合成生物学方法构建电活性大肠杆菌

电活性微生物具有独特的在细胞内外环境之间传递电子的能力。在对天然电活性微生物电子传递机制充分研究的基础上,通过合成生物学方法异源构建天然电活性微生物电子传递结构基础也可以将遗传背景清晰的非电活性大肠杆菌改造为电活性微生物。构建获得的工程化电活性大肠杆菌可以直接应用于微生物燃料电池和生物传感器等领域,同时也可以作为底盘细胞整合相应的目标产物合成通路实现电能驱动的生物合成。本文以合成生物学方法构建电活性大肠杆菌为主题,详细阐述天然电活性微生物电子传递的机理及结构基础,总结了工程化电活性大肠杆菌的构建策略、成功案例以及应用领域,并对合成生物学方法构建电活性大肠杆菌未来的研究方向进行了展望。     

天然5,8过氧化甾醇的结构、生理活性、波谱特征和合成方法

本文对目前已知的天然5,8内过氧化物甾醇的结构、生理活性、波谱性质作了综述,并对其合成方法作了讨论.     

2型糖尿病大鼠主动脉硬化模型的构建

目的:建立自发2型糖尿病大鼠主动脉硬化动物模型.方法:用2型糖尿病大鼠主动脉硬化动物模型,44只GK大鼠随机分为正常GK对照组、建模组,每组22只,正常Wistar大鼠组22只.期间观察大鼠血糖、尿糖及一般情况变化,8周后,测定各组动物空腹血糖、总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglycerides,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein choleste rol,LDL-C),同时光学显微镜观察主动脉结构.结果:模型组大鼠的总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇明显升高,出现主动脉肥大,病理显示明显的主动脉及动脉内膜病变.结论:通过高脂、一氧化氮合成酶抑制剂,可成功构建自发2型糖尿痛大鼠主动脉病变,用作2型糖尿病大鼠大血管病变研究的动物模型.     

B淋巴细胞刺激因子

B淋巴细胞刺激因子是新发现的属肿瘤坏死因子族的细胞因子。它是由单核细胞和巨噬细胞持续合成、分泌的,具有特异的激活B淋巴细胞,诱导B淋巴细胞增殖、分化为浆母细胞、分泌抗体,以及促进成熟B淋巴细胞在体内的存活等功能。在缺少B淋巴细胞刺激因子的情况下,可导致成熟B淋巴细胞缺乏。而异常过高表达B淋巴细胞刺激因子引起自身免疫性疾病,系统性红斑狼疮样症状。     

蛾类性信息素生物合成途径及其调控

蛾类通过产生和识别物种特异性性信息素来引发后续交配行为,因此它在两性交配行为中至关重要.它们具有不同碳链长度、末端官能团、不同双键位置和构型等化学结构特征,本文详细讨论了不同蛾类性信息素的合成途径以及催化每一步反应的相关酶系,列举了15种夜蛾科不同亚科常见物种的性信息素组分及其比例,总结了产生特定比例性信息素的可能原因,查阅了夜蛾科不同物种已经鉴别的性信息素,并按照不同亚科、不同官能团和碳链长度对其进行分类,归纳了同一物种及其亲缘物种性信息素组分和比例的变异,总结了产生变异的分子机理,讨论了性信息素变异和物种进化的关系.最后以生物合成激活神经肽(PBAN)为主, 介绍了其调控途径和机制.本文旨在以不同的蛾类性信息素合成途径为线索,从共有合成途径出发深入了解其规律和共性,从特异合成途径出发探究物种间的进化和变异,展望未来的研究方向及其应用.     

