大肠杆菌代谢工程改造合成L-高丝氨酸及其衍生物研究进展

l-高丝氨酸及其衍生物(O-琥珀酰-l-高丝氨酸和O-乙酰-l-高丝氨酸)是生物合成l-甲硫氨酸的前体,同时也是合成多种C4化合物(异丁醇、g-丁内酯、1,4-丁二醇、2,4-二羟基丁酸等)和l-草铵膦等的平台化合物。因此,发酵法生产l-高丝氨酸及其衍生物成为近年内研究的热点。然而,利用生物法合成l-高丝氨酸及其衍生物仍存在一些不足之处,如发酵产量不高或糖酸转化率过低等。此外,对l-高丝氨酸及其衍生物合成的总体代谢和调控机制鲜有报道。本文综述了大肠杆菌代谢工程改造合成l-高丝氨酸及其衍生物O-琥珀酰-l-高丝氨酸和O-乙酰-l-高丝氨酸的研究进展,从底物摄取、关键节点碳流分配改造、辅酶NADPH的循环供应以及目标产物的外运输出等方面,系统分析了大肠杆菌全发酵法生产l-高丝氨酸及其衍生物的代谢途径及改造策略,为其后续代谢改造及生物法生产提供一定的研究思路。     

毛竹和雷竹地下系统结构及生物力学性质

利用植物稳定山体边坡是一种环保、经济、可持续的生物工程措施,符合生态文明建设新理念。以亚热带典型散生竹种毛竹和雷竹地下系统结构为研究对象,描述毛竹和雷竹根系在土壤中的空间分布状况,探究影响毛竹和雷竹地下系统生物力学性质的因素。结果表明:随着土层的深入,3个径级的毛竹和雷竹根系长度和体积所占比重均表现出逐渐减少的趋势,0—40 cm土层中集中了80%以上的根系。毛竹和雷竹径级D≤1 mm根系占全部根系长度的比重均为最大,大小依次为雷竹鞭根(83.62%)>雷竹竹根(80.46%)>毛竹鞭根(75.70%)>毛竹竹根(70.45%),毛竹径级D≥2mm根系体积所占比重最大,分别为竹根78.73%和鞭根70.23%,雷竹径级D≥2mm(43.60%)和D=1—2mm(39.76%)竹根体积比例相当,径级D=1—2mm鞭根体积为最大(50.78%);毛竹和雷竹不同生长阶段竹鞭抗拉强度和弹性模量之间均存在显著差异,中龄竹鞭抗拉强度显著高于幼龄和老龄,而中龄竹鞭的弹性模量显著低于幼龄和老龄,说明生长阶段是影响竹鞭抗拉强度和弹性模量的因素;饱和含水率条件下,毛竹和雷竹根系抗拉强度与...     

ESI-Q-TOF-MS直接进样法比较陕西五个不同地区丹参的化学成分差异（英文）

该研究采用ESI-Q-TOF-MS直接进样分析法对陕西商州、洛南、大荔、丹凤和铜川等五个地区丹参的化学成分进行了比较分析,通过丹参水溶性和脂溶性成分的质谱丰度差异评价了不同地区丹参化学成分含量的变化,对不同产地丹参的化学成分进行了鉴定,综合分析选出了最优的丹参种植产地。结果表明:五地丹参均含有丹参酮ⅡA、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ、二氢丹参酮、丹参酚酮、次丹参醌、丹参醌Ⅱ等9种脂溶性化学成分和丹参素、咖啡酸、阿魏酸、迷迭香酸、原紫草酸、紫草酸、原儿茶醛、丹酚酸A、丹酚酸B等9种水溶性化学成分,其中丹参素钠、紫草酸、丹酚酸B和隐丹参酮的含量普遍较高,质谱丰度均大于30%。但是,随着种植环境不同,不同地区丹参的化学成分含量差异很大,如商州产丹参中含有较多具有生物活性的丹参酮类物质,其中丹参酮Ⅰ含量远远高于其他四个产地,质谱丰度达到72.6%,而其他地区丹参酮Ⅰ的质谱丰度为1.8%～11.3%。这表明丹参质量按照地区排序为商州>铜川>大荔>洛南>丹凤。该方法为中药药材质量评价提供了科学、可靠、便捷的途径,为药材规格等级的制定提供了新途径,为陕西丹参种植区域的选择提供了重要信息。     

