一个新的高温产氢菌及产氢特性的研究

利用Hungate滚管技术从西藏山南地区热泉淤泥中分离到一株高温产氢的厌氧发酵细菌T42。菌株T42革兰氏染色反应为阴性,但KOH裂解试验证实其为革兰氏阳性杆菌。菌体大小为0.7μm~0.9μm×3.2μm~7μm,不运动,不产芽孢。其生长温度范围为32℃~69℃,最适生长温度为60℃~62℃,生长pH范围为5.0~8.8,最适生长pH为7.0~7.5,代时30min。有机氮源是T42菌株的必需生长因子。菌株T42利用淀粉、纤维二糖、蔗糖、麦芽糖、糊精、果糖、糖原和海藻糖等底物生长并发酵产氢,发酵葡萄糖的终产物为乙酸、乙醇、H2和CO2。G C含量为31.2mol%。系统发育分析表明菌株T42与Thermobrachium celere和Caloramator indicus位于同一分支,生理生化特征也表明菌株T42应是Thermobrachium属的一个新菌株,在中国普通微生物菌种保藏中心的保藏号为AS1.5039。菌株T42的最佳产氢初始pH为7.2,最佳产氢温度为62℃,其氢转化率为1.06mol H2/mol葡萄糖,最大产氢速率为24.0mmol H2/gDW/h。20mmol/L的Mg2 和2mmol/L的Fe2 可分别提高菌株T42的产氢量20%和23.3%,而Ni2 对其产氢无明显的作用。当菌株T42和热自养甲烷热杆菌(Methanothermobacter thermautotrophicus)Z245共培养时,由于降低了氢分压,使其葡萄糖利用率和氢产量分别提高1倍和2.8倍,发酵产物乙酸和乙醇的比例也从1提高到1.7。     

配额目标约束下区域减排的最优控制率

研究了区域碳排放配额目标给定下,如何确定一个保障经济平稳增长的最优碳排放控制率问题。提出了一个最优减排率确定的计算流程,并且根据前瞻性原则、人口原则、GDP原则、GDP-人口原则、支付能力原则5种不同的碳排放配额分配原则,确定了中国大部分省市自治区可能的最优减排率。选取5个中国省区上海、山西,湖南、云南以及新疆作为案例地区,在计算得到这些地区的减排率的约束下,分析了在社会福利最大化的情况下各区域分配的配额获得的经济增长路径和能源碳排放路径。模拟结果发现,中国在各种减排约束下各区域的经济增长路径呈阶梯式下降的趋势。能源碳排放呈先升后降的整体趋势,各个省市自治区要实现2030年后不再增加碳排放。得出各东部省份在GDP原则分配的配额约束下减排控制率最小,西部省份在支付能力原则下减排控制率最小,而中部省份则在人口原则下减排控制率较小。5个原则中前瞻性原则适合中国推进的碳减排配额方法。     

雌激素受体α短发夹RNA慢病毒载体的构建及其对乳腺癌干细胞的影响

目的:构建特异抑制雌激素受体α(ERα)基因的短发夹RNA(sh RNA)慢病毒表达载体,检测其对ERα的干扰效果,并探讨其对MCF7细胞中乳腺癌干细胞含量的影响。方法:以人的ERα核酸序列为靶标,根据sh RNA设计原则设计并化学合成特异的sh RNA序列,经退火处理后与p SIH-H1质粒连接,转化大肠杆菌DH5α后挑取单克隆并测序;将该克隆进行病毒包装并感染乳腺癌MCF7细胞,用嘌呤霉素进行筛选,最终得到稳定克隆;收取细胞,用Western印迹和q RT-PCR检测ERα在m RNA及蛋白水平上的变化,流式细胞术检测敲低ERα能否影响MCF7乳腺癌干细胞的含量。结果:经测序分析表明目标sh RNA序列成功插入载体,q RT-PCR检测稳定克隆,发现该sh RNA能有效抑制目的基因的m RNA转录水平,同时Western印迹检测发现内源性ERα量明显下降;流式细胞术检测发现ERα敲低的MCF7稳定克隆中雌激素诱导的乳腺癌干细胞含量上升的现象被明显抑制。结论:设计并构建的抑制ERα的sh RNA能够有效抑制ERα的表达,并下调MCF7细胞中乳腺癌干细胞的含量,为研究ERα在乳腺癌干细胞中的功能及机制奠定了实验基础。     

超声评分法及肾动脉阻力指数对胎儿肾积水预后的评价价值分析

目的:研究超声评分法及肾动脉阻力指数(RRI)对胎儿肾积水预后的评价价值.方法:将从2016年1月～2019年1月经我院超声检查发现的孕晚期肾积水胎儿210例纳入研究,测定其肾实质厚度(RPT)、肾盂前后径(APD)以及肾盂肾盏形态,对上述各项超声检测指标进行评分,累计计算分值.此外,对所有胎儿的积水肾脏肾门部位的RR...     

