应用PAMAM dendrimers作为DNA运送载体的体外研究

Starburst^TM PAMAM dendrimers分子是一类新型的高分枝、辐射状对称的树状高分子,在生理条件下其表面具有高密度的正电荷,可以通过静电相互作用与核酸形成复合物后,介导遗传物质进入细胞.研究了G3, G3.5, G5, G7, G7.5, G9各代dendrimers分子与DNA结合后介导其转染细胞的能力,并初步评价这种复合物转染对细胞活力的影响.实验证实,全代的PAMAM dendrmers皆可与DNA结合,并可在体外培养的细胞中介导高效的DNA转染.PAMAM dendrimer/DNA复合物很稳定,在较大的pH值变化范围内(pH 2～10)不解离.PAMAM dendrimers可保护与之复合的DNA分子免受限制性内切酶的降解.在一定的电荷比范围内,高代数的dendrimers分子与DNA形成的复合物对培养细胞的转染效率高于低代数dendrimer分子,复合物所介导的转染效率在不同的细胞系之间也有差异.在有效作用浓度范围内（≤1.3×10^-1 g/L）,PAMAM dendrimers/DNA复合物对被转染细胞无毒性.但是,未与DNA复合的dendrimers分子在较低浓度时则表现出毒性,表明Starburst^TM PAMAM dendrimers分子可作为新型的低毒非病毒DNA载体,用于介导DNA对体外培养细胞的转染. 这些前期观察,为将纳米级高分子聚合物dendrimers分子作为基因转运载体应用于体内提供了初步的实验依据.     

乳酸菌对重金属污染的生物修复作用

乳酸菌具有吸附及积累重金属离子的特性,且乳酸菌对重金属污染的生物修复作用的安全性较高。本研究综述了乳酸菌修复重金属污染的机制,及乳酸菌生物修复重金属污染水体、农产品及生物体的研究现状,为重金属污染的修复提供新思路。乳酸菌作为自然环境中普遍存在的一种安全且可食用微生物,其在生物修复重金属污染方面将发挥其独有的优势。     

从矿化的骨组织中提取骨细胞的总RNA

描述了两个从以含大量羟基磷灰石（钙）和细胞密度、数量甚低为特点的矿化的成年骨组织（成年大鼠颅骨）提取总RNA的改进方法.紫外分光光度法（A₂₆₀、A₂₈₀和A₂₃₀）和1%甲醛变性琼脂糖凝胶电泳予以鉴定.进而以其逆转录的cDNA为模板扩增出β-actin和BMP-2基因,均表明所得总RNA完整和模板活性俱佳.每克骨组织中总RNA产量为560 μg.     

丛枝菌根真菌与高羊茅协同修复镉污染土壤

本研究采用温室盆栽试验,利用丛枝菌根（AM）真菌摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae进行接种试验,研究了在Cd胁迫下（0、5、15和30mg/kg）接种AM真菌对高羊茅Festuca elata ‘Crossfire II’的生物量、防御酶活性、磷和镉（Cd）含量的影响。结果表明,随着Cd浓度的增加,高羊茅的菌根侵染率和菌根相对依赖性有所增加。接种AM真菌改善了磷从植株根系向地上部的转运,有助于植株在地上部积累更多的磷。此外,AM真菌和Cd胁迫对高羊茅植株抗氧化酶活性都有显著影响,在镉胁迫下,与未接种植株相比,接种AM真菌显著提高了植株的过氧化氢酶活性,而显著降低了植株的丙二醛含量。与未接种植株相比,接种摩西管柄囊霉显著提高了寄主植物对Cd的富集能力,有利于重金属在根部的积累,同时降低了地上部的Cd含量。本研究表明,高羊茅-丛枝菌根共生体在Cd污染土壤的修复中具有潜在应用价值。     

天然氨基酸诱导野油菜黄单胞菌降解DSF-家族群体感应信号活性分析

【背景】野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv. campestris,Xcc)是十字花科植物黑腐病的致病菌。Xcc中DSF (Diffusible signal factor)信号依赖的群体感应系统和RpfB介导的群体感应退出机制均与其致病性密切相关。【目的】分别检测18种氨基酸对DSF-家族群体感应信号分子合成的影响,为研发新型生物防治方法提供思路。【方法】添加不同浓度的氨基酸到ΔrpfC菌株XYS培养体系中,接种后不同时间点取样提取DSF信号分子,利用高效液相色谱法(High performance liquid chromatography,HPLC)分析DSF和BDSF浓度。【结果】18种氨基酸中,甲硫氨酸、色氨酸和胱氨酸能有效降低ΔrpfC菌株培养体系中DSF和BDSF水平,抑制效果与氨基酸浓度密切相关;3种氨基酸对DSF信号分子的抑制作用存在叠加效应;甲硫氨酸、色氨酸或胱氨酸不影响ΔrpfCΔrpfB双突变体菌株中DSF和BDSF水平。【结论】首次发现了甲硫氨酸、色氨酸和胱氨酸通过RpfB诱导Xcc退出群体感应状态。     

