静磁场与活性氧

活性氧(reactive oxygen species, ROS)普遍存在于动植物中,参与多个信号通路,其水平依赖于产生和清除过程的动态平衡。目前有多项研究发现,静磁场能够影响细胞内ROS水平,但其结果并不一致。本文系统分析和比较了不同参数静磁场(也称稳态磁场)对多种生物样本ROS水平的影响,发现静磁场对生物体内ROS影响的不一致性与磁场处理本身(包括磁场强度、方向、处理时间等)和研究对象(包括细胞类型和状态等)都有关系,并且还取决于所检测的ROS类型(过氧化氢、超氧阴离子和羟自由基等)。分析和总结现有的静磁场对ROS的影响不仅有助于我们深入了解静磁场的生物学效应,为下一步机制研究提供实验依据,并且为开发静磁场在生物医学中的潜在应用提供一定的理论基础。     

杨芽黄素对前列腺癌细胞凋亡的影响及其机制

目的:探讨杨芽黄素对前列腺癌细胞22Rv.1的作用及机制。方法:将0~20μg/ml杨芽黄素作用于22Rv.1细胞和正常前列腺细胞RWPE-1,适时采用MTS法检测细胞的增殖活性,采用流式细胞仪、hoechst染色、LDH释放实验分别检测22Rv.1细胞凋亡、死亡、周期、核型变化和药物的细胞毒作用,利用qPCR和Westernblot分析22Rv.1细胞内基因转录和蛋白表达的改变,并通过抑瘤实验证实该药的抑癌作用。结果:杨芽黄素可显著抑制22Rv.1细胞增殖、诱导其凋亡,促进22Rv.1细胞凋亡相关基因dr4、dr5、trail、p53、caspase-3、caspase-8、caspase-9、bid、bax、foxo3的表达,并抑制抗凋亡基因akt、pi3k和bcl-2的表达。结论:杨芽黄素可通过影响TRAIL和PI3K/AKT信号通路诱导前列腺癌细胞凋亡,具有抗前列腺癌的作用。     

黑曲霉木质纤维素降解酶基因的可变剪接分析及验证

黑曲霉Aspergillus niger因能够产生大量的木质纤维素降解酶而在木质纤维素资源利用中发挥重要作用。目前,有关黑曲霉基因组中与木质纤维素降解相关的基因是否存在可变剪接的情况尚不清楚。本研究以黑曲霉CBS513.88菌株为研究对象,采用rMATS和ABLas两种方法对黑曲霉在葡萄糖为唯一碳源(G组)和小麦秸秆为唯一碳源(WS组)下的56个木质纤维素降解酶基因的可变剪接事件进行分析,并通过RT-PCR扩增和内含子特异性扩增对3个典型基因的可变剪接体进行了验证。结果表明,ABLas可变剪接分析算法相较于rMATS分析算法更为准确,ABLas分析算法显示G组和WS组共有21个木质纤维素降解酶基因出现了可变剪接,可变剪接类型以内含子保留(IR)为主,占所有可变剪接事件的82.85%。另外,G组和WS组发生可变剪接的木质纤维素降解酶基因也有所不同：G组发生可变剪接的基因为13个,WS组发生可变剪接的基因为14个,两组都发生可变剪接的基因为6个,这表明黑曲霉木质纤维素降解酶基因的可变剪接在不同生长条件下存在差异,另一方面,黑曲霉中众多可变剪接体的存在也为开发新型的木质纤维素降解酶资源提供基础。     

2017—2020年珠江口棘头梅童鱼的种群特征

为了掌握珠江口重要经济鱼类棘头梅童鱼的种群特征,根据2017—2020年春(3—4月)、秋(9—10月)两季在珠江口海域开展的底拖网调查及采集到的棘头梅童鱼样本,对其生物学特征和资源密度分布特征进行了初步分析。结果表明: 珠江口棘头梅童鱼体长、体重变化范围分别为22～168 mm、0.23～103.11 g,其中雌性个体的体长、体重均大于雄性个体,未见明显的小型化现象;性成熟体长集中在90～140 mm,未见性成熟提早现象。总体长体重关系式中的异速生长因子b值为2.9057,且年际变化小,而条件因子a值(3.029×10^-5)小于1988年该海域的调查结果,说明珠江口棘头梅童鱼整体生长发育良好,但栖息地环境质量(饵料供应、生长环境)下降。研究海域梅童鱼的开发率E为0.67,处于过度捕捞状态;梅童鱼资源密度平均值为77.73 kg·km^-2, 中西侧资源密度大于东侧,在纬度方向上总体分布均匀;根据4个资源密度高值区初步推测其产卵场在南沙港附近。2017—2020年的年平均资源密度比1980—1982年下降了93.5%,为持续利用该资源,建议条件成熟时可于春季在产卵场设立保护区,以保护补充群体与产卵群体。     

