分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 摘 要:从辽河口石油污染土壤中筛选到一株能够以2-羟基吡啶作为唯一碳源、氮源和能源进行生长的菌株2PR,基于形态学观察、16S rRNA基因序列分析鉴定菌株2PR属于节杆菌属(Arthrobacter)。菌株2PR生长和降解2-羟基吡啶的最适条件是30℃,pH为7.0。当2-羟基吡啶初始浓度为6.0 mg/mL时,120 h菌株2PR对2-羟基吡啶的降解效率为94.48%,初始2-羟基吡啶浓度为8.0 mg/mL时,156 h的降解效率为89.21%。对2-羟基吡啶降解动力学过程进行模拟,结果显示菌株2PR生长和降解过程符合logisitic模型,该模型为环境中2-羟基吡啶的生物降解提供了理论参考。休止细胞反应和中间代谢产物检测表明,菌株2PR在降解2-羟基吡啶的过程中生成了蓝色化合物4,5,4′,5′-tetrahydroxy-3,3′-diazadiphenoquinone-(2,2′)。推测该菌株降解2-羟基吡啶的途径可能是首先由双加氧酶催化生成2,3,6-三羟基吡啶,后者会自发形成蓝色中间代谢产物,2,3,6-三羟基吡啶发生开环反应,最终被完全降解。菌株2PR是已报道菌株中2-羟基吡啶耐受能力和降解能力最强的菌株,在污染物生物修复方面具有广阔的应用前景。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 目的 探讨miR146a参与多柔比星心肌细胞毒性作用的可能机制 方法 用多柔比星处理大鼠心肌细胞,用CCK-8方法检测细胞活力,用荧光定量PCR检测miR146a的变化,用western blot检测切割的Caspase 3的蛋白变化。使用常间回文重复序列丛集(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)的方法,设计针对miR146a的向导RNA,敲除miR146a的表达。用CCK-8方法和western blot分别检测敲除细胞的活力和Caspase 3蛋白变化。用软件预测miR146a的靶基因,利用荧光素酶系统进行验证。用western blot检测多柔比星处理后靶基因的变化,以及用western blot检测敲除miR146a对靶基因变化的影响。 结果 多柔比星处理导致大鼠心肌细胞活力降低,切割的Caspase 3水平升高,同时发现miR146a表达升高(3.6倍)。使用CRISPR可有效敲除miR146a的表达,敲除效果显著高于microRNA decoy的效果(88.6% vs 57.6%)。敲除miR146a的细胞用多柔比星处理,miR146a增加不明显(1.08倍),并且敲除miR146a抑制了多柔比星导致的细胞活力降低和Caspase 3升高。经生物信息学及荧光素酶检测证实在大鼠心肌细胞内Smad family member 4(Smad4)是miR146a的靶基因,用多柔比星处理心肌细胞后,Smad4的表达降低。而敲除miR146a后,Smad4的表达升高,用多柔比星处理敲除miR146a的细胞,Smad4的表达变化不明显。 结论 大鼠心肌细胞中,miR146a通过调节Smad4的表达参与了多柔比星对细胞的毒性作用。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 利用常压室温等离子体诱变技术(ARTP)处理磷脂酶A1重组质粒pET28a-plaB,经琼脂糖凝胶电泳检测发现随着处理时间的延长,质粒超螺旋结构逐渐转变为开环及线性结构。对处理后的质粒转化到BL21宿主菌中,在特定选择培养基中检出突变株转化子,结果表明,质粒处理时间与转化率成反比,与突变率成正比,在60 S达到最优诱变值。挑选圈径比较大的转化子测定其酶活,结果显示突变株(12)最高酶活为12.8 U/mL,与原始菌株(CK)4.8 U/mL相比,提高了2.67倍。对两菌株测序比对,发现碱基突变率为0.74 %,且大都集中在A→G和C→T。ARTP对离体质粒具有较好的诱变效应。