乳杆菌肽聚糖对β-乳球蛋白致敏小鼠脾细胞Th1/Th2及Treg/Th17失衡的体外影响

【目的】观察嗜酸乳杆菌完整肽聚糖(Whole peptidoglycan,WPG)对致敏脾淋巴细胞Th1/Th2及Treg/Th17平衡的体外调节作用。【方法】通过腹腔注射β-乳球蛋白(β-Lg)建立BALB/c小鼠牛乳过敏模型。造模成功后,分离致敏小鼠的脾淋巴细胞并分别与不同剂量的WPG共同孵育,酶联免疫法检测细胞上清液中抗体(总IgE和特异性IgE),Th1/Th2及Treg/Th17相关细胞因子(IFN-γ,IL-4,TGF-β,IL-17)水平,流式细胞术检测脾淋巴细胞中CD3+、CD4+和CD8+的百分含量,荧光定量PCR法检测过敏小鼠脾细胞中Th1/Th2及Treg/Th17相关转录因子T-bet、GATA-3、Foxp3和RORγt mRNA的表达量。【结果】WPG体外刺激致敏脾细胞后可显著抑制IgE的产生,上调CD3+、CD4+细胞数及CD4+/CD8+比值,下调Th2型因子(IL-4,GATA-3mRNA)和Th17型因子(IL-17,RORγt mRNA)的表达,且与过敏组相比,中、高剂量WPG的作用效果显著(P0.05);另外,WPG体外作用还上调了Th1型因子(IFN-γ,T-bet mRNA)及Treg型因子(TGF-β,Foxp3 mRNA)的表达,且具有剂量依赖性。【结论】嗜酸乳杆菌WPG体外刺激可有效纠正致敏脾淋巴细胞的Th1/Th2及Treg/Th17失衡。     

雄安新区白洋淀生态属性辨析及生态修复保护研究

湿地是自然界生物多样性最丰富的生态系统之一,与社会发展和人类福祉息息相关。近年来,由于全球气候变化和人类活动的过度干扰,湿地正面临着面积萎缩、功能减弱、多样性降低等诸多问题,湿地退化已经成为制约区域可持续性发展的重大阻碍。伴随着生态文明建设逐渐成为中国特色社会主义建设的重要支柱,湿地生态修复工作得到前所未有的制度保障。深入剖析湿地属性,结合政策保障,有针对性的提出湿地保护与修复的治理措施,对区域的生态环境建设和可持续性发展具有重要意义。选择国家级新区-雄安新区的水命脉-白洋淀湿地为研究对象,在深入剖析其生态属性和已存在的生态问题的基础上,结合生态修复的原则、方法和步骤,提出生态修复与保护的可行性策略。研究结果表明,白洋淀本质是典型的湖泊湿地,同时兼具沼泽湿地特征,由于人类活动的剧烈干扰,白洋淀有向沼泽湿地逆向演替的变化趋势。湿地内存在面积萎缩、水资源量短缺、水环境污染问题突出及生物多样性减少等生态问题。本研究建议:为顺利建设雄安新区,首先,白洋淀湿地在算清"水账"、"污账"和"生态账"的前提下,进一步加强流域水资源调配,科学确定白洋淀湿地最佳水位,恢复淀区水量;其次,通过使用清洁生产技术和限制高排污企业建设等措施,加强污染防治,恢复湿地水质;最后,依据生态承载力理论,划分白洋淀流域的生态功能红线、环境质量红线和资源利用红线等国家生态保护红线体系,为尽快恢复湿地结构与功能提供制度保障。     

CRISPR/Cas系统的分类及研究现状

CRISPR技术作为一种新型的基因编辑技术,被广泛应用于微生物、动物和植物领域。对CRISPR/Cas系统的起源、分类特点等进行了阐述,重点梳理了CRISPR/Cas系统分类的发展历程,并根据最新分类方法,介绍了不同类型的CRISPR/Cas系统的作用机制、内部不同蛋白的作用特点及应用与发展,以期探寻更多的CRISPR/Cas系统,扩大该系统的应用领域。     

