应用iTRAQ定量蛋白质组学研究海分枝杆菌mkl的基因功能

【目的】通过分离海分枝杆菌野生株和mkl突变株的全菌蛋白,并进行差异蛋白质组分析,以期为探索分枝杆菌重要毒力基因mkl的功能提供新思路。【方法】以海分枝杆菌野生株和mkl突变株为研究材料,提取全菌蛋白,i TRAQ试剂标记后进行质谱鉴定和定量分析,并利用Uni Prot数据库对差异蛋白进行生物信息学分析。【结果】共鉴定出在野生株和mkl突变株中差异表达蛋白566个,其中在突变株中上调表达蛋白232个(比值≥1.4),下调表达蛋白334个(比值≤0.7)。生物信息学预测这些蛋白主要参与细菌脂质代谢、细胞壁和细胞进程、中间代谢、呼吸作用等生物学功能。其中Des A3下调最显著,其功能为脂肪酸去饱和酶,与油酸合成相关,进一步验证发现mkl突变株在不含油酸的固体培养基中生长受限,提示mkl可能在油酸的生物合成通路中发挥功能。【结论】通过i TRAQ分析了海分枝杆菌mkl突变株和野生株的差异表达蛋白谱,发现可能影响分枝杆菌油酸、脂质等合成代谢通路,为进一步研究mkl基因在分枝杆菌致病中发挥作用的相关机制奠定了基础。     

刘家峡水库网箱养鱼场纤毛虫群落特征

2006年3月至2007年2月, 用活体观察法和直接计数法对刘家峡水库网箱养鱼场纤毛虫群落进行了研究.共鉴定到77种纤毛虫, 其中包括4个未定名种, 隶属于3纲11目34科43属.下毛目为优势类群, 前口目为次优势类群, 异毛目为偶见类群.善变膜袋虫、长圆膜袋虫、珍珠映毛虫、钩刺斜管虫和大口瞬目虫为春季群落优势种; 善变膜袋虫、颗粒膜袋虫和珍珠映毛虫为夏季群落优势种; 颗粒膜袋虫和善变膜袋虫为秋季群落优势种; 冬季无明显优势种.纤毛虫物种数的周年动态呈单峰型, 8、9月份物种数最多, 有52种, 3月份最少, 只有18种; 物种数的季节动态为: 夏季＞秋季＞春季＞冬季.纤毛虫丰度的周年动态呈三峰型, 高峰分别出现在4月、6月和9月份, 5月份采样前夕水库调水导致丰度骤降是造成三峰型的主要原因; 纤毛虫丰度的季节动态为: 夏季＞秋季＞春季＞冬季.纤毛虫物种多样性指数的周年动态为: 8月份最大, 3月份最小.相关性分析结果表明, 对网箱养鱼场纤毛虫物种数影响最大的因子是水温, 其次是透明度和pH值, 投放饲料量的影响最小; 对网箱养鱼场纤毛虫丰度影响最大的是投放饲料量, 其次是水温和pH值, 透明度的影响最小.     

红碱淖遗鸥孵卵行为

2012年5-6月,应用e-Science信息技术,对红碱淖遗鸥的孵卵行为进行了研究.结果表明,不同孵化阶段昼夜间孵卵节律分别为:孵化前期换孵次数6.40±0.45(n=68)、2.37±0.20 (n=62),坐巢方向变换35.34±2.12(n=68)、16.16±0.67(n=62),翻卵次数10.81±0.50 (n=68)、6.58±0.40 (n=62);孵化中期换孵次数2.20±0.12 (n=66)、0.52±0.06 (n=60),坐巢方向变换18.73±0.85 (n=66)、4.28±0.31 (n=60),翻卵次数10.14±0.55 (n=66)、4.22±0.30 (n=60);孵化后期换孵次数1.81±0.10 (n=48)、0.53±0.07(n=47),坐巢方向变换15.17±0.75 (n=48)、3.87±0.34(n=47),翻卵次数8.65±0.51(n=48)、3.26±0.22(n=47).当大风或大雨时,对同一孵化阶段的换孵次数、坐巢方向变换和翻卵次数均存在极显著差异(P＜0.01).双亲交替换孵主要集中于04:00-06:00、08:00-10:00、12:00-14:00等时间段内.孵化后期,亲鸟坐巢时长达到601.14±31.16 min (n=56).遗鸥通过调节昼夜间的孵卵节律来控制卵的温度,以保证昼夜间卵胚胎的正常发育.     

