对提高微生物工程开放实验教学效果的体会

实践教学对于培养学生的创新精神和实践能力具有特殊作用。为了加强本科生的综合素质和能力培养 ,我们对微生物工程实验教学进行了一系列改革 ,初步摸索出了一套开放实验的模式 ,并从中获得了一些启发和体会。     

EMBOSS和EMBnet

笔者撰写的“EMBOSS软件包序列分析程序实例”一文,已经在《生物信息学》期刊2021年第19卷第1期发表。此文介绍欧洲分子生物学开放软件包(European Molecular Biology Open Software Suite, EMBOSS)。EMBOSS是欧洲分子生物学网络组织(European Molecular Biology Network, EMBnet)于上世纪九十年代末启动的以欧洲国家为主的国际合作项目,是生物信息学领域中较早投入使用的大型开源软件包。本文基于笔者亲身经历,回顾EMBOSS项目的来龙去脉,讲述EMBnet三十多年来的发展历程,及其对生物信息开发、服务和教育培训等方面的贡献,从某个侧面为读者特别是年轻读者展示生物信息学发展早期的一段历史。     

miR-10a通过FBXW7-ZEB2轴调控非小细胞肺癌肿瘤化疗耐药的动物实验研究

摘要 目的：通过动物实验,具体探讨微小RNA（miR-10a）通过含F-框WD重复域蛋白7（FBXW7）-E盒锌指结合蛋白2（ZEB2）轴调控非小细胞肺癌的肿瘤化疗耐药作用。方法：非小细胞肺癌模型小鼠（n=42）随机平分为三组-模型组、miR-10a组与环磷酰胺组,模型组给予生理盐水0.2 mL腹腔注射,环磷酰胺组给予环磷酰胺20 mg/kg腹腔注射,miR-10a组给hsa-miR-10a mimics 15 mg/kg 联合环磷酰胺20 mg/kg腹腔注射,1次/d,持续给药14 d。结果：miR-10a组与环磷酰胺组治疗第7 d与第14 d的肿瘤体积低于模型组,miR-10a组低于环磷酰胺组（P<0.05）。miR-10a组与环磷酰胺组治疗第14 d与第28 d的瘤体质量低于模型组,抑瘤率高于模型组,miR-10a组与环磷酰胺组对比差异也有统计学意义（P<0.05）。miR-10a组与环磷酰胺组治疗第14 d与第28 d的肿瘤细胞凋亡指数高于模型组,miR-10a组高于环磷酰胺组（P<0.05）。miR-10a组与环磷酰胺组治疗第14 d与第28 d的血清FBXW7、ZEB2含量低于模型组,miR-10a组低于环磷酰胺组（P<0.05）。miR-10a组与环磷酰胺组治疗第14 d与第28 d的FBXW7、ZEB2 mRNA与蛋白相对表达水平低于模型组,miR-10a组低于环磷酰胺组（P<0.05）。结论：过表达miR-10a能抑制非小细胞肺癌小鼠的FBXW7-ZEB2轴的激活,抑制血清FBXW7、ZEB2的表达,从而促进肿瘤细胞凋亡,改善肿瘤化疗耐药性,促进缩小肿瘤体积。     

