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。     

基于功能反应和两性生命表评价番茄潜叶蛾的取食能力和生长发育

【目的】番茄潜叶蛾Tuta absoluta是茄科作物重要的害虫。本研究旨在明确番茄潜叶蛾的取食能力、种内竞争及生长发育情况,为有效防控番茄潜叶蛾提供理论依据。【方法】在实验室条件下利用功能反应方程、自身干扰模型及两性生命表对番茄潜叶蛾的取食能力(取食量)、种内竞争作用(分摊竞争强度)、生长发育和繁殖参数(发育历期、成虫寿命、雌雄性比、单雌产卵量和存活率)及种群参数(内禀增长率、周限增长率、净增殖率及平均世代周期)进行测定。【结果】番茄潜叶蛾3和4龄幼虫取食番茄叶片的的功能反应均符合HollingⅡ型,其对番茄叶片的搜寻效率分别为0.448和0.363,处理时间分别为0.018和0.006 d,每日最大取食量分别为55.56和166.67 mg。在食物量一定的条件下,番茄潜叶蛾3和4龄幼虫间存在较强的种内竞争,且3龄幼虫的分摊竞争强度大于4龄幼虫的。通过两性生命表对番茄潜叶蛾的种群参数分析表明,取食番茄叶片时其内禀增长率、周限增长率、净增殖率及平均世代周期分别为0.09 d^-1, 1.09 d^-1, 19.80和32.92 d。【结论】番茄潜...     

固相时间分辨荧光免疫螯合剂 BCPDA 的制备及其标记技术

报道了固相时间分辨荧光免疫螫合剂4,7-二氯磺基苯-1,10-菲罗啉-2,9-二羧酸(BCPDA)的制备方法,BCPDA 标记蛋白质及螫合 Eu³⁺方法,BCPDA-Eu³⁺标记物荧光光谱研究以及固相时间分辨荧光免疫分析法检测甲胎蛋白异质体(AFP-R-LCA)方法的建立.结果表明 BCPDA 能在温合条件下与蛋白质氨基结合并与 Eu³⁺螯合,BCPDA-Eu³⁺蛋白质标记物荧光特性、标记比度、生物结合活性与国外同类产品一致,所建立的检测 AFP-R-LCA 免疫分析法最小检测值0.6ng/ml,为提高我国非放射性同位素标记技术水平奠定了基础.     

基于叶绿体基因组数据的芸香科属间系统发育初步分析（专题约稿）

该研究在人工控制水分条件下,设置3个干旱胁迫处理,选用3个主栽油菜品种‘陇油10号’、‘陇油2号’、‘青杂5号’幼苗进行盆栽试验,测定干旱胁迫条件下叶片相对含水量、叶绿素含量、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数等指标,考察各指标在干旱胁迫过程中的变化特征,并通过主成分分析(PCA)和隶属函数法评价品种的抗旱性及其主要响应因子,以揭示西北地区油菜幼苗响应干旱胁迫的光合调控机制。结果表明：(1)各品种油菜幼苗的叶片相对含水量(RWC)均随干旱胁迫程度的递增而逐渐降低,最大水分亏缺(WSD)却逐渐上升。(2)各品种油菜幼苗叶片的叶绿素a含量、叶绿素总含量随着干旱胁迫程度的递增而先增加后递减,且同一种幼苗在不同处理间差异显著。(3)各品种油菜幼苗叶片的净光合速率(P_n)、水分利用效率(WUE)、单株生物量、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)均在受到干旱胁迫时迅速降低,且同一品种幼苗在不同处理间差异显著,而其叶片蒸腾速率(T_r)在干旱胁迫下无显著变化。(4)各品种油菜幼苗叶片光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)随着干旱胁迫程度的递增先增加后递减,最大光化学效率(F_v/F_m)和电子传递速率(ETR)在受到干旱胁迫时迅速降低,且同一品种幼苗在不同处理间差异显著。(5)主成分分析结果表明,在油菜幼苗受到干旱胁迫时RWC、C_i、G_s、P_n、WUE、叶绿素总含量、叶绿素a含量和NPQ起主要调控作用;隶属函数法综合评价表明,3个品种油菜幼苗耐旱能力由高到低依次为‘陇油10号’＞‘陇油2号’＞‘青杂5号’。     

