斑马鱼急性无机砷暴露后肝脏差异表达基因的生物信息学分析

砷是一种致癌物,是心血管、外周血管疾病、神经疾病、糖尿病和各种癌症的致病因素。目的:利用GO数据库和KEGG数据库等生物信息学方法对GEO数据库数据中的差异表达基因进行评价。利用生物信息学分析软件对差异基因进行功能富集、功能注释分析和生存分析。利用Cytoscape上的蛋白-蛋白相互作用网络(Protein-protein interaction network, PPI)软件对179个差异基因进行筛选和分析。结果发现126个基因作用于蛋白靶点,其中有10个基因为关键基因分别为:PSMB3、HSP701、HSPE1、STIP1、HSPD1、HSP70、DNAJB1B、HSP90AA1.1、HSPA9H和TCP1。核心基因主要作用于内质网中的蛋白质加工通路。这可能会为砷对肝脏损伤的潜在生物标志物和生物学机制提供新的思路。     

抑郁症易感基因和抗抑郁药物靶点相关[]神经细胞类型及相互作用网络分析

基于抑郁症的全基因组关联分析研究(GWAS),对于获得的单核苷酸多态性位点(SNP)使用Haploreg软件进行基因注释,得到SNP注释的102个易感基因.。使用MAGMA软件对GWAS的汇总统计数据做基因水平的分析,获得了270个校正之后显著的基因,两者合并共得到320个抑郁症易感基因。通过药物数据库Drugbank获取133个抗抑郁药物靶点基因。使用EWCE包对抑郁症易感基因和抗抑郁药物靶点在三套脑组织单细胞测序数据中,分别进行神经细胞类型富集分析。结果发现大脑皮质的GABA神经元(抑制性神经元)和谷氨酸能神经元(兴奋性神经元)是抑郁症易感基因和抗抑郁药物靶点共同的神经元。这两种类型的神经细胞可能是抗抑郁药物与抑郁症易感基因相互作用的神经细胞,另外少突胶质前体细胞可能是抑郁症特有的易感神经细胞。使用Network Calculator软件构建网络并进行进行网络拓扑学参数分析。结果表明抑郁症易感基因与抗抑郁药物靶点组成了一个具有显著的相互连接的网络。本研究从单细胞层面揭示抑郁症的遗传机制,在网络层面为寻找新的抗抑郁药物靶点提供了一定的启示。     

大豆长链非编码RNA lncRNA77580转基因材料的转录组分析

长链非编码RNAs(lncRNAs,long non-coding RNAs)是长度在200个核苷酸以上的功能性RNA分子,在植物的生长发育及逆境应答中发挥重要调控功能。前期研究发现一个大豆盐胁迫响应lncRNA,称其为lncRNA77580,它的大片段缺失和过表达影响其邻近蛋白编码基因的表达。本研究通过lncRNA77580转基因材料的转录组分析,探究lncRNA77580可能的功能及调控网络。在大豆发状根中过表达lncRNA77580,转基因复合体表现为盐敏感;利用dual-sgRNA/Cas9成功实现lncRNA77580大于4 kb的大片段敲除,突变效率为12.5%。利用lncRNA77580转基因材料进行RNA-seq分析发现,lncRNA77580过表达和大片段缺失显著改变了转基因发状根的基因表达谱。差异表达基因（DEGs,differentially expressed genes）GO和KEGG富集分析表明,lncRNA77580过表达或敲除主要影响了大量转录因子和信号传导类基因的差异表达,这些差异表达基因与植物逆境应答及生长发育密切相关。上述结果说明lncRNA775...     

淀粉分支酶sbeIIb基因RNA干涉片段转化玉米自交系的研究

玉米高直链淀粉育种是玉米分子育种的一个重要研究方向.本实验中,首先研究了不同诱导愈伤培养基对再生体系的影响,确定了LS+2,4-D 2.0 mg/L+L-pro 700 mg/L+CH 500 mg/L+3 %蔗糖为诱导培养基.同时,构建并验证了含有淀粉分支酶sbeIIb基因双干涉片段载体和胚乳特异性启动子的表达载体pCAMBIA 1301+Glu+1620,并转入根癌农杆菌EHA105,以农杆菌转化法转化玉米自交系178.通过PCR检测,5株转化株表现阳性,初步证明了干涉片段已整合入玉米基因组中.     

