解淀粉芽胞杆菌hemX基因缺失对血红素合成的影响

血红素是一种广泛存在于生物体中的卟啉类化合物,具有多种生理功能。解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)具有易于培养、分泌表达能力较强等特点,是一种重要的工业菌株。为了筛选血红素合成的最优出发菌株,以不添加和添加5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, ALA)的方式,对实验室保藏菌株进行筛选,发现不添加ALA时,菌株BA、BAΔ6、BAΔ6ΔsigF的血红素产量无明显差别;然而添加ALA后,BAΔ6ΔsigF的血红素产量和比生产能力均为最高,分别达到200.77μmol/L和615.70μmol/(L·g DCW)。因此,以BAΔ6ΔsigF为出发菌株,敲除编码细胞色素组装蛋白HemX的hemX基因,探究其在血红素合成途径中的作用,发现敲除菌株发酵液明显变红,且生长未受到明显影响;摇瓶发酵12 h时ALA浓度最高,为82.13 mg/L,略高于对照的75.11 mg/L;不添加ALA时,血红素产量和比生产能力分别为对照的1.99倍和1.45倍;添加ALA后,血红素产量和比生产能力分别为对照的2.08倍和1.72倍;实时定量荧光PCR...     

谷氨酸棒杆菌代谢工程高效生产L-缬氨酸北大核心CSCD

L-缬氨酸作为一种支链氨基酸,广泛应用于医药和饲料等领域。本研究借助多种代谢工程策略相结合的方法,构建了生产L-缬氨酸的微生物细胞工厂,实现了L-缬氨酸的高效生产。首先,通过增强糖酵解途径、减弱副产物代谢途径相结合的方式,强化了L-缬氨酸合成前体丙酮酸的供给;其次,针对L-缬氨酸合成路径关键酶—乙酰羟酸合酶进行定点突变,提高了菌株的抗反馈抑制能力,并利用启动子工程策略,优化了路径关键酶的基因表达水平;最后,利用辅因子工程策略,改变了乙酰羟酸还原异构酶和支链氨基酸转氨酶的辅因子偏好性,由偏好NADPH转变为偏好NADH,从而提高了L-缬氨酸的合成能力。在5L发酵罐中,最优谷氨酸棒杆菌工程菌株Corynebacterium glutamicum K020的L-缬氨酸产量、得率和生产强度分别达到了110g/L、0.51g/g和2.29 g/(L·h)。     

肠道菌群在脊髓损伤后胃肠道炎症反应中的研究进展

脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)目前尚无有效的治疗手段。脊髓损伤后,患者常伴有严重的胃肠功能障碍,严重影响患者的生活质量。研究发现,脊髓损伤后肠道菌群的紊乱和脊髓损伤后的胃肠道功能障碍密切相关。因此,本文围绕脊髓损伤后肠道菌群的变化,探讨肠道菌群在迷走神经、下丘脑-垂体-肾上腺和肠道菌群代谢物3个途径中发挥的作用,及与胃肠道炎症反应相关的研究进展。     

甘菊3个ClSCL6基因的克隆及表达分析

GRAS家族HAM亚家族基因是维持植物茎端分生组织(shoot apical meristem,SAM)未分化状态的重要因子,并影响着植物的成花转化进程。该研究基于转录组数据中甘菊(Chrysanthemum lavandulifolium)HAM亚家族基因同源序列设计引物,利用RT PCR技术从甘菊中克隆得到3个HAM类基因。序列分析结果表明,所克隆的3个基因开放阅读框长度分别为1 845、1 479和1 881 bp,分别编码614、492和626个氨基酸。Blastp分析显示,3个基因的编码蛋白均含有典型HAM亚家族蛋白特征,并与菊科植物黄花蒿(Artemisia annua)SCL6蛋白具有较高的一致性,分别达到了94.39%、91.90%和94.27%。进一步分析表明,3个基因的编码蛋白与所有拟南芥GRAS家族中的SCL6蛋白进化关系最近,故将其分别命名为ClSCL6a、ClSCL6b和ClSCL6c。荧光定量分析显示,3个ClSCL6基因均在甘菊茎中表达量最高,而在根和花中表达量普遍较低。在不同发育时期的花器官中,3个ClSCL6基因均有表达,其中ClSCL6a在管状花花粉散开前达到表达高峰,ClSCL6b和ClSCL6c则在小花蕾时期表达量最高,在其他时期表达水平差异不大。该研究结果为进一步研究ClSCL6在菊花成花转化过程中的功能奠定了基础。     

