甲基-辅酶M还原酶结构、功能及催化机制研究进展

产甲烷古菌是目前发现唯一能产生甲烷气体的微生物,也是自然界中生物甲烷的主要贡献者。甲基-辅酶M还原酶 (Methyl-coenzyme M reductase,Mcr) 负责产甲烷代谢中最后一步甲烷的生成与甲烷氧化代谢中第一步甲烷的激活反应。该酶的基因高度保守,被广泛应用于古菌的鉴定与系统发育研究。其特殊的辅因子F430及催化碳氢 (C-H) 键裂解的酶学机制也一直备受关注。近年来,在高分辨率蛋白结构和反应过渡态结构方面的重要突破有效地推动了Mcr结构与功能的研究。特别是最新发现的激活非甲烷烷烃厌氧降解的类甲基-辅酶M还原酶 (Mcr-like),引起了众多研究者对该类酶激活惰性烷烃分子机制的浓厚兴趣。因此,文中概述了Mcr结构、功能及催化机制的最新研究进展,包括新发现的Mcr-like的研究情况,并展望了Mcr/Mcr-like酶在烷烃厌氧氧化及温室气体控制方面的未来研究方向。     

辽宁省首次从急性弛缓性麻痹(AFP)病例分离的一株人腺病毒1型重组株的全基因组序列特征分析

人腺病毒(Humanmastadenoviruses,HAdV)是一种常见的病毒病原体,在儿科患者中普遍存在.本研究首次报道了 2017年从辽宁省急性弛缓性麻痹(AFP)病例的粪便标本中分离到的一株人腺病毒1型重组株LN2017,并对其全基因组进行测序和分析.我们首先测定了 LN2017的全基因组序列,并将其与从GenBank数据库中下载的来自8个国家的38个参考株一起,构建了基于全基因组、Hexon基因,Penton base基因,Fiber基因和E3基因的系统发育树,并用RDP4.97和SimPlot3.5.1软件进行了重组分析.结果显示,LN2017病毒为HAdV-C亚属,其Hexon,Penton base和Fiber基因与HAdV-1高度相似,但是其E3基因和HAdV-2、HAdV-6高度相似.重组分析显示毒株LN2017是一个重组病毒,在E3基因区域和HAdV-2发生了重组,重组区域位于28045-31042.本研究首次证实了LN2017与 GenBank 中的 JX173080(埃及株 E13)、MH183293(上海株 SH2016)和 MH121110(德国株43C1)具有相同的重组方式,在HAdV-1内构成一个独立的分支.未来,有必要对该分支人腺病毒1型重组株的致病性和临床特征进行进一步研究,并继续加强对HAdV的分子流行病学监测.     

黄土高原马栏林区基于不同植被组织尺度的群落物种多样性

物种多样性格局随着时空尺度的变化而变化, 同时也与植被组织尺度的变化密切相关, 基于多组织尺度的研究能更好地揭示一个地区的物种多样性规律。在应用数量分类(TWINSPAN)和主成分分析法(PCA)确定黄土高原马栏林区不同组织尺度的群落类型及其相互关系的基础上, 采用加性分配法分析该区域物种多样性与植被型、群系和群丛3种植被组织尺度之间的关系, 结果表明: (1) 区域物种多样性(γ)可加性分配分为群丛内(α₁)、群丛间(β₁)、群系间(β₂)和植被型间(β₃) 4个多样性成分, 无论用物种丰富度指数还是Shannon-Wiener多样性或Simpson多样性指数, 乔木、灌木和草本植物的最大物种多样性都存在于群丛内(草本层的物种丰富度除外), 说明群丛尺度是度量该区物种多样性的最佳尺度。(2)植被型、群系和群丛3种组织尺度的Shannon-Wiener多样性百分比均大于Simpson多样性百分比, 说明稀有种的分布对马栏林区各植被组织尺度的物种多样性格局起主要作用。(3)各尺度间的β多样性大小顺序在乔木、灌木、草本植物3层以不同多样性指数表示时各不相同, 这与乔木、灌木、草本植物3层的物种组成和分布, 以及主导不同植被组织尺度的物种多样性的因素差异有密切联系。     