大肠杆菌共表达LeGGPS2、LePSY1和crtI基因合成番茄红素

利用大肠杆菌研究番茄红素的合成,不仅可以获得副产物少的高产菌株,而且可以探讨基因或基因簇的功能。文中将番茄LeGGPS2和LePSY1的cDNA序列,及欧文氏菌crtI的编码序列分别添加上核糖体结合位点后,以单独或组合的方式受控于T7启动子和终止子,在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中进行表达和诱导番茄红素合成。结果显示,仅T7::crtI-LeGGPS2-LePSY1三价基因共表达时才能合成番茄红素,且将种子液以1∶50接种于含3%蔗糖的LB培养基(pH 6.8)中,于37℃摇8 h左右的对数生长后期加IPTG至80μmol/L,30℃诱导表达5 h的发酵条件下,获得2.124 mg/g DCW的番茄红素。该结果既验证了原核化的番茄LeGGPS2和LePSY1基因及与crtI基因协同作用的功能,又为在番茄质体中建立独立的番茄红素合成途径奠定了基础。     

茉莉酸甲酯对烟草幼苗抗病毒的影响

用茉莉酸甲酯处理4叶期烟草(Nicotiana tabacum L.)幼苗后接种烟草花叶病毒,考察发病情况和病情指数,并测定一些与抗病相关的酶活性。结果表明,茉莉酸甲酯处理后接种病毒明显降低巴两烟草的病情指数,提高几丁内切酶、β1,3-葡聚糖苷酶、SOD、脂氧酶的活件。其中仅SOD活性与抗病毒有较密切的关系。茉莉酸甲酯可能是诱导巴西烟草抗花叶病毒的信号物质。     

无花果曲霉发酵生产β-葡萄糖苷酶的动力学分析

在7L生物反应器的分批发酵中,通过对无花果曲霉UV-29液态发酵茵丝体的生长、基质消耗（以总糖计）及β-葡萄糖苷酶产生的特性研究,发现总糖是无花果曲霉生长的限制性基质;β-葡萄糖苷酶的增长趋势明显滞后于细胞生长的增长趋势,其发酵过程属于部分相关模型,即Ga—den提出的Ⅱ型发酵;基于logistic方程,建立了发酵动力学模型,同时对实验数据与模型进行了验证比较,模型计算值与实验数据拟合良好。在7L生物反应器的最大茵体生物量（干重）达到1．17g／100mL,β-葡萄糖苷酶最高酶活达到22．25IU／mL。     

利用同源重组构建蓝藻集胞藻6803ndhO基因突变株及其分子鉴定

蓝藻NADPH脱氢酶(NDH-1)是一种重要的光合膜蛋白复合体,参与CO2吸收、围绕光系统I的循环电子传递和细胞呼吸。迄今为止,人们在蓝藻细胞中已鉴定出15种NDH-1复合体亚基(NdhA-NdhO)。然而,人们对NdhO亚基的研究尚不够,至今未见有反向遗传学等方面的研究。在通过构建同源重组载体、自然转化和多次继代筛选后,对转化子进行了PCR和蛋白免疫印迹鉴定。结果表明,卡那霉素基因已成功地插入到ndhO基因的保守区域,并完全破坏了ndhO基因的蛋白表达,从而获得了ndhO基因缺失的突变株,为进一步研究NdhO亚基对NDH-1复合体的稳定性和生理功能等奠定了实验基础。     

马传染性贫血病毒基因非编码区LTR嵌合克隆的构建

在已有全长感染性克隆pLGFD3-8和pD70344的基础上,根据马传贫弱毒疫苗致弱过程中不同代次毒株LTR序列的分析,在LTR U3区选取特定的酶切位点对EIAV非编码区LTR基因进行了部分替换.将替换的全基因克隆转染驴胎皮肤细胞(FDD)并以驴白细胞(DL)传代,用逆转录酶活性检测、RT-PCR方法及Real-time RT-PCR验证其感染性.结果发现,其衍生病毒感染上述两种细胞均出现明显的细胞病变;细胞培养上清可检测到RT酶活性和RT-PCR阳性.电镜下可见大量典型的EIAV颗粒.pLGFD9-12嵌合克隆衍生病毒与其父本克隆衍生病毒pLGFD3-8具有相似的复制水平,pLGFD9-12嵌合克隆衍生病毒在DL细胞上复制水平略高于FDD细胞.此结果为进一步深入研究LTR对马传染性贫血病毒复制水平和毒力的影响奠定了基础.     

无机离子和有机溶质对α-淀粉酶热稳定性的影响

长期以来,如何提高酶蛋白的热稳定性是分子生物学、生物工程学、化学工业等所关注的重要研究课题之一。分析了多种无机离子、糖和氨基酸对枯草杆菌液化型α-淀粉酶热稳定性的影响以及它们的共存效应,获取了一些对相关研究领域具有理论参考和实际应用价值的实验结果。在无机盐中,1mmol/L的钙离子或50mmol/L的钠离子能显著地提高该酶的热稳定性;酸性氨基酸和碱性氨基酸表现出相反的结果：酸性氨基酸具有明显的增强作用,碱性氨基酸却使之降低;随着糖浓度的增加（0～1000mmol/L）,该淀粉酶的热稳定性呈线性增高;当钠离子或钾离子与某些氨基酸或糖类共同存在时,对该淀粉酶的热稳定性表现出了明显的协同作用。试图通过检测酶蛋白分子荧光强度改变来反映该酶的热稳定性变化,其结果是：随着温度的改变,酶蛋白的荧光强度的衰减与残余酶活性之间显示了良好的相关性。从而说明热环境使酶蛋白分子的螺旋结构发生变化而失活,某些溶质的存在可能是通过作用于蛋白质分子的立体结构而影响该酶的热稳定性。