青海湖3种类型高寒湿地甲烷氧化菌群落特征

【背景】甲烷氧化菌在维持湿地生态系统碳平衡方面发挥着重要作用,青海湖高寒湿地具有十分重要的生态地位,但目前有关该地区甲烷氧化菌的研究相对较少。【目的】探究不同类型高寒湿地土壤甲烷氧化菌的群落特征与驱动因素。【方法】以青海湖流域内的小泊湖沼泽湿地、鸟岛湖滨湿地、瓦颜山河源湿地为研究对象,通过高通量测序技术对土壤甲烷氧化菌进行检测。【结果】3种不同类型高寒湿地土壤甲烷氧化菌的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)。鸟岛湖滨湿地与瓦颜山河源湿地的甲烷氧化菌α多样性存在显著差异(P<0.05),而小泊湖沼泽湿地与二者的甲烷氧化菌α多样性的差异不显著(P>0.05)。LEfSe分析表明,不同类型高寒湿地共存在40个差异菌群,尤以瓦颜山河源湿地差异菌群数量最多,从门到属水平均存在显著差异。冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明,甲烷氧化菌菌群变化的主要驱动因子为土壤温度、土壤水分、电导率。【结论】整体而言,青海湖3种类型高寒湿地土壤理化性质及甲烷氧化菌群落多样性均存在差异,且部分菌群的相对丰度具有显著性差异(P<0.05)。     

不同无机碳源对粉核油球藻生长的影响

研究了2种无机碳源对粉核油球藻(Pinguiococcus pyrenoidosus CCMP2078)生长的影响。结果表明,适量添加NaHCO₃和通CO₂对P.pyrenoidosus CCMP2078的生长均有促进作用,NaHCO₃的添加方式对该藻的生长具有显著差异。一次性添加和分批添加NaHCO₃的优化浓度分别为5mmoL·L^-1和20mmoL·L^-1,后者对数生长末期的细胞密度、干重和比生长速率均最高,分别为8.93×10⁶cells·mL^-1,0.247g·L^-1和0.225dL^-1。通入CO₂的体积分数为0.5%时,最有利于藻细胞的生长,对数生长末期的细胞密度、干重和比生长率分别为3.83×10⁷cells·mL^-1、0.42g·L^-1和0.212d^-1。     

2023年整合生物学领域发展态势

自20世纪中叶以来,生命科学研究逐渐从单一的生物个体水平延伸到细胞、分子、基因等不同层次。面对生物体的复杂性和多样性,跨层级、多维度、全周期的生命结构与功能研究日益受到重视,整合生物学应运而生,旨在揭示生物体内部各种层次之间的相互关系和调控机制,以期深入了解生物体的功能和行为。回顾数十年整合生物学的发展历程,多学科交叉的工具为其提供了有力的支撑,跨层级的功能涌现现象是其研究的关键节点,其理论基础则在于揭示了非线性、不确定性和异质性等复杂科学特征,为生命健康解决方案的赋能提供了基础。2023年,整合生物学在研究生命系统的涌现现象、健康及生态环境方面取得了突破性进展,加深了我们对生命系统整体知识体系的理解,也促进了对生物体在健康和疾病状态下的生理和病理变化的全面了解。展望未来,整合生物学或将以更为综合的整体视角,深入解析生命系统的复杂性、临界条件的变化、无序与有序状态的转化过程,进而促进人类对于生命本质的更深认知,创新前所未有的技术策略。     

阿尔茨海默病与神经炎症:TNF-α的调控作用

阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,其相关病变包括淀粉样蛋白β在脑内沉积形成老年斑、过度磷酸化的Tau蛋白在神经细胞内聚集形成的神经原纤维缠结、轴突变性等。越来越多的证据表明, AD的发病机制并不局限于神经元,也与脑组织的神经胶质细胞密切相关。神经胶质细胞中的小胶质细胞和星型胶质细胞在神经炎症过程中发挥多方面的作用,因此影响AD病理变化的发生、发展和转归。小胶质细胞和星型胶质细胞在神经炎症过程中分泌众多细胞因子和趋化因子,其中TNF-α可特异性结合细胞表面受体TNF-R1和TNF-R2,激活NF-κB、JNK(cJun)等信号通路,促进更多炎症细胞因子的表达,参与炎症诱导、细胞凋亡、APP和Tau蛋白的生成等病理过程。该文拟对神经胶质细胞及TNF-α调控神经炎症在阿尔茨海默病中的作用及机制进行综述。     

金鱼草脂氧合酶基因AmLOX1的克隆及表达分析

脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)是茉莉酸信号途径的关键酶。该研究克隆了金鱼草的LOX基因,命名为AmLOX1。AmLOX1基因的开放阅读框为2 649 bp,编码883个氨基酸。AmLOX1蛋白质的理论等电点为p H6.06,相对分子质量为100.52 k Da。AmLOX1与其他植物的LOX基因均有较高的同源性。实时荧光定量PCR表达分析发现,AmLOX1在金鱼草花中表达量显著高于根茎叶;在花器官中,下瓣的相对表达量最高;在花不同发育阶段中,衰败期的花AmLOX1的相对表达量最高。