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植物HSP70蛋白家族分子进化特征及其表达模式分析
陈旭;石垒;朱璐;石建新;许杰;植物热激蛋白HSP70(heat shock protein 70)与植物抗逆性具有密切的关系,对其深入研究将有助于揭示植物的抗逆生理过程,从而为生产上降低逆境对植物的伤害提供重要的实践指导意义。目前,在模式植物拟南芥和水稻中,HSP70蛋白家族的遗传学和生化功能研究被广泛关注,但该基因家族植物中的系统分子进化、表达模式以及功能预测方面的研究仍不完善。本研究通过收集和整理拟南芥和水稻中所有的HSP70基因序列、基因结构和染色体定位等信息,对比分析了拟南芥和水稻中HSP70家族在分子进化方面的差异;同时,从转录水平上初步分析和阐明该家族基因在植物不同组织部位和不同发育时期的表达差异和功能分化。此外,本研究还围绕花药发育的过程,细致分析了HSP70家族基因的表达变化,推测该家族在花药不同时期可能所扮演的角色。本研究为全面理解HSP70家族在单子叶和双子叶植物中的功能异同分化、以及其参与植物生殖发育过程的功能研究提供重要的科学依据。
异养高效硝化细菌的筛选鉴定与固定化最优化
庞朵;彭自然;何文辉;马进;卓帅;周丽丽;本实验从太湖沉积物中富集、分离纯化、筛选出5株异养硝化菌(J-1J-5),研究其硝化特性并对性能最佳菌进行鉴定。研究表明,5株硝化菌均有较强的氨氮、亚硝态氮转化能力,其中J-4转化效果最好,培养48 h氨氮、亚硝态氮去除率达90.25%、69.00%;通过16S rDNA鉴定,建立其生长发育树,表明J-4属成对杆菌属。本试验,选取海藻酸钠(SA),聚乙二醇(PEG)为固定化包埋载体材料,经正交试验确定SA、PEG、活性炭(AC)、CaCl2的最佳浓度分别为2.5%、8%、1.5%、4%;方差分析表明4种材料中,对氨氮转化率影响大小顺序为SA>PEG>CaCl2>AC。高效异养土著硝化细菌的筛选以及包埋条件的优化,提高了处理污水的效率,增加了包埋小球的稳定性和细菌的生物浓度,为固定化技术工业化大规模运用创造了条件,为高效修复太湖水质提供了基础。
液体发酵茯苓胞外多糖的体外降糖效果研究
杨瑾;殷智;袁德培;郑寅;为探究液体发酵茯苓胞外多糖的体外降糖效果,本研究以高胰岛素抵抗HepG2细胞为受试对象,分析了不同浓度的茯苓胞外多糖对葡萄糖消耗、细胞增殖和糖原合成的影响,并考察了茯苓胞外多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制活性。研究结果显示,茯苓胞外多糖可显著促进高胰岛素抵抗HepG2细胞的葡萄糖消耗(p<0.05),并加速其糖原合成,但对其细胞增殖无抑制活性;此外,茯苓胞外多糖在终浓度高于2.5μg/mL时还可表现出显著的α-葡萄糖苷酶抑制活性,最大抑制率可达29.51%。研究表明,液体发酵茯苓胞外多糖具有非常好的体外降糖效果。
铜绿假单胞菌生物降解特性的研究进展
赵鑫;韩妍;梁文;李博;郭坚;沈立新;近年来在环境污染物的生物降解研究方面有了很大进展。铜绿假单胞菌(Pseudomon asaeruginosa,PA)作为重要的降解菌株之一,具有较强的降解能力,可降解物质种类广泛,在环境污染物的生物降解中具有重要作用并占据重要地位。本文综述了PA的降解特性、代谢途径、遗传基础与酶系及促降解物质在生物降解方面的研究进展。
昆虫抗菌肽对肿瘤细胞的抑制作用研究进展
徐平;吕丁丁;郭锡杰;昆虫抗菌肽(antimicrobial peptide, AMPs)是一类昆虫先天免疫系统中十分重要的效应因子,它分子量小、热稳定,并且具有广谱抗菌性,能够抑制、杀死多种细菌、真菌。近几年来,由于昆虫抗菌肽具有抗肿瘤的活性且其不具有抗原性而受到研究者的广泛关注。昆虫种类多、分布广,因此昆虫抗菌肽具有很高的开发潜力和实际应用价值。但是,目前对于昆虫抗菌肽抗肿瘤能力的研究尚不够深入,对其作用机制还没有一套准确并且系统的理论。现在普遍认为昆虫抗菌肽的抗肿瘤机制与其抗菌机制类似,可以分为破坏细胞膜机制以及非破坏细胞膜机制,并且同一种昆虫抗菌肽可以通过多种方式来抑制甚至杀死肿瘤细胞,但是对正常真核细胞无明显的毒副作用。相较于传统化疗药物的无差别杀伤,昆虫抗菌肽在肿瘤治疗领域有着巨大潜力。本文简要综述了昆虫抗菌肽对肿瘤细胞的抑制作用及其作用机制,并对其开发潜力和实际应用价值进行了展望,以期为今后的研究提供理论支持。
内质网应激在帕金森病发病机制中的研究进展
