• 2014年第30卷第2期文章目次
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    • >综述
    • 生物法合成戊二胺研究进展

      2014, 30(2):161-174.

      摘要 (2353) HTML (0) PDF 1.06 M (5127) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着经济快速发展,大气污染和全球变暖的趋势日益恶化。世界上每年消耗大量石化资源来源的聚酰胺,戊二胺作为聚酰胺的重要组成单体,生物法合成戊二胺具有经济学和生态学双重意义。目前, 生物法合成戊二胺的工程菌主要有谷氨酸棒状杆菌和大肠杆菌,文中从微生物中戊二胺的代谢、戊二胺合成途径的关键酶和转运蛋白、戊二胺生产最佳代谢途径和戊二胺产量的预测、代谢工程研究进展等方面综述了生物法合成戊二胺的最新研究现状和进展,并对其前景进行了展望。

    • 口蹄疫病毒外源序列插入位点的研究进展

      2014, 30(2):175-181.

      摘要 (1318) HTML (0) PDF 359.18 K (2391) 评论 (0) 收藏

      摘要:伴随着对口蹄疫病毒 (FMDV) 蛋白结构功能的深入研究,发现FMDV能够表达外源基因片段。通过对FMDV的基因进行改造和修饰研究,进而实现了不同应用目的,如提高病毒滴度、引入标记、提高免疫应答、降低致病性等。文中主要从FMDV接受外源基因插入位点角度来介绍现阶段关于FMDV表达外源基因相关进展。

    • >动物及兽医生物技术
    • 过表达miR-155抑制C2C12成肌分化

      2014, 30(2):182-193.

      摘要 (1411) HTML (0) PDF 3.81 M (2852) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确miR-155在C2C12成肌分化中的作用及分子机制,本研究构建了miR-155过表达腺病毒载体,运用过表达miR-155的腺病毒感染C2C12,并诱导其成肌分化。通过形态学观察,成肌标志基因mRNA和蛋白表达水平的检测,以及双荧光素酶报告基因系统对预测的miR-155靶基因 (TCF4) 的验证,结果表明,C2C12细胞分化中,过表达miR-155明显降低了肌管的形成,成肌标志基因MyoG和MyHC的mRNA表达量极显著地下降 (P<0.01),而MyoD差异不显著 (P>0.05),成肌标志基因蛋白检测结果与mRNA检测结果一致;进一步研究显示miR-155与预测的TCF4基因的3' UTR 3个靶点 (1487-1493,1516-1522,4532-4583) 中的1个 (4532-4538) 结合,并发现过表达miR-155显著降低了TCF4的mRNA水平 (P<0.05)。表明miR-155可能通过靶向TCF4抑制C2C12成肌分化。

    • 日本脑炎病毒NS3蛋白酶活性检测及抑制剂高通量筛选方法的建立

      2014, 30(2):194-202.

      摘要 (1506) HTML (0) PDF 511.53 K (2994) 评论 (0) 收藏

      摘要:日本脑炎病毒 (Japanese encephalitis virus,JEV) 是单股正链RNA病毒,全基因组仅含有一个开放阅读框,编码一条多聚蛋白前体,病毒编码的NS3蛋白酶在JEV多聚蛋白加工过程中起着重要作用,是重要的药物靶标。通过PCR扩增了NS2BH-NS3蛋白酶的编码区,构建了原核表达质粒并转化到大肠杆菌BL21 (DE3),经IPTG诱导得到可溶性的NS3蛋白酶,用镍亲和层析方法进行了纯化。建立了基于荧光共振能量转移的NS3蛋白酶活性检测方法,并确定了最佳的反应条件,对113个化合物进行了筛选,发现其中两个化合物对JEV NS3蛋白酶具有一定的抑制活性。本研究为JEV NS3蛋白酶的活性研究及抑制剂筛选提供了一种操作方便、成本低廉的方法。

    • 猪bmp15基因报告载体的构建及其特异性

      2014, 30(2):203-212.

      摘要 (1514) HTML (0) PDF 9.34 M (2056) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究骨形态发生蛋白15 (bmp15) 基因的表达和调控特性,通过克隆猪bmp15基因2.2 kb启动子片段,构建pBMP15-EGFP报告载体,实现监测干细胞向类卵母细胞分化的过程。以猪卵巢组织和中国仓鼠卵巢细胞 (CHO)、成肌细胞 (C2C12)、猪羊水干细胞 (pAFSC) 为材料,通过RT-PCR、免疫荧光、细胞转染、显微注射检测bmp15组织特异性表达,并且通过单层细胞诱导检测该基因体外示踪类卵母细胞获得过程的能力。RT-PCR结果显示bmp15在猪的卵巢组织中特异表达,在CHO中表达,而在C2C12和pAFSC中不表达。卵巢组织切片免疫荧光检测结果显示bmp15表达于卵泡发育的各个阶段。瞬时转染不同细胞发现启动子只在CHO中有活性,而在C2C12和pAFSC中均无活性。显微注射重组质粒片段结果显示增强绿色荧光蛋白 (Enhanced Green Fluorecence Protein,EGFP) 在卵母细胞体外成熟18 h启动表达,并能够持续至4-细胞期胚胎。单层细胞诱导结果显示诱导12 d的pAFSC出现携带EGFP的圆形细胞团。说明bmp15具有表达特异性和示踪干细胞诱导分化为类卵母细胞的潜能。

    • 猪CuZnSOD基因启动子的克隆鉴定及分析

      2014, 30(2):213-222.

