敦煌莫高窟第98窟壁画表面菌斑的群落结构分析

【目的】确定第98窟壁画表面白色污染物内微生物微观特征, 分析其群落组成、结构特点及诱发壁画病害微生物产生的因素, 为石窟寺保护和旅游管理提供建议。【方法】利用无菌手术刀收集壁画表面白色污染物样品; 利用扫描电子显微镜(SEM)分析样品中微生物体微观形貌; 通过提取样品总DNA、扩增细菌16S rDNA、构建克隆文库、测序和系统发生关系分析等技术研究壁画微生物群落组成与结构特点。【结果】壁画白色污染物中存在大量具有微生物特征的结构体, 形态多呈短杆状和卵圆形, 大小在 (3.0?5.5)?μm×(1.5?2.5) μm之间。共得到克隆文库序列111条, 主要为变形菌门γ-变形菌亚门肠杆菌科(Enterobacteriaceae)与假单孢菌科(Pseudomonadaceae)成员。群落组成和结构分析表明所得序列主要隶属于肠杆菌属(Enterobacter)、埃希菌属(Escherichia)、固氮菌属(Azotobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)和克雷伯菌属(Klebsiella); 埃希菌属和肠杆菌属为优势属, 分别占克隆文库中总序列的46.8%和35.1%, 二者在自然界分布广泛, 大多属于人类致病菌。【结论】莫高窟第98窟壁画表面白色污染物主要为病害细菌生长所形成的菌斑群落集成。变形菌门在壁画细菌克隆文库中占绝对优势, 壁画病害微生物的出现和蔓延可能与该洞窟之前长期旅游开放存在一定关联。     

生物多样性信息学:一个正在兴起的新方向及其关键技术

生物多样性科学和生物信息学是生命科学中两个极为重要也是十分活跃的交叉学科,生物多样性信息学则是目前正在兴起的一个新方向,基发展必将进一步深化信息技术在生物多样性研究中的应用。本文简要介绍了国内外该领域的主要目标与进展,讨论了有关的关键技术（如数据库间的互操作与数字图书馆）,并列出了两个原型系统（Ｓｐｅｃｉｅｓ２０００和ＧＢＩＦ）和其他相关系统的网址。     

中国海南岛人恶性疟原虫基因文库的构建及环子孢子蛋白基因的筛选

本文介绍了以噬菌体λEMBL3为载体的中国海南岛人恶性疟原虫FCC1/HN分离株基因文库的构建。所得重组体的数目为3.3×10~4pfu,其相当于构建完整基因库理论计算值的6倍。作者以人工合成的巴西株恶性疟环子孢子蛋白基因重复序列区的24-mer寡核苷酸(AATGCAAACCCAAATGCAAACCCA)作探针,进行噬斑原位杂交,筛得三株阳性克隆。对其一重组体进行酶谱分析和Southern印迹实验,环子孢子蛋白基因被定位于HindⅢ和BamHI联合降解后所得的的4kb大小的片段上。     

人白细胞介素6cDNA克隆的分离与鉴定

我们从重组的人α干扰素处理的单层HeLa细胞常规提取Poly(A)~+RNA作为逆转录合成cDNA第一链之模板,用引物-适配接头法在噬菌质粒pTz19R中构建cDNA文库。以~(32)p-标记的480bpIL-6cDNA片段作探针进行菌落原位及狭缝印迹杂交,筛选出6个阳性克隆。其中两个克隆并用限制酶切分析及DNA序列测定做进一步鉴定。结果证明,一个克隆的cDNA片段长1.3kb,含有人白介素6全长编码区;另一个的cDNA插入片段为0.9kb,缺乏信号肽及成熟IL-6N端30个残基的编码序列。     

噬菌体短肽库的构建及其随机短肽的多样性

噬菌体短肽库是将随机合成的寡核苷酸序列通过与单链噬菌体外壳蛋白基因融合,从而将随机短肽表达于噬菌体的表面。将体外随机化学合成的寡聚核苷酸序列重组到单价噬菌体表达载体,构建了噬菌体短肽库,证明其库容为２×１０￣７集落形成单位（ｃｆｕ）,重组率为９３％。同时将１１个随机克隆进行序列测定,证实其寡聚核苷酸序列和氨基酸的分布几乎是完全随机的,其多样性可以满足特异性短肽筛选的要求。     

日本通草蛉cDNA文库构建及部分ESTs分析

本研究以日本通草蛉Chrysoperla nipponensis (Okamoto)为材料,采用Oligo(dT)引物定向克隆构建cDNA文库并进行EST序列测定,旨在以基因库的形式进行种质资源的保存,为其遗传改良奠定基础,并为探讨其分类地位提供分子依据。对该文库质量分析表明：库容量为1.0×10⁶,重组率为80.0％,平均插入片段为512 bp。测序后最终成功得到323条表达序列标签（expressed sequence tags,ESTs）序列,经Phrap程序聚类拼接后得到236条单基因簇（unigene）,包括86个重叠群（congtigs）和150个单拷贝（singlets）。使用NCBI中的BlastN和BlastX程序对236条ESTs进行本地化搜索,BlastN的结果表明：180条ESTs（76.3%）没有注解,56条ESTs（23.7%）与GenBank上公布的序列有较高的同源性,其中一条序列被确定为该种的16S rRNA基因,利用MEGA软件构建了基于该16S rRNA序列草蛉科的系统发育树,结果显示通草蛉属Chrysoperla与叉草蛉属Dichochrysa、玛草蛉属Mallada、草蛉属Chrysopa的亲缘关系比较近,这与传统分类相吻合。BlastX的比对结果为197条ESTs（83.5%）有功能注解,39条ESTs（16.5%）无注解或score值小于100。使用GO(gene ontology)数据库对236条ESTs序列进行功能注释,结果表明：142条ESTs（59.7％）有注解,并表达出40多种基因产物。     

