新基因起源:从自然进化到人工设计北大核心CSCD

生命体系历经40多亿年的自然进化,创造了无数丰富多彩的功能基因,保障了生命体系的传承与繁荣。然而生命体系的自然进化历程极其缓慢,新的功能基因产生需要数百万年时间,无法满足快速发展的工业生产需求。利用合成生物学技术,研究人员可以依据已知的酶催化机理和蛋白质结构进行全新的基因设计与合成,按照工业生产需求快速创造全新的蛋白质催化剂,实现各种自然界生物无法催化的生物化学反应。尽管新基因设计技术展现了激动人心的应用前景,但是目前该技术还存在设计成功率不高、酶催化活性较低、合成成本较高等科技挑战。未来随着合成生物学技术的快速发展,设计、改造、合成和筛选等技术将融合为一体,为新基因设计与创建带来全新的发展机遇。     

全膝关节置换术对膝关节骨关节炎患者关节功能的影响

目的:探讨全膝关节置换术(TKA)对膝关节骨关节炎患者术后关节功能的影响。方法:回顾性分析2013年8月-2015年8月我院收治的76例膝关节骨关节炎患者的临床资料,所有患者均采用全膝关节置换术治疗。观察并比较患者手术前后膝关节HSS评分、膝关节疼痛目测类比评分(VAS)、膝关节屈曲活动度(ROM)的变化情况。结果:患者术后膝关节HSS评分、膝关节疼痛评分VAS及ROM均明显高于术前,差异具有统计学意义(P0.05);术前HSS评分、膝关节疼痛VAS评分、膝关节ROM、胫骨平台后倾角(PSA)以及股骨前髁偏距(ACO)与术后膝关节HSS评分呈正相关关系,而内翻畸形角度与术后膝关节HSS评分呈负相关关系,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:全髋关节置换术能够改善骨关节炎患者的膝关节功能,并且术前膝关节HSS评分、膝关节疼痛VAS评分及PSA与术后患者髋关节功能恢复程度有关。     

蓖麻蚕核糖体RNA基因在大肠杆菌中的无性繁殖

用pBR322作运载体,构建了含有蓖麻蚕核糖体RNA基因(rDNA)完整重复单位的重组质粒-pAR3。pAR3含有11.1Kb rDNA完整重复单位,包含有pAR1和pAR2所携带的rDNA片段。制作了pAR3和rDNA的限制性内切酶图谱。发现限制酶图谱与郑仲承等报道的一致,而与家蚕的rDNA的图谱不同。     

末端片段杂交法——一种方便的基因酶切图谱分析法

由于基因工程技术的出现,很多基因可以由复杂的基因组中分离纯化。进一步分析基因结构的工作,首先便是酶切图谱的分析。本文报道的末端片段杂交法,是一种方便、通用的新方法。     

荔枝果实在发育和采后的乙烯产生及其生理作用

荔枝果实在发育与成熟过程中呼吸作用和乙烯的产生不断下降。 成熟荔枝果皮的乙烯产生量约为果肉和种子的86倍。外源乙烯处理能提高荔枝果皮多酚氧化酶和过氧化物酶活性。 在5℃下,荔枝果实的呼吸和乙烯产生受到强烈抑制,只有常温(25℃)下的1/10或更低,但进入常温后则很快上升,果实内部乙烯最高可达17.6 ppm。     

表达苏云金杆菌5－内毒素基因的转基因烟草的抗虫性

苏云金杆蓠(Bacillus thuringiensis)HD-1的δ-内毒索基因原始克隆THl2和TH48分别含有5．3kb和6．6kb型类同源异族基因。经定点突变改造其5’端,酶切对3’端进行缺失后,在大肠杆菌中仍能表达出有杀虫活性的被修饰的毒蛋白。将上述加工过的基因插入到双元载体pBin437(pBinl9的派生质粒)中,借助辅助Ti质粒(Pal,1404转人烟草,获得了抗卡那霉索的再生植株。经southern印迹和狭槽印迹(slot blot)杂交证明有1-5个拷贝的毒素基因整合至烟草染色体中。Northern印迹法分析结果表明这两类基医都在转基因植株中得到表达。育4株5．3kb类型,3株6．6kb类型的转基因植株对烟青虫有高抗性,与对照相比,这7株转基因烟草植株的杀虫率可达40一50％,并能显著抑制昆虫蜕皮和生长发育,表现明显的抗虫作用。结果表明这两类毒蛋白基因都可在植物中表达并赋予转基因植株以抗虫性。     

