多质粒共转化组合筛选方法构建木糖利用酿酒酵母的研究

快速得到目标代谢路径相关基因的大量组合以及实现组合库的高效筛选,是合成生物学领域中一个重要的研究内容。建立了三质粒共转化酵母菌株组合筛选方法并以XR-XDH木糖代谢路径在酿酒酵母中的应用为例进行阐释。首先利用Yeast Golden Gate连接法在三种不同表达载体上构建不同启动子控制下的XR、XDH、XK单个基因的表达盒,然后直接用三质粒共转化系统构建100种不同组合的重组酵母。经过木糖平板初筛筛选出16个能利用木糖的组合,将这16个组合对应的三基因表达模块组装至同一表达载体后转化底盘菌株,再通过限氧发酵进行复筛,最终筛选出木糖代谢能力、木糖醇和乙醇生成速率最优菌株Sc-LQH35（TDH3p-XR-ACS2t-FBA1p-XDH-ENO2t-PDC1p-XK-ASC1t）,在培养基中含有20 g/L木糖的条件下,其木糖醇产量为7.14 g/L,乙醇产量为5.92 g/L,而菌株Sc-LQH39（TDH3p-XR-ACS2t-FBA1p-XDH-ENO2t-ZEO1p-XK-ASC1t）则表现出较强的木糖醇生产能力,特别在限氧发酵时,其木糖醇得率可高达0.71 g/g。三质粒共转化组合筛选方法实现了木糖利用菌株的灵活构建和快速筛选,并成功得到具有优良木糖利用性能的酿酒酵母菌株,表明其在重组菌株的构建和筛选工作中有一定的应用价值。     

植物谷氨酸受体的研究进展

离子型谷氨酸受体(iGLuR)是哺乳动物中一类由L-氨基酸(如谷氨酸、甘氨酸)等配体门控的阳离子通道, 具有调节兴奋性神经信号传递和引导神经元发育等分子功能。1998年研究者在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中发现了20个与iGLuRs同源的序列(即AtGLRs), 它们的功能涉及植物光信号传递、根尖分生细胞活性、花粉管生长、胞质Ca²⁺流以及应答多种生物和非生物环境胁迫等。该文从谷氨酸受体(GLR)的结构特征、离子通道激活与配体的关系、表达模式及可能的生物学功能等方面, 综述了近十几年来关于植物GLR和氨基酸信号的研究成果, 旨在为相关领域的同行提供有益的参考。     

长链非编码RNA数据库资源

长链非编码RNA（long non coding RNA, lncRNA)在多个水平参与调节机体的各项基础生物进程,其功能紊乱常伴随疾病的发生。鉴定lncRNA的生物学功能已成为近年来的研究热点。然而,目前从各种真核生物高通量测序中鉴定的几十万个lncRNA中,只有极少数的功能已被实验验证,这对于该领域的深入研究是个巨大的挑战。因此,许多科研机构都建立了lncRNA数据库,并且持续周期性更新,这为研究者共享、注释和分析lncRNA功能提供了十分有效的工具。本文从lncRNA原始资源整合、筛选、鉴定及功能分析和lncRNA与人类疾病等4个方面介绍各lncRNA数据库资源的最新特征和应用范围。这为研究者在选择不同数据库资源进行lncRNA鉴定和分析时提供参考。     

我国三地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响

【目的】Wolbachia 是广泛存在于节肢动物和丝状线虫体内的一类共生菌, 能够以多种方式对宿主产生影响。精卵细胞质不亲和（CI）是其引起的最普遍的表型, 即感染Wolbachia的雄性宿主与未感染或感染不同品系的雌性宿主交配后, 不能产生后代或后代极少, 而感染同品系Wolbachia的雌雄宿主交配后则能正常产生后代。我们前期研究发现, 湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇Drosophila melanogaster被Wolbachia感染。本研究旨在明确这3个地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响。【方法】利用Clustal X软件对Wolbachia的wsp基因序列进行比对, 利用MEGA软件构建系统发育树。采用多位点序列分型（MLST）的方法对Wolbachia进行分型。通过区内交配和区之间杂交的方式研究不同地区黑腹果蝇体内Wolbachia 的关系及其对果蝇生殖的影响。【结果】湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇中感染的Wolbachia都是属于A大组的Mel亚群。这3个地区果蝇感染的Wolbachia的序列类型（ST）不同, Wolbachia之间存在一定的差异。湖北武汉和天津果蝇中的Wolbachia能引起强烈的CI表型, 而云南六库果蝇中的Wolbachia引起的CI强度相对较弱。武汉果蝇中Wolbachia不能完全挽救天津果蝇中Wolbachia引起的CI表型, 而天津果蝇中Wolbachia也不能完全挽救武汉果蝇中Wolbachia引起的CI表型。【结论】武汉和天津地区黑腹果蝇中的Wolbachia可能距离较远。Wolbachia的长期共生可能对黑腹果蝇的进化产生了一定的影响, 湖北武汉与云南六库的黑腹果蝇中感染的Wolbachia属于不同的序列类型, 这2个地区的黑腹果蝇已发生了一定的分歧, 产生了一定的生殖隔离。     

温度对五种沉水植物生长和营养去除效果的影响

研究温度对黑藻(Hydrilla verticillata)、伊乐藻(Elodea canadensis)、狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、苦草(Vallisneria spiralis)和竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)在霍格兰氏水培条件下的生长和营养去除效果的影响。结果表明 : 温度对五种沉水植物的生长有显著影响。除苦草的最适生长温度为 30 ℃外, 其余四种植物的最适生长温度为 20 ℃。五种植物的生长速度有显著性差异, 以伊乐藻、竹叶眼子菜、黑藻生长较快。对 TP 和 CODCr 的去除率随温度的升高而升高, 对 NH4-N的去除率除竹叶眼子菜外, 呈单峰曲线, 去除率最适温度为 25 ℃。五种沉水植物对 TP 的去除率通常差异不显著; 竹叶眼子菜对 NH4-N 去除率显著低于其他植物(p<0.05), 而对 CODCr 的去除率显著高于其他植物(p<0.05)。     

