一氧化氮调控力竭运动诱导的红细胞变形能力下降的研究进展

红细胞(red blood cell, RBC)的变形能力对于保障其氧运输功能的正常发挥具有重要作用。力竭运动导致机体缺氧,出现氧化应激反应,机体氧化还原失稳态, RBC膜结构被破坏。血红蛋白(hemoglobin, Hb)也将被氧化成高铁血红蛋白(methemoglobin, MetHb),与RBC膜骨架蛋白交联并最终引起RBC变形能力下降。一氧化氮(nitric oxide, NO)不仅能够作为内皮舒张因子参与调节机体血流稳态,近年来还发现NO具有调控RBC变形能力的功能。该文以NO调控RBC膜的氧化损伤反应为切入点,梳理NO调控力竭运动诱导的RBC变形能力下降的作用机制,旨在为促进力竭运动后机体氧运输功能的恢复提供理论依据。     

单克隆抗体生产过程中二硫键还原成因及预防方法

单克隆抗体生产过程中二硫键的还原是生物制药领域中的一个常见技术难题,可产生低分子量碎片,影响产品质量,导致蛋白纯度降低、稳定性下降,影响药物的安全性和有效性。抗体二硫键还原实质上是由细胞内的硫氧还蛋白系统和谷胱甘肽系统引起的可逆氧化还原反应,并与具体生产过程参数有关。近年来,随着抗体药物和哺乳动物细胞培养工艺规模的发展,二硫键还原问题频繁发生。为解决此问题,研究人员不断尝试并建立了多种预防方法以保证产品质量。概述了抗体二硫键结构、二硫键还原的主要成因及生产过程中的形成因素,重点阐述了消除或减缓抗体二硫键还原的方法、对策,并列举了几种可行的过程分析技术,以期为单克隆抗体药物生产制造工艺的进一步优化提供参考。     

谷氧还蛋白系统及其对细胞氧化还原态势的调控

细胞内氧化还原调控主要是由谷氧还蛋白系统和硫氧还蛋白系统完成。谷氧还蛋白属于硫氧还蛋白超家族,广泛分布在各种生物体内。作为一种巯基转移酶,它能够催化巯基．二硫键交换反应或者还原蛋白质谷胱甘肽二硫化物,以维持胞内的氧化还原态势。谷氧蛋白系统参与氧化胁迫、蛋白修饰、信号转导、细胞调亡和细胞分化等多种生物过程。对其体内作用靶蛋白的研究,有助于阐明谷氧还蛋白在整个细胞氧化还原网络的重要调控作用。     

干旱胁迫对杨树光合生理指标的影响

采用PEG模拟干旱胁迫的方法,利用气体交换法和叶绿素荧光技术,研究了干旱胁迫下小青杨（Populus pseudo-simonii）的光合生理变化.结果表明,干旱胁迫初期,小青杨的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)和胞间CO₂浓度(C_i)值均随干旱胁迫增强而下降,杨树P_n的下降主要是由于g_s下降引起的;干旱胁迫后期,C_i值逐渐升高,非气孔限制成为光合作用的主要限制因子.干旱胁迫后期,PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)明显下降,光抑制增强,光合电子传递受阻.POD酶的活性在胁迫初期升高,后期降低,说明干旱胁迫初期对保护系统酶活性升高有诱导作用,随着胁迫时间的延长,F_v/F_m和F_v/F_o降低,活性氧清除酶活性下降,活性氧代谢的平衡被打破,导致光合器官的伤害.由此表明,干旱胁迫后期P_n的降低与PSⅡ荧光参数及POD酶活性下降有关.     

微生物介导铁还原耦合氨氧化过程的研究进展

铁的氧化还原过程可以显著影响环境中次生矿物的形成、养分转化和污染物的归趋。作为厌氧环境中新发现的铁循环过程,铁氨氧化过程对自然和农田生态系统中氨氧化的贡献可达10%以上,对环境保护和农业生产具有深远的意义。文章主要从发展历程、相关微生物、反应机制、影响因素和环境意义等方面综述了铁氨氧化过程。在此过程中,Acidimicrobiaceaesp.A6和异化铁还原菌(DIRB)是驱动铁氨氧化过程的关键微生物,环境pH、Fe(Ⅲ)的浓度和种类、碳源和Mn(Ⅳ)氧化物是重要环境影响因子。铁氨氧化过程可能由微生物独立驱动完成,也可能由微生物-化学耦合作用驱动完成。从环境意义看,铁氨氧化过程对减少温室气体排放、固定重金属等方面具有积极影响,但也会导致氮素流失等负面环境效应。后续的研究可以从纯化微生物、拓展研究方法等方面着手,进一步提升铁氨氧化过程的研究广度和深度。     

