乙脑/登革4型嵌合病毒的构建及其小鼠神经毒力测定

目的构建以乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)疫苗株SA14-14-2为基因骨架的乙脑/登革4型嵌合病毒,并分析该嵌合病毒对小鼠的神经毒力。方法通过重叠PCR方法扩增含有登革病毒4型(DENV-4)H241株pr ME基因序列和乙型脑炎病毒疫苗株SA14-14-2的NS1蛋白前177个核苷酸的融合片段,用Nar I和Bgl II双酶切后替换乙型脑炎病毒疫苗株SA14-14-2全长克隆中的相应区域,构建成乙脑/登革4型嵌合全长克隆,通过体外转录和转染BHK21细胞获得嵌合病毒(JEV/DENV-4 chimeric virus,JD4)。通过测定嵌合病毒JD4和2个母本株JEV SA14-14-2株及DENV-4 H241株蚀斑大小、小鼠脑内神经毒力和皮下感染入脑能力、乳鼠脑内神经毒力,比较JD4和母本株之间的差异。通过将JD4在原代地鼠肾(primary hamster kidney,PHK)细胞传代30次,分析传代后嵌合病毒的神经毒力是否减弱及减弱的程度。结果测序结果表明,构建的嵌合病毒JD4基因组序列和预期一致,没有产生新的位点突变。JD4蚀斑较SA14-14-2明显偏小,但和DENV-4 H241株没有明显区别。JD4对3周龄小鼠具有较强的脑内神经毒力,和母本株DENV-4 H241没有差异,对小鼠没有神经侵袭力。乳鼠实验结果表明,嵌合病毒JD4脑内神经毒力虽然略低于母本株DENV-4 H241,但两者之间没有明显差异,都明显强于乙脑疫苗株SA14-14-2。在PHK细胞传代30次后,小鼠神经毒力虽然有所减低,但并不明显。结论成功构建了嵌合病毒JD4,通过测定并比较JD4与母本株的蚀斑特征、小鼠及乳鼠神经毒力等试验,为分析登革疫苗候选株安全性研究奠定了基础。     

非标记表面增强拉曼光谱在DNA检测中的应用

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种超灵敏的生化分析技术,已经被广泛运用于细胞、核酸、蛋白质等生物分子的检测,在生物医学领域表现出了巨大的应用潜力。近年来,将表面增强拉曼光谱技术应用于遗传物质DNA的精准检测,引起了人们广泛的关注。本文简要叙述了表面增强拉曼光谱技术的基本原理及其在DNA检测中的优势,主要介绍了非标记的DNA-SERS检测应用进展,其中包括本项目组的相关工作。研究表明,非标记DNA-SERS技术有望成为一种快速、准确的临床诊断方式。     

一种融合抗体ScFv-Fc通用表达载体的构建

为了构建一个可供自由替换的ScFv区,表达人小分子融合抗体ScFv-Fc的通用载体,利用RT-PCR技术扩增人抗体IgG1的Fc片段克隆至毕赤酵母表达载体pPICZα,将一段人工合成的互补寡核苷酸链插入重组载体pPICZα/Fc中Fc区的上游,引入2个可供小分子抗体ScFv-Fc的ScFv区自由替换的限制性酶切位点。分别扩增人抗狂犬病毒以及抗乙型肝炎表面抗原的ScFv片段,克隆至已构建的通用载体pPICZα/Fc,在毕赤酵母中诱导表达。进一步在1L条件下对活性抗体进行发酵,并利用protein A亲和层析柱进行纯化。应用酵母基因组PCR、ELISA、Western blotting、活性检测等试验对此小分子抗体的表达进行生物学及免疫学分析。结果表明具有狂犬病毒抗原结合活性以及乙肝表面抗原结合活性的人源抗体分子均获得成功表达,1L发酵条件下表达量达到20~30mg/L, protein A亲和层析纯化后纯度＞95%。研究构建了可用于功能性抗体分子ScFv-Fc筛选和表达的通用载体并对其发酵、纯化条件进行了摸索,为重组抗体分子诊断、治疗试剂的开发以及抗体的人源化奠定了物质基础。     

太空飞行后秀丽隐杆线虫肌相关基因和蛋白质变化

太空飞行所致的肌萎缩和重力感知的分子机制至今尚不清楚．研究太空飞行对秀丽隐杆线虫（C.elegans）体壁肌细胞结构和功能的影响．经过近15天太空飞行后对其生存率和运动能力进行了观察,并检测了5个重要的肌相关基因的表达和3种蛋白质含量．太空研究是在动物的整体水平进行的,而不是就单个细胞的研究．经历太空飞行后线虫生存率没有明显变化,但运动频率变慢,爬行轨迹也发生了改变,提示线虫运动功能出现障碍,这些数据揭示：微重力下秀丽线虫肌肉发育发生了变化．肌球蛋白A（myosin A）免疫荧光染色观察发现,太空飞行组肌纤维面积缩小,肌细胞致密体（dense－body）荧光亮度下降．这些形态学观察直接提示太空组线虫出现了肌萎缩．但是,肌动蛋白（F-actin）荧光染色显示两组并无明显差别．基因表达水平的分析结果显示,在太空飞行组动物中dys－1表达明显上调,同时hlh－1,myo－3,unc－54和egl—19基因表达下调．抗肌萎缩蛋白（dystrophin,由dys—1编码）是抗肌萎缩蛋白－糖蛋白复合物（DGC）的主要组成成分,而该复合物在微重力下增多,提示肌细胞是为了接受更多的力学刺激以维持细胞内外的力学平衡,所以该复合物在肌细胞的重力感知中起关键作用．基因hlh－1,myo－3,unc－54和egl－19表达下调,说明它们分别从结构和功能两个途径促进了微重力性肌萎缩的发生．最后,Western blot结果提示,太空组线虫体壁肌内肌球蛋白A减少,进一步确证了太空飞行中线虫有肌萎缩发生．     

