神经网络提高肝细胞癌磁共振波谱诊断正确率

通过评价31磷磁共振波谱(31Phosphorus Magnetic Resonance Spectroscopy,31P-MRS)来辨别三种诊断类型:肝细胞癌,正常肝和肝硬化。运用反向传输神经网络(BP)和径向基函数神经网络(RBF)分析31P-MRS数据,分别建立神经网络模型,进行肝细胞癌的诊断分类以期提高识别率。实验结果证明,应用神经网络模型后,31P-MR波谱对活体肝细胞癌的诊断正确率从89.47%提高到97.3%,且BP更优于RBF。     

鄂西大蓟根的化学成分的研究

本题对菊科蓟属植物鄂西大蓟根Cirsium henryi的化学成分进行系统研究。采用硅胶柱色谱法分离了五个单体成分并以光谱分析法鉴定它们的结构:乙酰丁香酸(p-Hydroxycinnamic acid,1),原儿茶酸(protocate-chuic acid,2),香草酸(vanillic acid,3),二羟丙基软脂酸酯(2,3-dihydroxypropyl hexadecanoate,4)和胡萝卜苷(glucoraphenin,5)。这些化合物均为首次从该植物中分离得到。     

汞胁迫对植物细胞结构与功能的影响

由于工业“三废”和机动车尾气的大量排放、污水灌溉以及农药、除草剂和化肥的广泛使用,严重地污染了土壤、水质和大气,其中土壤中的重金属（Hg、Cd、As、Cu和Al）污染更为严重。这些重金属都会被生活在这种环境中的各种植物吸收。然后大量积累在它们的根、茎和叶中,对植物造成严重危害。     

古菌和细菌四醚膜脂GDGTs的生物合成机制及其生物地球化学意义

以甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)为主的跨膜醚脂化合物是古菌和部分细菌细胞膜的重要组成成分。作为分子化石,GDGTs化合物对环境变化响应敏感,以其为基础的有机地球化学指标在定量重建海洋与陆地的古环境研究中发挥出独特的优势。然而,GDGTs指标在广泛应用的同时也不断出现适用性和准确性问题。其关键原因在于GDGTs的生物合成和生理机制研究相对匮乏,难以为指标提供分子生物学与生理学基础。近年来,在多学科的交叉融合下,古菌类异戊二烯GDGTs的生物合成研究取得了令人瞩目的进展。这些成果为脂类生物标志物的地学应用及生物源的确定提供了可靠的生物学基础和新的研究思路。本文综述了古菌类异戊二烯GDGTs的生物合成过程,提出了细菌支链GDGTs生物合成途径的假说,讨论了GDGTs生理过程的生物地球化学意义,并初步展望了GDGTs研究领域未来重要的发展方向。     

番茄潜叶蛾卵黄原蛋白受体基因TaVgR在生殖发育调控中的作用

【目的】本研究旨在明确卵黄原蛋白受体(vitellogenin receptor, VgR)在番茄潜叶蛾Tutaabsoluta生殖发育过程中的功能,为潜叶类害虫的绿色防控提供候选靶标。【方法】基于番茄潜叶蛾转录组数据,采用RT-PCR扩增TaVgR基因cDNA全序列,并进行生物信息分析;通过RT-qPCR分析TaVgR在番茄潜叶蛾不同发育阶段(1-4龄幼虫、1-7日龄雌蛹和雌成虫)和雌成虫不同组织(头、体壁、前肠、中肠、后肠、卵巢、脂肪体和马氏管)中的表达模式;进一步利用RNAi抑制番茄潜叶蛾雌蛹体内TaVgR的表达,并观测沉默TaVgR基因后番茄潜叶蛾卵巢发育及繁殖力的变化。【结果】克隆获得番茄潜叶蛾TaVgRcDNA(GenBank登录号: MZ682118)序列,其开放阅读框序列长5 496 bp,编码1 831个氨基酸,推测的蛋白分子量约为206 kD,等电点为5.17,信号肽包含N-端前18个氨基酸残基,并具有典型LDLR家族蛋白保守功能域。RT-qPCR结果显示,TaVgR转录水平随着番茄潜叶蛾龄期的增加逐渐上升,雌成虫羽化后达到最高水平;TaVgR在番茄潜叶蛾雌成虫的卵巢中表达量最高。TaVgR RNAi对初期雌蛹中TaVgR的表达抑制率为62.04%~72.55%,导致卵黄蛋白在卵巢中的沉积受阻,卵巢管和卵粒长度缩短,成虫10日单雌总产卵量及后代卵孵化率降低,最终引起番茄潜叶蛾繁殖力下降。【结论】TaVgR基因在番茄潜叶蛾雌成虫和卵巢中高表达,且沉默该基因严重阻碍其卵巢发育和降低繁殖力。本研究为开发以VgR基因作为靶标的鳞翅目害虫防治新技术奠定了理论基础。     