      摘要 (1528) HTML (0) PDF 712.48 K (2862) 评论 (0) 收藏

      摘要:猪铜锌超氧化物歧化酶 (CuZnSOD) 是一种重要的抗氧化酶,其功能已被广泛研究,但CuZnSOD基因的转录调控尚不明确。为了研究猪CuZnSOD基因的核心启动子区域,并对其转录调控机制进行探讨,运用PCR方法从猪基因组克隆CuZnSOD基因5′上游调控区853 bp的片段,然后通过巢式PCR方法获得5′末端逐渐缺失的启动子系列片段,并将这些片段定向插入到荧光素酶报告基因表达载体 (pGL3-Basic) 中。瞬时转染小鼠胚胎细胞 (NIH/3T3),利用双荧光素酶报告基因检测不同长度启动子活性。检测结果显示,在CuZnSOD基因5′上游调控区-87 bp和-266 bp处分别存在2个潜在转录起始位点,-383 bp~+67 bp启动区活性最强,进一步缺失分析发现-75 bp~-32 bp区域内含有猪CuZnSOD基因转录所必需的基础启动子序列,其中存在多个潜在的转录因子结合位点,研究结果提示这些转录因子结合位点可能是参与CuZnSOD基因转录的重要调控序列。

    • >工业生物技术
    • 紫杉二烯人工酵母的代谢组学分析

      2014, 30(2):223-231.

      摘要 (1788) HTML (0) PDF 469.19 K (3066) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更深入地从代谢角度研究萜类合成人工酵母的内在差异,以紫杉二烯人工酵母为例,利用代谢组学的方法对其发酵指数中期胞内代谢物的变化进行了测定。结果表明,与对照菌W303-1A相比,紫杉二烯的生产会对胞内糖酵解、三羧酸循环中间物及一些氨基酸的含量产生不同程度的影响,进而对其生长产生一定抑制作用。其中柠檬酸因紫杉二烯功能模块的引入下降明显,降幅达90%以上,因此可以作为后续功能酵母研究的标志性代谢物。紫杉二烯人工酵母细胞代谢组的研究可以为萜类化合物异源合成的优化提供更多的信息和帮助。

    • >农业生物技术
    • 两个小麦14-3-3基因的特征、亚细胞定位及其对非生物胁迫的响应

      2014, 30(2):232-246.

      摘要 (1751) HTML (0) PDF 4.51 M (3004) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨14-3-3基因在小麦逆境胁迫应答中的调控作用,利用RACE技术克隆了两个包含完整编码框的14-3-3基因 (命名为Ta14R1和Ta14R2),其中Ta14R1 cDNA长999 bp,编码262个氨基酸,而Ta14R2 cDNA长897 bp,编码261个氨基酸。Ta14R1/Ta14R2-GFP融合载体瞬时表达结果显示,Ta14R1和Ta14R2蛋白均定位于细胞质和细胞膜,但不在叶绿体中。荧光定量PCR分析表明,Ta14R1和Ta14R2均在萌发1 d的胚芽鞘中表达量最高;在高温、低温、模拟干旱和ABA处理下,两个基因在小麦的根和叶中都受胁迫诱导而且显著上调表达,推测这两个14-3-3基因通过依赖ABA的非生物胁迫响应途径发挥作用,可能参与了小麦中高温、低温和干旱胁迫的耐受调节过程。

    • 前体物对石蒜悬浮细胞生长和生物碱积累的影响

      2014, 30(2):247-254.

      摘要 (1456) HTML (0) PDF 724.73 K (2638) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究苯丙氨酸、酪氨酸和酪胺3种前体物对石蒜悬浮细胞系生长和生物碱积累的影响。通过向培养基添加不同浓度的3种前体物,以及同时添加苯丙氨酸和酪氨酸,考察其对细胞生长量及细胞中生物碱累积的影响。结果表明:苯丙氨酸对细胞的生长和生物碱的积累影响不明显;酪氨酸和酪胺作用显著:添加200 μmol/L酪氨酸,细胞中生物碱的含量是对照组的2.56倍,其中力可拉敏和加兰他敏含量为 3.77 mg/g和4.46 mg/g,分别是对照组的6.61倍和6.97倍;添加200 μmol/L酪胺,细胞中生物碱含量是对照组的2.63倍,力可拉敏和加兰他敏含量为4.45 mg/g和5.14 mg/g分别是对照组的9.08倍和9.18倍;在200 μmol/L酪氨酸的基础上添加苯丙氨酸没有明显的增效作用。表明添加酪氨酸和酪胺对细胞生长及生物碱生物合成具有显著的促进作用

    • >医学与免疫生物技术
    • 结核分枝杆菌Rv2628蛋白的免疫生物学特性

      2014, 30(2):255-264.