棉铃虫叉头框蛋白A类似蛋白基因HarmFoxAl的克隆及表达谱分析

【目的】本研究旨在克隆并分析一种棉铃虫Helicoverpa armigera叉头框蛋白A (forkhead box protein A, FoxA)类似蛋白基因HarmFoxAl,探讨2-十三烷酮胁迫下棉铃虫中肠中HarmFoxAl的表达情况,为进一步明确棉铃虫FoxA的功能和参与棉铃虫生长发育的调控通路提供依据。【方法】从棉铃虫幼虫中肠中扩增得到HarmFoxAl的cDNA序列,并对其氨基酸序列和蛋白结构进行分析。将HarmFoxAl的ORF序列连接至pET32a载体并转化大肠杆菌Escherichia coli Transetta菌株,IPTG诱导后检测目的蛋白的表达形式,并利用镍柱亲和层析法纯化融合蛋白。通过qPCR检测棉铃虫不同发育阶段(1-6龄幼虫和预蛹),6龄幼虫不同组织(脂肪体、中肠、体壁和头部)以及10 mg/g 2-十三烷酮处理6龄幼虫不同时间后中肠中HarmFoxAl的表达谱。【结果】HarmFoxAl(GenBank登录号:XM021331806)的开放阅读框为669 bp,编码222个氨基酸,蛋白的相对分子质量和等电点分别为25.03 kD和6.34。氨基酸序列分析表明,HarmFoxAl单体蛋白无信号肽、跨膜区和二硫键,核心区域是由4个α螺旋和3个β折叠组成的球状结构。将重组的Transetta (pET32a-HarmFoxAl)菌株用0.5 mmol/L IPTG在25℃条件下诱导5 h,约45 kD的融合蛋白His-HarmFoxAl能以可溶的形式存在于重组菌中,这与预测的分子量(42.8 kD)相一致。发育阶段特异性表达谱表明,HarmFoxAl在棉铃虫1-3龄幼虫期、6龄幼虫期和预蛹期均有表达,且预蛹期的表达量最高。组织表达谱结果表明,该基因在6龄幼虫的脂肪体、中肠和体壁中表达,且脂肪体内的表达量最高,而在头部中不表达。10 mg/g 2-十三烷酮处理棉铃虫6龄幼虫后中肠中HarmFoxAl的表达量显著降低,但随着时间延长其表达量逐渐升高,处理48 h后表达量显著高于对照。【结论】棉铃虫HarmFoxAl在预蛹期和幼虫脂肪体中表达量最高,2-十三烷酮处理幼虫后HarmFoxAl的表达量急速降低后逐渐升高,推测其在棉铃虫变态发育和解毒代谢过程中发挥重要作用。     

HBx与宿主蛋白质的相互作用

HBx是哺乳动物嗜肝性HBV的X读码框所编码的HBV中唯一具有多种调控功能的病毒蛋白质。这些调控作用包括：激活宿主细胞和病毒自身基因的转录、调控凋亡、抑制细胞中受损DNA的外切修复反应以及激活细胞中信号转导通路如：MAPK、JAK、STAT的级联反应等;HBx通过这样的多种调控作用直接或间接地对病毒自身的复制与增殖以及宿主细胞中基因的表达与调控、细胞的凋亡与癌变等过程都产生了广泛的影响。     

对提高微生和工程开放实验教学效果的体会

实践教学对于培养学生的创新精神和实践能力具有特殊作用.为了加强本科生的综合素质和能力培养,我们对微生物工程实验教学进行了一系列改革,初步摸索出了一套开放实验的模式,并从中获得了一些启发和体会.     

参与调控桂花花朵开放的SPL基因鉴定及表达分析

SPL(SQUAMOSA-promoter binding protein-like)是植物特有的基因家族,在花发育过程中具有重要调控作用。该研究以桂花全基因组数据为基础,对SPL基因家族成员的蛋白理化性质、系统进化、基因结构和不同组织的表达模式进行生物信息学分析,筛选出花组织中较高表达的基因进行实时荧光定量、亚细胞定位及酵母自激活验证,为解析SPL基因参与调控桂花花朵开放过程中的作用机制和功能提供基因资源。结果显示:(1)共鉴定出29个桂花SPL基因家族成员,它们均具有SBP结构域,且不均匀分布在15条染色体上。(2)与拟南芥构建系统进化树,聚类可分为8大亚群,同亚群的OfSPL基因具有高度相似的基因结构。(3)RNA-seq数据分析表明,OfSPL9/10/17/19/21/27/28整体FPKM值较高,在花组织中具有一定的特异性;qRT-PCR分析表明,OfSPL10/21在花朵开放过程中的相对表达量呈先升后降的趋势。(4)亚细胞定位和转录自激活活性分析显示,OfSPL10/21编码蛋白主要定位于细胞核上,不具有转录自激活活性。研究推测,OfSPL10/21可能参与调控桂花花色与...     

无眼动条件下中文阅读的研究

设计了计算机控制的中文阅读材料的不同显示方式,并对各种阅读过程中的徙动波形进行记录和分析。实验结果表明,无眼动的阅读速度较正常有眼动高,分别为853字/分和640字/分。通过固定窗口显示方式和知动窗口显示方式条件下中文阅读的比较,排除了强迫阅读的因素,说明有无眼动是产生阅读速度差异的主要原因;根据以上实验结果,可得出结论,在有眼动的情况下,除了saccade抑制影响阅读和识别外,主要的因素在于高级中枢对位置信号的处理,眼动的驱动控制及运动过程影响了高级中枢对阅读内容和识别内容的解码速率。无眼动阅读的速度主要受到高级中枢解码速率和记忆的影响,而不是周边视觉系统的限制。实验结果还表明,在无眼动的情况下,周边信息对阅读不仅不起帮助作用,反而起到干扰作用。