大肠杆菌甲基转移酶dcm基因的表达对变铅青链霉菌的多效性影响

【目的】大肠杆菌的dcm基因编码的DNA甲基转移酶可以特异性地将5′CCWGG3′(W=A/T)序列中第二个胞嘧啶变成5-甲基胞嘧啶。Dcm甲基转移酶发现已有37年了,但其确切的功能不明,本篇主要研究其对变铅青链霉菌的影响。【方法】通过构建克隆、接合转移、异源表达及HPLC、酶切、Southern杂交等方法研究dcm基因的表达对变铅青链霉菌的多效性影响。【结果】首次发现变铅青链霉菌基因组中不含5-甲基胞嘧啶修饰,将dcm基因导入变铅青链霉菌后,接合子菌落比正常菌落小很多,并有放线紫红素产生。【结论】基因组的表观遗传修饰能激活沉默放线紫红素基因簇的表达这一现象,为基因组挖掘隐藏的活性天然产物提供了一条新途径。     

枯草芽孢杆菌胞外氨肽酶对菌体生长的作用研究

【目的】利用基因敲除技术构建突变菌株BS-AP-K来研究枯草芽孢杆菌的分泌型氨肽酶对菌体生长的作用。【方法】基于Xer/dif重组系统敲除Bacillus subtilis 168基因组中ywaD基因,研究比较野生型与BS-AP-K菌株在不同培养基中的生长情况。【结果】通过比较两菌株的生长情况,发现敲除分泌型氨肽酶会对菌体生长带来不利影响,而这种影响可以通过在培养基中添加多种游离氨基酸来弥补。【结论】研究结果表明胞外氨肽酶通过酶切外源蛋白质以及多肽来为细胞生长提供营养所需。     

LRP6 downregulation promotes cardiomyocyte proliferation and heart regeneration

The adult mammalian heart is thought to be a terminally differentiated organ given the postmitotic nature of cardiomyocytes. Consequently, the potential for cardiac repair through cardiomyocyte proliferation is extremely limited. Low-density lipoprotein receptor-related protein 6 (LRP6) is a Wnt co-receptor that is required for embryonic heart development. In this study we investigated the role of LRP6 in heart repair through regulation of cardiomyocyte proliferation. Lrp6 deficiency increased cardiomyocyte cell cycle activity in neonatal, juvenile and adult mice. Cardiomyocyte-specific deletion of Lrp6 in the mouse heart induced a robust regenerative response after myocardial infarction (MI), led to reduced MI area and improvement in left ventricular systolic function. In vivo genetic lineage tracing revealed that the newly formed cardiomyocytes in Lrp6-deficient mouse hearts after MI were mainly derived from resident cardiomyocytes. Furthermore, we found that the pro-proliferative effect of Lrp6 deficiency was mediated by the ING5/P21 signaling pathway. Gene therapy using the adeno-associated virus (AAV)9 miRNAi-Lrp6 construct promoted the repair of heart injury in mice. Lrp6 deficiency also induced the proliferation of human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs). Our study identifies LRP6 as a critical regulator of cardiomyocyte proliferation, which may lead to the development of a novel molecular strategy to promote myocardial regeneration and repair.Subject terms: Cell-cycle exit, Cytokinesis     