一氧化氮参与盐胁迫下长春花酚类代谢的调控研究

为研究外源一氧化氮(NO)调控盐胁迫下长春花中酚类化合物的响应,采用液相色谱—质谱联用(LCMS)技术靶向分析梯度浓度硝普纳(SNP)处理对盐胁迫下长春花幼苗根、茎、花、叶4个部位中酚类化合物组分及含量水平的变化。结果共鉴定出L-苯丙氨酸和18种酚类物质,C6C1类5种、C6C3类5种、C6C3C6类8种,其中原儿茶酸、绿原酸、槲皮素在长春花根、茎、花、叶4个部位中均存在;不同浓度SNP处理后长春花不同部位酚类化合物响应积累明显不同,其中C6C1和C6C3小分子酚酸类化合物主要积累在根和茎中,C3C6C3类主要富集在花和叶中;L-苯丙氨酸在茎、叶中相对含量较高,盐胁迫下茎中含量显著升高,且随外源NO浓度增大呈下降趋势。外源NO影响盐胁迫下植物器官中酚类化合物的积累和变化,其中根和茎响应敏感,从种类和相对含量的角度,茎和叶更适合检测酚类化合物。     

稀土元素铈对花生幼苗生长与抗氧化保护酶系统的影响

采用溶液培养方法,研究不同浓度硝酸铈对花生(Arachis hypogaea)幼苗生长、开花数目及抗氧化酶过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性与丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,与对照相比,铈浓度低于20.0 mg·L–1能促进花生幼苗生长及开花,其中以10.0 mg·L–1铈的效果最为明显,其生物量和开花数分别约为对照的1.3倍和2.8倍;但高于20.0 mg·L–1则抑制花生幼苗生长,降低花朵数目;同时,低于20.0 mg/L铈可抑制花生幼苗过氧化物酶(POD)活性和降低其丙二醛(MDA)含量,其中以10.0 mg·L–1铈的抑制效果最明显,其POD活性和MDA含量约为对照的47.51%和20.76%;而低于20.0 mg·L–1铈能提高花生幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性,其中以5.0 mg·L–1铈的促进效果最明显,其SOD活性约为对照的2.0倍。     

多酶组合催化制备L-高苯丙氨酸

【目的】L-高苯丙氨酸(L-HPA)是许多医药化学品的重要中间体,化学合成法生产L-HPA反应复杂、环境污染严重,本研究旨在开发高效环保的L-HPA酶法合成路线。【方法】采用模块化组装的方法,构建了一条以甘氨酸和苯乙醛为底物高产L-HPA的新途径。【结果】首先,根据文献挖掘设计了一条由苏氨酸醛缩酶(TA)、苏氨酸脱氨酶(TD)、苯丙氨酸脱氢酶(PheDH)和甲酸脱氢酶(FDH)组成的多酶组合催化途径,用于L-HPA的合成。其次,根据氨基基团的引入和重构,将L-HPA多酶组合催化途径分为基础单元和扩增单元,基础单元包括TA和TD,扩增单元包括PheDH和FDH。然后,利用不同表达水平的质粒,对基础单元和扩增单元进行蛋白表达的组合调节,获得最优工程菌BL21-C-M1-R-M2,使L-HPA产量达到208.6mg/L。最后,我们对全细胞转化体系进行优化,使L-HPA产量进一步提高到1226.6 mg/L,苯乙醛摩尔转化率为34.2%。【结论】该工艺路线绿色高效,为未来大规模生产L-HPA奠定基础。     

转移性结直肠癌抗血管生成靶向治疗的研究进展

近年来,由于各种新的化疗药物及分子靶向药物的使用,转移性结直肠癌(metastatic colorectal cancer,m CRC)的个体化治疗逐步取得了重要的成果。研究表明,抗血管生成靶向药物与化疗药物的联合使用作为转移性结直肠癌的一线治疗方案,可明显改善治疗效果,延长患者的生存时间。血管内皮生长因子(vascularendothelial growth factor,VEGF)是肿瘤血管生成过程中最主要的因子。贝伐单抗是通过基因工程技术得到的针对血管内皮生长因子-A(VEGF-A)的单克隆抗体,作为抗血管生成靶向药物用于转移性结直肠癌的临床治疗。本文对近年来转移性结直肠癌的抗血管生成靶向治疗,尤其是贝伐单抗治疗的相关研究进展进行综述并展望未来抗血管生成靶向治疗的发展前景。     

