Ⅱ型登革病毒D01090株在人胚肺二倍体细胞KMB17上适应株选育及初步鉴定

目的:选育能在人胚肺二倍体细胞KMB17上稳定增殖的Ⅱ型登革病毒适应株,为研发以人源性细胞为基质的登革疫苗候选株奠定基础。方法:将Ⅱ型登革病毒中国株D01090提取病毒基因组,通过RT-PCR法进行登革病毒型别鉴定后,在C6/36和Vero细胞上进行毒种扩增和滴度测定;将D01090毒株以4.0MOI接种KMB17细胞并反复传代至病毒完全适应在细胞内扩增,并连续传代10代,选育出良好的KMB17细胞适应株;病毒培养液经蔗糖梯度离心和超速离心后获得高浓度病毒液,接种KMB17细胞后通过透射电镜超薄切片检测细胞的病理变化;然后经过三轮蚀斑纯化筛选出纯化病毒株,免疫荧光法检测病毒纯化株的抗原性。结果:以Ⅱ型登革病毒中国株D01090基因组为模板,能扩增出511bp的登革病毒特异基因和119bp的Ⅱ型登革病毒型特异性基因。病毒经C6/36细胞扩增后滴度达4.5CCID50/ml,感染KMB17细胞至第三代可产生明显的细胞病变(cytopathic effect,CPE),连续传10代细胞病变速度逐渐增快,至第10代达到增殖高峰,病毒滴度达5.0CCID50/ml;将病毒感染6天后病变达+++的KMB17细胞进行超薄切片后经透射电镜观察细胞的病理变化,镜下可观察到内质网中新组装成的病毒颗粒,细胞周围产生很多分裂的小碎片,伴有游离出胞的病毒;三轮蚀斑纯化后筛选出纯化克隆,免疫荧光法检测病毒的抗原性呈阳性。结论选育出了能稳定传代且病毒扩增量高的Ⅱ型登革病毒KMB17细胞适应株,经蚀斑纯化后仍保持较好的抗原性。     

化脓链球菌中铁结合蛋白MtsA二级结构的研究

化脓性链球菌是一种革兰氏阳性人类致病菌,其生长和感染离不开铁离子。MtsA是化脓链球菌中直接结合铁离子的一个脂蛋白。通过PCR扩增化脓性链球菌MGAS5005中的MtsA基因,构建高效表达质粒pGEX-MtsA,将其转化到大肠杆菌BL21中并用IPTG进行诱导表达。利用亲和层析方法纯化表达产物。通过多序列比对分析了MtsA铁结合中心的保守性,利用定点突变技术将MtsA的结合配体单位点及多位点进行突变,结合圆二色谱分析这些氨基酸突变后蛋白二级结构的变化。多序列比对结果表明MtsA结合铁离子的氨基酸位点是保守的,4个关键氨基酸位点处于蛋白空间的凹陷处。通过比较空载及饱和铁离子的野生型蛋白以及突变体蛋白的圆二色吸收光谱,发现野生型MtsA结合铁离子后结构更加紧密,H68A,E206A和D281A则比野生型的二级结构松散,而H140A的二级结构和野生型的几乎没有差别。对MtsA 4个结合配体突变后其二级结构变化的研究,为进一步研究细菌中的铁转运机理及开发疫苗候选药物和药靶奠定了一定的理论依据。     

南京椴HMGR基因的克隆和功能验证

3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase,HMGR）是植物萜类代谢中甲羟戊酸途径的关键酶,本研究运用cDNA末端快速扩增（RACE）技术,首次从珍稀植物南京椴中克隆出HMGR的全长基因TmiHMGR,其长度为2 160 bp,包含一个1 758 bp的开放阅读框,其推导蛋白TmiHMGR编码585个氨基酸残基,相对分子量为62.9 kD,pI为6.11。将TmiHMGR与其他植物HMGR氨基酸序列构建进化树,结果显示TmiHMGR与苹果的HMGR聚为一枝。采用半定量RT-PCR分析TmiHMGR在根、茎和叶中的表达情况,结果表明该基因在茎中的表达量最高,根和叶中的表达量相对较弱。验证功能的颜色互补实验结果显示,TmiHMGR能够使代谢流明显朝类胡萝卜素合成的方向进行,说明TmiHMGR在萜类产物生物合成中是一个重要因子。     

异子蓬二型性种子的种皮结构及离子含量差异

异子蓬(Borszczowia aralocaspica)是中亚荒漠区系特有的一年生盐生植物,其种子具有二型性。通过检测异子蓬二型性种子中的生理生化物质以及观察种皮的结构,比较异子蓬二型性种子中营养物质、养分全量以及种皮结构的差异,结果表明:(1)异子蓬的棕色种子只有一层薄种皮,而黑色种子不但具有一层薄的内种皮还有一层坚硬致密的外种皮;(2)棕色种子的质量大、质量频数分布较为集中,并且吸水迅速,在吸水率较低时就能够大量萌发;(3)棕色种子的可溶性糖、可溶性蛋白质、全氮、全磷以及K+、Na+、K+/Na+和Mg2+/Na+都显著高于黑色种子。说明在繁殖子代、产生二型性种子时,异子蓬对棕色种子和黑色种子之间的繁殖投入存在着巨大的差异,这可能是导致异子蓬二型性种子产生差异性萌发机制的重要原因。     