冀西北农牧交错区草地螟寄生蜂及其控害作用

【目的】寄生蜂是草地螟Loxostege sticticalis L.卵期和幼虫期的重要天敌,但冀西北地区的发生种类、控害作用尚不明确。【方法】通过1997年以来历年田间调查,结合多年室内饲养。【结果】明确了当地草地螟寄生蜂共14种,其中卵期1种,幼虫期13种,1~5龄幼虫各龄期均有不同种寄生蜂寄生,寄生蜂种类多,种群数量大,寄生率高,控害和压低草地螟种群作用显著。【结论】该调查研究为开展草地螟预测预报,保护利用天敌资源和综合治理提供了科学依据。     

心肌α肌球蛋白重链启动子驱动的CREG 蛋白表达载体 的构建及鉴定

目的:构建心肌特异性α-肌球蛋白重链(α-myosin heavy chain,α-MHC)启动子启动E1A基因阻遏子(cellular repressorof E1A-stimulated genes,CREG)和增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)融合的真核表达载体。绿色荧光蛋白作为报告基因,方便在心肌细胞中直接观察CREG蛋白的表达,为心肌特异性转CREG基因动物模型制备提供载体。方法:用BamH I和EcoR I双酶切pcDNA3.1 myc-His/hCREG质粒得到CREG基因,亚克隆入增强绿色荧光蛋白表达质粒pEGFP-N1中,构建pCREG-EGFP-N1;根据Genebank中公布的α-MHC基因的启动子序列,人工合成pUC57-α-MHC启动子基因序列,经Ase I和Nhe I双酶切得到启动子α-MHC,亚克隆入pCREG-EGFP-N1中替代原CMV启动子,构建pα-MHC-CREG-EGFP-N1,测序鉴定。用脂质体法将该质粒转染体外培养的小鼠原代心肌细胞,荧光显微镜下观测绿色荧光蛋白的表达;Western blot检测CREG蛋白的表达。结果:成功构建pα-MHC-CREG-EGFP-N1质粒,酶切及测序结果正确;成功转染入原代培养小鼠心肌细胞,在荧光显微镜下可见绿色荧光蛋白的表达,Western blot检测到CREG蛋白的表达。结论:重组质粒pα-MHC-CREG-EGFP-N1体外转染入原代培养小鼠心肌细胞后,目的基因能够在心肌细胞中有效表达,检测方法简便可靠,为下一步建立心肌细胞特异性表达CREG的过表达转基因小鼠、深入探讨CREG在心肌疾病发生中的生物学功能研究奠定了基础。     

