再论可持续性科学: 新形势与新机遇

近10年来,可持续性科学蓬勃发展,已成为21世纪全球普遍关注的一个重要的新科学领域.然而,在大力提倡可持续发展和生态文明建设的中国,可持续性科学尚未引起科学家和实践者的足够重视.为促进可持续性科学在中国的发展,2014年邬建国等曾撰文介绍什么是可持续性科学.本文进一步探讨了这一问题,并补充阐述了可持续性科学与可持续发展研究的关系、可持续性科学的科学范式及其8个基本论题.基于对可持续性科学发展动态的分析,作者认为,一方面,可持续性科学已进入系统推进的成熟发展期;另一方面,虽然我国可持续发展研究、实践与教育的热情高涨,但在可持续性科学领域起步较晚,落后于主要发达国家和南非.为此,本文在文献综述的基础上,提出促进中国发展可持续性科学的“三位一体”策略:一是“请进来”以服务中国实践;二是“走出去”以贡献中国智慧;三是“中西医结合”以引领学科发展.     

大肠杆菌角鲨烯合成途径的构建与调控

角鲨烯因其具有良好的抗氧化功能而被广泛应用于食品、医药、化妆品、工业应用等领域。本实验在大肠杆菌中构建角鲨烯合成途径,通过对其合成途径中关键限速酶(1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶和异戊烯基二磷酸异构酶)过表达的方法进行初步调控,使角鲨烯的产量提升了近三倍。之后采用单因素试验对其发酵培养基和培养条件进行优化,以此来提高角鲨烯的产量。优化发酵条件后,使用最优发酵培养基——TB培养基,在最佳发酵条件:37℃,220r/min培养至OD600约为1.2时加入终浓度为0.1mmol/L的IPTG诱导剂,25℃条件下诱导48h,角鲨烯产量可达73.88mg/L。     

盐穗木金属硫蛋白HcMT的体外自由基清除活性及抗氧化能力*

目的: 原核表达盐穗木(Halostachys caspica C. A. Mey.)金属硫蛋白HcMT并探究其抗氧化活性。方法: 构建原核表达载体pET-32a-HcMT,转化至大肠杆菌Escherichia coli BL21,加入Zn²⁺胁迫培养(终浓度为200 μmol/L),分离纯化得到Zn-HcMT,测定Zn-HcMT自由基清除活性和总抗氧化能力,制备复合物Zn-HcMT/TiO₂并做FTIR表征。结果: 通过原核表达获得融合蛋白Zn-HcMT,对·OH、O₂·^-、DPPH自由基具有较强的清除活性,对·OH、O₂·^-的IC₅₀分别为0.386 mg/mL、0.038 mg/mL。融合蛋白浓度为0.01 mg/mL时,对DPPH清除率达(37.43 ± 0.006 8)%,浓度为0.3mg/mL时TEAC(trolox-equivalent antioxidant capacity)值为(1.023 ± 0.01)mmol/L,融合蛋白还原力A₇₀₀为0.142 ± 0.055,FTIR图谱同时表现了Zn-HcMT和TiO₂吸收特性。结论: Zn-HcMT具有良好的清除ROS活性及较强的抗氧化能力,在化妆品领域有潜在应用前景。     

TTC染色鉴定葡萄抗寒性方法的优化与应用北大核心CSCD

以‘左山1号’、101-14、3309C、SO4、140R和‘黑比诺’等葡萄砧木和品种直径为0.5~0.7 cm的一年生枝条为材料,经低温梯度(0℃、-14℃、-19℃、-24℃、-29℃和-34℃)处理后,对TTC染色的温度和时间进行优化并观察统计葡萄枝条不同组织的存活情况,测定枝条的相对电导率,以及韧皮部和木质部的可溶性蛋白、游离脯氨酸、可溶性糖、淀粉含量和束缚水自由水比例(束自比)5个生理指标,分别用枝条纵切面染色面积、相对电导率拟合Logistic方程计算枝条的半致死温度(LT_(50))来评价枝条的抗寒性,同时通过隶属函数法综合评价枝条韧皮部和木质部抗寒性,并将3种方法的评价结果进行比较,以建立一种直观高效鉴定葡萄品种抗寒性的方法。结果表明:(1)依据低温胁迫下各品种葡萄砧木扦插枝条的萌芽率和生根率表现,其抗寒性由强到弱依次为‘左山1号’、101-14、3309C、SO4、140R和‘黑比诺’。(2)葡萄枝条TTC活力染色的最佳条件为pH=7.0,0.5%TTC-0.1 mol/L磷酸缓冲液在35℃下避光染色36 h。随着胁迫温度的降低,各品种枝条纵切面染色面积均逐渐降低,根据优化TTC法获得‘左山1号’、101-14、3309C、SO4、140R和‘黑比诺’枝条的LT_(50)分别为-31.38℃、-26.51℃、-26.10℃、-23.60℃、-23.33℃和-19.26℃。(3)随着胁迫温度的降低,各品种枝条的相对电导率逐渐增加,且‘黑比诺’的相对电导率基本保持最高、增幅最大(51.93%),而‘左山1号’的相对电导率始终最低、增幅最小(44.07%);根据相对电导率获得‘左山1号’、101-14、3309C、SO4、140R和‘黑比诺’枝条的LT_(50)分别为-30.02℃、-26.40℃、-25.75℃、-23.16℃、-21.13℃和-17.72℃。(4)通过5种生理指标进行枝条抗寒性隶属函数综合性评价结果显示,同一品种中韧皮部抗寒性强于木质部,同一部位不同品种的抗寒性表现为:‘左山1号’>101-14>3309C>SO4>140R>‘黑比诺’。研究发现,TTC染色法与电导法和综合隶属函数法获得的葡萄枝条抗寒力评价结果一致,也与枝条生长恢复鉴定结果一致;但与其他两种方法相比,TTC染色法能更加直观和有效地预测评估葡萄枝条的抗寒性。     