海岸草本植物细根、叶片功能性状及其与土壤因子的关系

植物根、叶是对环境敏感性最高的器官,探究根叶功能性状之间的相互关系以及对环境因子的响应,有助于揭示植物对资源的利用状况及其对环境的适生策略。为探讨沿海植物的适应策略,该文以平潭岛砂质海岸草本植物为研究对象,由海及陆设置了3个距离梯度,选取6个叶功能性状和5个细根功能性状指标,分析海岸植物叶片与细根功能性状及其对土壤因子的响应。结果表明:(1)根、叶功能性状变异系数幅度在潮间带最小,在距高海潮线30～60 m的梯度上最大。单叶面积、叶磷含量、根平均直径、根组织密度、根磷含量随着由海到陆的距离增加呈上升趋势; 叶干物质含量、叶组织密度、比根长、比根面积呈下降趋势。(2)植物通过性状组合,在生长与防御间进行资源分配的权衡,表现在叶性状间、根性状间以及根-叶性状间具不同程度的相关性。其中,在地上-地下对应性状中,叶厚与根平均直径、叶磷含量与根磷含量呈极显著正相关; 而比叶面积与比根面积、比根长,叶组织密度与根组织密度均未表现出显著的相关性。(3)土壤因子对海岸植物功能性状变化的解释度为52.05%,其中土壤含盐量的影响最大,其次是土壤含水量、电导率、pH值。总体而言,在恶劣的海岸环境下,由海向陆土壤含盐量、电导率、含水量及pH值逐渐下降,整体为低磷高盐碱,植物表现为不同的生存策略:距海近的植物采取“叶片资源保守型、根系资源获取型”策略; 距海远的植物则采取“叶片资源获取型、根系资源保守型”。该研究结果为了解海岸草本植物对环境梯度变化的响应机制和适应性提供了一定参考价值,同时也利于通过分析土壤等环境特性按梯度筛选栽种适宜的物种,促进海岸植物的恢复和保护。     

萝卜硫素通过Nrf2信号通路对大鼠草酸钙肾结石形成的作用和机制研究

摘要 目的：探究萝卜硫素通过Nrf2信号通路对大鼠草酸钙肾结石形成的作用和机制。方法：选取7~8周龄Wistar健康雄性大鼠30只,随机分为空白对照组、模型组和药物干预组。空白对照组给予正常饮用水,标准饲料;模型组给予1%乙二醇饮用水+2%氯化铵2 mL/d灌胃,标准饲料;药物干预组给予1%乙二醇饮用水+2%氯化铵2 mL/d灌胃+0.2 mg萝卜硫素腹腔注射,标准饲料。灌胃给药均连续28天。于第29天收分别集各组大鼠24 h尿液及肾脏标本,使用全自动生化分析仪检测尿液中K⁺、Na⁺、Cl⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、P⁵⁺、Fe²⁺含量,使用ELISA法测定尿液中丙二醛( malondialdehyde,MDA)与草酸水平,使用HE染色分析大鼠肾脏标本病理损伤情况,Von Kossa染色比较各组大鼠钙盐沉积情况,免疫组化法测定谷胱甘肽(glutathione,GSH)、核因子E₂相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)、8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2 deoxyguanosine,8-OHDG)蛋白表达水平。结果：模型组大鼠尿液P⁵⁺、Ca²⁺、草酸、MDA含量显著高于空白对照组,HE染色示模型组肾小管较空白对照组变性严重,Von Kossa染色结果显示模型组钙盐沉积较空白对照组明显增多,模型组GSH、Nrf2免疫组化评分显著低于空白对照组,8-OHdG显著高于空白对照组,差异均有统计学意义（P＜0.05）;药物干预组大鼠尿液P⁵⁺、Ca²⁺、草酸、MDA含量显著低于模型组,HE染色、Von Kossa染色显示肾小管较模型组损伤减轻,钙盐沉积较模型组减轻,免疫组化显示GSH、Nrf2蛋白表达显著高于模型组,8-OHdG显著低于空白对照组,差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论：萝卜硫素对大鼠肾小管具有抗氧化损伤作用,可降低草酸钙晶体的释放,抑制草酸钙结石的形成,该作用可能是通过激活Nrf2蛋白及其下游信号通路实现的。