浸麻类芽孢杆菌葡甘露聚糖降解酶的异源表达及功能研究

【目的】克隆表达浸麻类芽孢杆菌(Paenibacillus macerans)的葡甘露聚糖降解酶,研究其性质和功能,丰富葡甘露聚糖降解酶资源,了解浸麻类芽孢杆菌降解葡甘露聚糖机制。【方法】检索浸麻类芽孢杆菌的葡甘露聚糖降解酶基因,构建重组菌株,表达纯化重组酶,系统研究其功能及在降解葡甘露聚糖中的作用。【结果】克隆表达了5个葡甘露聚糖降解酶组分。结果显示PmMan1和PmMan2为内切β-甘露聚糖酶,PmGlc1、PmGlc2和PmGlc3为外切β-葡萄糖苷酶。其中PmGlc1只能水解pNPβGlc,PmGlc2能水解二糖和人参皂苷的β-1,6-葡萄糖苷键,而PmGlc3对β-葡萄糖苷键的选择性较为广泛。PmMan1、PmMan2、PmGlc2和PmGlc3能够降解葡甘露寡糖,PmMan1和PmMan2可以降解葡甘露聚糖。共同降解葡甘露聚糖时,PmGlc2和PmGlc3与PmMan2具有协同效应,且PmGlc3与PmMan2的协同作用更为显著。【结论】从浸麻类芽孢杆菌中获得了4种葡甘露聚糖降解酶,阐明了该菌葡甘露聚糖降解酶系成员的作用,丰富了酶资源和理论研究成果的同时,为酶法制备活性葡甘露寡糖提供了有效工具。     

库布齐沙漠东部不同生物结皮发育阶段土壤温室气体通量

以流动沙地为对照,采用时空替代法分析库布齐沙漠东部固定沙地上不同发育阶段生物结皮藻类结皮和地衣结皮土壤温室气体通量特征及其与环境因子之间的关系,研究生物结皮发育对荒漠土壤温室气体通量的影响.结果表明: 荒漠土壤CO₂排放通量大小为地衣结皮(128.5 mg·m^-2·h^-1)>藻结皮(70.2 mg·m^-2·h^-1)>流动沙地(48.2 mg·m^-2·h^-1),CH₄吸收通量大小为地衣结皮(30.4 μg·m^-2·h^-1)>藻结皮(21.2 μg·m^-2·h^-1)>流动沙地(18.2 μg·m^-2·h^-1),N₂O排放通量大小为地衣结皮(6.6 μg·m^-2·h^-1)>藻结皮(5.4 μg·m^-2·h^-1)>流动沙地(2.5 μg·m^-2·h^-1).CO₂排放具有明显的季节变化,生长季显著大于非生长季;CH₄和N₂O季节变化差异不显著,前者生长季吸收大于非生长季,后者非生长季排放大于生长季.土壤有机碳和全氮含量、土壤微生物数量均是影响温室气体通量的重要因素,环境水热因子是影响土壤CO₂排放的关键因子,但CH₄和N₂O通量对水热因子的变化不敏感.随着植被恢复和生物结皮发育,荒漠土壤温室气体累积通量的不断增大导致其百年尺度的全球增温潜势亦显著提高,依次为地衣结皮(1135.7 g CO₂-e·m^-2·a^-1)>藻结皮(626.5 g CO₂-e·m^-2·a^-1) >流动沙地(422.7 g CO₂-e·m^-2·a^-1).     

微生物1,3-1,4-β-葡聚糖酶蛋白质改造及工业应用研究进展

1,3-1,4-β-葡聚糖酶(E.C.3.2.1.73)是一种重要的工业用酶,其可以通过特异性切割毗邻β-1,3-糖苷键的β-1,4-糖苷键将β-葡聚糖或地衣多糖降解为纤维三糖和纤维四糖。微生物β-葡聚糖酶属于糖苷水解酶家族16,其三维结构为卷心蛋糕状的逆向β-片层结构。文中综述了近些年来β-葡聚糖酶在工业上的应用情况及酶蛋白质工程改造的研究进展,并对其研究前景进行了展望。     