一种用于穿透多肽筛选的随机文库的构建及筛选

以增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescence protein, EGFP)为示踪物,在pET-14b载体上构建编码12个氨基酸的随机多肽表达文库.建立一种简便、经济、有效的文库筛选方法,从所构建的文库中筛选出细胞穿透多肽（cell-penetrating peptide, CPP）. 采用点突变技术,首先在pET-14b载体多克隆位点NdeⅠ和XhoⅠ之间加入4个限制性内切酶位点,随后在BamH Ⅰ位点后加入三联终止密码子,接着再利用亚克隆的方法在Kpn Ⅰ 和XhoⅠ之间插入EGFP,形成一个新的用于原核表达示踪蛋白的载体pET-14bMCStop/EGFP.最后再利用点突变技术在上述构建的示踪载体的多克隆位点XhoⅠ和BamH Ⅰ之间插入36个随机碱基序列.以His-Tat-EGFP作为工具建立有效的筛选方法,利用这种方法对文库进行筛选. 酶切和测序表明,示踪载体的构建是正确的,且在大肠杆菌中可有效地表达出His标记的EGFP.在示踪载体的基础上构建的随机多肽文库至少包含了10⁵个独立克隆,其中90%以上的克隆插入的随机片段都是36个碱基.建立的筛选方法是可行的,并用此方法进行了初步的筛选.     

面向药物发现和精准医疗的基因表达谱分析

作为功能基因组学中重要的组成部分,基因表达谱在生物学、医学和药物研发等多个领域发挥着重要作用.特别是随着精准医疗概念的提出,整合多组学数据用于个性化医疗是未来的发展趋势.本文从基因表达谱的基本概念出发,重点介绍面向药物发现的基因表达谱分析方法,即基于关联图谱的方法、基于基因调控网络的方法和基于多组学数据整合的方法.系统整理了各种方法的研究进展,特别是在抗癌药物研发领域的最新进展,为利用基因表达谱数据进行药物研发提供方法借鉴.     

基于克隆文库法研究古尔班通古特沙漠蓝藻多样性

该研究采用克隆文库法研究古尔班通古特沙漠藻类生物结皮中蓝藻多样性及分布。在古尔班通古特沙漠不同区域采集10份藻类结皮代表性土样,分别构建古尔班通古特沙漠蓝藻16S rRNA和psbA基因克隆文库,并进行系统发育分析,对蓝藻多样性和丰度与环境因子进行关联分析,研究蓝藻分布特点及影响因子。结果显示:(1)16S rRNA基因系统发育树中包括具有明确分类地位的蓝藻有6科10属(占总克隆文库的94.85%)和一个未分类蓝藻属,其中颤藻属(Oscillatoria)和微鞘藻属(Microcoleus)分别占克隆文库的42.54%和37.16%,为古尔班通古特沙漠蓝藻优势属;psbA基因系统发育树中仅鉴定有蓝藻类群4科4属,但优势属与前者结果一致。(2)10个样点藻类结皮中所含蓝藻种类不尽相同,但每个采样点都出现颤藻属和微鞘藻属,证明这二者是古尔班通古特沙漠藻类结皮中的优势属;且样点Gur2和Gur17中蓝藻种类较多,Gur3、Gur5和Gur9中种类较少,但Gur2、Gur3、Gur5和Gur17相对地理位置较近,表明地理位置不是影响蓝藻分布的主要因素。(3)RDA(Redundancy analysis)分析结果显示,微生物量氮(MBN)和土壤有机碳(SOC)对蓝藻多样性影响程度最大,其次是硝态氮(NO~-_3-N)、微生物量碳(MBC),全磷(TP)和全钾(TK)对其影响程度最小。研究表明,古尔班通古特沙漠不同区域沙漠蓝藻多样性和土壤理化性质具有空间异质性,综合分析可得沙漠中南部藻类结皮土壤营养最为丰富,蓝藻多样性较高,而东部和西部土壤营养较为贫瘠,蓝藻丰富度和多样性较低。     

苯胺双加氧酶基因的克隆与序列分析

通过设计苯胺双加氧酶基因特异引物,以苯胺降解菌株ANA5基因组DNA为模板,PCR扩增出目的基因片断。然后利用粘粒pLAFR3作为载体,以E．coliEPI100作为受体,构建了菌株ANA5的基因组粘粒文库。以PCR扩增产物作为探针,通过菌落原位杂交筛选得到两个阳性克隆,经Southern杂交及亚克隆测序分析,初步确认克隆到苯胺双加氧酶基因。同时完成了苯胺双加氧酶基因atdA3A4A5序列的测定,并对其核苷酸及其推导的氨基酸序列进行分析,结果表明克隆到的苯胺双加氧酶基因与GenBank报道的基因有一定的差异,同时体现了该基因在进化上的保守性。