李莉莉;利慧华;贾亚楠;鲍波;内质网是真核生物加工、修饰、分泌蛋白质和储存钙离子的重要细胞器。错误折叠/未折叠/突变蛋白在内质网中累积、氧化应激和钙离子平衡紊乱破坏了蛋白质的清除机制,引发内质网应激,因而激活了一种称为未折叠蛋白反应的适应性应激反应。未折叠蛋白反应信号由3种应激感受分子调节,它们诱导独立并汇聚的信号通路来维持内质网稳态,或者在长期应激状态下最终触发细胞死亡。内质网应激在帕金森病的发病进程中有着重要作用,本综述就内质网应激在帕金森病中的发生、发展过程及对帕金森病的影响作一综述。
豆豉发酵过程中产乳酸菌株的筛选、鉴定及其培养基的优化
张菊;徐亮;王帅;杨林;施文杰;王筱兰;豆豉是一种以黄豆或黑豆为原料经过制曲和微生物发酵阶段最终形成的传统发酵食品。在发酵阶段的后期,乳酸对豆豉的风味有着重要的影响。本研究通过对发酵过程中的传统曲霉型豆豉中产乳酸的菌株进行富集、分离和筛选,从中获得1株产乳酸较高的菌株,随后对获得的菌株进行形态学鉴定及16S r DNA基因序列分析鉴定确定该菌株为片球菌属(Pediococcus lolii)。同时通过单因素实验对其培养基的氮源、碳源进行优化,用正交试验对其无机盐离子的浓度进行优化,以产乳酸量为基准,得到其最佳发酵培养基:10%的葡萄糖为碳源,9%的牛肉粉为氮源,无机盐离子的最佳浓度分别为:柠檬酸氢钠1%、乙酸钠1%、硫酸镁0.05%、硫酸锰0.05%、磷酸氢二钾1%,最终乳酸产量提高了9.1倍。本实验为豆豉发酵过程中制作良好风味的豆豉提供理论基础。
一株脱氮硫杆菌的筛选及其脱氮除硫性能分析
张鉥孟;刘燕;佘栋宇;王锐萍;黄循吟;谢秀祯;利用人工模拟酸性环境,从定期浇注HCl的土壤中筛选出一株脱氮硫杆菌T1菌株,并对其生长特性以及pH、盐度等理化因素对其脱氮除硫性能的影响进行了研究。结果表明,该菌株最适生长pH为7.02,最适脱氮pH为7.0;培养基中NaCl含量低于1.5%时,其脱氮能力没明显变化;与硫酸盐还原菌混菌培养能将H2S氧化为SO42-,从而明显抑制H2S的产生。在液体静置混菌培养过程中,在培养开始后的24h内,SO42-生成速率最大(11.21mg/(L·h)),随后不断降低。该菌不仅适用于不同pH、盐度废水的生物处理,还可以与硫酸盐还原菌混合添加到厌氧消化池中以减少硫化物的形成,从而减轻后者对污水处理系统中的金属设备和管道的腐蚀作用以及硫化氢对大气的污染。
基于CRISPR/Cas9系统的拟南芥双链结合蛋白AtHyl1基因编辑
武亚丹;吴坤鑫;张春微;刘志昕;余乃通;王健华;张秀春;RNA沉默是植物重要的抗病毒防御机制,双链RNA结合蛋白(dsRNA-binding proteins, DRB)是RNA沉默信号途径中的关键蛋白。DRB1/HYL1是拟南芥基因组编码的7个DRBs之一,本研究将人工合成含2个AtHyl1靶位点序列的串联t RNA-gRNA片段导入CRISPR/Cas9表达载体中,构建双靶点的CRISPR/Cas9表达载体,通过转化拟南芥dcl2drb4双突变体获得36株转基因阳性植株。对经测序分析可能已发生基因编辑的3株进行单克隆测序分析,测序结果表明均已发生编辑,获得了AtHyl1基因被编辑的拟南芥dcl2drb4突变体T1代转基因植物。该结果为研究AtHyl1是否参与DCL4介导的抗病毒RNA沉默通路提供了帮助。
丹参谷胱甘肽过氧化物酶的生物信息学分析
王桨;冯园园;林彩彩;周昌浩;袭晓昀;魏磊;宋振巧;谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GPX)是动植物体内一种重要的抗氧化酶,它能够清除机体逆境胁迫而产生的过氧化氢和脂质过氧化物,使机体进行正常生长发育,因此解析丹参GPX的氨基酸序列,并与其它植物进行比较,为丹参GPX基因的后续研究提供重要参考。采用生物信息学的方法,在丹参基因组库中找到8个GPX基因,并对其进行生物信息学分析。8个GPX基因有不同的等电点和相对分子量,而二级结构存在相似特征;序列比对与系统发生分析表明,8个基因都具有3个保守结构域以及3个保守的催化残基;除Sm GPX4、At GPX4和Zm GPX02,Sm GPX8与At GPX8处于系统进化树的同一分支外,其它基因与玉米和拟南芥GPX基因的亲缘关系较远;Sm GPX1-2、Sm GPX6-1、Sm GPX6-2、Sm GPX8主要在叶片中表达,而Sm GPX1-1主要在花中表达,具有组织特异性。本研究为进一步了解丹参谷胱甘肽过氧化物酶的基本功能奠定了基础,为开展植物抵御氧化胁迫研究提供了理论依据。