叶绿体色素分离实验改进与拓展

针对生物学专业本科生普通生物学实验教学,设计了将薄层色谱法和柱层析色谱法应用于叶绿体色素分离实验.采用硅胶作为吸附材料,以石油醚、苯和丙酮为混合展开剂,用薄层色谱法代替传统的纸色谱法进行叶绿体各色素的分离,用柱层析色谱法进行单体β-胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b和叶黄素制备,实验装置简单,易于操作,特别是各色素条带分离灵敏度高.     

中国漳江口红树植物秋茄茎流特征及其影响因子

利用Granier热消散式探针法对福建漳江口国家级红树林自然保护区内红树植物秋茄的树干茎流密度(SFD)进行1年(2010年10月至2011年10月)的连续监测.结果表明: 季节和树干径级对秋茄树干茎流密度均有显著影响.在夏季,胸径(DBH)为8～10 cm时秋茄树干最外层2 cm处的SFD达到最大,为38.21 g·m^-2·s^-1,这与其他红树物种以及湿地乔木物种的茎流密度相当.不同径级(小、中、大径级分别为2～4、4～8、8～10 cm)秋茄每日整树蒸腾量(即水分日利用量)也呈现明显的季节变化,从冬季到夏季的波动值分别为0.14～0.19、0.94～1.45、1.96～3.43 kg·d^-1.通过整合各个径级秋茄树的日蒸腾量推算得到秋茄林的日蒸腾量,再全年累加计算得到秋茄林年总蒸腾量为100.38 mm,不到当地年降水量的6%.主要环境因子对秋茄林蒸腾速率(E_s)均有极显著影响(P<0.001),其中,光合有效辐射(PAR)和饱和水汽压差(VPD)是E_s最主要的驱动因子,解释了E_s 60%～92%的季节变异,且夏季秋茄E_s 对PAR和VPD的依赖性大于冬季.秋茄E_s与环境因子之间存在明显的时滞现象,需要在解释秋茄林E_s季节变异时加以考虑.     

人（Homo sapiens）海马神经元microRNA调控网络的构建及其基本性质研究

目的：建立人海马神经元中的分子相互作用调控网络,研究miRNA在这个网络中是如何与其他信号通路相互作用并形成更复杂的生物网络,以及miRNA对网络中其靶点的调控如何影响生物网络的性质。方法：通过对已发表文献实验数据的挖掘分析,获得了哺乳动物海马神经元中主要信号通路的580个组分的一组相互作用数据,以及海马神经元中的miRNA表达谱。使用PITA,Miranda,TargetScan三个miRNA靶点预测软件计算出了这580个组分中的345个miRNA靶点。使用cytoscape对这些相互作用数据建立网络并对其性质进行计算分析。结果：建成了海马神经元中一个包含633个节点1653条边的miRNA调控网络,该网络中转录因子,adapter,酶更多的受到miRNA调控。结论：人海马神经元中,miRNA主要通过对转录因子,adapter和酶进行调控,与其他信号通路相互作用形成了一个更加复杂的网络,新形成的网络的集群系数,网络异质性,网络中心化程度,平均最短路径长度,平均邻点数都发生了变化。     

miR-143通过抑制PTN促进人骨髓间充质干细胞成脂分化

目的：研究miR-143调控人骨髓问充质干细胞（hMSCs）成脂分化的新机理。方法：将NC、miR-143、siPTN、miR-143i转入hMSCs中,诱导成脂分化,检测miR-143对成脂分化的影响。经miRNA靶点分析软件Findtar预测出miR-143在人多效生长因子（hPTN）的3＇-UTR端有靶点。RT-PCR、westernblot研究mjR-143与hPTN的关系。构建hPTN3＇-UTR靶位点荧光检测质粒prltk-PTN及其突变质粒prltk-m,验证miR-143是否在人PTN3＇-UTR上有靶点。结果：miR-143促进hMSCs成脂分化,抑制hPTN的mRNA和蛋白表达水平。荧光报告实验证实miR-143在人PTN的3＇-UTR上有靶点。结论：miR-143通过与hPTN3I-UTR上的靶点相结合而抑制hPTN的表达,从而促进了hMSCs成脂分化进程。     

