CO2生物转化关键酶固定体系构筑研究进展与挑战

酶催化CO₂还原制备高值化学品对缓解全球环境和能源危机具有重要意义,利用甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH)或多酶级联还原CO₂制备甲酸/甲醇具有选择性高、条件温和的优势,但关键酶活性低、稳定性差和重复利用率低的问题限制了其规模化应用,酶的固定化为这些问题提供了有效解决方案。本文总结了近年来利用膜、无机材料、金属有机框架和共价有机框架等载体对酶进行固定化的研究进展,阐释了不同固定材料和固定方式的特点和优势;进一步总结了固定化酶与电催化或光催化耦联反应体系对CO₂还原的协同效果及应用,同时指出酶固定化技术和耦联反应体系目前存在的问题并对其发展前景进行了展望。     

酿酒酵母细胞器区室化合成化学品的研究进展

公认食品安全的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是合成生物学中被广泛研究的底盘细胞,常作为生产高值或大宗化学品的微生物细胞工厂。近年来,通过各种代谢工程改造策略,已有大量化学品的合成途径在酿酒酵母中建立并优化,且部分化学品具备了产业化价值。作为真核生物,酿酒酵母具有完整的细胞内膜系统及其组成的复杂细胞器区室,而这些细胞器区室往往含有某些化学品合成所必需的较高浓度前体底物(如线粒体中的乙酰辅酶A),或更加充足的酶、辅因子、能量等,可为目标产物的生物合成提供更适宜的物理、化学环境,但同时不同细胞器的结构特点有时也成为特定化合物合成的障碍。为此,研究人员在深入分析不同细胞器自身特点的基础上,结合目标化学品合成途径与细胞器之间的适配度,对细胞器开展了大量针对性改造工作以提高产物合成效率。本文详细综述了酿酒酵母中线粒体、过氧化物酶体、高尔基体、内质网、脂滴和液泡等细胞器的途径改造及优化策略,以及利用细胞器区室化合成化学品的研究进展,并对目前存在的困难和挑战以及未来研究方向进行了总结与展望。     

河口三角洲湿地健康生态圈构建:理论与方法

河口三角洲湿地生态环境保护和区域开发的矛盾突出,对湿地生态圈健康和栖息地生态功能产生直接而强烈的影响.健康的河口三角洲湿地生态圈是由自然过程的连续性、生态系统的连通性、生境的异质性以及食物网的多样性等多种因素共同决定的.本文讨论了健康湿地生态圈构建的基础理论,综述了景观生态网络构建、水文连通性网络构建、食物网构建以及生境异质性栖息地营建的理论与方法.在区域和景观尺度上,以土地利用-生态系统完整性为主线,阐明了湿地破碎化对湿地生态功能的影响,特别强调景观完整性、水文连通性对湿地栖息地的影响;在生态系统和群落尺度上,以食物网-生态系统稳定性为主线,强调食物网多样性、生境异质性对湿地生物圈构建的支撑作用.基于景观完整性、水文连通性、生境异质性和食物网多样性构建健康湿地生态圈,可为湿地生态环境保护和建设提供科学依据和技术支撑.     

河蟹螺原体非编码RNA及其毒力靶标的多组学系统挖掘*

我国是世界最大水产养殖国,每年甲壳动物因病害造成的经济损失约为70亿元。其中,螺原体(Spiroplasma)是甲壳动物重要的致病菌之一,可造成虾蟹大面积死亡,已列入农业农村部三类疫病。非编码RNA(ncRNA)广泛存在于细菌中,其主要通过碱基配对识别靶标mRNA在转录后水平调节基因的表达,部分ncRNAs通过与蛋白质相互作用而影响蛋白质功能。近年研究表明,细菌ncRNAs在毒力调控中扮演极为重要的角色。为了研究河蟹螺原体ncRNAs在甲壳动物致病中的分子调控作用,需系统筛选鉴定螺原体感染相关的ncRNAs和毒力靶标。通过比较基因组、差异转录组、定量蛋白质组、系统生物学和分子相互作用联合研究得到:整合基因组和转录组挖掘得到河蟹螺原体ncRNAs 共54个;在体内感染和体外培养的不同时期,利用数字基因表达谱分析分别得到11个和28个差异显著ncRNAs;利用4款生物软件预测ncRNAs靶标,取交集得到423个;利用定量蛋白质组检测,鉴定出68个差异毒力蛋白,这些差异毒力蛋白与ncRNAs的30个毒力靶标中的21个相同;利用网络生物学分析得到主要的节点Hub-ncRNA共有6个;利用RNA pull-down、原核链特异性测序和LC-MS/MS综合分析,得到重要节点ncRNA SR05的互作RNA 53个、互作蛋白质120个。相关研究成果,可为诠释河蟹螺原体致病机制及其与宿主相互作用机制奠定基础,为虾蟹该疾病的综合防治提供科学依据。     