Chromosome-level genome assembly and characterization of Sophora Japonica

Sophora japonica is a medium-size deciduous tree belonging to Leguminosae family and famous for its high ecological, economic and medicinal value. Here, we reveal a draft genome of S. japonica, which was ∼511.49 Mb long (contig N50 size of 17.34 Mb) based on Illumina, Nanopore and Hi-C data. We reliably assembled 110 contigs into 14 chromosomes, representing 91.62% of the total genome, with an improved N50 size of 31.32 Mb based on Hi-C data. Further investigation identified 271.76 Mb (53.13%) of repetitive sequences and 31,000 protein-coding genes, of which 30,721 (99.1%) were functionally annotated. Phylogenetic analysis indicates that S. japonica separated from Arabidopsis thaliana and Glycine max ∼107.53 and 61.24 million years ago, respectively. We detected evidence of species-specific and common-legume whole-genome duplication events in S. japonica. We further found that multiple TF families (e.g. BBX and PAL) have expanded in S. japonica, which might have led to its enhanced tolerance to abiotic stress. In addition, S. japonica harbours more genes involved in the lignin and cellulose biosynthesis pathways than the other two species. Finally, population genomic analyses revealed no obvious differentiation among geographical groups and the effective population size continuously declined since 2 Ma. Our genomic data provide a powerful comparative framework to study the adaptation, evolution and active ingredients biosynthesis in S. japonica. More importantly, our high-quality S. japonica genome is important for elucidating the biosynthesis of its main bioactive components, and improving its production and/or processing.     

基于小尺度的高寒牧区碳排放估算——以甘南州合作市为例

碳排放是目前国内外研究的热点问题。纵观碳排放计算,关键涉及到两个环节:一是研究尺度的选择,二是评估参数(即碳排放/吸收系数)的确定。高寒牧区还必须充分考虑牲畜碳排放。以甘南州合作市为例,将研究尺度缩小到41个行政村,并采用最新的土地二调数据,对土地利用碳排放和碳汇、生活和牲畜碳排放进行了系统地测算。结果表明:(1)从土地利用的角度考察,合作市总碳排放表征为"碳亏"态势。总碳排放量为24374.82 t/a,其中土地利用碳排放量为4908.21 t/a,牲畜代谢碳排放量为3703.94 t/a,城乡居民生活碳排放量为15762.67 t/a。而碳汇量仅为1949.74 t/a,"碳亏"量为22425.08 t/a。(2)牲畜是高寒牧区呼吸碳排放的主体,其碳排量为3703.94t/a,其中牛是碳排放的主体,其碳排量占90%以上。(3)城乡居民生活碳排量为15762.67t/a,城镇明显高于农村,生存型碳排放强度高于发展型碳排放强度。(4)碳排放局分布势面与碳汇分布局势面基本呈反向分布态势,但总的碳排放格局取决于碳排放而非碳汇,空间分布表现为从城区—半农半牧区—纯牧区逐级递减的趋势。     

应加强对单细胞生物分批培养生长曲线中减速期的认识和教学

根据单细胞生物分批培养过程中比生长速率(μ)的变化,其生长曲线分为延滞期、加速期、对数期、减速期、稳定期和衰亡期6个时期.与其他生长时期相比,在减速期生物的生长、基质的利用、产物的合成和基因表达谱等方面有显著的不同,并对发酵生产有着重要作用.然而,长期以来,对减速期的认识和教学相当薄弱,亟需加强对减速期的认识和教学.     

鱼类生物群落对太子河流域土地利用、河岸带栖息地质量的响应

河流生态系统的退化是多空间尺度环境因子作用的结果。探讨不同尺度环境因子及水生生物之间的作用关系,识别影响水生生物群落完整性的尺度问题,是有效开展水生生物保护的基础。基于2009年对太子河流域15个样点的鱼类、河岸带栖息地质量评价,结合遥感影像解译的太子河流域土地利用情况(包括流域尺度和河段尺度),研究鱼类完整性指数(F-IBI)与两种尺度土地利用、栖息地质量参数之间的关系。结果表明太子河上游地区河岸栖息地质量较好,下游地区由于农业用地、城镇用地比例的增加河岸栖息地质量明显下降。F-IBI与自然用地比例呈正相关,与农业、城镇用地比例呈负相关。农业用地对F-IBI的影响体现在流域尺度,而城镇用地在两种尺度上都存在显著影响。相比于农业用地,城镇用地相同比例的增加会导致F-IBI更快的下降。底质、水质状况、人类活动强度是显著影响F-IBI的栖息地质量评价参数。3项参数均随农业和城镇用地比例增加而降低,农业用地主要在流域尺度上对3项参数产生影响,城镇用地主要影响底质和水质状况2项参数,而在两种尺度上的影响相差不大。