氟康唑对热带念珠菌活性氧和线粒体膜电位的影响

为了探讨氟康唑作用机制,观察它对热带念珠菌作用后存活率、活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,△Ψm)和细胞周期的变化。参照NCCLS M27-A方案的微量稀释法测定氟康唑对热带念珠菌的最低抑菌浓度(MIC);热带念珠菌与不同浓度氟康唑共同培养后用流式细胞术(Flow cytometry,FCM)分析热带念珠菌存活率、ROS、线粒体膜电位△Ψm和细胞周期的变化。结果表明,氟康唑作用后,热带念珠菌氟康唑耐药株的存活率、ROS、线粒体膜电位△Ψm和细胞周期各期比例均没有明显变化;而热带念珠菌氟康唑敏感株的存活率和线粒体膜电位△Ψm明显下降,ROS明显升高,而且大部分热带念珠菌阻滞于G2/M期,并出现明显凋亡峰,呈一定的时间剂量依赖关系。自由基清除剂谷胱甘肽抑制热带念珠菌ROS的产生,阻止细胞周期G2/M期阻滞和降低凋亡。由此可见,氟康唑可能通过刺激热带念珠菌产生过多ROS,并使线粒体膜电位△Ψm下降,从而诱导热带念珠菌凋亡。     

‘锦苗标靶’诱抗剂抑制列当寄生向日葵的机制研究

该研究通过对2个向日葵品种(LD5009 和JK103)根系浇灌‘锦苗标靶’诱抗剂,于浇灌处理后0、24、48 和72 h分别对根系取样进行组织化学分析,测定根系H₂O₂含量、ROS清除酶活性以及抗性相关基因表达,并于浇灌处理后20 d检测向日葵生长指标和根瘤结数量,以明确‘锦苗标靶’对向日葵抑制列当寄生的诱抗机制。结果显示：(1)与对照(施用清水)相比,LD5009在‘锦苗标靶’处理后,列当瘤结数减少了95.5个,寄生率降低了98.20%;瘤结的鲜质量和干质量分别降低了94.60%和81.63%,而向日葵株高和茎粗分别相应增加了2.09 cm和0.52 mm,增长率分别为14.92%和15.29%;JK103在‘锦苗标靶’处理后,列当瘤结数较对照减少了37.5个,寄生率降低了98.04%,瘤结的鲜质量和干质量也分别降低了97.06%和82.69%,而向日葵的株高和茎粗分别增加了2.07 cm和0.39 mm,增长率分别为12.26%和9.70%。(2)‘锦苗标靶’诱抗剂浇灌处理后,2个向日葵品种根系中胼胝质的沉积量均有增加,但以JK103在处理48 h后增加幅度最为明显;JK103和LD5009中H₂O₂含量在处理24 h后均达到最大值,分别为3.53和2.68 μmol·g^-1,与对照相比,LD5009的H₂O₂含量增幅较大,为208.05%。(3)2个品种的ROS清除酶活性在处理后均呈先升高后降低的趋势,且均在处理48 h后达到最大值;JK103+锦苗标靶处理较清水对照的SOD、POD、CAT、PPO活性分别增加了69.77 U·g^-1、5.44 U·g^-1·min^-1、1.88 U·g^-1·min^-1和527 U·g^-1·min^-1,而LD5009+锦苗标靶处理后,上述4种酶的活性分别增加了25.91 U·g^-1、13.16 U·g^-1·min^-1、0.50 U·g^-1·min^-1和313 U·g^-1·min^-1。(4)抗性相关基因转录水平的检测结果显示,施用诱抗剂后2个品种抗性基因的转录水平都不同程度地被诱导,但以LD5009+锦苗标靶样本中被诱导的幅度最为明显,特别是CAT、Mn SOD和XTH6基因,其转录水平比对照均上调了50倍之多。研究表明,诱抗剂‘锦苗标靶’对向日葵列当的寄生有显著的抑制效果,且在向日葵列当寄生前(瘤结未形成)施用效果更佳;‘锦苗标靶’可促进向日葵根系细胞中胼胝质的沉积量增加,在结构水平上抵御列当对向日葵根系的侵染,并能够诱导向日葵根系ROS清除酶活性以及CAT、PAL、Mn SOD和XTH6等基因表达的提高,从而建立向日葵对列当寄生的获得性抗性,但诱导的程度由于品种不同而存在一定的差异。     

