链霉菌分化调控启动子——PTH4和PTH270的体内转录研究

天蓝色链霉菌分化调控启动子P_TH4和P_TH270被分别亚克隆到链霉菌启动子探针载体pIJ4083后,构建的重组质粒被命名为pIJ4470和pIJ4471.当pIJ4470和pIJ4471转化天蓝色链霉菌的白色分化阻断突变株(C85,C70,C71,C17和C119)后,通过pIJ4083上儿茶酚加氧酶报告基因的表达可知启动子的活性.从构建的重组菌株中进行了总RNA的提取.用同位素标记P_TH4和P_TH270的5’-端制备成了探针,以不同来源的RNA为模板与制备的探针分别进行了DNA-RNA杂交.S1 mapping的结果表明,来自C85/pIJ4470,C85/pIJ4471,C70/pIJ4470,C70/pIJ4471及C17/pIJ4470,C17/pIJ4471菌株的RNA杂交后都给出了较强的阳性杂交信号,而来自C71/pIJ4470,C71/pIJ4471菌株的RNA杂交未出现阳性信号,来自C119/pIJ4470与C119/pIJ4471菌株的RNA杂交后有弱的信号.上述结果表明启动子P_TH4和P_TH270的转录依赖于链霉菌分化关键基因whiG,部分依赖于分化基因whiH,而不依赖于分化基因whiA,whiB及whiI.     

Red体内同源重组介导的egfp、kan基因融合和重组质粒构建

重组工程是近年来建立的一种基于高效率体内同源重组的新型遗传工程技术,可应用于靶DNA序列的敲入、敲除和基因克隆等。在应用重组工程技术进行基因亚克隆时发现,体外重叠PCR法难以获得高质量的目的DNA打靶片段,严重影响重组效率。为了解决上述问题,根据Red重组酶介导的体内同源重组工作原理进行了技术改进。先用PCR方法合成egfp和kan两条末端互补的线性DNA片段,然后将其电击共转化进入携带Red重组酶和pcDNA3.1载体DNA的大肠杆菌DY331菌株内,经体内同源重组直接产生的pcDNA3.1-egfp-kan环状重组质粒DNA分子可通过抗生素标记筛选获得,阳性率可达到45%,瞬时转染pcDNA3.1-egfp-kan可获得绿色荧光蛋白在293细胞中的表达。     

社会竞争失败病因学的抑郁症树鼩模型

抑郁症是一种常见精神疾病,主要表现为持续两周以上的情绪低落。世界卫生组织预测在2030年抑郁症的疾病负担将高居所有疾病、伤残总负担的榜首。抑郁症面临三大难题:1)发病机理不完全清楚,因而缺乏有效的预测预防途径和生物学诊断;2)现有单胺类抗抑郁症药物起效慢,也可能导致患者自杀风险增加;3)缺乏副作用小的非单胺类快速起效抗抑郁症药物。针对这三大难题,长期以来,应用抑郁症啮齿类模型的众多研究并未取得实质性进展,至少部分因素归咎于啮齿类与人类大脑功能的极大种属差异。树鼩是灵长类近亲,具有更接近于人类的大脑功能。本文针对抑郁症发病机理假说、临床表象和抗抑郁症药物疗效等内容,综述了社会竞争失败病因学的抑郁症树鼩模型可能会具有更好的疾病同源性、表象一致性和药物预见性。这一被长期忽视的抑郁症树鼩模型尽管还需要进一步完善,但对其进一步深入研究可能为解决抑郁症的三大难题提供了一条新途径。     

青藏高原高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系

以广布于青藏高原的高寒草甸为研究对象,进行模拟增温实验,探讨高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系,并试图论证高寒草甸植被是否符合生物多样性代谢理论.结果表明:①高寒草甸植被物种多样性的对数与绝对温度的倒数呈显著线性递减关系,空气-地表-浅层土壤(0-20 cm)温度(R2 ＞0.6,P＜0.01)较深层土壤(40-100 cm)温度(R2＜0.5,P＜0.05)对物种多样性影响大;其植被新陈代谢平均活化能为0.998-1.85 eV,高于生物多样性代谢理论预测值0.6-0.7 eV,这是高寒草甸植被对长期低温环境适应进化的结果.②除趋势对应分析和冗余分析显示,温度对植被地上部分影响较大,而土壤水分对全株影响均较大,适当的增温与降水均可极显著促进高寒草甸植被生长.③逐步回归和通径分析显示,40 cm、60 cm深度土壤水分对植被地上部分产生直接影响,20 cm高度空气相对湿度和40 cm深度土壤温度对其产生间接影响;40 cm深度土壤温度和60 cm深度土壤水分对植被地下部分产生直接影响,红外地表温度对其产生间接影响.深层土壤温度和水分对高寒草甸植被具有影响作用,这可能与增温后冻土的融化有关,但其机理尚待进一步研究.     