遗传性β地中海贫血病CD17点突变的快速简便检测

利用聚合酶延伸技术及双链特异性嵌入染料的特性,建立了一种快速简便的基因点突变的检测方法．在特定引物聚合过程中。不同基因。型的聚合反应进程被实时转换为荧光信号,通过监测荧光信号的变化实现基因点突变的快速检测,不需要复杂的凝胶电泳、荧光和同位素标记等操作．通过对卢珠蛋白基因CD17点突变的检测,证实该方法是一种廉价、简便、快速的筛查遗传性地中海贫血病卢珠蛋白基因CD17点突变的方法,该方法可扩展到各种基因的点突变检测．     

脓毒症患者PtcO2PtcCO2的监测意义及对预后的评估作用研究

目的:探讨脓毒症患者无创经皮组织氧分压(tcpO_2)和二氧化碳分压(tcpCO_2)的监测意义及用于患者预后评估的价值。方法:选择2016年1月至2018年12月我院接诊的80例脓毒症患者进行研究,根据监测方式的不同分为观察组(n=50)和对照组(n=30)。对照组患者采用常规监测动脉血气,观察组患者采用经皮氧分压/二氧化碳分压连续监测,并根据相关数据指导液体复苏,提高氧输送,并追踪患者预后。分析和比较两组的tcpO_2、tcpCO_2、氧偏移度及急性生理与慢性健康评分Ⅱ(APACHEⅡ)在脓毒症的变化及诊断价值。结果:观察组患者tcpO_2、tcpCO_2、氧偏移度及APACHEⅡ均明显高于对照组(P0.05);两组死亡组患者tcpO_2、氧偏移度及APACHEⅡ均显著高于存活组、而tcpCO_2低于存活组(P0.05);logistic回归分析显示tcpO_2、tcpCO_2均与氧偏移度及APACHEⅡ呈显著正相关(P0.05);tcpO_2诊断脓毒症的AUC为0.806,95%CI为0.710～0.902;tcpCO_2诊断脓毒症的AUC为0.723,95%CI为0.608～0.839;氧偏移度诊断脓毒症的AUC为0.970,95%CI为0.938～1.000;APACHEⅡ诊断脓毒症的AUC为0.932,95%CI为0.879～0.985;联合检测诊断脓毒症的AUC为0.997,95%CI为0.989～1.000,联合检测的特异度、准确度分别为93.74%、95.68%,显著高于各指标单独检测(P0.05)。结论:经皮氧/二氧化碳分压监测装置早期监测有助于早期评估脓毒症的严重程度与预后。     

北亚热带次生栎林与火炬松人工林土壤微生物生物量碳的季节动态

在南京林业大学下蜀森林生态定位研究站次生栎林和火炬松人工林内,采用随机区组设计,连续两年测定了林下土壤微生物生物量碳、土壤温度、土壤湿度和林地凋落物输入量.结果表明:两种林分的土壤微生物生物量碳呈明显的季节性波动,均在植物生长旺季维持在较低水平,而在植物休眠季节维持在较高水平;在0～10 cm土层内,火炬松林和次生栎林土壤微生物生物量碳变幅分别在267.8～459.8 mg·kg-1和278.6～467.8 mg·kg-1;土壤微生物生物量碳与土壤温度之间具有显著的负相关关系,而与森林地上凋落物输入量、土壤湿度无显著相关关系.说明该区域土壤微生物生物量碳的季节波动可能与土壤中有效碳及其它土壤养分的可利用状况、植物根系对营养的竞争以及林木的生长节律有关.     

长江口夏季浮游植物群落与环境因子的典范对应分析

于2004年8月28日至9月6日在长江口水域进行了水文、化学和生物的综合嵌套式外业调查,应用CANOCO4.0软件对获得的浮游植物物种数据和环境因子数据进行了典范对应分析(CCA),并作出了物种、样点分布与环境因子关系的二维排序图。结果表明,长江水入海所带来的泥沙及其形成的营养盐梯度差异是影响这一区域物种分布格局最重要的因素。根据环境因子与排序轴的相关系数,影响这一海区浮游植物分布的主要环境因子依次为透明度、硝酸盐和硅酸盐。主要浮游植物优势种中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和细长翼鼻状藻(Proboscia alata f. gracillima)的分布和硝酸盐以及盐度、浊度密切相关,中肋骨条藻适合在低盐度高浊度高硝酸盐浓度的河口水域生存,而细长翼鼻状藻则分布于高盐度高透明度低硝酸盐浓度的开阔海。排序揭示了浮游植物物种对于生态环境的需求以及它们在不同资源维上的生态分化现象。     

内皮祖细胞的生物学特性及其临床应用前景

内皮祖细胞（Endothelial Progenitor Cells,EPCs）是内皮细胞（endothelial cells,ECs）的前体细胞,即能分化为成熟ECs的祖细胞,它在血管内皮再生中发挥着重要作用。随着EPCs研究的深入,其在临床诊断、预后判断和各种缺血性疾病的治疗方面将会有广阔的应用前景。然而,关于EPCs的定义、来源、表面标记以及培养鉴定方法目前仍存在争议。