抗真菌感染新药研究进展

随着免疫功能缺陷人群的增多,侵袭性真菌感染（invasive fungal infections,IFIs）的发病率和死亡率逐年上升,严重威胁人类健康。目前临床常用抗侵袭性真菌感染药物有三唑类（氟康唑）、多烯类（两性霉素B）、棘白菌素类（卡泊芬净）等,然而这些药物并不能满足临床需要,侵袭性真菌感染的死亡率仍居高不下。因此,本文着重于目前处于临床研究阶段的抗真菌感染新药,根据作用靶点不同依次介绍：作用于细胞壁的新型葡聚糖合成酶抑制剂CD101和SCY-078、几丁质合成酶抑制剂尼可霉素Z、GPI锚定蛋白抑制剂APX001;作用于细胞膜的CYP51抑制剂VT-1161和VT-1129、破坏细胞膜通透性药物CAmB;影响细胞代谢的嘧啶合成抑制剂F901318,以及生物制剂包括细胞表面凝集素样序列3蛋白疫苗（NDV-3）和抗真菌感染抗体Mycograb。本文主要综述了上述新药的研究进展,包括作用机制、体内外活性、临床研究结果等,为相关药物的研发与未来的临床应用提供参考。     

RNAi靶向VP2基因抑制中蜂囊状幼虫病毒在中华蜜蜂幼虫体内复制研究

中蜂囊状幼虫病(Chinese sacbrood disease,CSBD)是造成中华蜜蜂患病死亡的主要原因之一,目前尚无有效的治疗方法。为了研究靶向中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)结构蛋白VP2基因的siRNA介导的RNA干扰(RNA interference,RNAi)作用和其对CSBV在中华蜜蜂幼虫体内复制的影响,设计合成针对CSBV VP2基因的特异性siRNA,以100 nM的浓度与pEGFPN1-VP2-CSBV融合表达载体共同转染至293T细胞中,通过荧光显微镜和流式细胞仪观察和分析siRNA在体外对CSBV VP2基因表达的干扰效果。同时,将siRNA(1μg/μL)和1×10~7拷贝数的CSBV共同饲喂2日龄中华蜜蜂幼虫,检测幼虫体内CSBV拷贝数和幼虫存活率,研究siR-NA对中华蜜蜂幼虫体内CSBV复制的影响。荧光结果显示,在293T细胞中siRNA能抑制CSBV VP2蛋白的表达,并且通过流式细胞仪检测分析发现干扰效果接近40%。幼虫饲喂实验表明,饲喂siRNA组在各时间点幼虫体内CSBV拷贝数均低于CSBV对照组,且在摄入siRNA后感染CSBV的幼虫存活率明显上升,与CSBV组差异极显著(P<0.01)。通过本研究,证明了针对CSBV结构蛋白VP2基因的特异性siRNA能够介导产生RNAi,影响CSBV在中蜂体内的复制,为深入研究CSBV VP2基因的功能和研发抗CSBV生物制剂提供了理论基础。     

嗜热毛壳菌热稳定脂肪酶基因(Im)的克隆及其在毕赤酵母中的表达

研究从嗜热毛壳菌Chaetomium thermophilum中克隆了一个新的脂肪酶基因(lm).其中DNA序列包含一个由870个碱基构成的开放阅读框,编码289个氨基酸,含有4个内含子,没有信号肽序列.序列提交GenBank,登录号为GU338248.将该基因在毕赤酵母中表达.在甲醇的诱导下,重组蛋白得到了高效表达,第6天的表达量最高,蛋白达到0.428mg/mL,酶活力为19.77U/mg.SDS-PAGE检测该蛋白的分子量为35kDa.该脂肪酶的最适反应温度为60℃,具有热稳定性,在40-80℃热稳定,80℃处理60min仍有65％的相对酶活.该酶最适反应pH值为10.0,在pH 9.0--12.0酶活相对稳定.该酶具有较好的热稳定性和耐碱性,具有良好的工业应用价值.