荧光假单胞菌抗噬菌体菌株的选育

本实验从荧光假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）ＡＳ—３菌株的不正常发酵液中分离到一种噬菌体,将其命名为ＰＦＡＳ。ＡＳ—３菌株能利用葡萄糖发酵产生Ｄ－异维生素Ｃ的前体物质２－酮基－Ｄ－葡萄糖酸。电镜观察表明ＰＦＡＳ噬菌体呈蝌蚪形,具有直径为６６ｎｍ的六角形头部及长１１７ｎｍ的尾部。通过紫外线诱变及自然选育两种途径,配合简便有效的初筛方法,经多次分离、纯化、复筛最终在摇并发酵试验中获得６株产量稳定地高于对照敏感菌的抗噬菌体菌株,可望用于生产。     

库布齐东段不同植被恢复阶段荒漠生态系统碳氮储量及分配格局

为科学评价植被恢复促进沙漠化逆转对碳氮储量的影响,以流动沙地、半固定沙地、油蒿固定沙地、柠条固定沙地、沙柳固定沙地5个阶段荒漠生态系统为研究对象,采用时空替代法分析植被恢复过程中荒漠生态系统碳氮储量及分配格局。结果表明:不同恢复阶段碳氮储量均表现为:流动沙地(3320.97 kg C/hm~2、346.69 kg N/hm~2)半固定沙地(4371.46 kg C/hm~2、435.95 kg N/hm~2)油蒿固定沙地(6096.50 kg C/hm~2、513.76 kg N/hm~2)柠条固定沙地(9556.80 kg C/hm~2、926.31 kg N/hm~2)沙柳固定沙地(19488.54 kg C/hm~2、982.11 kg N/hm~2)。植被层碳氮储量均呈现随植被恢复逐渐增加的趋势,除流动沙地外,其他阶段碳氮储量均以灌木层为主,占比分别为66.65%—91.41%和52.94%—93.39%,草本和凋落物占比较小。灌木各器官生物量及碳储量分配均为:茎根叶,氮储量分配无明显规律,草本各器官生物量及碳氮储量分配均为地上部分高于地下部分。土壤层是荒漠生态系统碳氮储量的主体,碳储量占比为68.64%—99.62%,氮储量占比为89.26%—99.89%,同样呈现随植被恢复逐渐增加的趋势。碳氮储量随土层加深逐渐降低,具有明显的表层富集特征,且随植被恢复过程富集性显著加强。这说明人工建植促进植被演替实现沙漠化逆转可以显著增强荒漠生态系统的碳氮固存能力。     

神经元特异性烯醇酶和癌胚抗原胶体金免疫层析联合检测

目的：应用双抗夹心胶体金免疫层析方法,实现对神经元特异性烯醇化酶（NSE）和癌胚抗原（CEA）两种肺癌肿瘤标志物的快速联合检测。方法：采用柠檬酸三钠还原法制备20nm胶体金颗粒,并分别对鼠抗NSE、CEA单克隆抗体进行标记,分别与之相配对的另一种单克隆抗体被喷在硝酸纤维素膜（NC膜）上,制成免疫层析检测试条。溶液中的抗原NSE、CEA与金标记抗体结合后沿着硝酸纤维素膜移动,与膜上固定的抗体结合形成肉眼可见的红色线条。结果：该试纸条只与NSE、CEA有特异性反应,与CA125、CYFRA21-1、TPA等肺癌标志物无交叉反应。标准样品中两种抗原的检测灵敏度分别可达到5ng/mL和3ng/mL。结论：胶体金免疫层析技术检测NSE、CEA特异性强、灵敏度高、简便快速,不需特殊仪器设备,有广泛应用价值。     

红茶菌在脑缺血再灌注损伤大鼠模型中的作用研究

摘要 目的：探讨红茶菌在脑缺血再灌注损伤大鼠模型中是否有改善效果。方法：将48只清洁级SD大鼠根据随机数字表法分为假手术组、模型组、红茶菌组、依达拉奉组。红茶菌组术前给予红茶菌液灌胃7天以及再灌注麻醉清醒后追加灌胃1次,依达拉奉组大鼠在再灌注前15 min经腹腔注射依达拉奉,模型组和假手术组给予生理盐水。遵循Zea Longa线栓法阻断大鼠大脑中动脉血流2 h后恢复再灌注24 h 建立MCAO模型,假手术组大鼠仅分离劲总动脉。再灌注24 h后,神经行为学评分评估脑损伤程度;TTC染色观察红茶菌对大鼠脑梗死面积比的影响并用Image J软件测定梗死面积;HE染色后观察大鼠脑组织皮层神经元病理形态学;透射电镜观察大鼠皮层神经元超微结构及线粒体形态。结果：脑缺血再灌注24 h后,对大鼠进行神经行为学评分,红茶菌组神经神经行为学评分为（2.21±0.60）,依达拉奉组神经行为学评分为（2.01±0.66）,均显著低于模型组（2.52±0.52）（P＜0.05）;TTC染色后观察到模型组大鼠大脑梗死灶明显,红茶菌组与依达拉奉组较模型组大鼠梗死面积明显减小;HE结果显示模型组大脑皮层神经元损伤明显,红茶菌组与依达拉奉组较模型组大脑皮层神经元坏死减轻,梗死面积缩小;透射电镜下观察到模型组大鼠染色质溶解,线粒体肿胀,红茶菌组与依达拉奉组较模型组溶解减少,线粒体结构较完整。结论：红茶菌可减轻脑缺血再灌注损伤大鼠模型的神经元损伤,有望成为改善脑缺血再灌注损伤的疗法或辅助疗法。     