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 林木的分子病理学研究长久以来落后于农业作物病理学。随着高通量测序技术的问世,林木的分子病理学研究迎来了一个崭新的时代。从2006年至今,杨树、云杉等重要森林树种的全基因组测序相继完成,这为全面解析林木的抗病过程提供了遗传背景。同时,转录组学和全基因组关联分析的应用使得人们能快速地积累大量的数据,从而为揭示林木和病原菌之间的分子互作机制奠定了基础。近两年来CRISPR/Cas9基因编辑等分子生物学技术创新不断。高效地分子生物学技术结合基因组学研究有利于林木育种的研究。本文阐述了林木对抗病原菌入侵的生理机制,综合论述了近十年来基因组学和转录组学研究在木本植物分子病理学方面所取得的成果,总结了分子生物学技术在林木抗病领域的研究成果,分析了存在的问题和未来发展的趋势,以期为林木抗病育种提供参考。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: [摘 要] 目的:探究趋化因子受体CX3CR1(C-X3-C motif chemokine receptor 1,CX3CR1)对人肝癌细胞7721和HepG2增殖、迁移和侵袭的影响及其机制。方法:采用Q-PCR和Western blot法分别检测正常人肝细胞LO2和人肝癌细胞7721和HepG2中CX3CR1的mRNA和蛋白质的表达情况;用过表达
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 胆固醇氧化酶是胆固醇代谢过程中的关键酶,临床上用胆固醇氧化酶作为检测血清胆固醇含量的应用潜力巨大。将来源于红球菌Rhodococcus ruber的胆固醇氧化酶ChOG,分别转化到大肠杆菌宿主BL21(DE3)和Rosetta(DE3)中,在不同条件下进行诱导表达,结果表明:BL21(DE3)菌株在诱导温度为16 ℃、IPTG浓度为0.1 mmol/L时,ChOG可溶性表达量最高 (0.49 mg/mL)。ChOG的最适反应温度为30℃,最适反应pH为7.5。最适反应条件下,酶活性达到8.033 U/mg。利用TLC、HPLC对ChOG催化产物胆甾-4-烯-3-酮进行了鉴定分析。三维结构及定点突变分析表明Glu406及Arg408、Glu261在进行胆固醇C3羟基的脱氢、质子传递,以及底物异构化发挥重要作用。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 目的:获取人组氨酸磷酸酶蛋白PHPT1基因,并构建其C端GFP融合的真核表达载体,通过瞬时转染观察融合蛋白在细胞内的表达和定位,并研究其定位与细胞层状伪足形成的关系。方法:以人人宫颈癌细胞株HeLa cDAN为模板,PCR扩增PHPT1的全长编码基因,分别克隆到pEGFP-N2载体中,构建pEGFP-N2-PHPT1真核表达载体,利用脂质体将构建的载体转染到HeLa细胞中,用激光共聚焦扫描显微镜观察N端GFP连接的PHPT1的细胞定位,并进一步探讨其定位与细胞层状伪足形成的关系。结果:成功构建了PHPT1的GFP融合表达载体pEGFP-N2-PHPT1,并在HeLa细胞中分别检测到了融合蛋白的表达,发现其定位与细胞层状伪足的形成密切相关。结论:GFP融合形式表达的PHPT1蛋白在细胞质和细胞核中均有表达,并且其可定位于细胞层状伪足的前沿,影响细胞层状伪足的形成。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 聚3-羟基丙酸(Poly(3-hydroxypropionate), P3HP)是一种生物可降解及生物相容的新型聚羟基脂肪酸酯。目前已鉴定的生物均不能天然合成P3HP。采用PCR克隆鼠伤寒沙门氏菌的丙醛脱氢酶(PduP)基因及罗尔斯通氏菌的聚羟基脂肪酸酯合成酶(PhaC)基因,构建共表达载体,转化肺炎克雷伯氏菌后获得两株重组菌。