基于生物信息学分析从Streptomyces albofaciens JCM 4342中发现2,3-二羟基苯甲酸酯-L-丝氨酸脱水三聚体和二聚体天然产物

[背景] 铁是细菌生长的基本元素,而三价铁在自然水环境中几乎无法溶解。细菌已经进化出产生各种铁载体的能力,以促进铁的吸收。对于链霉菌,其特有的铁载体是去铁胺,同时它们也可以产生其他结构的铁载体,如ceolichelin、白霉素、肠杆菌素（enterobactin）和griseobactin。[目的] 揭示链霉菌中铁载体生物合成基因簇（Biosynthetic Gene Clusters,BGCs）的分布特点和基因簇特征,并探索其所合成铁载体的化合物结构。[方法] 利用生物信息学工具系统地分析308个具有全基因组序列信息的链霉菌中的铁载体生物合成基因簇,并用色谱和波谱方法分离和表征肠杆菌素相关天然产物。[结果] 发现Streptomyces albofaciens JCM 4342和其他少数菌株同时含有一个缺少2,3-二羟基苯甲酸（2,3-DHB）生物合成基因的孤立的肠杆菌素生物合成基因簇和另外一个推测可合成griseobactin的基因簇。从S.albofaciens JCM 4342发酵液中鉴定出4个肠杆菌素衍生的天然产物,包括链状2,3-二羟基苯甲酸酯-l-丝氨酸（2,3-DHBS）的三聚体和二聚体以及它们的脱水产物。[结论] 2个基因簇间存在一种特别的协同生物合成机制。推测是griseobactin基因簇负责合成2,3-DHB,而孤立的肠杆菌素基因簇编码的生物合成酶可夺取该底物,进而完成上述4种肠杆菌素衍生天然产物的生物合成。     

乌头属植物化学成分、药理作用及其内生菌的研究进展

毛茛科乌头属植物广泛分布于北温带地区,具有重要的药用价值。乌头属植物主要的化学成分是生物碱,其中二萜生物碱是历来的研究热点。现代药理学研究证明,乌头属植物具有镇痛、抗炎、抗肿瘤及杀虫等作用。目前乌头属植物内生菌的研究也逐渐开展。本文对乌头属植物近年来报道的新的化学成分、药理研究和利用植物内生菌产生活性成分等进行了综述,可为乌头属植物的进一步开发利用提供参考。     

低镁胁迫对低温下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

以‘津优3号’黄瓜幼苗为试材,以Hoagland全营养液处理为对照(CK),研究低镁(30％Mg)胁迫对低温(昼/夜温度12℃/8℃)下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响.结果表明:低温下30％Mg处理黄瓜幼苗叶片Mg含量显著低于CK,而根中Mg含量与CK差异不显著.随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和羧化效率(CE)逐渐降低,胞间CO2浓度(Ci)趋于升高.与CK相比,低温下30％ Mg处理叶片叶绿素含量、Pn、gs和CE显著降低,C-变化不大,叶绿体膜损伤严重,叶绿体数、基粒数和片层数较少,淀粉粒数增加,淀粉粒较长,丙二醛(MDA)含量升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性降低.可见,低温下镁运输受阻引起的缺镁是叶片失绿的主要原因;低温引起Pn降低的主要原因是非气孔限制,低镁胁迫会加大低温对黄瓜Pn的影响,而由此引起的Pn降低的主要原因是气孔限制.     

基因组中重复序列的意义

从原核生物到真核生物,其基因组中的重复序列呈递增趋势.重复序列的作用也被各种实验所揭示.各种重复序列的类型与它在染色体上的分布密切相关.重复序列不是垃圾,而是影响着生命的进化、遗传、变异;同时它对基因表达、转录调控、染色体的构建以及生理代谢都起着不可或缺的作用.它们的功能及演化也正在被逐步阐明.     

