蛋白质结构和功能关系的教学实例——绿色荧光蛋白的发现和发展

蛋白质是生命的物质基础,几乎参与生命活动的每一个过程。蛋白质功能也存在多样性,如生物催化、代谢调节、免疫保护、转运储存等作用,这些功能的发挥都与蛋白的结构密切相关。因此,“蛋白质的结构与功能”是生物化学课程中的重要章节,涉及到生物学、化学、分子生物学等多学科的交叉,具有理论抽象和知识点繁杂等特点。本文以“绿色荧光蛋白的发现和发展”为例,探讨了蛋白质结构和功能关系教学的具体设计和实践,希望使“蛋白质的结构与功能”的课程教育更加简明易懂,并提高学生对课堂内容的重视度,旨在为生物化学教学改革提供参考。     

共生菌Serratia symbiotica对豌豆蚜发育和繁殖的影响

【目的】明确抗生素处理对豌豆蚜Acyrthosiphon pisum专性共生菌的影响,探究共生菌Serratia symbiotica对豌豆蚜生长发育和繁殖的影响。【方法】诊断PCR检测试验所用绿色豌豆蚜成蚜中的兼性共生菌类型;通过注射和饲喂抗生素去除兼性共生菌,建立不含兼性共生菌的豌豆蚜品系;定量PCR检测含有和不含S.symbiotica的豌豆蚜成蚜中专性共生菌Buchnera aphidicola的特异性基因片段的拷贝数;记录含有和不含S.symbiotica的豌豆蚜体重、蜕皮率、死亡率和繁殖力。【结果】试验所用豌豆蚜成蚜中仅含有1种兼性共生菌S.symbiotica。使用注射抗生素的方法能够去除豌豆蚜成蚜中的兼性共生菌S.symbiotica,并且对豌豆蚜中专性共生菌B.aphidicola的含量没有影响。与含有兼性共生菌S.symbiotica的豌豆蚜成蚜相比,不含兼性共生菌的豌豆蚜体重增长缓慢,在出生后9 d时体重不到含有S.symbiotica的豌豆蚜成蚜体重的1/3;不含兼性共生菌S.symbiotica的豌豆蚜1龄若蚜历期延长、死亡率升高,且平均每头成蚜所产后代数降低...     

单增李斯特菌胎盘感染的体内外模型研究进展

单核细胞增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）是重要的食源性致病菌,能引发人类的李斯特菌病,是全球公共卫生问题之一。该菌易感染孕妇,引起胎儿和新生儿的侵袭性李斯特菌病,严重威胁母婴健康。因此,建立有效的单增李斯特菌感染胎盘体内外模型,解析和探究单增李斯特菌经胎盘感染机制,是预防和控制单增李斯特菌感染母婴的关键所在。本文综述了可用于研究单增李斯特菌母婴感染的体内外胎盘模型,总结和讨论了各类模型的优势和局限性;并着重分析了体外三维胎盘屏障模型在单增李斯特菌感染方面的研究进展和未来研究方向。以期为深入解析该菌经胎盘感染的途径、发病机制提供支持,并为预防和控制母婴李斯特菌病提供科学参考。     

中国新记录蓝藻—绿色微囊藻及其毒性的初步研究

蓝藻植物中的微囊藻属(Microcystis),是存在于湖泊、池塘、水库等环境中普生性藻类,其中一些种类能产生毒素。到目前为止,对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)及其它的毒性研究国内外都进行了大量的工作;但对绿色微囊藻(Microcystis viridis)的形态描述、生态特性及     

Zn-Fe LDHs改性石英砂生物膜体系对BDE-47的去除效果与机理

文章以四溴联苯醚(BDE-47)为目标污染物, 利用共沉淀法制备Zn-Fe LDHs覆膜改性石英砂基质, 在好氧、厌氧及两者交替条件下, 研究腐败希瓦氏菌CN32(Shewanella putrefaciens CN32) 在LDHs改性基质上生物膜形成过程及其对培养液中BDE-47的去除效果; 通过监测反应体系中Fe2+和H₂O₂浓度变化探讨BDE-47的生物及非生物去除机制。结果表明, LDHs改性不影响石英砂基质表面生物膜的形成, 但在好氧条件下, Zn-Fe LDHs石英砂改性基质对CN32电子传递链活性存在一定抑制作用, 而在厌氧条件下, LDHs改性会影响基质生物膜胞外聚合物(EPS)组成特性, 使多糖占比升高。无论在好氧还是厌氧条件下, 基质生物膜反应体系中EPS总浓度均显著高于纯菌CN32体系; 且在好氧与交替条件下, 基质生物膜的形成均显著提高反应体系中BDE-47的去除效果(约25%)。在交替条件下, 前3次循环(72h内)BDE-47的去除以基质吸附为主; 72h后, 生物膜吸附与生物降解共同发挥作用, 且LDHs改性基质在后期上升潜力更大。研究报道了LDHs改性基质生物膜形成特性及其对水相中PBDEs去除的潜力, 为强化人工湿地中PBDEs生物降解提供新思路。     