重组大肠杆菌产γ-环糊精葡萄糖基转移酶的摇瓶发酵优化

为了实现来源于碱性芽孢杆菌Alkalophilic Bacillus clarkii 7364的γ-环糊精葡萄糖基转移酶的高效胞外表达,对OmpA信号肽介导的E.coli BL21(DE3)/pET20b(+)-γcgt基因工程菌进行发酵培养基及发酵条件的优化,并进行正交试验,获得最优培养基:甘油5g/L、蛋白胨6g/L、酵母膏24g/L、钙离子6mmol/L、镁离子2mmol/L、甘氨酸0.75%、PO₄^3- 0.1mol/L;在此基础上最适发酵条件:pH6.5、25℃培养、装液量30ml/250ml、转速220r/min、0.02%SDS、在发酵10h时利用5g/L乳糖进行诱导,使得酶活从初始的5189.2U/ml提高到20268.8U/ml。研究结果得到高效表达的培养条件,为实现该酶的工业化应用打下了基础。     

苜蓿盲蝽气味分子结合蛋白AlinOBP2结合特性初步分析

昆虫具有灵敏的嗅觉系统,能够特异性地识别性信息素和寄主挥发物来进行寻找配偶、定位寄主植物和产卵位点.气味分子结合蛋白在昆虫嗅觉识别过程中发挥关键作用.本研究表达和纯化了一个新的苜蓿盲蝽气味分子结合蛋白AlinOBP2,采用qRT-PCR方法解析了AlinOBP2基因的表达谱,结果表明AlinOBP2绝大部分在触角中表达,且在雌雄触角中的表达量相当,在头部也有少量的表达.以N-phenyl-1-naphthylamine（1-NPN）为荧光探针,采用荧光竞争结合实验研究了5种性信息素类似物和13种棉花挥发物与AlinOBP2蛋白的结合能力.结果显示,5种性信息素类似物均不能和AlinOBP2有效结合,暗示AlinOBP2在苜蓿盲蝽寻找配偶过程中不发挥作用.在13种棉花挥发物中,庚酸乙酯和AlinOBP2的结合能力最强,结合常数为9.22μmol/L.二甲基萘、3-己酮、乙酸叶醇酯、乙酸壬酯、香芹醇5种化合物和AlinOBP2结合能力一般,结合常数分别为15.49,17.31,21.53,18.86和13.47μmol/L.据此推测,AlinOBP2可能为普通气味结合蛋白,能够选择性地结合某些棉花挥发物并参与苜蓿盲蝽识别普通气味过程.     

中国美利奴羊H-FABP基因多态性及其与部分肉质性状的相关性

利用聚合酶链式反应-单链构象多态（PCR-SSCP）技术检测中国美利奴羊（Ovis aries var. Merino）心型脂肪酸结合蛋白基因（H-FABP）外显子2的单核苷酸多态性（SNPs）和遗传多态性,分析其与肌内脂肪（IMF）含量、肌纤维直径和肌纤维密度的相互关系,为该品种绵羊的分子标记辅助选择提供理论依据。结果显示,H-FABP基因外显子2有AA、AB和BB 3种基因型,AA型和BB型在778位均发生了C缺失,939位均发生了A→G转换,BB型还在789位发生了T→C转换,该突变导致所编码氨基酸发生了缬氨酸→丙氨酸的替换;BB型为IMF的优势基因型,与AB型相比差异显著（P<0.05）,与AA型相比差异极显著（P<0.01）;BB型对肌纤维直径存在负相关。结果提示,中国美利奴羊H-FABP基因外显子2具有多态性,该基因可能是中国美利奴羊肉质性状的主效基因,或者与控制肉质性状的主效基因相连锁。     

不结球白菜种子活力及抗氧化特性在人工老化过程中的变化

以不结球白菜品种‘寒笑’种子为材料,研究高温(42℃)高湿(相对湿度100%)人工老化处理过程中种子活力及抗氧化相关特性的变化。结果显示:不结球白菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数随老化处理时间的延长而逐渐下降,不正常苗率逐渐增加;种子的超氧阴离子(O2.-)产生速率先增高后降低,过氧化氢(H2O2)含量逐渐增加,脂氧合酶(LOX)活性和丙二醛(MDA)含量下降,种子浸出液相对电导率增加;种子超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性随老化处理时间的延长逐渐下降,抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性在老化处理初期(老化3 d前)均增加,APX活性随后降低,GPX活性无显著变化;种子抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量在老化处理1 d后即显著降低并持续保持较低水平。研究表明,不结球白菜种子在人工加速老化过程中其抗氧化系统代谢紊乱并造成活性氧累积伤害,这可能是引起不结球白菜种子老化的重要原因。     

