重组嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila 4AK4中3-羟基丁酸3-羟基己酸共聚酯PHBHHx的发酵生产

3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯(PHBHHx)是一种性能优良的新型生物可降解材料,其机械和加工性能与3-羟基己酸(3HHx)在共聚物中的含量密切相关。在嗜水气单孢菌Aeromonas hydrophila 4AK4中引入了编码β-酮基硫解酶(β-ketothiolase)的phbA基因和编码乙酰乙酰辅酶A还原酶(Acetoacetyl-CoA reductase)的phbB基因,使重组菌增加了一条利用乙酰辅酶A合成3-羟基丁酸-CoA的代谢途径,这使得利用非相关性碳源调控PHBHHx的单体组成比例成为可能。利用葡萄糖酸钠和月桂酸作为碳源,对重组Aeromonas hydrophila 4AK4进行了摇瓶培养及5L发酵罐培养的研究。在摇瓶实验中,通过改变碳源中两种组分的比例,可以使A,hydrophila 4AK4合成的PHBHHx中的3HHx摩尔含量由原来的15％左右降低到3％～12％,成功地实现了对PHBHHx单体组成的调控;当以月桂酸为唯一碳源时,在5L发酵罐中,经过56h的培养,获得了51．5g／L的细胞干重(CDW),其中62％为PHBHHx,3HHx在PHBHHx中的摩尔含量为9．7％;当以1：1的葡萄糖酸钠和月桂酸为碳源时,48h的5L发酵罐培养获得了32．8g／L的CDW和52％的PHBHHx含量,其中3HHx在PHBHHx中的摩尔含量为6．7％。结果证明了该重组菌在大规模生产单体组成可控PHBHHx方面具有很大的应用潜力。     

淀粉样前体蛋白生理功能研究进展

阿尔茨海默病(alzheimer's diasese,AD)是一种神经退行性疾病,以β淀粉样肽(βamyloid,Aβ)为主要成分的老年斑是脑内的主要病理改变,因此Aβ的过量产生和沉积是AD主要发病机制。Aβ主要由淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)经β和γ分泌酶异常剪切产生,APP表达增加被认为是AD的风险因素之一,目前关于APP的研究主要集中在作为Aβ的前体如何剪切及在AD发病中的作用,而对APP的生理功能关注较少。近年研究发现APP具有广泛的生理功能,APP缺失可以影响学习记忆,这与其剪切及Aβ的产生均无关。APP广泛表达于多种器官和组织,生理功能具有多样性,因此了解APP的生理功能将为AD发病机制的研究与治疗干预提供重要的理论依据。本文对此进行综述。     

基于荧光蛋白的荧光共振能量转移探针的构建及应用

荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)是基于荧光基团供体和荧光基团受体间偶极子–偶极子耦合作用的非辐射方式的能量传递现象。基于荧光蛋白的FRET技术已被广泛用于研究细胞信号通路中蛋白质–蛋白质活体相互作用检测、蛋白质构象变化监测以及生物探针的研制中。基于荧光蛋白的荧光共振能量转移探针使得人们可以在时间和空间层面上研究细胞信号的转导过程。该文简要介绍了四大类基于荧光蛋白的FRET生物探针的设计、研制以及其在生物信号分子检测、活细胞成像以及药物筛选中的应用和进展情况。     

血清sE-sel、HIF-1α、MCP-1与糖尿病患者白内障超声乳化术后黄斑水肿的关系研究

摘要 目的：探讨血清可溶性E-选择素（sE-sel）、缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）与糖尿病患者白内障超声乳化术（Phaco）后黄斑水肿的关系。方法：选取2021年1月～2023年1月在西安市第四医院行白内障Phaco治疗的糖尿病性白内障患者167例作为糖尿病性白内障组,根据术后3个月是否发生黄斑水肿分为黄斑水肿组35例和无黄斑水肿组132例,另选取同期87名单纯2型糖尿病（T2DM）患者作为T2DM组。采用酶联免疫吸附法检测血清sE-sel、HIF-1α、MCP-1水平。多因素Logistic回归分析影响糖尿病患者白内障Phaco后黄斑水肿的因素,受试者工作特征（ROC）曲线分析血清sE-sel、HIF-1α、MCP-1水平对糖尿病患者白内障Phaco后黄斑水肿的预测价值。结果：糖尿病性白内障组血清sE-sel、HIF-1α、MCP-1水平高于T2DM组（P＜0.05）。167例糖尿病性白内障患者白内障Phaco后3个月黄斑水肿发生率20.96%。多因素Logistic回归显示,T2DM病程延长、增殖型糖尿病视网膜病变（DR）和HbA1c、sE-sel、HIF-1α、MCP-1升高为影响糖尿病患者白内障Phaco后黄斑水肿的独立危险因素（P＜0.05）。ROC曲线分析显示,血清sE-sel、HIF-1α、MCP-1水平联合预测糖尿病患者白内障Phaco后黄斑水肿的曲线下面积为0.936,大于血清sE-sel、HIF-1α、MCP-1水平单独预测的0.768、0.775、0.773。结论：血清sE-sel、HIF-1α、MCP-1水平升高是影响糖尿病患者白内障Phaco后黄斑水肿的独立危险因素,血清sE-sel、HIF-1α、MCP-1水平联合预测糖尿病患者白内障Phaco后黄斑水肿的价值较高。     