低场核磁共振技术快速检测小球藻油脂含量及其在高通量选育中的应用

为了建立一个高效的高产油微藻诱变育种流程,微藻中油脂含量快速和准确的测定在其中具有重要作用。在本研究中,首先利用低场核磁共振技术,建立了直接检测干藻粉和培养液中小球藻油脂含量的方法,其信号强度与细胞中油脂含量存在特异的线性关系,干藻粉和藻液中油脂含量与信号值拟合的R2均高于0.99,说明该方法用于小球藻油脂含量的检测是准确和可行的。同时该方法与传统油脂测量方法相比,具有快速、简便和准确等优点。但其通量不及尼罗红染色法,因此,我们开发了将尼罗红染色法用于初筛,低场核磁共振技术用于复筛的新型高通量藻种复合筛选方法,并将此筛选方法应用于一种异养高产油原壳小球藻的诱变育种过程中。首先从3 098株诱变藻种中初筛得到108株具有较高油脂含量的藻株,然后利用低场核磁共振技术复筛得到9株高产油性能的藻株,其中一株甘油三酯含量超过20%,比原始藻株提高1倍,培养168 h后培养液油脂浓度达到5 g/L,证明此诱变育种流程不仅提高了筛选的效率还可靠且可行。     

阻断集胞藻6803 PHB合成途径提高胞内NADPH含量

蓝藻是探索利用太阳能生产化学品的重要微生物,但产量低限制了蓝藻化学品的工业应用。提高宿主还原力水平是提高微生物合成化学品产量的重要手段。为提高集胞藻细胞内NADPH含量,利用同源重组方法,获得敲除聚羟基丁酸酯PHB合酶编码基因phaC和phaE的集胞藻Synechocystis sp. PCC 6803突变体S.DphaC&E。PCR结果证明突变体S.DphaC&E基因组中phaC和phaE已完全被氯霉素抗性基因取代。生长曲线结果显示S.DphaC&E的生长与野生型无明显差异,说明敲除phaC和phaE对     

HCV NS5B蛋白对HCV RNA的模板特异性研究

在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中表达并纯化HCV的依赖于RNA的RNA多聚酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp,NS5B蛋白).以HCV正、负链RNA 3′末端的序列为模板,体外研究NS5B蛋白催化的RNA合成.结果显示,正链RNA在体外不能指导RNA合成,而负链RNA模板可以产生一条全长的正链RNA产物,表明NS5B对负链RNA具有模板特异性.NS5B对负链RNA的特异性在模板竞争性实验中得到进一步证实,正链RNA的存在和竞争对以负链为模板的RNA合成没有影响.这样,就合理解释了在HCV RNA复制时正链RNA的数量远比负链RNA多这一问题.同时,本实验的结果也为进一步研究病毒或其它细胞因子参与以正链RNA为模板进行的RNA合成,以及有关负链RNA模板特性的研究奠定了基础.     

广谱碳源产油酵母菌的筛选

对10株酵母菌利用不同单糖为碳源条件下菌体内积累油脂的能力进行了初步考察,并对菌油进行了分离和脂肪酸组成分析。实验发现,以葡萄糖为唯一碳源时有9株菌油脂含量超过自身细胞干重的20%,可以界定为产油微生物。其中6#菌(T.cutaneumAS2.571)利用葡萄糖发酵菌体油脂含量达到65%(W/W)。所有实验菌株都能同化多种单糖,其中1#菌(L.starkeyiAS2.1390)、4#菌(R.toruloidesAS2.1389)和11#菌(L.starkeyiAS2.1608)表现出对碳源利用的广谱性,能转化五碳糖木糖和阿拉伯糖并在菌体内积累油脂,油脂含量最高达到26%。脂肪酸组成分析结果表明,菌油富含饱和及低度不饱和长链脂肪酸,其中棕榈酸、油酸和亚油酸三者之和占总脂肪酸组成的90%以上,脂肪酸组成分布类似于常见的植物油。这些结果对利用产油微生物转化木质纤维素水解混合糖获取油脂资源的研究具有重要意义。     

过渡金属催化手性α-取代丙酸类药物的不对称氢化合成进展

手性α-取代丙酸及其衍生物是一类重要的有机合成彻块和关键中间体,现已被广泛地应用于手性药物的合成之中。如临床正在大量使用的非甾体类抗炎药布洛芬、萘普生、酮洛芬和氟比洛芬等。众所周知的抗疟药青蒿素,其合成关键中间体二氢青蒿酸同样属于此种结构。所以,手性α-取代丙酸及其衍生物的不对称合成一直是科学家研究的热点。不对称催化氢化反应因为其原子经济性和高效性,越来越引起人们的关注。本文主要综述了近年来过渡态金属催化氢化合成手性α-取代丙酸类药物的研究进展。