光遗传学技术在调控细菌生命活动中的应用

光遗传学技术利用光作为输入信号,能够精准地调控细胞的生理功能,同时具有高度的时间和空间特异性,使得构建高度动态的调控系统成为可能.近年来,随着新型光敏蛋白的发现和光照系统的创新,基于光遗传学技术的光控系统的效率得到了显著提高.通过合成生物学方法构造各种生物回路,光控系统在细菌中的应用也日益广泛.将光控系统作为输入模块,与其他生物功能模块相结合,能够实现对基因表达、蛋白质活性以及细菌生理功能的调控.本文主要介绍光遗传学技术的基本原理及其在合成生物学和调控细菌生命活动方面的应用.     

从大肠杆菌中表达、纯化宁乡猪N-乙酰谷氨酸合成酶并制备其多克隆抗体

N-乙酰谷氨酸合成酶催化生成的N-乙酰谷氨酸(NAGS)对于哺乳动物尿素循环第一个酶—氨基甲酰磷酸合成酶I变象异构激活是必需的。N-乙酰谷氨酸合成酶定位于肝脏和小肠线粒体基质中,通过提供N-乙酰谷氨酸调节氨基甲酰磷酸合成酶I的活性来调节尿素合成。我们用RT-PCR方法从宁乡猪肝脏中扩增了N-乙酰谷氨酸合成酶的开发阅读框,并将此基因连接到原核表达载体上,构建了pET-NAGS质粒。将重组质粒转化到Ec.oliBL21(DE3),在IPTG诱导下表达His-NAGS融合蛋白。通过SDS-PAGE,得出NAGS分子量约为40kDa。一步亲和层析纯化后,我们将纯化后的NAGS蛋白注射到新西兰大白兔中制备多克隆抗体。通过免疫组化和免疫印迹测试抗体,结果表明此抗体有较好的抗原性和特异性。据我们所知,这是第一次在大肠杆菌中表达来源于宁乡猪的NAGS。     

香蕉束顶病和花叶心腐病的快速测定技术研究

种植无病蕉苗是防治香蕉束顶病和花叶心腐病的根本措施。筛选无病蕉苗的快速测定技术。除可引用2,3,5-氯化三苯基四(氨)唑浸渍徒手切片;在36℃条件下。24小时后:束顶病株叶脉切片的维管束呈现红色,其它组织为红褐色;花叶心腐病株叶脉切片(含维管束)全部呈现黑褐色;而健株叶脉切片由原绿色变成红色,最后褪成无色。此外。也可取叶片主脉的徒手切片,用1％曙红B水溶液染色。健株切片呈桔红色,病株切片呈砖红色,通过镜检:束顶病株叶片切片的表皮下,可观察到围绕在维管束周围成堆的分布有畸形叶绿体细胞团;花叶心腐病的畸形叶绿体细胞团,多分布在薄壁细胞中,且多散生;而健株的切片没有发现这种畸形的叶绿体细胞团,两种方法同样可靠。     

科尔沁沙地植物物种丰富度格局及其与环境的关系

能量、水分和生境异质性是物种丰富度分布格局的重要因素。本文以特殊环境科尔沁沙地为对象,通过植物区域物种丰富度数据和对应气候数据统计,结合生境异质性分析,对科尔沁沙地物种丰富度格局及其主导因素进行研究。结果显示:(1)科尔沁沙地植物共计有115科1030种,呈现显著的空间异质分布,随着经度的增加物种丰富度呈先下降后上升的趋势,而受纬度影响较小。(2)水热动态假说最适合用于解释科尔沁沙地植物物种丰富度格局。说明水资源可利用性是科尔沁沙地植物物种丰富度的主要影响因素。     

SOX9基因在癌症发生发展中的作用机制研究进展

早期研究揭示,SOX9基因及其表达产物转录因子SOX9主要参与胚胎早期发育、性别决定和软骨发育。近期研究发现SOX9产物的表达水平与多种实体癌的发生、发展存在正相关关系,包括前列腺癌、结肠直肠癌等。上调SOX9的表达水平可以促进癌细胞的生长,SOX9基因是一种促癌基因。对于目前SOX9调节癌症发生发展的分子机制进行了综述,总结了已有的观点、假说及实验证据,并以此为基础分析了负调控SOX9基因表达的内源和外源性分子,进一步探讨了SOX9基因成为治疗癌症药物靶标的可行性,以期为后续基础机理研究和疾病治疗提供指导。     

电视胸腔镜与开放肺叶切除术治疗非小细胞肺癌的临床结局比较

目的:比较电视辅助胸腔镜(VATS)与开放肺叶切除术治疗非小细胞肺癌(NSCLC)的临床结局,为外科治疗的术式选择提供依据。方法:回顾性纳入2011年5月到2012年5月我院行肺叶切除术的NSCLC患者,依据手术方式分入VATS(VL)组或开放手术(OL)组,比较两组间基本信息、手术时间、失血量、淋巴结清扫数量、术后并发症、术后住院时间、围术期死亡及远期预后。结果:共纳入符合标准的NSCLC患者285例,其中VL组99例,OL组186例。VL组手术时间(P0.001)及术后住院时间(P0.001)显著短于OL组。VL组出血量显著少于OL组(P=0.009),而淋巴结清扫总数(P=0.015)却更多。在术后并发症方面,VL组肺部感染(P=0.040)及伤口并发症(P=0.044)显著少于OL组,其他各类并发症及总并发症率两组并无显著差异。VL组术后1年(P=0.006)和3年生存率(P=0.009)显著优于OL组,但进一步的针对期别的分层分析却并未发现VL组存在生存优势。同时,两组围手术期死亡率并无差异(P=0.774)。结论:相比于传统开放手术,VATS肺叶切除治疗NSCLC疗效可靠,创伤小恢复快,术后并发症少且远期疗效并无劣势。     