以甘油为唯一碳源进行摇瓶发酵,pduP和phaC共用tac启动子的工程菌K. p(pET-tac-pduP-phaC)产生0.054 g/L的P3HP,而pduP和phaC各自独用tac启动子的工程菌K. p(pET-tac-pduP-tac-phaC) 产生0.091 g/L的P3HP。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 近年来,卵泡刺激素(Follicle-stimulating hormone,FSH)在骨质疏松中的作用得到了证实。卵泡刺激素受体(FSH receptor,FSHR)在成熟的人破骨细胞及破骨细胞前体即单核细胞表面表达,成为阻断FSH 作用的潜在靶点。本实验制备高滴度的兔抗人FSHR 多克隆抗体,采用双侧去卵巢手术方法建立SD (Sprague-Dawley)大鼠骨质疏松症动物模型,观察抗FSHR抗体对大鼠实验骨质疏松症的治疗效果。结果显示,卵巢摘除(ovariectomized,OVX)大鼠经抗FSHR多抗和亮丙瑞林(leuprorelin ,LE)治疗两周后,与PBS对照组相比,血清FSH和黄体酮(luteinizing Hormone,LH)水平显著降低(P0.05)。另外,骨组织化学染色显示多抗和LE治疗组大鼠骨小梁数目增加,断裂现象较少。这些结果初步表明,采用抗FSHR抗体对SD 大鼠骨质疏松症具有一定的治疗作用。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 微滴数字 PCR 技术数字PCR技术的一种,是近年来分子生物学领域的新型革命性技术,其特点是高度灵敏、绝对定量及高效方便等。目前,该技术在微生物检测、转基因检测、疾病检测以及质检领域的研究和应用中已凸显优势,随着微滴数字 PCR 仪的普及,该技术必将被广泛应用于生命科学的各个领域。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 不管是在胚胎骨骼形成还是出生后骨骼发育过程中,FGF/FGFR信号都发挥着重要的作用,成骨细胞在骨骼形成过程中起主导作用,成骨细胞不断地分化是骨骼形成的必要条件,FGF/FGFR信号可调控成骨细胞分化过程中不同标志性基因的表达。该信号不仅可以通过自身作用于成骨细胞分化,而且也可与其他信号通路(BMP,Wnt和PTH)相互作用,共同协调控制成骨细胞分化。FGFR突变会引起成骨细胞分化异常从而出现各种骨疾病,如颅缝早闭,骨质疏松,异位骨化等。现对FGF及FGFR家族,成骨细胞分化过程中标志性基因及相应的标志物,FGF/FGFR信号调控成骨细胞分化作用等方面进行综述。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 利用基因工程技术高效制备具有治疗2型糖尿病功能的垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)衍生物MPL-2,并以2型糖尿病小鼠(db/db小鼠)为模型在体内研究其抗2型糖尿病的生物学作用。实验结果表明:利用基因工程技术制备的PACAP27衍生多肽MPL-2的分子量为3902 Da.,纯度达97%,其产率可达29.3毫克/ (每升发酵产物);在以db/db小鼠为模型的体内葡萄糖耐量实验中,MPL-2可有效促进小鼠胰岛素第一时相(5-15 min)分泌,显著提高小鼠的葡萄糖耐受能力。在MPL-2的长效药效学实验中,经过8周连续用药治疗后,MPL-2可显著提高db/db小鼠的胰岛素敏感性,胰岛素耐量实验60 min时MPL-2可将小鼠血糖降至初始值的63.52%;同时,在8周连续用药治疗过程中,与生理盐水(NS)处理组相比,MPL-2可有效降低db/db小鼠的体重、空腹血糖、饮食量、饮水量,分别低于NS组21.98%、21.46%、22.20%、60.07%,而且可显著改善db/db小鼠的血脂常数,生物学作用显著优于多肽BAY55-9837。本研究建立了新型基因重组PACAP27衍生多肽MPL-2的高效制备技术,重组多肽MPL-2可有效改善2型糖尿病db/db小鼠的葡萄糖耐量、胰岛素敏感性、血脂常数,显著降低db/db小鼠的体重、空腹血糖、饮食和饮水量,从而发挥治疗2型糖尿病的生物学作用,本研究可为MPL-2的药用研发提供实验数据。