细菌与免疫疗法联用的抗肿瘤策略

利用细菌作为一种癌症治疗手段已有较长的历史。随着对肿瘤微环境和免疫机制等相关问题的不断探究,细菌疗法已逐渐发展成为一种平台技术,为肿瘤的免疫治疗开辟了新策略、新潜能。某些细菌依靠其自身特性,能够特异性靶向肿瘤组织,不仅对肿瘤生长产生直接抑制作用,还能刺激机体产生固有和适应性免疫应答,从而显著提升抗肿瘤治疗的疗效,甚至有助于解决转移性肿瘤等难题。通过基因工程技术,从基因水平上调控细菌的分子机制来定制其生物功能,高效递送各种免疫治疗剂至肿瘤病灶处而发挥作用,达到精确调控、有效激活的目的,这是其他药物传递系统所无法比拟的。此外,肿瘤靶向型细菌介导的治疗方案既可作为单一疗法应用,也可与其他治疗方式如化疗、放疗和光热治疗等联合,以获得更佳的临床治疗结果。因此,该文主要讨论了活细菌发挥肿瘤靶向性和抗肿瘤免疫作用的关键,总结了生物工程菌用于免疫治疗的相关研究及其与其他治疗方式联合应用的优势,为细菌疗法的进一步研究与发展提供依据。     

杨树拟茎点菌溃疡病的研究

本病系我国杨树新发生的一种病害。病原菌的分生孢子有2种形状,无色透明、单胞,呈纺缍形孢子大小为1.64—2.74×9.59—13.7μm。线形孢子顶端弯钩状大小为1.37—1.78×15—27.4μm。病原菌适宜生长的培养基为PDA、麦芽粉、豆饼粉培养基;温度为25—32℃和pH6—10。本病于4月下旬发病,5月中下旬分生孢子成熟,6月中下旬为分生孢子飞散高峰期。经室内采用多菌灵、甲基托布津、福美砷的200倍液浸泡插穗30、60、90分钟处理均有药害,采用100—200倍液浸泡10分钟无药害,对病害有防效。造林地幼树可采用上述药剂的100倍液进行刮破病斑涂抹,防效可达87.5％。     

SARS-CoV-2入胞活细胞示踪平台的建立

新型冠状病毒（SARS-CoV-2）由于其高传染性已造成全球大流行。目前关于SARS-CoV-2依赖内吞途径进入细胞的研究偏向于药物抑制实验或固定样品的蛋白共定位实验,而对于其入胞时与细胞内吞结构相互作用的动力学机制研究较少。本研究首先基于慢病毒系统包装出可在生物安全二级实验室（BSL-2）进行操作的SARS-CoV-2假病毒,之后利用膜染料对假病毒的囊膜进行荧光标记,并进行鉴定。通过免疫荧光方法观察到假病毒与网格蛋白包被的内吞结构共定位,进一步在网格蛋白敲低的Caco-2细胞系上进行假病毒感染,检测到荧光素酶活性显著下降,这些结果确定了网格蛋白介导的内吞作用参与假病毒感染。最后基于单病毒示踪技术,通过共聚焦显微镜对假病毒入胞过程进行活细胞实时拍摄,选取两个具有代表性的假病毒粒子依赖网格途径入胞的典型视野,并对假病毒动力学进行分析。本研究成功建立了SARS-CoV-2假病毒入胞活细胞示踪平台,可应用于研究单个假病毒粒子入胞过程动力学机制。该平台对SARS-CoV-2入胞机制的研究具有重大意义。     

苦粉孢牛肝菌菌丝及其发酵液对黄山岩石的风化作用

苦粉孢牛肝菌可与黄山松形成外生菌根。通过X射线衍射、扫描电镜观察,分析了被苦粉孢牛肝菌菌丝作用前后的黄山岩石,研究了苦粉孢牛肝菌菌丝及其发酵液对黄山岩石的风化作用。结果表明,黄山岩石表面有明显的菌丝作用痕迹,如菌丝隧道及松散的岩石结构。含岩石的发酵液中多糖含量显著高于不含岩石的发酵液,多糖含量最高为对照组的1.44倍;含岩石与不含岩石的发酵液中有机酸(乳酸、乙酸、草酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸)含量变化无明显规律。电子能谱扫描表明：苦粉孢牛肝菌菌丝发酵液作用黄山岩石后,岩石表面的Al、Si、K、Fe原子百分比分别从8.2、16.62、3.49、7.43降至0.38、1.75、0.1、0.03;接种苦粉孢牛肝菌活菌的发酵液中各离子含量也显著高于接种苦粉孢牛肝菌灭活菌种的发酵液(对照组),Fe³⁺、K⁺、Si_ws、Ca²⁺、Al³⁺、P_ws浓度最高分别是对照组的39.95、8.37、15.97、12.53、13.71、10倍。结果揭示苦粉孢牛肝菌菌丝及其发酵液可...     

植物内生菌群落组成及其功能研究进展

植物内生菌是栖居在植物组织内部、以宿主植物代谢物为营养物质的一类微生物。植物内生菌种类丰富,并通过不同的方式定殖在植物体内,与宿主植物互利共生。植物内生菌促进植物的生长发育,通过增强营养物质吸收、与病原菌竞争生态位、在代谢过程中产生抗菌物质以及诱导宿主植物产生抗性等机制,提高宿主植物的抗逆性,并且其群落的组成因生态环境、寄主植物不同部位、生长周期的不同发育阶段而显著不同。人们利用传统组织分离法、高通量测序法以及人工重组生物群落等研究方法对植物与内生菌相互作用进行了深入的研究。本文对植物内生菌群落的组成、内生菌对宿主植物影响的功能研究以及人工内生菌群的构建进行重点阐述,以期为植物内生菌的开发和利用奠定坚实基础。