重组大肠杆菌高密度发酵研究进展

重组大肠杆菌的高密度发酵是提高基因工程产品产量的一个非常有铲的手段,是现代发酵工程研究的一个热点。本文就高密度发酵中影响重组大肠杆菌发酵产率的几个因素,包括宿主菌、培养基、培养条件、补料方法以及高密度发酵过程中存在的问题和对策加以讨论,着重探讨了高密度下大肠杆菌产生的有害代副产物－－乙酸的产生机制、抑制作用机理,以及控制乙酸机累的技术方法。     

大豆低聚糖对肠道菌群结构调节的研究

目的 :对山松牌大豆低聚糖对肠道菌群调节的效果进行研究。方法 :通过动物实验和人体试验。结果 :山松牌大豆低聚糖能增殖体内乳杆菌和双歧杆菌数量 ;在较高剂量时 ,能使体内的肠球菌和肠杆菌增殖。采用B/E值 (即双歧杆菌和肠杆菌的比值 )作为指标进行分析发现 ,该制品在低剂量时能更好地优化肠道菌群结构。结论 :大豆低聚糖对肠道菌有较好的调节效果     

基因组编辑对酿酒酵母DNA的损伤作用及修复响应

【目的】为了研究基因组编辑工具CRISPR/Cas9和CRISPR/Cpf1所产生的DNA双链断裂(DNA doublestrandbreak,DSB)对酿酒酵母DNA的损伤作用及修复响应情况,对比化学物质甲基磺酸甲酯(methyl methanesulfonate,MMS)对酿酒酵母基因组DNA的损伤和修复,阐明编辑细胞在细胞水平和转录水平上的变化。【方法】起始细胞分为两种情况,包括未进行细胞周期同步化和被α-因子同步化细胞周期至G0/G1期。检测CRISPR/Cas9和CRISPR/Cpf1处理后编辑细胞的生长情况。利用流式细胞术检测编辑细胞的细胞周期延滞的情况。利用荧光定量PCR检测编辑细胞和MMS处理细胞后DNA损伤响应关键基因转录表达水平的变化情况。【结果】起始细胞无论是未同步化还是同步化,其生长均受到基因组编辑抑制,细胞存活率降低,细胞周期被滞留在G2/M期,而MMS处理导致细胞周期S期的滞留。此外,随编辑时间的延长,突变率增加,细胞存活率降低。CRISPR/Cpf1编辑细胞的突变率和存活率均低于CRISPR/Cas9,由此可见,CRISPR/Cpf1对细胞的损伤强度高于CRISPR/Cas9。两种编辑均诱导酵母DNA损伤响应关键基因RNR3及HUG1转录水平显著上调,并且CRISPR/Cpf1介导的上调幅度大于CRISPR/Cas9,但两者均低于MMS的处理。【结论】本研究解析了CRISPR/Cas9和CRISPR/Cpf1介导的基因组编辑在细胞水平和转录水平上对DNA损伤作用及修复响应,初步揭示了酿酒酵母应对不同类型的DSB损伤时响应程度的差异,为提高基因组编辑工具的编辑能力和评估基因编辑安全性提供了重要依据。     

好氧反硝化微生物学机理与应用研究进展

近年来,关于好氧反硝化过程的研究主要集中在三个方面:分别是好氧反硝化菌株的分离和脱氮性能表征,好氧反硝化微生物的应用潜力分析,以及好氧反硝化过程的机理研究。好氧反硝化菌株分布范围广泛,可从多种环境中分离得到,种属以Pseudomonas sp.、Alcaligenes sp.和Paracoccus sp.为主。好氧反硝化菌株及菌群在实验室条件下表现出优良的耐冷、耐盐特性,并具有可降解毒性有机物及N_2O减排的潜力。关于好氧反硝化过程的机理研究表明,虽然硝酸盐作为电子受体的竞争力比氧气弱,但反硝化作为辅助电子传递途径,可提高产能效率,防止NAD(P)H的过量积累。因此,硝酸盐可与氧气同时参与微生物的新陈代谢,即发生好氧反硝化现象。未来除了继续分离更新更好的好氧反硝化菌株外,应加强对好氧反硝化机理及实际生物强化方面的研究。     

几种影响N-甲基-N-亚硝基脲诱导向日葵叶绿体基因突变的生理因素

用诱变剂N 甲基 N 亚硝基脲 (NMU)诱变向日葵种子时 ,温度、2 ,4 二硝基苯酚 (DNF)、利福平 (R)、KT、硝酸铵(AA)、二氨基苯甲酸 (DABA)和处理时间都会影响NMU对向日葵叶绿体的突变诱导效果。突变诱导的最佳温度为 15℃ ,2 ,4 二硝基苯酚、利福平、硝酸铵和二氨基苯甲酸明显降低花叶植株的频率 ,而KT则增加叶绿体突变的频率 ,在 0 .0 15 %KT作用下 ,叶绿体突变频率由 (8.5± 2 .9) %提高到 (2 5 .0± 4 .2 ) %。咖啡因 (COF)对诱导叶绿体突变没有任何作用。     