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: αB-晶状体蛋白属于小热休克蛋白蛋白家族,具有分子伴侣活性。在阿尔茨海默病大脑中,星形胶质细胞表达的αB-晶状体蛋白明显上调,并且这些上调的αB-晶状体蛋白紧密地分布在β-淀粉样蛋白沉积周围。为了在分子水平上研究胞外αB-晶状体蛋白在阿尔茨海默病中的作用机制,需要获得大量具有生物学活性的αB-晶状体蛋白。根据毕赤酵母密码子偏好性对人αB-晶状体蛋白基因进行优化,并在目的基因3’端加上6个组氨酸标签,优化后的基因克隆到巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体pPIC9K上;电转入毕赤酵母GS115中;优化确定最佳表达条件为:BMGY与BMMY的转接比为2:1,表达时间为72h,甲醇补加终浓度为0.5%;经Western-blotting鉴定,获得20kDa的目的蛋白,以及18.6kDa及13.1kDa两个个蛋白片段,重组目的蛋白出现了部分降解,纯化获得20 kDa目的蛋白;利用胰岛素还原法测定该片段具有分子伴侣活性,为进一步研究外源αB-晶状体蛋白在阿尔茨海默病中对星形胶质细胞的保护机制奠定基础。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 乙酰CoA是生物体代谢过程中重要的代谢物,也是许多有价值产品合成的前体物质。然而传统途径中通过丙酮酸脱羧生成乙酰CoA碳得率较低,因此构建一条高效的乙酰CoA合成途径具有重要的意义。本研究试图体外验证文献报道的高碳摩尔得率合成乙酰CoA的苏氨酸循环固碳途径,有较重要的理论意义和应用价值。本研究在体外构建了苏氨酸循环固碳途径合成乙酰CoA,通过分段加酶的方式将其在体外进行了验证。在体外验证时,以丙酮酸为底物,则丝氨酸脱氨酶(TdcB)为循环途径的最后一步反应。结果表明,当加入途径中除丝氨酸脱氨酶之外的酶时,测得的乙酰CoA浓度约1.5mmol/L,待反应达到平衡时,加入丝氨酸脱氨酶,丝氨酸转化为丙酮酸,丙酮酸再次进入循环,乙酰CoA的量增加了约0.2mmol/L,由此得出结论在体外苏氨酸循环实现了固碳。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 病原微生物感染对人类健康构成巨大威胁,先天免疫系统是生物体在长期进化过程中建立起来的天然保护系统。 VISA ( MAVS, CARDIF, IPS-1[1,2,3])是连接胞浆 dsRNA 受体 RIG-I 与下游信号转导通路的一个接头蛋白,研究结果表明 VISA 无论在 TLR3 非依赖的或者 TLR3 介导的抗病毒IFN 信号途径中都具有关键作用,但目前对 VISA 信号转导的详细机制还不十分清楚。更多 VISA 相互作用蛋白的发现以及它们之间的作用机制的研究能完善我们对 VISA 参与的信号转导机制的认识。本实验利用酵母双杂交系统,用 VISA 蛋白的全长做诱饵( Bait )筛选 293 T 细胞 cDNA 表达文库,并结合免疫共沉淀实验,双荧光素酶报告基因系统验证筛选到的阳性克隆和 VISA 作用的真实性。通过酵母双杂交系统成功筛选到 Sec13L1 候选基因并验证了其与 VISA 的全长蛋白相互作用,在 293 T 细胞中过表达这个基因,研究结果显示 Sec13L1 过表达能促进 VISA 对 IFNβ 的诱导,并存在剂量效应。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 细菌代谢工程需要优化基因的表达来平衡代谢物通量分布和减少有毒的中间体积累,从而提高产物生物合成。细菌小RNA(small RNA,sRNAs)与靶标mRNA通过碱基互补配对结合来抑制或激活其靶标基因的表达。sRNA在细菌的生理过程中都起到了至关重要的调控作用,因此被认为是细菌代谢工程中调节靶标基因表达的有力工具。近年来,越来越多的人工合成sRNA在细菌代谢工程中得到应用,本文分别就细菌sRNA的靶标识别和其对靶标的调控及代谢工程中的应用做了总结概括。