成虫羽化第1天表达量相对较高。研究还发现,400 ng/头 20E注射能够促进TH的转录;在成功干扰并调低幼虫EcR转录水平的前提条件下(对照仅注射dsGFP)再注射20E,对TH表达量无明显影响;而鞣化激素(30 μg/mg组织)和cAMP(200 ng/mg组织)均显著提高了TH的酶活性。【结论】20E在转录水平参与了TH的表达;鞣化激素和cAMP均能够提高TH活性,在蛋白水平上对TH进行调控。     

蛋白组学解析拟南芥响应细菌信号分子N-3-oxo-hexanoyl-homoserine-lactone（OHHL）的机制

细菌来源的群体感应信号分子能诱导与调控植物的抗病性与生长发育,本文用细菌群体感应信号分子N一3-oxo—hexanoyl-homoserine—lactone（OHHL）对拟南芥进行不同时间的处理,提取蛋白进行双向电泳分析,用蛋白组学的方法解析拟南芥响应细菌信号分子的机制。双向电泳与质谱分析共鉴定出47个点,这些蛋白中随处理时间的增加表达量上调的蛋白点数目增加,并且与植物抗氧化、物质代谢和细胞信号转导密切相关。因此通过蛋白组学分析结果可以更好的解释植物与细菌的相互作用机制,进一步利用其之间的联系来促进植物更好的生长发育。     

小尾寒羊颈椎前路椎间盘切除融合模型的建立及评估

目的 颈椎间盘突出症(cervical disc herniation, CDH)是骨科常见疾病之一,随着对该疾病研究的深入及颈椎内植物的发展,建立颈椎融合动物模型成为不可或缺的部分,目前国内对颈椎融合动物模型建立及评估的研究报道较少,本研究以期为颈椎融合相关研究提供完备的动物模型和内植物性能的评估方案。方法 选择小尾寒羊,改良术式后行颈椎前路椎间盘切除融合术(anterior cervical discectomy and fusion, ACDF),将聚醚醚酮(polyetheretherketone, PEEK)椎间融合器(interbody fusion cage, Cage)(对照组)、3D打印钛合金Cage(实验组1)及新方法钛合金Cage(实验组2)分别植入每只羊的不同颈椎节段(C2/3～C4/5),术后行血液学检测、组织病理学分析评估手术恢复情况及材料生物安全性,利用X光、CT、Micro-CT及定量分析、硬组织切片染色、生物力学试验评估内植物的骨长入及骨融合情况。结果 绵羊改良术式ACDF模型建立成功,血液学检测重要指标无显著性差异(P>0.05),组织病理学分...