木聚糖酶生产菌Saccharothrix variisporea YJ的筛选、发酵条件及酶学性质研究

以Azo-xylan为底物,利用双层平板法从堆肥中筛选到可降解木聚糖的菌株,16S rRNA测序分析显示该菌株与糖丝菌属（Saccharothrix variisporea）的同源性最高（99.33%）,命名为S. variisporea YJ。研究发现以酵母提取物或(NH₄)₂SO₄作为氮源、甘蔗叶作为碳源、初始pH值 7.0、发酵温度40 ℃、发酵时间5 d时,发酵液中木聚糖酶的酶活性最高。酶学性质研究表明该木聚糖酶的最适反应温度及pH值分别为55 ℃和8.0,在55 ℃以下及pH值 4.0~10.0的范围内保持较高稳定性。Na⁺能有效提高木聚糖酶活性,Mg²⁺和Mn²⁺没有明显影响,Cu²⁺则严重抑制木聚糖酶活性。此外,发酵液还可以直接对天然底物玉米芯进行降解。     

我国婴儿配方奶粉维生素B1、B2科学设计范围研究

为确定我国婴儿配方奶粉水溶性维生素B1、B2的科学设计范围,首先分析11家试验室对同批次产品的检测数值,确定维生素B1、B2用于配方设计的检测偏差均为15%,然后通过比较分析母乳数据、适宜摄入量和婴儿配方奶粉标准限量,确定维生素B1、B2设计的目标值分别为60、80 μg/100 kcal,最后根据已确定的营养素设计目标值,结合货架期衰减率、试验室间检测偏差推算合理的设计范围,并与可耐受最高摄入量、市售产品的营养含量分布作比较,同时兼顾现阶段0~6月龄婴儿的营养状况,确定我国婴儿配方奶粉维生素B1、B2的科学设计范围分别为86~180 μg/100 kcal、114~290 μg/100 kcal。     

基于呼吸熵原理下的细胞衰老实验设计

以人教版高中生物学教材中的细胞衰老代谢减慢知识为背景,以呼吸熵为原理,将20 g樱花、樟树等10种植物的成熟叶和老黄叶分别放入550 mL的塑料瓶中,用气球封住瓶口,在黑暗环境中处理72 h后,观察气球内陷程度,并用死亡的成熟叶、死亡的老黄叶和滤纸模拟叶设置对照。通过实验,所有植物的成熟叶72 h后气球内陷程度和氧气减少量大于老黄叶。说明衰老程度大的老黄叶代谢小于衰老程度小的成熟叶。这一成果应用于教学不但让师生直观理解细胞衰老代谢减慢的特征,更重要的是该实验方案是理想的研究性学习资源,应用在教学中有助于培养学生的创新精神和实践能力。     

挖掘隐性实验 培养科学思维

实验教学是促进学生生物学学科素养提升的重要支撑,在日常教学过程中应当注重实验的开设。以浙科版高中《生物》为例,通过自设演示实验、自制实验装置、将实验生活化、整合教材实验等多种方式介绍4则隐性实验,以培养学生的科学思维。     

文蛤过氧化氢酶的生物信息学分析

基于NCBI数据库,对文蛤过氧化氢酶基因(MmeCAT)进行生物信息学分析,旨在为文蛤过氧化氢酶的结构与功能的研究提供理论基础。结果表明,该基因编码511个氨基酸。文蛤过氧化氢酶分子量为58 181.29 Da,分子式为C_(2588)H_(3928)O_(767)N_(730)S_(20),理论等电点为8.05,属亲水蛋白。带负电荷氨基酸残基数(Asp+Glu)为63个,带正电荷氨基酸残基数(Arg+Lys)为65个。假设所有半胱氨酸全部形成胱氨酸,其消光系数为63 175 mol/L,相应的吸光度为1.086;假设所有的半胱氨酸均未形成胱氨酸时,消光系数为62 800 mol/L,相应的吸光度为1.079;其半衰期为30 h,脂肪族氨基酸指数为57.28,不稳定系数为27.77(40),可知文蛤过氧化氢酶为稳定蛋白质。亚细胞定位于过氧化物酶体,存在71个磷酸化位点和51个糖基化位点,无信号肽。二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,在物种进化上具有高度的保守性保守结构域预测表明,该基因编码蛋白可能属于典型单功能过氧化氢酶的第三分支。研究文蛤过氧化氢酶结构,能够为文蛤抗逆性品种选育提供理论基础。     

混合菌处理高浓度泔脚原液的研究

泔脚水含有大量的淀粉、蛋白质和动植物油,这些物质极易发生腐烂变质,对周围环境和水体造成严重污染。本实验采用由筛选到的微生物构成的活性污泥—活性炭混合法对高浓度泔脚原液不经稀释,直接进行处理。实验结果证明,泔脚水中的CODcr、TN和油脂得到明显的去除,水体的透光度得到很大提高。本法操作简单,对设备要求低,非常适合餐饮点分散、泔脚水排放量少的各餐饮单位采用。根据对α-淀粉酶活力的测定得知,利用CaCO3调节曝气液的pH值,能够提高和稳定α-淀粉酶的活力。