长期施肥对双季稻田甲烷排放和关键功能微生物的影响

研究不同施肥措施对双季稻田甲烷(CH_4)排放特征的影响及其微生物学机理,对合理利用及评价不同施肥模式对水稻生长的影响具有重要意义。以长期施肥定位试验田为平台,采用静态箱-气相色谱法对施用化肥(MF:mineral fertilizer alone)、秸秆还田配施化肥(RF:rice residues plus mineral fertilizer)、30%有机肥配施70%化肥(LOM:30%organic matter plus 70%mineral fertilizer)、60%有机肥配施40%化肥(HOM:60%organic matter plus 40%mineral fertilizer)和无肥(CK:without fertilizer)条件下双季稻田CH_4排放及其微生物学机理进行了分析。结果表明,早稻和晚稻生长期,不同施肥处理稻田CH_4排放通量均显著高于CK,表现为HOMLOMRFMFCK。各处理间CH_4总排放量差异达显著水平,其大小顺序与排放通量趋势一致,以HOM处理为最高,比CK处理增加105.56%,其次是LOM和RF处理,分别比CK处理增加72.97%和54.17%。关键功能土壤微生物测定结果表明,早稻和晚稻各个主要生育时期,各处理稻田土壤产甲烷古菌的数量变化范围为(3.18—81.07)×10~3cfu/g,土壤甲烷氧化细菌的数量变化范围为(24.82—379.72)×10~3cfu/g。稻田土壤产甲烷古菌和甲烷氧化细菌数量大小顺序为HOMLOMRFMFCK,各施肥处理均显著高于CK;HOM、LOM、RF处理显著高于MF、CK处理。双季稻田CH_4排放与稻田土壤产甲烷古菌、甲烷氧化细菌数量变化关系密切。采用有机无机肥配施促进了双季稻田生态系统CH_4的排放和关键功能微生物的数量。     

Fuzzy logic feedback control for fed-batch enzymatic hydrolysis of lignocellulosic biomass

A fuzzy logic feedback control system was developed for process monitoring and feeding control in fed-batch enzymatic hydrolysis of a lignocellulosic biomass, dilute acid-pretreated corn stover. Digested glucose from hydrolysis reaction was assigned as input while doser feeding time and speed of pretreated biomass were responses from fuzzy logic control system. Membership functions for these three variables and rule-base were created based on batch hydrolysis data. The system response was first tested in LabVIEW environment then the performance was evaluated through real-time hydrolysis reaction. The feeding operations were determined timely by fuzzy logic control system and efficient responses were shown to plateau phases during hydrolysis. Feeding of proper amount of cellulose and maintaining solids content was well balanced. Fuzzy logic proved to be a robust and effective online feeding control tool for fed-batch enzymatic hydrolysis.     

Zn对细胞保护作用机理的研究

应用扫描质子微探针和同步辐射ｘ荧光分析技术测定了细胞中元素的分布和组成,为确定Zn是细胞结构成分提供了直接的实验依据.用上述核技术结合有关生化指标,分析测定了正常和损伤细胞（脂质过氧化损伤）中Fe,Zn和丙二醛、SH基含量变化的相互关系.实验结果表明,当细胞发生脂质过氧化损伤时,Fe含量和丙二醛含量同步增高,而Zn含量和SH基量则降低.给细胞补充Zn后,提高了细胞质膜中的Zn含量,SH基量也随之增加,同时丙二醛量降低.提示Zn保护细胞完整性的作用机理之一是控制脂质过氧化作用.Zn可保护膜蛋白的SH基,减少和阻止被Fe所催化的过氧化反应.     

