合成生物学在生物基化学品上的应用趋势及展望

合成生物学(synthetic biology)将工程学和生物学相结合, 它不同于对自然基因模拟的基因工程和对代谢途径模拟的代谢工程,而是在以基因组解析技术和化学合成技术为核心的现代生物技术基础上,以系统生物学思想和知识为指导,综合生物化学、生物物理和生物信息技术,建立基于基因和基因组、蛋白质和蛋白质组的基本要素(模块)及其组合的工程化的资源库和技术平台,旨在设计、改造、重建或制造生物分子、生物部件、生物系统、代谢途径与发育分化过程,以及具有生命活动能力的细胞和生物个体.     

TPA对Bcl-X前体mRNA在U251细胞中选择性剪接调控的初步研究

以含有部分Bcl-X序列的微小基因为研究模型,研究了TPA对Bcl-X前体mRNA选择性剪接在体内和体外的调控作用。通过RT-PCR和定点突变实验检测,结果表明PKC信号系统能调控Bcl-X前体mRNA选择性剪接,其机制可能是通过应答序列来调控Bcl-X前体mRNA5’上游和下游剪接位点的选择利用。     

不同氮源对布朗葡萄藻生长、总脂和总烃含量的影响

以能源微藻布朗葡萄藻Botryococcus braunii 764和Botryococcus braunii 765为实验材料,采用实验室一次性培养的方法,研究了不同氮源及浓度对其生长、总脂和总烃含量的影响.结果表明,B. braunii 764和B. braunii 765的最适氮源均为硝态氮,且均能够利用硝态氮、亚硝态氮、铵态氮和尿素进行生长,但是不同氮源及其浓度对这两株藻的生长、总脂和总烃含量的影响不同.B. braunii 764生长速度较B. braunii 765缓慢,但是B. braunii 764的总脂和总烃含量均高于B. braunii 765,最高分别达27.61%和34.21%.以硝态氮为氮源时,B. braunii 764的细胞OD值、生物量、总脂和总烃含量分别为1.38、1.81 g/L、27.61%和34.21%,均显著高于其它试验组,而以尿素为氮源时,B. braunii 765的最大OD值为1.87,以硝态氮为氮源时,其生物量(2.15 g/L)和总烃含量(27.89%)最高,而铵态氮对二者生长的促进作用以及总脂和总烃含量的影响不明显.综合考虑,硝态氮是两株葡萄藻较为理想的氮源,而B. braunii 764可以作为一种较有潜力的能源微藻进行开发利用.     

纠错编码理论在生物信息处理领域的应用

根据生物系统中存在信息传递并且需要高度稳定性的特性,现代通信工程中的纠错编码理论被应用于生物遗传序列的研究和测试系统的设计。该文介绍其分析基础和现有应用并对未来研究展望。     

c-fos-like蛋白在尖唇散白蚁繁殖蚁和工蚁性腺中的表达

为了探讨c-fos原癌基因在白蚁生殖品级和非生殖品级性腺发育中的作用,揭示白蚁不同品级性腺发育的调节机理,本研究运用免疫细胞化学定位方法对尖唇散白蚁Reticulitermes aculabialis繁殖蚁和工蚁精、卵发生过程中的c-fos蛋白表达进行了研究。结果显示：雌性繁殖蚁在末龄若虫期的卵子发生过程中有c-fos-like表达, c-fos-like免疫阳性物质定位于生长期的卵母细胞核和滤泡细胞核中;而繁殖蚁成虫的卵子发生过程中没有c-fos-like免疫阳性反应。雄性繁殖蚁在末龄若虫期时精子发生过程中没有c-fos-like表达, 而发育到成虫期有c-fos-like免疫阳性反应,阳性物质定位于精原细胞的细胞核中。工蚁精、 卵发生过程中均没有c-fos-like的表达。结果提示：c-fos在调节繁殖蚁精子和卵子发生方面有重要作用,c-fos可能通过调节精原细胞增殖参与精子的发生;在卵巢中可以直接作用于生长期的卵母细胞和滤泡细胞来调节卵子的发生。在工蚁性腺中c-fos表达缺失可能导致卵母细胞和滤泡细胞无法正常发育,精原细胞停止增殖而使精子发生处于相对抑制状态。工蚁性腺退化不育可能与c-fos没有正常表达有关。     