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 本研究人工合成优化cry3a杀虫蛋白基因,并从大肠杆菌BL21(DE3)中克隆T7表达系统,然后通过同源重组克隆进PHKT2表达载体,将此表达载体导入吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007,成功指导合成T7 RNA聚合酶且高效表达分子量为70kD的cry3a蛋白。通过粗提液对二龄榆蓝叶甲进行生物毒杀试验,结果表明粗提液具有高毒性,致死中浓度(LC50?=0.63(0.48-0.82) g/l)。可知,本研究成功构建的T7表达系统,可高效表达对毒性的cry3Aa蛋白,为进一步开发杀虫生防菌剂,建立外源基因表达技术平台奠定基础。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 为研究6-磷酸山梨醇脱氢酶(Sorbitol-6-Phosphate dehydrogenase,S6PDH)基因启动子(S6PDHp)的逆境诱导表达特性,利用Gateway技术构建了S6PDH基因启动子区 5’端系列缺失体与GUS基因的融合表达载体,并通过农杆菌介导法转化拟南芥。对转基因拟南芥进行低温和外源ABA处理,通过GUS蛋白活性变化分析S6PDHp的逆境诱导表达特性。研究结果发现,通过Gateway技术构建了4个S6PDHp 5’端系列缺失体与β-葡糖苷酸酶(GUS)基因的融合表达载体(pGWB433-S6PDHp1、pGWB433-S6PDHp2、pGWB433-S6PDHp3和pGWB433-S6PDHp4)并获得了相应的转基因拟南芥。对转基因植株进行低温处理后发现,pGWB433-S6PDHp3转基因植株中的GUS活性增幅最大,达到显著水平,而其他转基因植株中的GUS活性基本保持不变。外源ABA处理后发现,除pGWB433-S6PDHp4外,其余启动子缺失体转基因拟南芥中GUS活性显著升高。以上结果表明,低温和外源ABA能够诱导S6PDHp的表达,但不同的缺失体响应程度不同,意味着在S6PDHp序列(-2396bp至-236bp)内中可能存在着响应逆境胁迫的正负调控顺式作用元件。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要: 木质纤维素原料是世界上最为丰富的资源之一,可被用作微生物发酵生产高附加值生物化学品的原料。与传统用于微生物发酵的可食用生物质原料相比,目前微生物利用木质纤维素还存在以下几个关键问题:开发经济有效的木质纤维素预处理工艺、提高微生物对木质纤维素水解液中第二大单糖木糖的有效利用水平、增强微生物对木质纤维素水解液中混糖的综合利用能力以及提高微生物对木质纤维素水解液中糠醛、乙酸等发酵抑制物的耐受能力。本文综述了近年来国内外针对这几个关键问题的最新研究成果。为今后微生物大规模利用木质纤维素用于商业生产提出了展望和建议。
分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-06-01
摘要: 摘要 细菌内毒素为外源性致热源,内毒素的检测在生物制品生产过程中至关重要。本研究构摘要 细菌内毒素为外源性致热源,内毒素的检测在生物制品生产过程中至关重要。本研究构建了一种用于检测细菌内毒素的电化学核酸适体生物传感器,以氨基修饰的内毒素核酸适体EAQ2为配体,通过3巯基丙酸(MPA)中间连接物,固定修饰在金电极表面,并通过循环伏安(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)两种方式共同表征了生物传感器的构建过程。结果发现 MPA组装时间在6h时能在金电极表面形成稳定的自组装单分子层。构建的生物传感器检测限达0.001EU/mL,低于目前报道的其他内毒素检测方法的检测限,在0.0010.1EU/mL内毒素浓度范围内具有较好的线性关系,相关系数 R2=0.9878,在实际生物样品的检测上具有一定的应用前景。