聚乙二醇介导鹅掌楸悬浮细胞与CdSe／ZnS量子点纳米颗粒共孵育的互作特征

利用纳米材料介导的药物靶向治疗和动物细胞转基因等相关研究,日益受到人们的关注．但植物因存在细胞壁的障碍,无论原位还是离体细胞培养条件下,利用纳米技术进行基因转移均存在很大难度．因此设想,如通过纳米颗粒材料物理尺寸的改变和表面化学修饰,能改变纳米颗粒与植物细胞壁界面上的生物物理或生物化学特征,从而有利于纳米颗粒材料穿越植物细胞壁进入植物细胞,将对推动纳米技术在植物转基因领域中的应用产生重要意义．根据以上设想,研究了不同的共孵育时间和温度等条件下,杂交鹅掌楸的胚性悬浮细胞与经不同表面化学修饰的CdSe／ZnS纳米颗粒之间相互作用过程的细胞生物学特征,以及CdSe／ZnS量子点的细胞毒性．结果表明,在共孵育后3h以内,激光共聚焦显微镜和电子扫描显微镜下,均可观察到经表面后修饰带正电荷的CdSe／ZnS纳米颗粒．同时,胞吞进入细胞内部的表面携带正电荷的CdSe／ZnS纳米颗粒的量明显与共培养时间、温度有明显的依赖关系,表明它们可以通过细胞的液相胞吞作用进入杂交鹅掌楸细胞内,且不影响细胞的活性;而表面带负电荷的CdSe／ZnS纳米颗粒则主要聚集在细胞外壁附近．在培养溶液中添加20％（质量比）聚乙二醇,可进一步提高鹅掌楸细胞胞吞CdSe／ZnS纳米颗粒的量和减轻CdSe／ZnS纳米颗粒的细胞毒性．本研究表明,以表面携带正电荷的CdSe／ZnS量子点纳米材料作为基因载体,在植物悬浮细胞的转基因研究和应用中具有广泛的前景．     

shRNA随机文库结合TK自杀基因筛选靶向HIV-1LTR相关宿主因子

构建shRNA随机文库与HIV-1 LTR启动胸苷激酶基因(TK基因)稳定表达的稳定细胞系HEK293/TK,将两者结合起来,筛选靶向HIV-1 LTR相关宿主因子.方法:通过化学合成含有19个随机脱氧核苷酸的发夹结构,将其退火补平后与合成的接头Linker连接进行PCR反应,将PCR产物酶切后置于慢病毒载体pLenti-U6启动子下游由此构建shRNA随机文库;利用重叠PCR将HIV-1 LTR片段和TK基因连接起来,连接产物经酶切后与pcDNA3.1载体连接;将连接正确的质粒转染HEK293细胞同时用G418加压筛选获得稳定细胞系HEK293/TK;将所获得的文库质粒包装成慢病毒后侵染所构建的HEK293/TK细胞系,通过加入药物GCV进行加压筛选获得存活细胞.结果:成功筛选到加药后存活下来的细胞,抽提细胞基因组,采用巢式PCR扩增目的干扰序列并用Western blot对干扰序列进行验证,鉴定获得一个克隆所表达的shRNA能对TK基因的表达起到抑制作用,通过测序分析获得其干扰序列,该序列很有可能针对HIV-1 LTR某宿主相关因子.结论:成功构建了一种筛选HIV-1 LTR相关宿主因子的方法,筛选所得序列可以定位到具体相关宿主因子,为靶向筛选抗HIV-1药物提供了重要手段.     

从大容量噬菌体抗体库中筛选抗Acr蛋白人源单链抗体

目的:从天然的大容量噬菌体抗体库中筛选特异的抗结核分枝杆菌晶体蛋白( alpha-crystallin Acr)的人源抗体.方法:以结核分枝杆菌Acr蛋白包被免疫管,通过对噬菌体抗体库进行4轮“吸附-洗脱-扩增”的过程从大容量抗体库中筛选特异性抗结核分枝杆菌Acr蛋白的抗体,并对可变区序列进行了测序分析.将特异性的噬菌体抗体感染HB2151菌,经IPTG诱导表达,制备了抗结核分枝杆菌Acr蛋白的可溶性单链抗体;对其序列和抗原结合活性进行分析鉴定.结果:经过4轮筛选,获得了43个与结核分枝杆菌Acr蛋白结合的阳性克隆,其中29个特异结合的克隆;测序分析有26不同的可变区片段;通过可溶性单链抗体(scFv)表达筛选到14株特异性结合Acr蛋白的可溶性单链抗体克隆;经过基因测序,分析了可变区基因的亚群.成功制备了可溶性单链抗体.Westren blotting分析证实筛选的人源单链抗体能与天然蛋白结合.结论:利用单链大容量抗体库获得抗结核分枝杆菌Acr蛋白的噬菌体抗体并且成功制备抗结核分枝杆菌Acr天然蛋白的可溶性单链抗体,为今后的研究和应用奠定基础.