深点食螨瓢虫交配及产卵习性研究

深点食螨瓢虫Stethorus punctillum Weise是叶螨的捕食性天敌,本研究以二斑叶螨Tetranychus urticae Koch为猎物,进行了深点食螨瓢虫交配及产卵习性的研究。结果表明:深点食螨瓢虫交配前期为2.64±0.19 d,产卵前期为5.27±0.28 d;交配高峰期为每天的8∶00-12∶00,产卵高峰期为成虫羽化后的第6-16天;产卵期为21-27 d,单雌产卵量为55-135粒。室内连代繁育4代,其中F_3代的产卵量显著低于F代。本研究明确了深点食螨瓢虫的交配、产卵的规律,讨论了F_3代产卵量下降的原因,为其人工繁育提供了科学依据。     

国际糖生物学战略布局与研究前沿分析

糖生物学与细胞信号转导、发育、免疫等许多领域相关联,是全面、深入理解生命活动所必需的。本文通过分析各国在糖生物学领域的战略布局,并使用ISI Essential Science Indicators数据库和VOS Viewer软件从定量角度分析国际糖生物学领域的研究前沿,为我国制定糖生物学研究相关战略提供借鉴。     

干旱和盐胁迫对华山新麦草种子萌发及幼苗生理特性的影响

模拟华山新麦草野生土壤生境特点,分别采用聚乙二醇(PEG-6000)、钙(CaCl2)以及二者混合液3种方式浸种,研究PEG-6000和Ca2+浸种对华山新麦草种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:3种处理下华山新麦草的种子发芽率、发芽势和发芽指数均无显著变化;但PEG-6000浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖和可溶性蛋白含量增加,蛋白酶、SOD和POD活性增强;CaCl2浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖含量增加,蛋白酶、SOD和CAT活性增强,淀粉酶活性降低;而PEG-6000和CaCl2混合液浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖含量下降,SOD活性降低,华山新麦草生长受阻.据此推测华山干旱和钙离子含量高的生境特点可能是华山新麦草种群濒危的原因之一.     

薰衣草精油对酪氨酸酶活性影响的研究

以L-酪氨酸为底物,从马铃薯中制备酪氨酸酶粗酶液,以熊果苷为阳性对照,研究了薰衣草精油对酪氨酸酶活性影响,结果表明薰衣草精油对酪氨酸酶活性的抑制表现出良好的剂量-效应关系,其抑制率均随剂量的增大而升高,1 mg/mL、2 mg/mL、4 mg/mL、8 mg/mL抑制率分别为22.59%、31.46%、50.91%、81.96%。     

假根羽藻外周天线色素分子间能量传递

假根羽藻外周天线捕光色素蛋白复合物(L ight-harvesting Comp lex II,LHC II)在不同聚集态的情况下,它所包含色素分子间的能量传递是不同的。采用荧光发射光谱和激发光谱技术对不同聚集态(单体、三聚体和寡聚体)的LHC II进行研究,发现三聚体中色素分子间的能量传递效率比较高,单体要小一些。520 nm激发下,类胡萝卜素分子向叶绿素a分子的能量传递效率:三聚体约为64%、单体约为56%;650 nm激发下,叶绿素b分子向叶绿素a分子的能量传递效率:三聚体约为89%、单体约为78%。寡聚体的能量传递要复杂些,从光谱分析出它包含两种不同吸收光谱特性的叶绿素b分子,吸收峰分别为480 nm和468 nm,其中蓝区吸收峰为480 nm的叶绿素b分子向发射685 nm荧光的叶绿素a分子的能量传递效率要小于75%。