高效启动子在微生物生产4-羟基丁酸中的应用

4-羟基丁酸(4HB)是一种精神类药物,还可用于合成聚-4-羟基丁酸酯(P4HB)、聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P3HB4HB)等聚合物。在醇脱氢酶(DhaT)和醛脱氢酶(AldD)的共同作用下,1,4-丁二醇(BD)可转化为4-羟基丁酸。通过引入T7和PRe两种高效启动子,加强了dhaT和aldD基因的表达,促进合成4-羟基丁酸的反应进行。同时还研究了底物1,4-丁二醇的浓度对4HB生产的影响。结果表明:提供10 g/L的1,4-丁二醇,受PRe启动子调控的重组菌A.hydrophila 4AK4(pZQ01)可生产6.00 g/L的4-羟基丁酸,比对照组提高43.20%;而受T7启动子调控的重组菌A.hydrophila 4AK4(pZQ04)可生产4.87 g/L 4-羟基丁酸,比对照组提高16.23%。意味着T7和PRe这两种启动子确实发挥了提高基因表达水平的作用,加速了4-羟基丁酸的生物合成。     

利用荧光寿命变化定量分子内和分子间相互作用的方法

荧光寿命是指荧光分子在回到基态前在激发态停留的平均时间.本文发展了基于荧光寿命测量来定量分子内和分子间相互作用的方法:通过G碱基猝灭对于荧光寿命的影响定量DNA二级结构的形成;通过荧光共振能量传递(FRET)中荧光寿命的变化来定量分子间的相互作用.第一种方法巧妙利用了G碱基会猝灭临近的染料分子的性质,结合荧光寿命的变化...     

动物组织蛋白酶L-like基因家族的进化分析

目的:组织蛋白酶L-like家族是在溶酶体中发现的一类非常重要的半胱氨酸组织蛋白酶。其主要功能为催化各种蛋白质的水解,并通过水解蛋白质参与到许多的生理调节过程当中。根据序列比对分析和传统的功能分类,在动物中,组织蛋白酶L-like家族成员包括组织蛋白酶L、V、S、K、H和F。但是这些家族成员之间的进化关系仍然没有详细研究分析清楚。本课题主要研究组织蛋白酶L-like家族成员之间的进化关系。方法:本研究通过搜集整理22个物种的177条组织蛋白酶L-like家族蛋白的序列,并构建系统发育进化树来分析组织蛋白酶L-like家族各成员之间的进化关系。结果:序列数据结果显示,串联重复在组织蛋白酶L-like家族的进化过程中发生。斑马鱼的组织蛋白酶L,爪蟾的组织蛋白酶S和K,大鼠和小鼠的组织蛋白酶L都发生过明显的串联重复事件。进化树结果显示了组织蛋白酶H、S和K、L和V之间的进化关系,组织蛋白酶S和K在脊椎动物出现的进化过程中,从组织蛋白酶L中分化出来,与他们在脊椎动物体内的特异性功能,以及脊椎动物在进化过程中分化产生的特异性功能相对应。结论:在物种进化的过程中,组织蛋白酶L-like家族成员F、H、S和K、L和V按时间顺序分化,这表明组织蛋白酶L-like基因家族结构和功能的分化与新的物种和新的功能出现密切相关。     

2013合成生物学专刊序言

合成生物学目前在全球得到迅猛发展。在此专刊中,综述了一些相关技术在合成生物学领域的进展,其中有:链霉菌无痕敲除方法、基因合成技术、DNA组装新方法、最小化基因组的方法及分析、合成生物系统的组合优化。也讨论了应用合成生物学策略优化光合蓝细菌底盘、产溶剂梭菌分子遗传操作技术、蛋白质预算(Protein budget)作为合成生物学的成本标尺。最后,用几个例子说明了合成生物学的应用,包括复杂天然产物合成人工生物系统的设计与构建、微生物木糖代谢途径改造制备生物基化学品以及构建酿酒酵母工程菌合成香紫苏醇。     

中国酶学基础研究四十年回顾

20世纪70年代以来,我国学者做出了许多出色的、有关酶学的基础研究工作.在纪念《生物化学与生物物理进展》创刊40周年之际,作者选择性介绍了我国科学家在酶学领域所取得部分有代表性、系统性的研究成果.