土壤紧实胁迫对黄瓜根系生长及氮代谢的影响

用容重分别为1.25 g·cm-3(疏松土壤,对照)和1.55 g·cm-3(紧实土壤)的土壤进行盆栽试验,研究了土壤紧实胁迫对‘津春4号’黄瓜不同生育期根系生长、呼吸速率、活力及氮代谢的影响.结果表明:在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜不同生育期根系总长度、表面积、分根数和根尖数均显著下降,根系的伸长生长及侧根的发生受到显著抑制,而根系的加粗生长得到激发,平均直径显著增加;根系活力和根系呼吸速率显著下降;根系中的NO3-、游离氨基酸和可溶性蛋白含量大幅下降,硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性显著降低,NH4+含量显著增加.说明在土壤紧实胁迫条件下黄瓜根系对硝态氮的吸收量减少,氨同化作用受到抑制,氮代谢显著受阻.     

黄瓜叶片衰老过程中抗坏血酸含量与生理指标关系的研究

研究了黄瓜叶片衰老过程中抗坏血酸(ASA)含量及相关生理指标的变化,进一步分析了ASA与各相关生理指标之间的关系。结果显示,随着叶片逐渐衰老,丙二醛(MDA)含量、相对电导率(REC)及过氧化物酶(POD)活性显著升高;光合色素、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)活性及ASA含量显著降低;ASA与MDA含量、REC、POD活性之间呈显著负相关关系,ASA与CAT及SOD活性之间呈显著正相关关系。研究表明,ASA对减缓叶片衰老有重要作用。     

高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

以黄瓜品种‘津春4号’为试材,用叶面喷施的方法,研究了高温胁迫条件下外源褪黑素(melatonin,MT)对黄瓜幼苗活性氧（ROS）代谢的影响.结果表明：外源MT能显著降低高温胁迫下黄瓜叶片超氧阴离子自由基（O₂^-.）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、电解质漏渗率（relative electric conductivity, REC）及丙二醛(MDA)含量,增强黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,提高抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）及可溶性蛋白质含量.说明MT预处理能抑制高温胁迫条件下黄瓜幼苗体内ROS的产生,提高抗氧化酶系的活性及抗氧化物质的含量,降低膜质过氧化水平,保护脂膜的完整性,减少电解质的外渗,减轻高温胁迫对幼苗造成的伤害,提高幼苗抗高温胁迫的能力.     

表达vgb的糖多孢红霉菌载体构建与活性鉴定

目的为了在糖多孢红霉菌(Sac.erythraea)中表达透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因(vgb),发挥其在贫氧环境下与氧结合形成氧合态,而改变限氧时细胞原有的代谢方式,将vgb克隆于糖多孢红霉菌表达载体中。方法利用PCR技术克隆vgb,利用基因重组技术构建含有vgb的重组糖多孢红霉菌表达质粒,电穿孔法将vgb转化置糖多孢红霉菌中,鉴定采用SDS-PAGE电泳。vgb在重组糖多孢红霉菌表达产物的生物活性检测用Western blotting分析表示。结果克隆了含有vgb的重组糖多孢红霉菌表达质粒(pBlueV),分子量6.033 kb,筛选了重组糖多孢红霉菌株,重组菌株表达的血红蛋白能与1∶300的VHb抗体呈显色反应。结论vgb在糖多孢红霉菌中获得了表达,这对继续研究生产红霉素的工程菌改造,解决工业发酵工程菌高密度培养具有良好的应用前景。     

基于光谱技术的产前检测方法研究进展

优生优育是我们重要的国策。自二胎政策颁布以来,高龄产妇数量呈现明显上升的趋势,先天性畸形儿的发生几率变大。传统的产前检测方法存在较高流产风险、灵敏度低、耗时等问题,探寻一种无损快捷、经济灵敏的产前检测方法至关重要。本文首先介绍了常见的胎儿出生缺陷及当前临床常见的产前检测方法的优缺点,重点综述了光谱技术的特点及其在产前检测中的应用。其中包括光谱核型、实时荧光定量PCR、SNP等位基因位点分析等利用荧光光谱分析方法和拉曼光谱在产前检测中的应用情况。特别阐述了表面增强拉曼光谱SERS在生物检测中的优势,最后总结并展望了SERS光谱在产前检测的应用。