不同一级结构寡肽的α-羰酰及喹喔啉衍生物的荧光性质

通过对寡肽N-末端α-羰酰及喹喔啉衍生物和荧光在碘化钾、乙二醇、盐酸胍和氯化钠溶液中的变化测定结果表明:不同一级结构寡肽的羰酰荧光物的碘化钾淬灭过程彼此有差异.在不同浓度的乙二醇和盐酸胍溶液中,第三位氨基酸残基的种类和构型不同的寡肽羰酰衍生物的荧光变化亦有不同.乙二醇引起羰酰甘氨寡肽荧先发射峰位红移.丙氨寡肽的发射峰位蓝移;并且不同链长的甘氨短肽及丙氨短肽羰酰衍生物在不同浓度的乙二醇或盐酸胍溶液中各自的荧光变化有差异,但这种差异随肽链的延长逐渐减小.以上结果提示:尽管(含有2-6个氨基酸残基的)寡肽在溶液中难以形成二级结构,但它们的空间构象可能不是随机的;寡肽链越长,结构相对稳定.     

不同一级结构寡肽的α-羰酰及喹喔啉衍生物的荧光性质

通过对寡肽N-末端α-羰酰及喹喔啉衍生物和荧光在碘化钾、乙二醇、盐酸胍和氯化钠溶液中的变化测定结果表明:不同一级结构寡肽的羰酰荧光物的碘化钾淬灭过程彼此有差异.在不同浓度的乙二醇和盐酸胍溶液中,第三位氨基酸残基的种类和构型不同的寡肽羰酰衍生物的荧光变化亦有不同.乙二醇引起羰酰甘氨寡肽荧先发射峰位红移.丙氨寡肽的发射峰位蓝移;并且不同链长的甘氨短肽及丙氨短肽羰酰衍生物在不同浓度的乙二醇或盐酸胍溶液中各自的荧光变化有差异,但这种差异随肽链的延长逐渐减小.以上结果提示:尽管(含有2-6个氨基酸残基的)寡肽在溶液中难以形成二级结构,但它们的空间构象可能不是随机的;寡肽链越长,结构相对稳定.     

火龙果溃疡病菌实时荧光定量PCR内参基因的筛选

火龙果溃疡病是由火龙果溃疡病菌引起的重要真菌病害,近年来在世界火龙果产区的爆发严重影响了火龙果产业的发展。为研究火龙果溃疡病菌响应逆境胁迫的基因表达和功能,需要筛选火龙果溃疡病菌在各种条件下表达稳定的内参基因。以火龙果溃疡病菌菌株LJ02为研究对象,以在马铃薯葡萄糖液体培养基（PDW）培养的菌丝体为对照组,以在LB培养基培养的菌丝体和分别在添加过氧化氢、吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑的PDW培养的菌丝体为处理组。利用实时荧光定量PCR技术以及内参基因稳定性评估软件（geNorm、NormFinder、Bestkeeper和RefFinder）,评估18个候选内参基因（CYT1、SDH2＿1、TBCC、SUI1、RPL19、PPH、ATP5B、UBE2＿16、RPL13、UBE2＿2、PRS17、SUCLA2、ATP5A、TUB1＿2、ACT1、EFTU、EF1A和GAPDH）的表达稳定性。结果显示,火龙果溃疡病菌的18个候选基因在上述培养条件下的Ct值介于14.80-24.66之间,表达水平适中;稳定性最高的内参基因是CYT1,其次为SUI1,GAPDH和ACT1的稳定性最差;最少使用2个内参...