基于线粒体COⅠ基因序列的中国二点委夜蛾遗传多态性分析

二点委夜蛾Athetis lepigone是2005年首次在河北省发现危害夏玉米苗的新害虫, 2011年7月在河北、 河南、 山东、 山西、 安徽和江苏6省47市夏玉米苗期大面积暴发成灾, 严重威胁玉米生产。为了从种群水平探讨该虫暴发成灾的机制, 我们通过分析线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(mtCOⅠ）基因序列来研究不同地区二点委夜蛾种群的进化关系。本研究采集了河北、 河南、 山东和山西等地的19个不同地理种群样本, 用同源序列比对的方法分析样本mtCOⅠ基因片段, 利用DnaSP 5.0软件和Arlequin 3.5软件对不同地理种群间的mtCOⅠ单倍型多样性分析和Tajima’s D中性检测, 建立了单倍型邻接（N-J）系统发育进化树和单倍型网络图。结果表明, 在203头个体的658 bp mtCOⅠ基因片段中, 得到17种单倍型和18个变异位点, 河北省的二点委夜蛾的单倍型多态性最丰富, 而河南、 山东和山西3省采集的二点委夜蛾样品其单倍型均有与河北种群单倍型一致的类型。二点委夜蛾不同地理种群间基因流水平较高, 种群间没有明显的遗传分化, 并且在较近的历史时期未经历明显的种群扩张。     

汞离子对木瓜蛋白酶结构的影响及抑制机理的研究

通过荧光光谱、紫外光谱、傅里叶红外光谱(FTIR)和远紫外圆二色光谱(Far-UV CD)对重金属Hg²⁺作用下木瓜蛋白酶的结构变化进行了定性定量的表征,探索Hg²⁺对木瓜蛋白酶变性的抑制机理。结果表明:Hg²⁺是木瓜蛋白酶的强抑制剂,10^－4mol/L的HgCl₂可使木瓜蛋白酶丧失90%的活性;随着金属Hg²⁺浓度的增加,蛋白质所处的微环境和二级结构发生了明显的改变,(α螺旋＋β折叠)结构总量减少,无规则卷曲含量增多,酶的二级结构由规则有序转向无序。     

化学法合成RGD三肽的研究

采用二环己基碳二亚胺法（DCC）合成了二肽Gly-Asp（OBzl）2,然后利用混合酸酐法得到全保护RGD三肽：Boe-Arg（Nq）-Gly-Asp（OBzl）2三肽;最后在Pd／C的催化加氢下,将保护基一起脱掉而得到RGD三肽的粗品。具体研究了合成二肽及三肽的主要影响因素及其优化条件。在优化条件下,获得三肽的结晶干品,总得率为57.2％。     

不同催青方式对二化性家蚕过氧化氢酶基因表达的影响

25℃明催青和15℃暗催青分别诱导二化性家蚕Bombyx mori 产滞育性卵和非滞育性卵。此前我们的研究表明, 上述催青处理的二化性家蚕H₂O₂水平存在显著差异。过氧化氢酶（catalase, CAT）是昆虫清除H₂O₂的关键酶。为了进一步明确家蚕滞育过程中H₂O₂代谢的调控机制, 用RT-PCR测定了上述两种催青处理对二化性家蚕CAT基因表达的影响。结果表明：25℃明催青显著提高了滞育诱导和决定阶段的CAT mRNA 水平和CAT活性。滞育性卵的CAT mRNA水平在产后24 h形成峰值, 在72 h后消失; CAT活性在96 h前上升, 120 h后保持于低水平。非滞育性卵的CAT mRNA水平和CAT活性都随着胚胎发育而上升。可见, 25℃明催青诱导二化性家蚕子代滞育可能是通过影响CAT基因表达来调节H₂O₂水平。     

龙须菜对重金属铜胁迫的生理响应

研究了大型海藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)对不同浓度重金属铜(0、25、50、100、250和500 μg·L^-1)胁迫的生理响应.结果表明:当Cu²⁺浓度≥50 μg·L^-1时,龙须菜藻体的相对生长速率显著下降,最大光化学量子产量、最大相对电子传递速率和相对电子传递效率呈相同的变化趋势.随着Cu²⁺浓度的升高,龙须菜藻体最大净光合速率和光饱和点显著降低,而光补偿点显著升高,叶绿素a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量则呈先升高后下降的趋势;当Cu²⁺浓度达到500 μg·L^-1时,叶绿素a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量显著下降.说明龙须菜在低浓度Cu²⁺胁迫下具有一定的抵抗能力,而当Cu²⁺浓度≥50 μg·L^-1时,会对藻体生理活动造成显著的抑制作用.     

基因组二代测序数据的自动化分析流程

二代测序技术的发展对测序数据的处理分析提出了很高的要求。目前二代测序数据分析软件很多, 但是绝大多数软件仅能完成单一的分析功能(例如：仅进行序列比对或变异读取或功能注释等), 如何能正确高效地选择整合这些软件已成为迫切需求。文章设计了一套基于perl语言和SGE资源管理的自动化处理流程来分析Illumina平台基因组测序数据。该流程以测序原始序列数据作为输入, 调用业界标准的数据处理软件(如：BWA, Samtools, GATK, ANNOVAR等), 最终生成带有相应功能注释、便于研究者进一步分析的变异位点列表。该流程通过自动化并行脚本控制流程的高效运行, 一站式输出分析结果和报告, 简化了数据分析过程中的人工操作, 大大提高了运行效率。用户只需填写配置文件或使用图形界面输入即可完成全部操作。该工作为广大研究者分析二代测序数据提供了便利的途径。