人工湿地运行过程中有机物质的积累

研究了杭州西湖边人工湿地污水净化生态工程经一年多运行后有机质的积累情况,同时测定了基质的孔隙度和水力传导性,结果表明,人工湿地在运行一年后总有机质积累达到0.658kg/m^2,60%有机质积累主要在0-100mm。湿地上,下池有机质积累有明显差异。且随着基质中的深度和离入水口的距离都呈下降趋势。两池中下层孔隙度均高于上层,并存在显著差异。有机质积累对水力传导性和净化效果均有一定影响,可通过定期收割植物和清除枯落物来维持湿地的长期运作能力。     

苹果根际自毒物质降解菌的筛选鉴定及降解特性研究

【目的】从苹果根际土壤筛选苹果根系自毒物质降解细菌,并探究分离菌株对根皮苷、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸以及焦性没食子酸的降解能力。【方法】分别采用邻苯二甲酸、焦性没食子酸为唯一碳源富集并筛选其降解菌株。通过对分离菌株的生理生化特征测定及16S r RNA基因序列分析,采用MEGA 5构建系统发育树,进行菌株鉴定。采用紫外分光光度法和高效液相色谱法测定分离菌株对4种自毒物质的降解能力。【结果】共分离5株有降解能力的细菌,编号为BL1、BL2、BL3、BJ1和BJ2,经鉴定BL1为钩虫贪铜菌Cupriavidus necator,BL2为生脂固氮螺菌Azospirillum lipoferum,BL3为氧化烃微杆菌Microbacterium hydrocarbonoxydans,BJ1为Paenibacillus phyllosphaerae,BJ2为Ochrobactrum cytisi。BL1、BL2、BL3菌株对邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸、根皮苷、焦性没食子酸的降解率均高于50%。其中BL2菌株的降解效果最好,分别达到66%、72%、84%和84%。【结论】首次发现钩虫贪铜菌、生脂固氮螺菌和氧化烃微杆菌对4种自毒物质均具有很好的降解能力,对缓解自毒物质引起的连作障碍具有潜在的应用价值。     

烤烟品种资源的RAPD分析

从156个随机引物中筛选出30个引物,对来自国内外的31个烤烟品种进行了遗传多样性和亲缘关系的RAPD分析。在检测的246个位点中,127个位点为多态位点（52％）。聚类分析表明,不同烤烟品种之间存在明显差异,31个品种基本上可分为4大类,品种最多的第一大类（19个）主要由来自美国的Orinoco烤烟选育而成,反映了我国现在推广的烤烟品种遗传基因比较狭窄。研究结果表明,RAPD技术可用于烤烟品种的鉴别和纯度测定。研究为烤烟杂种育种中亲本的选配提供了一定的理论依据。     

Argonaute亚族蛋白对人类肿瘤细胞周期的影响

Argonaute(Ago)家族蛋白与小的非编码RNAs(siRNAs, miRNAs, piRNAs)生物发生和细胞功能密切相关．它可以结合小RNAs,调控蛋白质的合成或影响mRNA的稳定性,即RNA干扰(RNAi),并且参与Piwi相关RNAs(piRNAs)的生成．人类Argonaute蛋白家族包括8个成员,对其中的4个(Ago1～Ago4)mRNAs进行了实时定量PCR(qRT-PCR)检测,其在许多细胞中共表达,与细胞生长紧密相关．针对人乳腺癌MCF7和子宫颈癌HeLa细胞系,通过下调Ago亚族蛋白表达量,研究其在细胞周期中的调控作用．MTT实验证明,Ago蛋白表达缺失导致细胞增殖活性显著下降(P < 0.01),生长受阻．进一步研究揭示,细胞周期在G0/G1期发生停滞,其中Ago1(P < 0.01)和Ago4(P < 0.05)的作用尤为明显,但并不引发凋亡．虽然具体调控机制尚不清晰,但在人类肿瘤细胞中Argonaute蛋白可直接或间接地参与细胞周期进程的调控．     

