Structural and Functional Characterization of Acinetobacter baumannii Nucleoside Diphosphate Kinase

近年来,鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)在医院里越来越受到人们的关注,尤其是在重症监护病房(ICUs)．它以强大的多重耐药性(multiresistance)而闻名．核苷二磷酸激酶(nucleoside diphosphate kinase,NDK)是一种进化上非常保守的酶,它能催化核苷之间磷酸基团的转移．我们解析了鲍曼不动杆菌NDK野生型和C端氨基酸残基Arg141-Thr142-Arg143(RTR)截短突变体的结构．通过和黄色黏菌(Myxococcus xanthus)NDK的三维结构进行比较,推断鲍曼不动杆菌NDK的催化机制和黄色黏菌类似．通过激酶活性实验和圆二色谱实验,发现鲍曼不动杆菌NDK E28A突变体二级结构发生了改变,从而导致蛋白催化活性降低,说明Glu28是鲍曼不动杆菌NDK结构中非常关键的氨基酸残基．鲍曼不动杆菌NDK C端RTR截短突变体显示出催化活性极大的降低,这可能与C端RTR残基介导的二体间相互作用有关．虽然RTR截短突变体中的Lys33伸向了和野生型中不同的方向,和Val15产生相互作用弥补了一部分因为RTR截短丢失的相互作用,维持了RTR截短突变体和野生型类似的结构．但是,Lys33产生的相互作用依然太弱,不足以维持蛋白在催化的动态过程中整体结构的高效转换．我们解析的鲍曼不动杆菌NDK晶体高分辨率结构将有助于科学家设计针对鲍曼不动杆菌的药物．     

香蒲对不同浓度Pb~(2+)胁迫的生理应答及其细胞超微结构变化

通过室内水培试验,研究了不同浓度Pb2+(0、0.25、0.50、1.00和2.00mmol·L-1)胁迫对东方香蒲根和叶中Pb含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性以及亚细胞结构的影响。结果显示:(1)随着外源Pb2+浓度的增加,Pb在香蒲根和叶中的积累量均显著高于对照,且Pb在根中的含量明显高于叶中,并与外源Pb2+浓度呈显著正相关关系。(2)香蒲叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量随着外源Pb2+浓度的增加呈先升后降趋势,均在处理浓度为0.50mmol·L-1时达到峰值。(3)胁迫处理叶片的MDA含量与对照相比变化不显著,但根中MDA含量呈显著下降趋势。(4)叶片中SOD活性在1.00mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后下降,但始终高于对照,CAT和POD活性则均低于对照组;根中SOD活性除1.00mmol·L-1 Pb2+处理组外均显著低于对照组,CAT和POD活性分别在0.25和0.50mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后随处理Pb2+浓度升高而下降。(5)电镜观察发现,Pb2+胁迫使香蒲叶细胞中叶绿体被膜破裂,类囊体膨胀、破损;根和叶细胞中的线粒体被膜均破裂、内腔空泡化,细胞核核膜破损、核仁消失、染色质凝集。研究表明,Pb2+胁迫致使东方香蒲根、叶生理代谢失衡,亚细胞结构出现不可逆的损伤,这为从分子水平研究Pb2+作用的具体机理以及香蒲在重金属污染修复中的应用提供了依据。     

干热河谷乡土树种叶绿素荧光特征对水分胁迫的响应

以干热河谷地区典型乡土树种清香木为试验材料,采用快速植物效率分析仪(PEA),对土壤相对含水量为50%(C_1)、30%(C_2)、20%(C_3)、10%(C_4)、5%(C_5)5种处理下清香木的光系统Ⅱ快速叶绿素荧光诱导动力学参数进行测定,探讨清香木快速叶绿素荧光诱导曲线在不同水分处理下的变化机制。结果表明:(1)清香木经水分胁迫处理后,放氧复合体受到了不同程度的损害,光合电子传递链中Q_A~-大量积累,电子传递能力和量子产额逐渐降低。(2)随着土壤相对含水量的逐渐降低,清香木ABS/CS、TR_o/CS、RC/CS、DI_o/CS均在C_3处理下降到了最低值,而此时ABS/RC、ET_o/RC、DI_o/RC、M_o均达到最大值,V_j在C_2处理下达到了最大值,而此时Ψ_o、ΨE_o、ET_o/CS均降至最低值,ET_o/RC却一直增加。(3)清香木光合性能指数PI_(ABS)对水分胁迫的敏感性比F_v/F_m(φp_o)更强。研究认为,清香木在30%土壤水分处理下已经启动了相应的自我防御机制,质体醌Q_A被还原的速率均减慢,电子在传递过程中受阻;在20%土壤水分处理下天线系统发生了一定程度的降解或者损坏,导致光能的吸收降低,同时将过多的激发能及时散失,减少了活性氧对反应中心造成的伤害;在10%土壤水分处理下,清香木的自我防御机制得以解除,光合作用效率进一步提高。说明清香木的生理状况在水分过多或者过少条件下都会受到明显影响,其健康生长的理论土壤相对含水量应保持在10%左右,清香木能够适应干旱的环境。     