血清降钙素原用于烧伤脓毒症早期诊断的临床研究

目的:分析特重度烧伤患者血清降钙素原(PCT)水平,探讨其在烧伤脓毒症早期诊断中的应用价值。方法:回顾性分析2014年1月至2018年1月解放军总医院第一附属医院烧伤整形科收治的259例特重度烧伤患者的病例资料,根据患者烧伤ICU住院期间是否发生脓毒症分为脓毒症组(86例,359个检测时间点)与非脓毒症组(173例,1591个检测时间点),收集患者年龄、性别、烧伤面积、烧伤深度、合并有吸入性损伤情况等一般资料,记录每个检测时间点的血常规、肝肾功、血气分析及血清PCT值等实验室检查结果。比较两组患者基线情况及各项脓毒症相关生物学指标,分析各项生物学指标脓毒症诊断能力及不同PCT截断值的诊断效能,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线,评估各项生物学指标烧伤脓毒症的诊断效能。结果:两组体温、心率、呼吸频率、血小板计数、胆碱酯酶、脑钠肽差异无统计学意义(P0.05),脓毒症组血清PCT水平[4.52(2.35~8.83) vs 1.33(0.74~3.24)]、白细胞计数[24.28 (17.48~33.09) vs 20.11 (16.01~25.4)]、血糖[13.12 (9.66~17.28) vs 10.45 (8.31~13.13)]、肌酐[71.60 (57.94~89.62) vs 61.48(48.87~73.48)]、总胆红素差[30.07(22.63~38.69) vs 21.04(15.53~28.4)]显著高于非脓毒症组,差异有统计学意义(P0.05),其区分脓毒症与非脓毒症的ROC曲线下面积分别为0.801 (95%CI为0.776~0.824,P0.01)、0.617 (95%CI为0.581~0.652,P0.01)、0.658(95%CI为0.624~0.691,P0.01)、0.671(95%CI为0.640~0.702,P0.01)、0.722(95%CI为0.694~0.691,P0.01)。PCT的有效截断值为2.0 ng/mL(敏感度84.4%、特异度62.1%)、3.0 ng/m L(敏感度70.8%、特异度71.8%)、4.0 ng/m L(敏感度58.1%、特异度81.2%)。结论:PCT可作为烧伤脓毒症早期诊断的有效生物学指标。     

仁化县野生白毛茶群落特征及保护对策

以广东仁化县董塘镇及红山镇5个分布有野生白毛茶Camellia sinensis var. pubilimba的生存群落为对象,开展样方调查及群落生态学分析,以期明确野生白毛茶的生长状况及保护对策。结果表明：(1) 5个有野生白毛茶分布的群落,共分布有维管植物177种,隶属于63科119属,其中蕨类植物13科17属21种,被子植物49科101属155种;(2) 白毛茶野生种群分布于毛竹Phyllostachys heterocycla、杉木Cunninghamia lanceolata群落演替而成的次生林,群落上层以毛竹、杉木、华润楠Machilus chinensis、罗浮柿Diospyros morrisiana为优势种,灌木层以白毛茶、红背山麻杆Alchornea trewioides、绒毛山胡椒Lindera nacusua、八角枫Alangium chinense为优势种,草本层以乌毛蕨Blechnum orientale、蔓生莠竹Microstegium fasciculatum、三叶崖爬藤Tetrastigma hemsleyanum等占优势;(3) 除次生林外,其余群落中草本层Simpson指数、Shannon-wiener指数及均匀度均高于乔木层及灌木层,这可能是自然演替进程与人类砍伐活动综合作用的结果;(4) 野生白毛茶更适合处于中度干扰的次生林中,较为湿润的阳坡利于其发展;(5) 野生白毛茶数量虽多,共258株,却均为小苗,且生长状况并不理想,需及时采取有效的保护措施就地保护、适度干扰,同时加强民众教育保护现有野生资源,扩大野生种群调查范围,兼顾回归实验。