丁醇基因在大肠杆菌中表达的现状与展望

随着化石能源过度开采带来的能源短缺与环境恶化,丁醇凭借着其优越的理化性质成为了最具潜力的绿色燃料之一。近几年微生物在生物能源生产研究中受到广泛关注,主要集中在梭菌丁醇合成途径的异源表达。目前利用大肠杆菌产丁醇的产量已经接近产丁醇的天然菌株的产量。然而,大肠杆菌产丁醇仍存在很多限制性因素。主要从乙酰辅酶A依赖途径评述大肠杆菌生产丁醇的限制因素,并讨论提高丁醇产量需要解决的问题。     

基因组重排技术选育乙醇高产菌株

里氏木霉（Trichoderma reesei）被认为是最合适联合生物加工（consolidated bioprocessing）的微生物之一。原始里氏木霉菌株产乙醇能力太低,需要进一步提高其产酒量。我们通过基因组重排技术提高了里氏木霉菌株产乙醇能力和乙醇耐受力。首先对CICC40360菌株孢子进行NTG诱变得到正向突变菌株,再以此为出发菌株进行基因组重排。进行基因组重排后,重组菌株在含不同乙醇浓度的原生质体再生培养基上进行筛选。突变菌株和原始菌株一起做摇瓶发酵实验进行比较以确定产乙醇能力的提高。经过两轮基因组重排后,筛选获得表现最优异的重组菌S2-254。该菌株能在利用50g/l葡萄糖发酵出6.2g/l乙醇,同时能耐受3.5% （v/v）浓度乙醇。上述结果表明,本实验采用的基因组重排技术能够有效而且快速获得具有目的性状的优良菌株。     

二化螟幼虫病原真菌的分离纯化及其对烟粉虱和褐飞虱的毒力研究

通过对罹病二化螟Chilo suppressalis (Walker)幼虫病原真菌的分离纯化,筛选出5种不同真菌,探究不同营养对不同真菌生物活性的影响,并测定其对烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)和褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal)成虫和若虫的室内毒力。选择毒力最强的菌株,通过生物型的初步鉴定,明确高毒力菌株的种类。结果表明：所筛选的5种真菌对两种害虫均具有较高的毒力,其中菌株A26和Bbr14对烟粉虱和褐飞虱具有较强的毒力,在处理后第9 d,菌株A26对烟粉虱成虫和若虫的累计校正死亡率均最高分别达84.69%、77.62%,感染率为91.17%、88.24%,LT50为4.31 d、4.87 d;处理后第10 d对褐飞虱成虫和若虫的累计校正死亡率达87.54%、73.18%,感染率为90.13%、87.13%,LT50为4.27d、5.14 d,而菌株Bbr14的效果仅次于A26。鉴定的结果显示菌株A26为曲霉,菌株Bbr14为球孢白僵菌,曲霉的安全性有待研究,球孢白僵菌的应用技术已较成熟,有望能在防治这两类重要害虫中发挥作用。     

微乳体系中11β-羟基甲羟孕酮的C1,2生物脱氢

为改善过程传质,提高甾类药物中间体11β-羟基甲羟孕酮C1,2生物脱氢转化率,采用简单节杆菌Arthrobacter simplex UR016菌株在Tween-80/乙醇/食油/水构成的微乳体系中进行生物脱氢,并考察了微乳体系组成、转化温度、投料浓度对脱氢反应的影响。结果表明:以菌体培养液作为水相,食油作为油相构建微乳体系,食油最适加量为10g/L,表面活性剂Tween-80加量为4g/L;底物经醇溶后水析投料,乙醇最适加量为发酵液体积的7%(V/V);最适转化温度为33oC;当底物浓度为4g/L时,在构建的微乳体系中转化46h,脱氢转化率达88.6%,与水相转化工艺相比提高了66.2%。在该体系中疏水性11β-羟基甲羟孕酮底物得到了有效的增溶和扩散,生物脱氢转化率明显提高。     

研发动态

<正>新技术揭示环境致病原因美国国立卫生研究院利用一种新的成像技术,发现了环境暴露可导致构建DNA的生物机器将一些受损分子插入到DNA链中,这些受损分子可触发细胞死亡,引起一些人类疾病。这为一种类型的DNA损伤如何导致癌症、糖尿病、高血压、心血管疾病和肺病,以及阿尔茨海默氏症提供了一种可能的解释。研究结果发表于新一期《自然》杂志。研究人员利用延时晶体学(Time-lapse crystallography,一种     

菌紫质光生物分子器件及其超快过程

菌紫质是嗜盐菌紫膜中的一种光能转换蛋白.它具有光致色变和光驱动质子泵功能,其原初光异构化过程极其迅速,可在430fs内完成.由于菌紫质具有一系列独特的光电和光学特性,如对光强的微分响应,高的空间分辨率,高的光灵敏度,高循环次数等,使得它在光电探测,仿视觉系统,人工神经网络,非线性光学及光学信息记录和处理方面有很多重要应用.利用超短脉冲激光技术,高时间分辨光谱学技术及高速取样探测技术,对菌紫质的光循环,原初光异构化,激发态动力学,质子泵机制等方面的研究已取得了许多有意义的结果.     

从基因组到多样性

<正>通过两年多的努力,"基因组与生物多样性"专刊终于与大家见面了。作为组织者之一,我是既兴奋又紧张:兴奋的是这些文章的境界和水平都是相当高的,达到或超过了最初的预期;紧张的是这些文章似乎还不足以涵盖这个主题的方方面面,有些遗憾。尽管如此,我还是非常感谢主编和编辑部几位编辑的大力支持,感谢各位作者的慷慨赐稿,感谢各位责任编委、审稿人和编辑的认真把关。此外,为了让大家对这个专刊有更多的了解,我把我们对     

"骨骼肌"一节的教改尝试

1　教材分析1 .1　教学目的　理解骨骼肌的结构和生理特性 ;理解骨骼肌在运动中的协作关系 ;了解体育锻炼对骨骼肌的影响。1 .2　重点、难点分析　重点——骨骼肌的生理特性 ,教材安排通过神经肌肉演示实验突出重点。难点——体内骨骼肌所受刺激来自于神经传导的兴奋 ,教材采用文字表述。1 .3　本节课的特点　本节中肌肉结构的内容 ,若用肌肉的显微装片组织学生观察 ,不能很好地说明其结构特点。肌肉生理特性内容中 ,神经肌肉标本的制作技术难度较大、费时 ,也很难开展学生的分组实验 ,主要依靠教师的讲解和演示来完成。2　教改内容2 .1　演…