代谢工程改造大肠杆菌一碳模块高效合成L-甲硫氨酸

L-甲硫氨酸又名L-蛋氨酸,是人体必需8种氨基酸之一,在饲料、医药、食品领域具有重要应用。以实验室前期构建的M2(Escherichia coli W3110?IJAHFEBC/PAM)为出发菌株,以模块化代谢工程策略构建了一株L-甲硫氨酸高产菌株。首先通过过表达亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MetF)和筛选不同来源的丝氨酸羟甲基转移酶(hydroxymethyltransferase,GlyA),增强了一碳模块甲基供体的生成,优化了一碳模块。随后针对一碳模块的前体供应,过表达了胱醚裂解酶(cysteamine lyase,MalY)和半胱氨酸内运基因(fliY),有效地提高了L-高半胱氨酸和L-半胱氨酸的供应。最终摇瓶发酵L-甲硫氨酸的产量由2.8 g/L提高至4.05 g/L,5 L发酵罐中达到18.26 g/L。研究结果表明,一碳模块对L-甲硫氨酸的生物合成具有十分重要的影响,在细胞内通过优化一碳模块,可以实现L-甲硫氨酸的高效生物合成。本研究为进一步提高微生物发酵生产L-甲硫氨酸的水平奠定了基础。     

光枝勾儿茶内生真菌多样性及抑菌活性研究

为探索贵州苗药光枝勾儿茶内生真菌类群特征、分布部位及其抑菌活性,该研究采用传统方法对贵州省贵阳市和黔西市光枝勾儿茶内生真菌进行分离,并基于分子生物学及统计学对其分类地位进行鉴定及多样性评价,最后通过微量肉汤倍比稀释法筛选具有抑菌活性的菌株。结果表明:(1)从光枝勾儿茶中分离到191 株内生真菌,隶属于3 个门5 个纲10 个目15 个科19 个属,优势属为叶点霉属(Phyllosticta)、间座壳属(Diaporthe)、葡萄座腔菌属(Botryosphaeria)和刺盘孢属(Colletotrichum)。(2)黔西光枝勾儿茶内生真菌香农-维纳多样性指数(H''_Q=2.112)较贵阳(H''_G=1.801)高,索伦森相似性指数Cs_G-Q为0.923,不同组织香农-维纳多样性指数为茎(H''_S=2.004)>根(H''_R=1.764)>叶(H''_L=1.654)>果实(H''_F=1.473),茎和叶内生真菌的索伦森相似性最高(Cs_S-L=0.667)。(3)筛选出的21株内生真菌对供试菌大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和沙门氏菌(Salmonella enterica)具有抑菌效果,其中Diaporthe sp. QX4G6对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的最小抑菌浓度分别为12.5、6.25、12.5 mg·mL^-1,最小杀菌浓度分别为12.5、6.25、12.5 mg·mL^-1。以上研究结果揭示了光枝勾儿茶蕴藏丰富的内生真菌资源,不同地区及组织内生真菌类群组成有差异,多个分离菌株具有抗菌活性,为光枝勾儿茶内生真菌天然抗菌药物或药源研发奠定了基础。     

云南省耿马佛洞地遗址发掘简报

佛洞地遗址位于云南省临沧市耿马傣族佤族自治县勐简乡勐简村大军赛村民小组燕子洞,坐落于一处东南开口的二叠纪灰岩穿洞,南临南汀河。2016～2017年,临沧市文物管理所在公路考古调勘期间发现该遗址;为进一步认识滇西地区旧石器时代晚期文化,2017～2018年对该遗址开展考古发掘工作。发掘区域位于洞内第四台面到第五台面间,共发掘20 m²,出土了包括石制品、动植物化石等在内的大量遗物。初步地层年代学分析显示,遗址时代为距今18400～14000年,共包含3期连续文化,文化遗物以石制品为主,总数达到9735件。佛洞地遗址作为一处热带-亚热带生境下的史前遗址,为我们构建旧石器时代晚期滇西地区文化序列、探讨特定自然生态背景下史前人类的文化适应提供了重要参考。     

人类小腿肌肉对运动训练生理响应的电学特性研究

目的 运动训练已被证明能够改善许多慢性肌肉功能疾病,被用于治疗衰老型肌萎缩。本文采用电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)研究人类小腿肌肉对运动训练生理响应的电学特性,旨在使用EIT方法可视化运动训练对人类小腿响应肌肉隔室内肌肉纤维体积增加的效果。方法 实验对象被要求在连续5个实验日进行左、右腿单侧提踵训练,应用EIT检测每日运动训练前和运动训练后小腿肌肉的电导率分布。为了定量分析运动训练对响应肌肉隔室的作用,使用配对样本t检验分析EIT重建图像的空间平均电导率<σ>。结果 运动训练后,由小腿腓肠肌组成的M₁肌肉隔室空间平均电导率<σ>_M1显著增加。此外,连续5个实验日的EIT测量结果显示,运动训练前的空间平均电导率<σ^pre>_M1呈上升趋势。所有实验对象在实验日1早晨进行实验前的腿部瘦体重与<σ>_M1呈线性关系,即<σ>_M1随腿部瘦体重增加而增加;运...     