续随子ElSAD2基因的克隆与功能分析

Δ₉ 硬脂酰 ACP脱氢酶(SAD)是参与植物不饱和脂肪酸生物合成的关键酶。该研究从续随子(Euphorbia lathyris)种子转录组数据库中筛选得到续随子ElSAD2基因序列,对其序列表达特性进行分析,并鉴定ElSAD2基因的功能。结果显示：(1)续随子ElSAD2的 cDNA全长1 665 bp,ORF为1 194 bp,编码397个氨基酸残基;系统进化分析显示ElSAD2蛋白与蓖麻(Ricinus communis)RcSAD1蛋白等亲缘关系较近。(2)ElSAD2在续随子各器官中均有表达,其中在花后30 d种子中表达量最高。(3)在BY4389缺陷型酵母中过表达ElSAD2,使缺陷酵母不饱和脂肪酸含量升高。(4)本氏烟草瞬时表达ElSAD2,使得烟草叶片总油脂和油酸含量分别提高2.46%和2.1%。研究发现,ElSAD2能催化单不饱和油酸的生物合成,可进一步应用于油料植物油脂产量和品质改良。     

广西山地农业化背景下鸟类多样性比较

随着农业用地需求增加, 生物多样性受到严重威胁并急剧下降。为探讨农业化对鸟类多样性的影响, 本文在2020年10月至2021年10月期间, 对广西大瑶山、大明山、十万大山3个国家级自然保护区以及周边农田区域内鸟类进行了调查。研究选取森林、近地农田(距离森林较近的农田)、远地农田(距离森林较远的农田) 3种生境, 布设样点共计180个, 并在不同季节(春、夏、秋、冬)对鸟类多样性进行了调查。结果如下: (1) 3种生境物种累积曲线呈先快速上升, 后变为渐近线或增速放缓趋势, 各生境实际调查鸟类物种数与预测值比例均大于60%, 表明鸟类调查充分; (2)共记录到鸟类196种, 隶属于14目54科, 其中雀形目鸟类占比最高(71.4%)。不同生境记录到鸟类种数从多到少依次为: 森林(103)、近地(101)、远地(94); (3)相似性分析结果表明, 森林与近地农田和远地农田间鸟类相似性差异都较大, 近地与远地间鸟类群落更为相似; (4) 3种生境鸟类群落Shannon-Wiener多样性指数在不同季节里均表现为: 远地 > 近地 > 森林; (5)广义线性混合模型结果显示, 两种农田生境鸟类多样性显著高于森林, 而近地和远地农田生境间鸟类多样性无显著差异。研究结果表明, 虽然森林鸟类多样性较低, 但对其特有种具有较高的保护作用; 尽管鸟类对农田生境表现出更高的喜好, 但农田内人为干扰较为频繁, 缺乏相关的保护措施, 应加强对农田鸟类的保护。     

不同病理类型囊腔样肺癌的多排螺旋CT诊断

目的:分析不同病理类型囊腔样肺癌的多排螺旋CT(Multi-Detector Computed Tomography,MDCT)影像表现,以提高对该病的认识及早期诊断水平。方法:回顾性分析28例经病理证实的囊腔样肺癌的一般资料和MDCT表现,并分析不同病理类型的影像特征包括病灶大小、部位、形态分型、磨玻璃征、形态和边缘、瘤-肺界面、与支气管关系、囊腔内残留血管分隔、胸膜凹陷征、合并肺大泡等及其相关性。结果:28例囊腔样肺癌包括18例腺癌,3例微浸润腺癌,6例鳞癌,1例腺鳞癌。患者的平均发病年龄腺癌(60.56±8.03)和鳞癌(66.00±7.93岁)高于微浸润腺癌组(49.33±16.17岁)(F=3.449,P=0.048)。平均病灶大小腺癌(1.99±0.69 cm)和鳞癌(2.45±0.87 cm)大于微浸润腺癌(0.73±0.23 cm)(F=5.980,P=0.008)。磨玻璃征主要见于腺癌(14例,77.8%)或微浸润腺癌(3例,100.0%),与鳞癌(1例,16.7%)之间比较有统计学差异(P=0.012)。鳞癌(5例)与腺癌(2例)相比更容易显示支气管截断(P=0.003)。对不同病理类型囊腔样肺癌的其他影像特征之间比较无统计学差异(P0.05)。结论:不同病理类型囊腔样肺癌具有一定的典型CT影像特征,如磨玻璃征可高度提示腺癌或微浸润腺癌,鳞癌更容易出现支气管截断征象或肺门侧软组织影。对于不典型病灶,影像动态随访对确诊很重要。