MDM2反义寡核苷酸联合紫杉醇对乳腺癌MCF-7细胞株的作用

目的:探讨靶向MDM2反义寡核苷酸(ASON)联合紫杉醇对乳腺癌MCF-7细胞株的影响。方法:合成一段与MDM2 mRNA特异性结合的反义寡核苷酸和与反义寡核苷酸有4个碱基不同的的错义寡核苷酸(MON),脂质体2000介导不同浓度的MDM2ASON转染MCF-7乳腺癌细胞系,转染的乳腺癌细胞通过1μmol/L紫杉醇药物处理后,采用RT-PCR和Western Blot方法检测MDM2 ASON联合紫杉醇的协同作用及对乳腺癌MCF-7细胞株的抑制效率,MTT观察给药后MCF-7细胞的增殖能力和药物敏感性。结果:MDM2反义寡核苷酸联合紫杉醇明显下调MDM2 mRNA及MDM2蛋白表达水平,抑制MCF-7细胞的生长,随着MDM2 ASON浓度的增加,MDM2表达越来越低,协同作用越来越强,呈剂量依赖关系,A500联合紫杉醇的协同作用最明显,MTT显示紫杉醇处理的转染MCF-7细胞增殖抑制率明显增高,A500抑制增殖作用最明显,抑制率达(13.0±0.84)%。结论:不同浓度MDM2 ASON转染后的乳腺癌MCF-7细胞,等浓度紫杉醇处理后,乳腺癌MCF-7细胞MDM2表达明显降低,细胞凋亡增加,,MDM2 ASON联合紫杉醇对MCF-7细胞有协同作用,提高了乳腺癌MCF-7细胞对紫杉醇的药物敏感性。     

代谢工程技术调控3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚酯PHBHHx的微生物合成

3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯(PHBHHx)是一种新型生物可降解材料,其性能与3-羟基己酸(3HHx)在共聚物中的摩尔百分含量密切相关。本研究在两株嗜水性气单孢菌Aeromonas hydrophila WQ和Aeromonas hydrophila 4AK4中分别引入了编码酯酰辅酶A脱氢酶的yafH基因和编码合成3-羟基丁酸-CoA的phbA和phbB基因,将A.hydrophila WQ合成的PHBHHx中的3HHx的摩尔含量由3％—5％提高到20％以上;而A.hydrophila 4AK4合成的PHBHHx中的3HHx摩尔含量则由15％左右降低到3％-12％。成功地实现了对PHBHHx单体组成的调控。     

加强生物通识教育，促进理工与生命科学交叉人才培养——以哈尔滨工业大学生物化学公选课教学改革为例

理工科与生命科学的交叉与融合,是今后科学发展的潮流和趋势。生物化学作为面向全校学生的公选课,应更好地发挥介绍生命科学发展、促进学科交叉的作用。结合所在理工科院校自身特点,提出以“打基础,提兴趣,促交叉,重引导”为核心的教改方案。通过优化教学内容打牢理论基础,开设专题介绍促进学科交叉,引入虚拟实验激发学生兴趣,跟进后续课题引导参与科研,使公选课能够切实提升理工科学生生物学素养,发掘跨学科发展潜力。     

基于16S rRNA高通量测序技术分析安格斯牛瘤胃微生物多样性和功能预测的研究

本研究旨在系统探索和分析安格斯牛瘤胃微生物多样性及其基因功能。选用体重550 kg左右的安格斯牛6头分成2组,利用基于16S rRNA高通量测序技术检测牛瘤胃液样本进行组学分析。结果表明,2组样本通过Illumina Miseq测序平台共获得86 298条高质量优质序列,聚类为346个操作分类单元(OUT),经分类学鉴定分属13个门,21个纲,24个目,40个科,123个属。拟杆菌门(Bacteroidetes)43.16%和厚壁菌门(Firmicutes)36.29%为优势菌群。基于属的组成,依次为普雷沃氏菌属_7 (Prevotella_7) 29.28%、琥珀酸弧菌科_UCG-001 (Succinivibrionaceae_UCG-001)11.30%、琥珀酸菌属(Succiniclasticum) 11.10%、普雷沃氏菌属_1 (Prevotella_1) 6.65%、瘤胃球菌属_1(Ruminococcus_1) 5.17%、琥珀酸弧菌属(Succinivibrio) 2.75%等。16S功能预测和COG、KEGG代谢通路数据库对比发现,功能集中在氨基酸运输和代谢、碳水化合物转运及代谢的相关基因上,可能含有丰富的蛋白分解、转运及代谢酶相关基因和大量的纤维素以及木质素降解酶基因。经碳水化合物活性酶(CAZymes)注释和KEGG代谢酶数据库比对显示,预测的功能基因糖苷水解酶和糖基转移酶所占比例较高;产乙酸和丁酸相关酶基因丰度较高。安格斯牛瘤胃内含有丰富的蛋白质分解、木质纤维素降解和挥发性脂肪酸生成菌群及酶系,为展示瘤胃微生物多样性,发现和筛选新的功能酶基因提供参考。