甘薯块根特异蛋白——Sporamin的研究进展

Sporamin是在甘薯块根中特异表达的一类特殊贮藏蛋白,它不仅具有一般贮藏蛋白的特性,而且还具有胰蛋白酶抑制剂的活性,并与甘薯块根的形成过程密切相关。本文就近年来对该块根特异蛋白的特性和功能,以及在分子生物学水平上的研究进展进行了综述。     

跨膜丝氨酸蛋白酶TMPRSS3与遗传性耳聋

跨膜丝氨酸蛋白酶TMPRSS3（transmembrane protease,serine 3）属于TTSPs（type Ⅱ transmembmne serine proteases）家族成员,在分子结构上,TMPRSS3具有典型的TTSPs结构域,如丝氨酸蛋白酶、LDLRA、SRCR等．TMPRSS3有不同的蛋白异构体,其中异构体A是体内最主要的存在形式,主要在内耳表达,亚细胞水平定位于内质网膜上,TMPRSS3基因缺陷是遗传性耳聋DFNB8／10的遗传基础,因此目前对TMPRSS3的功能研究主要集中在听觉系统方面,此外蛋白异构体D还可能是卵巢癌的生物学标志物．TMPRSS3是迄今为止发现的第一个基因突变能引起耳聋的蛋白酶,表明听觉通路上的某些关键调控因子可能作为它的生理学底物被水解激活,从而介导相应的信号转导途径,但它激活了哪些信号通道,目前尚不清楚．借鉴mCAP（mouse channel activating protease）的功能预测ENaC（epithelial sodium channel）可能是TMPRSS3的作用底物,推测TMPRSS3参与内耳Na^＋平衡调控,但仍有待于体内实验证实、当前酶学领域研究技术的革新发展,尤其酶降解组学的应用,为认识蛋白酶TMPRSS3的功能及其复杂的分子调控机制提供了新的捷径．     

The complete genome sequence of Fibrobacter succinogenes S85 reveals a cellulolytic and metabolic specialist

Fibrobacter succinogenes is an important member of the rumen microbial community that converts plant biomass into nutrients usable by its host. This bacterium, which is also one of only two cultivated species in its phylum, is an efficient and prolific degrader of cellulose. Specifically, it has a particularly high activity against crystalline cellulose that requires close physical contact with this substrate. However, unlike other known cellulolytic microbes, it does not degrade cellulose using a cellulosome or by producing high extracellular titers of cellulase enzymes. To better understand the biology of F. succinogenes, we sequenced the genome of the type strain S85 to completion. A total of 3,085 open reading frames were predicted from its 3.84 Mbp genome. Analysis of sequences predicted to encode for carbohydrate-degrading enzymes revealed an unusually high number of genes that were classified into 49 different families of glycoside hydrolases, carbohydrate binding modules (CBMs), carbohydrate esterases, and polysaccharide lyases. Of the 31 identified cellulases, none contain CBMs in families 1, 2, and 3, typically associated with crystalline cellulose degradation. Polysaccharide hydrolysis and utilization assays showed that F. succinogenes was able to hydrolyze a number of polysaccharides, but could only utilize the hydrolytic products of cellulose. This suggests that F. succinogenes uses its array of hemicellulose-degrading enzymes to remove hemicelluloses to gain access to cellulose. This is reflected in its genome, as F. succinogenes lacks many of the genes necessary to transport and metabolize the hydrolytic products of non-cellulose polysaccharides. The F. succinogenes genome reveals a bacterium that specializes in cellulose as its sole energy source, and provides insight into a novel strategy for cellulose degradation.