光驱动二氧化碳转化系统的构建、优化与应用

利用光能驱动二氧化碳(carbon dioxide, CO₂)还原生产化学品对于缓解环境压力、解决能源危机具有重要意义。光捕获、光电转化和CO₂固定等作为影响光合作用效率的关键因素,同时也制约着CO₂的资源化利用效率。为了解决上述问题,本文从生物化学与代谢工程相结合的角度,系统总结了光驱动杂合系统的构建、优化与应用,并从酶杂合系统、生物杂合系统以及杂合系统应用3个方面分析了光驱动CO₂还原合成化学品的最新研究进展。在酶杂合系统方面,采用的策略主要有提升酶催化活性、增强酶稳定性等;在生物杂合系统方面,采用的方法主要包括增强生物捕光能力、优化还原力供应以及改善能量再生等;在杂合系统应用方面,主要阐述了光驱动CO₂还原生产一碳含能化合物、生物燃料以及生物食品等。最后,从纳米材料(包括有机材料和无机材料)和生物催化剂(包括酶和微生物)两个方面,展望了人工光合系统的进一步发展方向。     

植物细胞质膜氧化还原系统电子传递活性,组成及生理功能

植物细胞质膜氧化还原系统电子传递活性、组成及生理功能邱全胜梁厚果（兰州大学生物系,兰州７３０００１）ＴＨＥＥＬＥＣＴＲＯＮＴＲＡＮＳＰＯＲＴＡＣＴＩＶＩＴＹ,ＣＯＮＳＴＩＴＵＥＮＴＳＡＮＤＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬＦＵＮＣＴＩＯＮＳＯＦＴＨＥＲＥＤ...     

油藏嗜热菌与膨润土的相互作用及其对储层防膨的意义

[目的]本文从胜利油田沾3区块的高温油藏的原油采出液中分离得到一株嗜热菌,通过其与膨润土的相互作用,尝试探讨油藏微生物作为油藏储层中水敏性矿物（如蒙皂石）改性剂的可能性。[意义]研究结果将在降低水敏矿物的膨胀性能,为解决水驱采油中遇到的水敏效应的瓶颈问题提供微生物的新途径。[结果]所得菌株为革兰氏阳性菌,呈杆状,具芽孢,兼性厌氧,鉴定为Geobacillus icigianus SL-1。菌株SL-1在厌氧条件下能够还原蒙皂石的结构铁。扫描电镜（SEM）结果显示,无菌对照体系中,蒙皂石呈不规则薄片状。而经微生物作用后,除薄片状蒙皂石外,另有板状次生矿物的生成。进一步能谱（EDS）分析表明,与薄片状蒙皂石相比,板状矿物含有较高的Al/Si比值,且含有明显的K⁺信号。XRD结果显示,经过微生物作用后,固相物质中蒙皂石的百分比下降至47.7%,伊利石百分比上升至29.1%,而无菌对照组中蒙皂石的百分含量则为70.4%,伊利石的百分比则为19.8%。XRD物相分析和EDS结果均证实经过微生物作用后,部分蒙皂石转化成了伊利石。膨胀性能的分析进一步揭示菌株SL-1作用后,矿物膨胀性较初始矿物显著降低,缩膨率达到25.9%。以上结果为油藏储层防膨提供了重要的实验依据。     

脱硫弧菌SRB7对重金属铬Cr(VI)还原特性

利用化工厂污泥废水中分离到的一株耐酸脱硫弧菌(Desulfovibrio SRB7),对不同pH,温度、碳源、菌废比等条件下SRB7还原Cr(VI)能力进行研究.并从H2S还原途径、电子传递途径以及胞外聚合物(EPS)吸附途径研究SRB7菌体整体去除Cr(VI)的特性.结果表明:当Cr(VI)起始浓度为50 mg/L时,pH 7.5,培养温度36℃,碳源为乳酸钠,混合菌液和Cr(VI)溶液的菌废比为1:5(V/V)能获得很好的还原效果.在SRB7去除Cr(VI)的特性中,吸附途径对Cr(VI)的去除几乎不起作用;电子传递途径在Cr(VI)的还原过程中不占优势,24 h去除率为51.42%;而H2S途径在Cr(VI)的还原过程中占主导地位,24 h去除率为78.02%.     

潜在性缺铁条件下大豆根系质外体铁库的积累与利用

用营养液培养方法研究了在不同供铁条件下,大豆根系质外体铁库的积累与活化利用。结果表明：1、供应难溶性Fe（OH）3,大豆根系质外体铁库呈现出积累与亏缺的节律性变化。与之相应出现根系还原力的降低与升高的节律性变化,但地上部总铁含量和新叶叶绿素含量均无变化。说明了根系质外体铁库的利用,维持了大豆正常生长需铁。2、对缺铁植株脉冲供铁后,大豆根系质外体铁库首先出现明显积累,随后一直处于下降状态,与此同时根系还原力表现出相应的变化,前期下降,后期有波动。地上部总铁含量与新叶叶绿素含量的变化与前两者密切联系,出现升高、降低不同趋势的变化。