可降解新烟碱类杀虫剂微生物及其代谢途径的研究进展

新烟碱类化合物基于烟碱结构改造修饰制备,相较菊酯、含磷类等杀虫剂,因其选择性毒力被认为是一类对人类和生态无害的农药。然而,近年来由于新烟碱类杀虫剂(neonicotinoid insecticides)过度施用,其残余或转化的物质通过在土壤与水体中累积,影响昆虫甚至哺乳动物及其生理与行为,导致了一系列生态环境问题和继发危害。本文聚焦新烟碱类杀虫剂的产业现状,面向生物降解新烟碱类杀虫剂这一迫切需求,围绕新烟碱类杀虫剂的微生物菌株资源,重点阐述微生物降解新烟碱类杀虫剂的代谢机制及其多样性。通过梳理新烟碱类杀虫剂生物降解及其应用转化的关键问题和前沿进展,旨在为借助合成生物学和宏基因组学手段建立或筛选安全可控的新烟碱类杀虫剂的高效转化体系提供参考。     

植物响应盐胁迫组学研究进展

盐胁迫对植物生长的影响主要表现在离子毒害、渗透胁迫以及次级氧化胁迫等,植物遭受盐胁迫时迅速启动相关基因,进行转录调控,进而合成相应蛋白质来控制代谢物合成和离子转运以调节渗透平衡。随着现代分子生物学迅速发展,对植物耐盐机理研究也深入到了转录组、蛋白质组、代谢组及离子组等水平,"组学"研究为耐盐基因鉴定及标志性代谢物的挖掘等提供了有力手段。该文对近年来国内外有关转录组学、蛋白质组学、代谢组学、离子组学的主要研究方法及在盐胁迫中的应用研究进展进行综述,以揭示植物耐盐机理,为优良耐盐碱植物的筛选与培育提供支持。     

植物细胞培养生产次生代谢物新进展

第七届国际植物组织及细胞培养大会于1990年6月24日至29日在荷兰阿姆斯特丹召开。大会分为四个大的专题,即基因操作与快速繁殖;形态发生及初生代谢;次生代谢产物;生物技术与发展中国家。其中次生代谢产物这一专题有大会报告34篇,展出墙报199篇,笔者之一参加了这一专题的讨论。本文就这一领域的进展情况作一简要介绍。     

基于能源代谢分析的南昌市能源消费碳排放综合生态效率研究

有关能源消费的代谢机理及生态效率研究是当前生态经济研究领域中的重点和难点,也是政府决策部门、相关行业及人群关注的热点。基于能源代谢分析理念,构建了基于相对变量的城市能源消费碳排放综合生态效率度量模型,对2000—2013年南昌市能源消费结构、碳排放量及其生态效率进行了测算与分析。结果表明:(1)南昌市在2000—2013年,能源消费量和碳排放量整体上呈"N"型曲线上升的一致性变化特征,主要经历了快速增长、短暂下降、恢复平稳增长3个阶段,且煤炭是南昌市能源消费和碳排放的主要来源,短时期内难以改变;(2)南昌市的能源消费效率和碳排放效率整体上在不断优化;(3)南昌市能源消费碳排放综合生态效率经历了较大的波动变化,整体上的生态效率分值并不高;仍需要加大节能减排力度,全面优化南昌市能源消费结构。     

综述与专论: 针对严重急性呼吸综合征冠状病毒2变异株Omicron的疫苗研究进展

2021年底,严重急性呼吸综合征冠状病毒2 Omicron变异株迅速取代Delta突变株在世界范围内广泛流行,其S蛋白具有36个位点突变,导致致病力和传播力发生明显变化,并且具备了免疫逃逸的能力。疫苗接种是目前疫情防控最普适的手段,研究发现,现有疫苗针对Omicron突变株的保护效果明显下降。新的免疫策略或特异性疫苗/多价疫苗针对Omicron有效性的评估均需要动物模型的支撑。在实验室条件下,利用动物模型进行活病毒攻击实验,是在体内验证保护性中和抗体、疫苗有效性的关键技术手段,本文将从动物模型方向综述国内外针对Omicron变异株的疫苗研究进展。     

基于网络药理学的杜仲-山茱萸配伍治疗糖尿病的作用机制

为探讨杜仲-山茱萸治疗糖尿病的作用机制。研究利用网络药理学的方法,首先通过中药系统药理学数据库筛选出杜仲和山茱萸的活性成分和相关靶点,再利用DisGeNET、DrugBank等数据库筛选出糖尿病的潜在靶点。以STRING数据库对活性靶点构建蛋白互作网络(PPI)分析,采用Cytoscape3.7.0软件绘制其“成分-靶点-通路”的相互作用网络,通过CludterProfiler对靶蛋白进行生物过程、细胞组分及分子功能分析;京都基因与基因组(KEGG)的代谢通路分析。实验结果筛选得到杜仲-山茱萸有效成分30个,其中槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇等成分对PTGS2、DPP4、ADRB2、PPARG等相关靶点通过IL-17信号通路、钙信号通路、脂肪细胞脂解的调控等参与氮化合物代谢过程、血液循环、脂肪细胞分化和血压调节等过程。综上,杜仲-山茱萸配伍治疗糖尿病存在多成分和多重药理作用机制,为进一步研究其治疗糖尿病药理实验提供了参考,也为其他中药的相关研究提供借鉴和参考。