普通齿蛉幼虫的游泳行为（英文）

为了探究广翅目昆虫幼虫在水中的游泳能力, 以丰富其水生习性的行为学资料, 选取中国特有种普通齿蛉Neoneuromus ignobilis幼虫为研究对象, 通过室内试验对其游泳的姿势、 刺激因素、 不同龄期游泳能力及在外界刺激下的游泳行为进行了观察和测定。结果表明： 普通齿蛉幼虫有垂直、 平行、 仰面和侧面等4种游泳姿势, 出现的频率分别为89.08%, 5.49%, 4.40%和0.61%。游泳时身体呈不同程度的“S”形, 利用头部和尾部方向的改变实现虫体的上升、 下沉和游泳姿势的改变。普通齿蛉幼虫利用身体的摆动游泳, 游泳时3对足以固定的姿势靠紧身体。不同龄期的幼虫游泳能力差异很大, 6龄幼虫的游泳能力远强于2龄和末龄幼虫。在游泳时, 普通齿蛉幼虫还具有比较复杂和独特的防御行为, 如其腹部末端会喷射出化学物质。据此认为, 普通齿蛉拥有较强的游泳能力, 有助于其逃生和防御。     

长效促胰岛素降糖酵母的构建及其对糖尿病模型小鼠的治疗效果

益生菌生物药物是指通过口服表达药用多肽(蛋白)的重组益生菌活细胞达到治疗疾病的新型口服给药系统。为了构建一种能有效防治2型糖尿病的酵母生物药物,文章首先构建了酿酒酵母(S.cerevisiae)整合型表达载体pNK1-PGK,并且通过绿色荧光蛋白(GFP)证明其表达功能正常,利用该载体将10×GLP-1 (Glucagon-like peptide-1)基因转化到酿酒酵母INVSc1中,通过营养缺陷型和Western blotting成功筛选出表达10×GLP-1的长效促胰岛素降糖酵母(Long-acting GLP-1 hypoglycemic yeast, LHY)。该酵母生长迅速,外源基因10×GLP-1表达稳定,表达量达到1.56 mg/g细胞湿重。通过链脲佐菌素和高脂高糖饮食联合诱导的方法构建了2型糖尿病小鼠模型,用LHY对其进行口服灌胃治疗,证明LHY具有较好疗效,明显降低血糖水平。     

Piwi-Interacting RNAs (piRNAs) Are Dysregulated in Renal Cell Carcinoma and Associated with Tumor Metastasis and Cancer-Specific Survival

Piwi-interacting RNAs (piRNAs) are a distinct group of small noncoding RNAs (sncRNAs) that silence transposable genetic elements to protect genome integrity. Because of their limited expression in gonads and sequence diversity, piRNAs remain the most mysterious class of small RNAs. Studies have shown piRNAs are present in somatic cells and dysregulated in gastric, breast and liver cancers. By deep sequencing 24 frozen benign kidney and clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) specimens and using the publically available piRNA database, we found 26,991 piRNAs present in human kidney tissue. Among 920 piRNAs that had at least two copies in one specimen, 19 were differentially expressed in benign kidney and ccRCC tissues, and 46 were associated with metastasis. Among the metastasis-related piRNAs, we found three piRNAs (piR-32051, piR-39894 and piR-43607) to be derived from the same piRNA cluster at chromosome 17. We confirmed the three selected piRNAs not to be miRNAs or miRNA-like sncRNAs. We further validated the aberrant expression of the three piRNAs in a 68-case formalin-fixed and paraffin-embedded (FFPE) ccRCC tissue cohort and showed the up-regulation of the three piRNAs to be highly associated with ccRCC metastasis, late clinical stage and poor cancer-specific survival.