神经肌肉电刺激下小腿肌肉的电学特性研究

目的 采用电阻抗成像（electrical impedance tomography,EIT）方法研究神经肌肉电刺激（neuromuscular electrical stimulation,NMES）下小腿肌肉的电学特性,旨在将EIT作为一种长期监测方法,从而可视化NMES训练对人类小腿肌肉的训练效果。方法 16名实验对象被随机分配到对照组（control group,CG,n=8）和最佳电压强度的NMES训练组（optimal voltage intensity training group,OG,n=8）。对照组保持正常生活方式并不进行NMES和其他的肌肉训练;NMES训练组中使用商业NMES设备对实验对象右小腿进行23 min的NMES训练,每周3次,为期5周。应用EIT测量在每周一训练开始前的电导率分布。并且采用生物电阻抗分析（bioelectrical impedance analysis,BIA）方法测量右腿细胞外含水量与身体总含水量的比率（ECW/TBW） βrl,及身体总含水量（TBW）τ。为了量化NMES在肌肉训练过程中的作用,使用配对样本t检验分析EIT重建图像的...     

新一代植物志的起点——读《中国维管植物科属词典》《中国维管植物科属志》的几点思考

<正>中国是全球生物多样性大国,也是世界上植物种类最多的国家之一。据《中国生物物种名录》(2022版)(http://www.sp2000.org.cn/Co LChina)记载,中国产高等植物物种总计483科4,275属38,287种及7,506个种下类群,其中维管植物占绝对优势,共有323科3,643属35,179种及7,258个种下类群,且仍以平均每年220个新分类群及32个国家级分布新记录的速度持续增长(Du et al,2020)。     

计算机虚拟筛选技术在害虫行为调节剂研究中的应用

害虫行为调节剂是一种以嗅觉系统为靶标的绿色农药,在害虫的田间管理中发挥着重要的作用。然而,其先导化合物的发现通常依赖一系列生物测定的方法,不仅费时费力,且发现效率低。近年来,随着昆虫嗅觉功能数据的积累和结构生物学的飞速发展,以机器学习技术和分子对接为代表的2种基于计算机的药物虚拟筛选方法在害虫行为调节剂的先导化合物研究中发挥着重要的作用,极大地促进了先导化合物的发现效率,减少了筛选的盲目性。本文系统综述了2种虚拟筛选方法及其在害虫行为调节剂先导化合物研究中的应用,并对2种筛选策略在实际应用中存在的问题及应用前景进行了讨论。     

小兴安岭兴安落叶松泥炭藓沼泽植物的主要微量元素

小兴安岭兴安落叶松、泥炭藓沼泽是我国典型贫营养型沼泽。沼泽中树木生长发育不良,泥炭藓和常绿小灌木发育十分良好。这与沼泽水文状况和泥炭中营养元素和微量元素有关。各种植物的主要微量元素硼、铜、钴、锰、锌等含量不同,植物的不同器官中的含量亦不同,而且随季节而变化。狭叶杜香和甸杜的主要微量元素含量特点及其季节变化规律基本相似,两种泥炭藓相似,都与兴安落叶松有明显的区别。 本文重点探讨植物体内主要微量元素及其含量变化规律,为揭示贫营养型森林沼泽生态、为合理利用与改造沼泽提供依据。     

Two New C19-Diterpenoid Alkaloids from Delphinium shawurense

Shawurenine C ( 1a ) and D ( 1b ), a new pair of regioisomeric C₁₉-diterpenoid alkaloids, and five known C₁₉-diterpenoid alkaloids ( 2 – 6 ) were isolated from the aerial part of Delphinium shawurense W. T. Wang. The chemical structures of new compounds were established based on spectroscopic analyses: HR-ESI-MS, and 1D, 2D NMR spectroscopic data. The anti-inflammatory and cytotoxic activities of these diterpenoid alkaloids were also evaluated.     

Transmembrane kinase 1-mediated auxin signal regulates membrane-associated clathrin in Arabidopsis roots

Clathrin-mediated endocytosis (CME) is the major endocytic pathway in eukaryotic cells that directly regulates abundance of plasma membrane proteins. Clathrin triskelia are composed of clathrin heavy chains (CHCs) and light chains (CLCs), and the phytohormone auxin differentially regulates membrane-associated CLCs and CHCs, modulating the endocytosis and therefore the distribution of auxin efflux transporter PIN-FORMED2 (PIN2). However, the molecular mechanisms by which auxin regulates clathrin are still poorly understood. Transmembrane kinase (TMKs) family proteins are considered to contribute to auxin signaling and plant development; it remains unclear whether they are involved in PIN transport by CME. We assessed TMKs involvement in the regulation of clathrin by auxin, using genetic, pharmacological, and cytological approaches including live-cell imaging and immunofluorescence. In tmk1 mutant seedlings, auxin failed to rapidly regulate abundance of both CHC and CLC and to inhibit PIN2 endocytosis, leading to an impaired asymmetric distribution of PIN2 and therefore auxin. Furthermore, TMK3 and TMK4 were shown not to be involved in regulation of clathrin by auxin. In summary, TMK1 is essential for auxin-regulated clathrin recruitment and CME. TMK1 therefore plays a critical role in the establishment of an asymmetric distribution of PIN2 and an auxin gradient during root gravitropism.