葡萄BRX基因家族生物信息学分析

BRX基因家族是一类植物特有的转录因子家族,在拟南芥中参与调节根细胞的增殖与伸长。利用生物信息学方法对葡萄基因组中存在的BRX基因家族进行了电子克隆,并对其进行了基因组的定位、蛋白质的结构、理化性质、二级结构及亚细胞定位的预测与分析,并对其与其它植物进化的亲缘关系进行了研究。基因组定位结果发现:葡萄基因组中6个BRX基因集中分布在3条染色体上,其中Vv BRX1和Vv BRX2分布在第2条染色体上,Vv BRX3和Vv BRX4分布在第9条染色体上,Vv BRX5和Vv BRX6分布在第11条染色体上;编码蛋白的氨基酸数目为360~560个,Vv BRX5的相对分子量(61 884.4)和理论等电点(9.38)均最大,而Vv BRX1的相对分子量(40 239.1)和理论等电点(6.23)均最小。研究显示,不同成员间氨基酸数目、氨基酸序列间存在一定的差异,但都为疏水性蛋白;α-螺旋和无规则卷曲为6个BRX氨基酸序列的主要组成部分;均不存在跨膜域及信号肽。基因结构分析表明,6个BRX基因都含有外显子和内含子结构。亚细胞定位分析表明:6个Vv BRX基因均定位于细胞核。系统进化分析结果表明,Vv BRX1、Vv BRX2基因与胡杨的亲缘关系最近,相似性达96%;Vv BRX3、Vv BRX4与蓖麻、麻疯树、柑橘、可可、大豆聚为一类,说明其进化关系较近;Vv BRX5与其它Vv BRX基因明显分开;Vv BRX6基因与莲的亲缘关系最近。试验结果为葡萄BRX基因家族的克隆和功能分析奠定了一定的研究基础。     

SHCBP1:乳腺癌治疗候选靶点和潜在预后标志物

探讨SHCBP1在乳腺癌及其不同亚型中的表达特征和预后价值。利用Oncomine, bc-GenExMiner v4.2, Kaplan-Meier plotter, GSE41994及STRING数据库分析乳腺癌病人SHCBP1的mRNA表达水平及其与乳腺癌患者生存率的相关性等。结果:(1)乳腺癌组织中SHCBP1的mRNA水平明显高于正常组织样本,但不同分子亚型的乳腺癌患者中SHCBP1的表达水平不同;(2)SHCBP1表达升高可导致Luminal A亚型更短的无转移生存期(Distant metastasis-free survival,DMFS)和无病生存期(Disease-free survival, DFS);(3)在雌激素受体阳性(ER+)、孕酮受体阳性(PR+)亚型、仅接受辅助化疗、仅接受辅助化疗的ER(+)与接受包括或排除内分泌治疗乳腺癌患者中,SHCBP1表达升高则无复发生存率(Relapse-free survival,RFS)显著缩短;(4)SHCBP1和CDC45 mRNA表达水平之间呈正相关,并可能与KIF23等10种蛋白相互作用。结论:SHCBP1是一种很有前景的乳腺癌预后指标和潜在的治疗靶点。     

PDCA循环在提高肿瘤患者输液港护理依从性的应用

目的 探讨PDCA循环在提高肿瘤患者输液港护理依从性的应用效果.方法 选取2018年2～8月我院收治的504例输液港置管的肿瘤患者按随机分配原则分为对照组240例和观察组264例,对照组给予一般治疗和常规管理,观察组在对照组基础上实施PDCA循环管理,观察两组患者的并发症发生情况、输液港护理依从性,并进行统计分析.结果...     

中国4种蝙蝠的G-带和C-带

首次报道了中国4种蝙蝠的G-带和C-带核型。大长舌果蝠(Eonycteris spelaea)二倍染色体数目(2n)为36,常染色体臂数(FN)为56;马来假吸血蝠(Megaderma spasma)2n=38,FN=70;黑髯墓蝠(Taphozous melanopogon)2n=42,FN=64;皱唇蝠(Chaerephon plicata)2n=48,FN=54。通过C-带显示,除着丝粒异染色质外,在皱唇蝠的许多染色体臂内和马来假吸血蝠染色体的端粒处也有较多的插入异染色质,大长舌果蝠的基因组中既有臂内异染色质也有端粒异染色质。     

数字细胞模型的研究及应用

组学分析技术的发展推动生物学逐渐成为一门以数据分析为中心的科学。依托生物数据在细胞整体系统水平建立数字细胞模型,对于理解细胞系统组织原理和生命产生进化规律,预测各种环境和基因扰动对细胞功能的影响并指导设计人工生命具有重要意义,因此数字细胞的构建模拟设计已成为合成生物学的核心研究内容与底层支撑技术。本文重点对天津工业生物技术研究所创立十年来在数字细胞研究方面的进展进行回顾介绍,重点包括基因组尺度代谢网络模型的构建、质控以及其在途径设计和指导菌种代谢工程改造方面的应用,进一步结合近年来细胞模型研究的前沿趋势,对整合多种约束的模型的构建和分析研究方面的最新成果进行了介绍,最后对数字细胞研究的未来发展方向进行展望。数字细胞技术将与基因组测序、合成和编辑等合成生物学前沿技术一起提升人们对生命进行读写改创的能力。