鄂西南天然林主要乔木树种物种组成及林分空间结构动态变化研究

该研究以鄂西南木林子国家级自然保护区内天然林为研究对象,以森林内胸径≥5 cm的乔木个体为具体分析对象,通过乔木树种重要值及其角尺度、大小比、混交度等林分空间结构参数的一元分布,阐述林分空间分布格局、大小分化程度、林木混交程度及变化,并通过分析林分空间结构参数的二元分布,探究各参数之间的联系,揭示5年间其林分空间结构特征及动态变化,为该林分类型的森林可持续经营提供准确的数据,以促进林分结构理想化,维持该区域物种多样性。结果显示:(1)2014年与2019年林分中主要建群种均为青冈(Cyclobalanopsis glauca),该种在群落中处于优势地位,鹅耳枥(Carpinus turczaninowii)重要值提高0.63%,其在林分中的相对重要性超过杉木(Cunninghamia lanceolata)位居第二,说明在该群落中鹅耳枥具有稳定的种群结构。(2)林分整体依然处于轻微团状分布状态,且各树种强度混交,平均混交度增长0.02,大小比均值降低0.01,林分生长依然处于中庸状态,5年来林分整体空间结构变化较小,但处于由当前林分结构向理想结构的过渡阶段。(3)结构参数两两组合的各组林分空间结构二元分布中,各参数不同取值等级的变化趋势基本不变,但大小比和混交度的二元分布结果显示林分中处于绝对劣势、劣势且零度混交、弱度混交的林木个体减少,林分稳定性得到提高。研究表明,研究区内天然林分空间结构动态变化虽不明显,但处于向更好、更稳定的结构发展中。     

人乳头瘤病毒11型L1主要衣壳蛋白的B细胞表位多肽作为疫苗的研究

分析了人乳头瘤病毒11型(HPV11)L1主要衣壳蛋白的B细胞优势表位,并以此为基础研制表位多肽疫苗。研究中采用Goldkey和．PC／Gene软件系统,分析HPV11的L1主要衣壳蛋白的二级结构、抗原性、B细胞表位,并引人氨基酸抗原性指数,综合评估其B细胞优势表位。Fmoc固相合成表位多肽,高效液相层析方法纯化,毛细管电泳分析其纯度。与0．2ml佐剂完全乳化后,按50μg／只的剂量免疫小鼠,进行动物水平的免疫效果评价。取免疫小鼠血清,与HPV11 DNA阳性的尖锐湿疣患者的疣体上清液结合,鉴定免疫后小鼠所产生抗体的特异性。发现HPV11的L1主要衣壳蛋白的第426～439位和第487～501位具有较高的免疫原性,可明显诱导小鼠血清抗体滴度升高,且该抗体与人尖锐湿疣的疣体组织上清液呈阳性反应。说明所选这两个肽段为HPV11的L1主要衣壳蛋白的B细胞优势表位,但是否具有功能特异性,尚需进一步研究。     

日光温室黄瓜发育过程中主要芳香物质和脂肪酸含量的变化

以'新泰密刺'为试验材料,比较分析了日光温室条件下,不同月份黄瓜商品成熟果实及其发育过程中的主要芳香物质及亚麻酸、亚油酸含量差异.结果显示:(1)黄瓜果实中挥发性物质主要有2E,6Z-壬二烯醛、2E-壬烯醛、2E-己烯醛、2,6-壬二烯醇、正己醛、戊醛、2-戊烯醛和3,6-壬二烯醇.其中2E,6Z-壬二烯醛相对含量以5月份最高,1月份其次,11月份最低;具有黄瓜香气的2,6-壬二烯醇和3,6-壬二烯醇,以及与黄瓜风味品质密切相关的2E,6Z-壬二烯醛/2E-壬烯醛比值以1月份最高,5月份其次,11月份最低.(2)1月份黄瓜果实的亚麻酸和亚油酸含量显著大于5月份,说明低温弱光有利于不饱和脂肪酸的形成和积累.(3)随着果实发育天数的增加,黄瓜2E,6Z-壬二烯醛、2,6-壬二烯醇和3,6-壬二烯醇相对含量,2E,6Z-壬二烯醛/2E-壬烯醛比值均较大幅度升高,商品成熟期达到高峰,若延迟采收,上述指标多趋于下降;2E-壬烯醛、2E-己烯醛、正己醛、戊醛等的相对含量多随果实发育而降低,商品成熟期2E-壬烯醛、2E-己烯醛和正己醛降到最低,之后快速升高.研究表明,果实发育过程中亚麻酸和亚油酸含量及二者的比例与2E,6Z-壬二烯醛和2E-壬烯醛相对含量及其比值的变化规律基本相似,说明黄瓜风味品质与其亚麻酸和亚油酸含量有一定相关性.     