长双歧杆菌NCC2705葡萄糖与果糖代谢的比较蛋白质组学

为揭示长双歧杆菌NCC2705 (Bifidobacterium longum NCC2705)果糖代谢途径, 建立其果糖发酵模型。以本实验室前期构建的长双歧杆菌NCC2705菌株蛋白质参考图谱为基础, 进行了果糖和葡萄糖生长的菌体比较蛋白质组学研究, 利用MALDI-TOF和ESI-MS/MS鉴定差异蛋白, 进一步通过半定量RT-PCR验证二者显著差异表达蛋白。果糖生长的菌体蛋白中鉴定到了所有葡萄糖降解途径中的酶和蛋白质, 另外鉴定到3倍以上差异蛋白点9个, 其对应的5个蛋白在果糖发酵中上调。半定量RT-PCR验证显著差异蛋白, 显示在果糖发酵中具有高水平表达是ABC 转运系统的果糖特异性-结合蛋白BL0033和ATP结合蛋白BL0034。果糖的发酵时间和浓度梯度试验显示诱导时间越长、浓度越高, BL0033的表达量越高。第一, 比较蛋白谱证明果糖和葡萄糖以相同途径降解。第二, BL0033的表达是受果糖诱导的, 果糖的吸收可能是通过一个特殊的转运系统, 即ABC转运系统将果糖从胞外转运到胞内, 其中BL0033和BL0034共同作为系统元件扮演了重要角色。     

曲古霉素A抑制肺癌细胞增殖的分子机制

目的:探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古霉素A(trichostatin A,TSA)对人非小细胞肺癌(NSCLC)A549细胞增殖抑制作用及机制.方法:以不同剂量TSA(0.1μM,0.5pM和1μM)处理A549细胞.MTT法检测细胞增殖情况,碘化丙啶(PI)染色结合流式细胞仪检测细胞周期,Westem blot法检测P21蛋白表达,流式细胞仪检测细胞线粒体膜电位和细胞凋亡.结果:TSA剂量依赖性抑制肺癌A549细胞增殖,表现为细胞周期阻滞于G2/M期,同时P21蛋白表达增高;此外,TSA还可以剂量依赖性的促进A549细胞凋亡,伴有线粒体膜电位下降.结论:TSA促进NSCLCA549细胞周期阻滞和凋亡,从而抑制其增殖.     

紫茎泽兰叶片水浸液对蚕豆的化感效应

外来入侵植物可以通过淋溶、自然挥发、根系分泌和植株凋落物分解等途径向周围环境释放化感物质,抑制伴生植物的生长、发育。该研究以不同浓度紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)叶片水浸液处理蚕豆(Vicia faba)种子,研究紫茎泽兰叶片水浸液对蚕豆根尖细胞微核、染色体畸变、细胞凋亡、蚕豆幼苗叶片叶绿素和N含量、光合生理特性、生物量的影响。结果表明:(1)紫茎泽兰叶片水浸液处理显著抑制蚕豆根尖的伸长和细胞的有丝分裂,并诱导蚕豆根尖细胞染色体畸变和细胞微核的产生,有丝分裂指数随着叶片水浸液浓度增加而减小,根尖细胞微核率随叶片水浸液浓度增加而增大,高浓度叶片水浸液处理对蚕豆根尖细胞的凋亡及坏死有明显影响。(2)紫茎泽兰叶片水浸液处理引起蚕豆幼苗叶片的叶绿素和N含量显著降低,并导致蚕豆幼苗最大净光合速率和生物量的显著下降。总之,紫茎泽兰叶片水浸液可能引起蚕豆根尖的氧化损伤和抑制根尖的伸长,且叶片水浸液的抑制作用呈现一定的剂量效应。紫茎泽兰叶片水浸液对蚕豆根尖的损伤和抑制作用可能影响了植株对氮素的吸收,进而对蚕豆幼苗光合生理表现以及生物量积累产生显著负面效应。     

过氧亚硝基阴离子通过JAK/STAT信号途径促进系膜细胞纤连蛋白的合成

氧化应激是糖尿病肾病的重要发病机制之一。过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite,ONOO–)是参与氧化应激损伤的重要成员,与糖尿病及其并发症密切相关。该文观察高糖环境下ONOO–对系膜细胞合成纤连蛋白(fibronectin,FN)的影响,并探讨其作用机制。实验中,人肾小球系膜细胞分为4组:正常对照组、高糖组、高糖+尿酸组及高糖+AG490组。培养12,24,48 h后收集细胞及其上清液、并提取细胞总蛋白。采用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测细胞上清液中FN的含量,采用免疫细胞化学和Western blot检测NT总蛋白(ONOO–生成的生物标志物)、p-JAK2及p-STAT3蛋白的表达。结果显示,与同期正常组相比,高糖组NT总蛋白、p-JAK2及p-STAT3的表达及FN含量明显增高(P<0.05),并且随着时间的延长表达逐渐增多,以48 h组最为显著;高糖+尿酸组,NT、p-JAK2、p-STAT3及FN较高糖组明显减少(P<0.05);高糖+AG490组,p-JAK2、p-STAT3及FN较高糖组明显减少(P<0.05),但NT表达与高糖组差异无统计学意义(P>0.05)。由此可见,高糖环境下系膜细胞中存在ONOO–的过量表达,ONOO–通过JAK/STAT信号途径促进系膜细胞FN的合成。