线叶嵩草草地群落构成及种间关联分析

以线叶嵩草群落和退化的线叶嵩草群落为对象,采用方差比率法分析群落总体关联性;基于2×2列联表及植物种重要值,运用χ2检验和Jaccard指数及Spearman秩相关分析,探讨了群落构成、植物种间关系及群落演替的阶段。结果表明:(1)2个群落物种组成差异小;(2)群落总体关联性均为显著负相关,群落种间关系整体上比较紧密;(3)群落内多数物种间联结性较弱,独立性较强,呈正相关和负相关的种对数约各占一半。研究认为,2个线叶嵩草群落均处于不稳定阶段。     

上海市近地面CO2浓度及其与下垫面特征的定量关系

城市化所带来的土地利用变化和化石燃料燃烧对全球碳循环和气候变化产生了深远影响.明确城市区域CO₂浓度的空间变化特征,对于认识和控制温室气体排放、减少人类活动对全球气候变化的影响具有重要意义.本研究以高强度人类扰动和快速城市化背景下的上海市为研究对象,于2014年春季利用近红外气体分析仪Li 840A开展近地面CO2浓度样带监测,结合遥感数据获取的城市下垫面特征信息,在明确上海市近地面CO₂浓度空间分布格局的基础上,进一步定量分析其对城市下垫面特征的响应机制.结果表明： 上海市近地面CO₂浓度为(443.4±22.0) μmol·mol^-1,城市中心CO₂浓度比郊区平均高12.5%(52.5 μmol·mol^-1).近地面CO₂浓度空间异质性显著,呈现西北高、西南次之、东南低的趋势,总体表现为随着下垫面城市化水平的降低而降低. 城市下垫面植被覆盖率(C_Veg)是城市近地面CO₂浓度的重要指示因子,两者呈现负相关;不透水层覆盖率(C_ISA)次之,两者呈正相关.CO₂浓度（C_CO2）与C_ISA及C_Veg的相关性(R²)在缓冲距离为5 km时同时达到峰值,三者之间的定量关系可通过建立逐步回归方程表征：C_CO2=0.32C_ISA-0.89C_Veg+445.13 (R²=0.66, P<0.01).
     

枸杞L-半乳糖酸内酯脱氢酶基因的克隆及表达分析

以青海枸杞(Lycium barbarum L.)为模板,采用RT-PCR和RACE技术,克隆枸杞L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶(GLDH)基因序列,命名为LbGLDH。LbGLDH基因全长为2 114bp,包含一个开放读码框1 767bp(编码588个氨基酸)、5′末端序列57bp、3′末端序列290bp。LbGLDH基因核苷酸序列与番茄、马铃薯、烟草GLDH基因具有88%~90%的一致性。LbGLDH编码氨基酸序列包含GLDH蛋白酶具备的FAD-binding-4和ALO结构域。qRT-PCR分析结果显示,在枸杞不同组织中LbGLDH基因的表达、抗坏血酸含量和GLDH活性变化趋势相同,表现为在枸杞的花和果实中表达量最高,成熟叶中表达量最少。推测LbGLDH基因表达促进枸杞果实中抗环血酸含量的积累。     