伴刀豆球蛋白A-糖复合物的模拟分析

主要分析ConA与不同的糖特异性结合时其活性位点构象变化的特征。模拟分析了ConA糖结合活性中心氨基酸残基结构特征,同时对相应残基原子可及性表面进行了计算和分析。结果表明：（1）ConA在和不同的糖结合时,存在不同的结合方式;（2）不管ConA和什么糖结合,主要的作用是由活性中心的Tyr12、Asn14、Asp208和Arg228提供的;（3）无论是结合单糖还是寡糖,活性中心总是与第一个糖环起主要的结合作用。     

典型功能层带-填埋场覆盖层中四氯化碳代谢机制及功能微生态响应

垃圾填埋场是四氯化碳(carbon tetrachloride, CT)污染的重要来源,明晰覆盖层功能层带中CT的转化机制对其污染控制尤为重要。本研究通过构建模拟覆盖层系统,开展了CT沿程生物降解及微生态研究。覆盖层理化特性分析表明,长期生物氧化使覆盖层形成了稳定存在的厌氧层(>45 cm)、缺氧层(15–45 cm)和好氧层(0–15 cm)功能层带,各特征层带氧化还原电位、微生物群落结构差异显著,为CT降解提供了生物资源和有利条件。降解结果显示,CT在厌氧层和缺氧层脱氯产生氯仿(chloroform,CF)和二氯甲烷(dichloromethane,DCM)及氯离子(Cl–),副产物在30 cm处浓度最大,好氧层中CF和DCM迅速发生好氧降解;CT降解速率为13.2–103.6μg/(m2·d),随填埋气通量增大而增大。多样性测序结果表明,不同层带功能菌属差异显著,中慢生根瘤菌(Mesorhizobium)为好氧层CT潜在降解菌属,硫杆菌(Thiobacillus)和间孢囊菌(Intrasporangium)为厌氧层和缺氧层潜在功能菌属;覆盖土中6种脱氯菌属和18种甲烷氧化菌...     

风电项目对潜在生态廊道的影响——基于MSPA-MCR模型

风电作为构建新型电力系统的主体,能够有效助力电力系统脱碳,是实现“双碳”目标的主力军。但风电规模化建设与生态环境保护之间的矛盾日益突出,风电项目对生态环境,尤其是对区域生态廊道及生态安全格局的影响急需厘清。以福建平潭陆上风电项目所在区域为研究单元,运用形态学空间格局分析法和最小累积阻力模型、重力模型等判别重要生态源地及潜在生态廊道,评估风电项目对潜在生态廊道连通性、重要性和结构性等影响。研究表明：(1)研究区生态源地主要位于生态价值高的森林公园及风景名胜区内。受风电项目影响,源地呈现破碎化趋势,核心区占景观要素百分比由79.53%下降至76.64%。(2)风电项目导致生态廊道畅通性降低,生态廊道的走向及长度发生显著变化,大大增加了生物迁徙的空间阻力。(3)风电项目弱化了生态源地之间关联性。核心廊道和次级廊道均减少了6条,且重要性强的生态廊道完全避开风电项目所在位置。风电项目建设之后生态网络流通性变差,网络更为单一、整体生态效能降低。本研究不仅从生态环境敏感脆弱区域的生态安全角度给风电项目建成区周边生态修复提供科学参考,也为未来风电项目选址及环境质量评估提供了重要的方法支撑。