基于肠道菌群和短链脂肪酸代谢探讨不同饮食条件下高脂血症大鼠发病机制

目的 本研究拟对比两种不同高脂饮食方式诱导的高脂血症大鼠肠道菌群变化与短链脂肪酸代谢特征,以宿主-肠道菌群-代谢角度探讨高脂血症可能的微观机制。方法 SPF级SD大鼠分为：正常饮食组(CG组):饲喂大鼠维持饲料;高脂饮食组(HFD1组):每天足量饲喂高脂饲料;限饲高脂饮食组(HFD2组):每天限量饲喂高脂饲料80 g,不限量饲喂维持饲料。8周后检测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平;苏木精-伊红(HE)染色观察大鼠肝组织和肾周脂肪病理学变化;取结肠内容物进行16S rDNA高通量测序,观察肠道菌群结构与功能的变化,并检测结肠内容物中短链脂肪酸的含量。结果 与CG组相比,HFD1组和HFD2组大鼠摄食量下降,体重升高;血清中TC、TG、LDL-C均显著升高;肝组织发生明显脂肪变性,肾周脂肪出现炎性病变;高脂干预后大鼠肠道菌群相对丰度显著变化,其中乳杆菌属相对丰度明显降低,菌群结构和功能变化明显,总短链脂肪酸、乙酸、丁酸、异丁酸下降显著。结论 两种高脂饮食方式均能引起大鼠高脂血症,且发病机制基本一致,均与脂质代谢以...     

基于CNV区域网络识别神经胶质瘤的重要功能区域

目的：基于基因拷贝数变异（CNV）区域网络识别神经胶质瘤的重要功能区域。方法：运用独特的计算样本的共相关性值的方法,使CNV数据与基因数据产生联系;基于蛋白质互作关系,在CNV区域与基因之间搭建桥梁,构建CNV区域网络;分析网络拓扑性质,识别出神经胶质瘤的重要功能CNV区域。结果：本文共识别出了11个与神经胶质瘤相关的候选重要功能CNV区域,通过功能注释和通路分析,确认了识别到的区域与神经胶质瘤有重要联系。结论：通过基因与表型之间的联系,利用已知表型基因在同源、功能、互作、结构域上的特征将CNV区域与基因联系起来,通过基因的功能可以了解到CNV区域的功能,对于疾病的预测和诊断有重要的意义。     

染色体1q12 区段IL6R 基因多态性与儿童哮喘易感性的研究

目的:检测染色体1q12区段IL6R基因多态性与儿童发生支气管哮喘易感性的关系。方法:150名支气管哮喘患儿为支气管哮喘组。150名健康儿童为对照组。采用质谱单核苷酸多态性(SNP)技术,对两组儿童的IL6R基因进行分析。结果:两组IL6基因位点的分布符合Hardy-Weinburg平衡定律。两组IL6R基因rs4845374位点的基因型与等位基因相比较,无明显差异(X2值分别为3.442和3.701;P值分别为0.179和0.088)。两组IL6R基因rs2228145位点的基因型与等位基因相比较,差异均有统计学意义(X2值分别为6.635和9.200;P值分别为0.036和0.003)。IL6R基因rs2228145位点基因型的变异等位基因T、C与支气管哮喘存在密切联系,CC、TT型出现支气管哮喘的风险均比CT型高。结论:IL6R基因rs4845374位点与儿童支气管哮喘无相关性,而rs2228145位点多态性与儿童支气管哮喘有相关性。