mTOR 信号通路与自噬在肿瘤中的研究进展

自噬是以细胞内自噬体形成为特征,通过溶酶体吸收降解自身受损细胞器和大分子的一种自我消化过程,是细胞维持稳态的重要机制。自噬广泛参与多种重要的细胞功能,既能在代谢应激状态下保护受损细胞,又可能因为过度激活导致细胞发生II型程序性死亡,从而引发多种疾病,尤其对肿瘤的发生和发展更是发挥着"双刃剑"的作用。自噬通过多种分子信号机制调控肿瘤进程,包括mTOR依赖性和mTOR非依赖性途径。mTOR作为生长因子、能量和营养状态的感受器,可通过调节下游自噬复合物的形成,直接调控细胞自噬。阐明mTOR与细胞自噬的相互作用机制将有助于从分子水平上对各肿瘤病变进行分析和治疗。因此,本文就自噬与PI3K/Akt/mTOR通路在肿瘤中的研究进展作一综述。     

鳜肝脏和心脏生物钟基因表达节律分析

在12h光照、12h黑暗交替(Light-Dark; LD)光制下,研究分析了褪黑素和皮质醇水平在鳜血清中的昼夜变化规律,以及13个生物钟基因(Arntl1、Clock、Cry1a、Cry3、Cry-dash、Npas2、Npas4、Nr1d1、Nr1d2、Per1、Per3、Rora和Tim)在鳜(Siniperca chuatsi)肝脏和心脏中的昼夜表达规律。试验在一昼夜内的ZT0(06:00)、ZT3(09:00),ZT6(12:00),ZT9(15:00),ZT12(18:00),ZT15(21:00),ZT18(24:00),ZT21(03:00,2nd d),ZT24(06:00,2nd d) (Zone time,ZT) 9个时间点随机抽取3尾鳜采集其血清、肝脏和心脏。经SPSS 单因素方差分析和Matlab余弦分析,结果显示: 鳜血清中褪黑素和皮质醇含量均呈现出昼夜节律性振荡,褪黑素含量白天显著降低(P0.05),夜间显著上升,皮质醇含量白天缓慢降低,夜间ZT15(21:00)-ZT18(24:00)显著升高,随后开始缓慢降低; 两种激素最低相位都为ZT15(21:00)。在13个生物钟基因中,Cry-dash、Npas4、Nr1d1、Per1和Tim 5个基因在鳜肝脏内具有明显的昼夜节律性,其中Npas4、Nr1d1、Per1、Tim的表达规律相似,皆呈现出光照阶段表达降低,黑暗阶段表达升高的趋势; 但Cry-dash则表现出光照阶段先升高后降低,黑暗阶段先降低后升高的规律。在鳜心脏中,Arntl1、Clock、Cry1a、Npas2、Nr1d1、Nr1d2、Per3、Rora和Tim 9个基因都表现出明显的昼夜节律,表达趋势分为两种: Arntl1、Clock、Nr1d2的表达量在光照阶段降低,黑暗阶段升高; 而Cry1a、Npas2、Nr1d1、Per3、Rora和Tim的表达量在ZT0(06:00)-ZT15(21:00)持续低水平,ZT15(21:00)-ZT18(24:00)表达量显著上升,ZT18(24:00)-ZT21(03:00)表达量降低。研究结果表明: 生物钟基因在鳜肝脏和心脏中所表达的昼夜节律不同。     

几种物质对苯噻草胺在水中光降解的影响

高压汞灯下不同物质对水中的苯噻草胺光化学降解的影响研究表明,NO₂^-和NO₃^-对苯噻草胺的光解有猝灭作用,其中NO₃^-在10∶1的添加浓度(质量浓度)下猝灭作用最明显,照光15 min猝灭率达53.3%;卤素离子对苯噻草胺光解有重原子猝灭效应,作用最强的是添加10∶1的I^-(质量浓度),照光15 min 猝灭率达76.9%;4种表面活性剂随添加浓度的增大对苯噻草胺光解的阻滞作用增强,除农乳404在较低添加浓度下(质量浓度比1∶5和1∶1)对苯噻草胺的光解表现出微弱的敏化效应外,其余均表现为猝灭作用;4种除草剂(杀草丹、苄嘧磺隆、甲草胺和绿磺隆)中,只有苄嘧磺隆在低添加浓度(质量浓度比1∶10)时对苯噻草胺有光敏化作用,照光25 min光敏率为18.2%,其余除草剂各添加浓度下均对苯噻草胺表现出光猝灭作用;充氮气10 min,苯噻草胺的光解半衰期由不充氮气的7.14 min缩短为6.70 min.     

转果聚糖蔗糖转移酶基因(Sac B)美丽胡枝子的获得

采用农杆菌介导的遗传转化方法,将来自枯草杆菌的果聚糖蔗糖转移酶基因(Sac B) 导入美丽胡枝子,以提高胡枝子抵御干旱胁迫和盐胁迫的能力。以美丽胡枝子子叶节为外植体,通过与含有植物双元表达载体pKP的农杆菌LBA4404 共培养,将Sac B 基因导入美丽胡枝子基因组。经卡那霉素筛选后,共获得62 株卡那霉素抗性植株。经PCR特异性扩增和PCR-Southern杂交,证明有5株再生植株基因组DNA 中整合了Sac B 基因。通过RT-PCR分析,结果表明SacB 基因均获得表达。经过200 mmol/L NaCl和5% PEG模拟胁迫,发现转基因植株美丽胡枝子中,可溶性糖含量在任何时候均高于未转化植株,并比对照拥有更高的抗干旱胁迫和盐胁迫能力。