棉花纤维发育相关基因GhPRP10的克隆及其功能分析

利用电子序列拼接结合RT-PCR技术,从12DPA(开花后天数)棉纤维中克隆到1个编码富含脯氨酸蛋白(PRPs)基因,命名为GhPRP10(登录号KP036633)。GhPRP10基因开放阅读框为684bp,编码228个氨基酸,其中脯氨酸(Pro)含量为34.6%。序列分析发现GhPRP10蛋白具有N端信号肽和富含脯氨酸区域,属于第一类PRPs。实时荧光定量PCR(RT-PCR)结果显示,GhPRP10在棉纤维组织中优势表达,在纤维发育过程中的表达量呈现先升高后降低的趋势,在18DPA纤维中表达量最高。利用Gateway技术构建植物过量表达载体,转入烟草BY-2悬浮细胞,表型观察和细胞长度测量结果显示,转GhPRP10基因细胞比野生型细胞显著增长。根据该基因的组织表达特征和转基因细胞表型分析,推测GhPRP10基因在纤维伸长和次生壁合成过程中发挥作用。     

白芍水提物的抗炎作用及作用机制研究

目的与白芍总苷进行比较,研究白芍水提物的抗炎作用,探讨其抗炎作用的机制。方法采用二甲苯致小鼠耳片肿胀模型和蛋清致大鼠足跖肿胀模型,观察白芍水提物和白芍总苷对急性炎症的抗炎作用。采用琼脂致小鼠肉芽肿模型,观察白芍水提物和白芍总苷对慢性炎症的抗炎作用;通过测定琼脂致小鼠肉芽肿模型血清前列腺素E2(PGE2)水平,蛋清致大鼠足跖肿胀模型肿胀足的一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)及PGE2含量,探究其抗炎作用的部分机制。结果白芍水提物4 g·kg-1、白芍总苷180 mg·kg-1均可显著抑制二甲苯致小鼠耳片肿胀和琼脂肉芽肿(P<0.05),降低琼脂致小鼠肉芽肿模型血清PGE2水平(P<0.05)。白芍水提物2.8 g·kg-1、白芍总苷120 mg·kg-1均可显著抑制蛋清致大鼠足跖肿胀(P<0.05),降低肿胀足的NO、MDA及PGE2含量(P<0.05);白芍水提物和白芍总苷对急、慢性炎症的抑制作用差异无统计学意义(P>0.05)。结论白芍水提物具有一定的抗炎作用,其抗炎机制可能与减少血液和局部组织PGE2水平,减少局部组织NO、MDA含量有关。     

表达丙型肝炎病毒(HCV)截短型NS3与core融合抗原的重组腺病毒疫苗在小鼠中的免疫原性与保护效果分析

为研发安全广谱有效的丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)T细胞疫苗,本研究构建了表达HCV截短型非结构蛋白3(Nonstructural protein 3,NS3)与核心蛋白(core)融合抗原的重组腺病毒疫苗。体外免疫荧光及蛋白印迹实验表明该融合抗原可有效表达;小鼠免疫结果表明该重组腺病毒疫苗除了激发抗原特异的抗体反应外,还可激发较强的针对NS3抗原特异的T细胞免疫应答。该T细胞免疫应答主要表现为IFN-γ+与TNF-α+CD4+T细胞亚群。采用异型(JFH1,2a型)HCV重组痘病毒接种小鼠进行保护效果分析,与对照组相比,表达截短型NS3与core融合抗原的重组腺病毒疫苗2针免疫后可产生明显的交叉免疫保护。本研究为进一步研究HCV免疫保护机制及新型疫苗研制提供了参考。     

北京地区油菜软腐病病原菌的鉴定

摘要:【目的】确定引发北京地区油菜［Brassica campestris L．ssp．chinensis (L.) Makino var． communis Tsen et Lee］软腐病的病原。【方法】结合病原菌形态、BIOLOG 及生理生化、16S rＲNA 基因序列及亚种IGS区特征分析,对从北京大兴和通州区油菜软腐病样中病原菌进行生物学鉴定。【结果】分离的40 个菌株均能引发 油菜软腐病,但分别为胡萝卜果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum) 的2个不同亚种,其中13株为P．carotovorum subsp．carotovorum(Pcc),另27株为P．arotovorum subsp． brasiliensis(Pcb)。接种白菜(Brassica campestris L．ssp．pekinensis)致病力测定分析表明,亚种内、来源相同与16S rRNA基因序列相同的菌株间均存在明显的致病力分化。【结论】Pectobacterium carotovorum subsp．carotovorum和Pectobacterium carotovorum subsp. brasiliensis是引发北京地区油菜软腐病的致病菌,后者为首次报道能引起白菜类蔬菜软腐病的常见致病菌。