大豆油体与EGF融合基因的克隆及其在红花种子中的表达

目的：旨在建立一种在红花油体中表达EGF的转基因植物的方法。方法：通过PCR技术把大豆油体基因（DDoil）与EGF构建成融合基因,克隆至植物表达载体pCAMBIA1390R中,构建成植物表达载体p1390Do-EGF,然后转化进农杆菌 LBA4404 中用于侵染红花外植体,通过甘露糖筛选培养基培养可获得红花转化苗。通过PCR、实时荧光相对定量RT-PCR、SDS-PAGE和Western blot分析目的基因的表达情况,通过MTT法检测EGF的促细胞增殖活性。结果：PCR结果显示,红花叶片中能检测到EGF基因;实时荧光相对定量RT-PCR结果显示,在红花种子中EGF能成功实现转录;SDS-PAGE和Western blot检测证明,在转基因红花种子中能有效表达出EGF,并具有其原有的免疫原性,MTT法实验结果表明EGF具有促进balb/c 3T3细胞增殖的生物活性。结论：大豆油体和EGF融合基因已经成功转化进红花细胞的基因组中,并实现了EGF外源蛋白在红花种子油体中的表达,为EGF蛋白的产业化生产探讨了一种新的生产途径。     

基于16S rDNA和COⅠ基因序列探讨四种溞类的系统关系和分类地位

为了检验已记录的4个溞属种类（(隆线溞Daphnia carinata、透明溞D. hyalina、蚤状溞D. pulex和大型溞D. magna）的系统分类, 用试剂盒法分别提取4种溞类的基因组DNA。利用特异性引物, 通过PCR扩增了4种溞属种类的16S rDNA和COⅠ基因部分序列, 并与来自GenBank中每个种类相似度较高的同种序列进行分析。结果表明, 基于16S rDNA和COⅠ基因, 4个溞属种类的平均种间相似度分别为85.56%和80.67%, 碱基中A+T含量均明显高于G+C含量。基于COⅠ基因, 巢湖隆线溞与来自GenBank上的拟同形溞（(Daphnia similoides AB549199）)相似度为99%, 分歧度为0.4%0.9%。就16S rDNA和COⅠ基因而言, 巢湖透明溞更接近于盔形溞（Daphnia galeata）。基于16S rDNA和COⅠ基因构建的NJ树和贝叶斯树, 两者的主要分枝基本一致。结果暗示, 巢湖隆线溞与拟同形溞为一个种, 透明溞应属于盔形溞。由于缺乏核基因的研究, 有关巢湖溞属的分类地位还需进行更深入的探讨。       

外源AsA、GSH对Cd胁迫下石竹幼苗生长的影响

采用温室盆栽试验,研究了不同浓度(0、20、40、60、80、100 mg·L^-1)的外源抗坏血酸(AsA)与谷胱甘肽(GSH)对50 mg·kg^-1镉(Cd)胁迫下石竹幼苗生长的影响.结果表明: 50 mg·kg^-1 Cd显著抑制了石竹幼苗的生长,适宜浓度的外源AsA能够缓解Cd对石竹幼苗生长的胁迫,显著提高其生物量、株高、分蘖数、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性,以及AsA和GSH含量,但随着外源AsA浓度的增加,缓解效应下降,甚至产生促氧化效应;外源GSH可以及时补充Cd胁迫下石竹幼苗体内的非酶抗氧化剂,但抗氧化酶活性变化相对较小,其缓解Cd毒害的主要机制可能是促进根系中金属螯合肽(PCs)的合成,增加其与Cd的螯合,从而降低石竹幼苗体内Cd含量.研究表明,35～45 mg·L^-1的外源AsA和55～65 mg·L^-1的外源GSH都能很好地缓解石竹幼苗Cd毒害,且前者效果优于后者.     

西藏昆仑针茅草原的基本特征

正昆仑针茅(Stipa roborowskyi)是青藏高原特有的寒旱生多年生密丛型禾草,广泛分布于藏南喜马拉雅山北坡和雅鲁藏布江谷地、阿里地区、羌塘高原中南部和昆仑山地,以及印度和克什米尔地区(Wu et al.,2006;中国科学院中国植被图编辑委员会,2007)。昆仑针茅草原是西藏重要的草原类型之一,但分布较为零散,没有像紫花针茅(S.purpurea)草     

乙酰转移酶MYST家族的生物学功能

组蛋白乙酰化是表观遗传修饰的重要方式,主要受到组蛋白乙酰转移酶（histone acetyltransferases, HATs)和组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDACs）催化. MYST是人类HATs的4大家族之一,包括MOF(males absent on the first),TIP60 (tat interacting protein 60 kD),结合ORC1的组蛋白乙酰转移酶（histone acetyltransferase binding to ORC1, HBO1),单核细胞白血病锌指蛋白(monocytic leukemia zinc finger protein, MOZ)和MOZ相关蛋白（MOZ related factor, MORF）等,均具有典型的MYST结构域.MYST介导的乙酰化是重要的翻译后修饰,其催化底物包括组蛋白和非组蛋白,如组蛋白H3, H4, H2A, H2A突变体,以及许多参与DNA代谢、细胞增殖和发育调控的蛋白因子. MYST蛋白家族参与许多细胞的生理过程,本文主要综述其在调节基因转录、DNA损伤修复和肿瘤发生发展等方面的生物学功能.