      摘要 (1638) HTML (0) PDF 2.09 M (2046) 评论 (0) 收藏

      摘要:Rv2628蛋白是结核分枝杆菌Mycobacterium tuberculosis (M. tb) DosR调控的潜伏感染相关抗原。本研究对Rv2628蛋白进行了原核表达和纯化,并以巨噬细胞系和小鼠为研究模型,对其免疫生物学特性进行了分析。SDS-PAGE及Western blotting鉴定结果表明,Rv2628-His融合蛋白以包涵体形式表达,能与兔抗H37Rv多抗血清发生特异性反应,具有较好的免疫反应性。与巨噬细胞系RAW264.7的互作实验结果表明,在1–12 h内Rv2628蛋白能诱导前炎性因子IL-6的上调表达。将纯化的Rv2628融合蛋白皮下免疫BALB/c小鼠,夹心ELISA的测定结果表明,Rv2628蛋白免疫组诱导产生的特异性IFN-γ水平显著高于IL-4的水平 (P<0.000 1),呈现Th1型细胞免疫应答趋势;以Rv262811-30多肽作为包被抗原,通过间接ELISA测定的血清抗体效价能达到11 600,表明Rv2628也能诱导体液免疫应答。总之,Rv2628能促进巨噬细胞炎症反应的发生,激发小鼠产生强烈的Th1型细胞免疫应答和较好的体液免疫应答,具有作为亚单位疫苗的潜力,为M. tb与宿主之间的相互作用奠定了一定的理论基础。

    • 结核分枝杆菌CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B抗原真核共表达载体的构建与表达

      2014, 30(2):265-273.

      摘要 (1883) HTML (0) PDF 1.03 M (2994) 评论 (0) 收藏

      摘要:CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B是结核分枝杆菌的主要免疫优势抗原。为了构建一种可同时表达这4种抗原的真核多基因共表达载体pcDNA-CFP10-ESAT6-Ag85A-Ag85B (pcDNA-CEAB),并利用HEK 293T细胞对其体外表达进行检测。采用酶切、连接的方法,将CFP10和ESAT6编码基因以 (Gly4Ser) 3蛋白Linker连接,插入至质粒pcDNA3.1(+)多克隆位点CMV启动子与加尾信号BGH pA之间,使两者融合表达,将Ag85A和Ag85B编码基因以内部核糖体进入位点 (Internal ribosome entry site, IRES) 序列连接,并赋予RSV启动子和加尾信号BGH pA,使两者在RSV启动子作用下独立表达。重组质粒经酶切及测序验证后转染至HEK 293T细胞中进行体外表达实验,48 h后提取总蛋白,利用CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B特异性抗体进行Western blotting检测。结果显示多基因共表达载体pcDNA-CEAB在真核细胞HEK 293T中得到表达,且CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B抗原能被相应的特异性抗体所识别,表明质粒pcDNA-CEAB构建正确,这为进一步研究其免疫原性和免疫保护效果奠定了基础。

    • OSF 1在毕赤酵母菌中的分泌表达及其生物活性

      2014, 30(2):274-283.

      摘要 (1616) HTML (0) PDF 2.32 M (1919) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究人成骨细胞刺激因子(Human osteoblast-stimulating factor, OSF-1) 的生物学活性,构建OSF-1 高效毕赤酵母表达菌株并表达纯化具有生物活性的OSF-1。首先通过全基因人工合成的方法合成人osf-1基因,并克隆至毕赤酵母分泌表达载体pPIC9K,构建重组表达质粒pPIC9K/osf-1,线性化后电转化酵母宿主菌 GS115,构建P. pastoris GS115/ pPIC9K/osf-1,经MD、G418-YPD平板和PCR法筛选,获得多拷贝转化子。阳性表达菌株在25 ℃,经1% 的甲醇诱导表达96 h,重组蛋白的表达量达到最大。经SDS-PAGE电泳分析所表达的重组蛋白约为18 kDa,与人成骨细胞刺激因子相符。表达上清经SP-Sephadex C-50离子交换层析进行纯化,得到纯度达98%以上的OSF-1。Western blotting 鉴定该蛋白对人成骨细胞刺激因子抗体具有良好的抗原性。生物活性测定表明提纯的OSF-1 能促进鼠成骨细胞 MC3T3-E1 的增殖和分化。利用重组毕赤酵母高效分泌表达了有生物活性的OSF-1,为进一步开展其抗骨质疏松活性研究及产业化开发奠定了基础。

    • >生物技术与方法
    • 检测Sortase A酶催化蛋白质连接效率的新型报道系统

      2014, 30(2):284-293.

      摘要 (1997) HTML (0) PDF 2.45 M (3259) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用分子进化技术对Sortase A酶的催化活性进行定向改造已经成为当前的研究热点和重点,为了高效筛选特定催化活性的Sortase A酶突变体,需要建立一种能够快速准确鉴定Sortase A酶活性的方法。为此,设计了由GFP-LPETG蛋白和GGGYK-Biotin组成的新型报道底物系统。利用重组基因工程技术,成功制备GFP-LPETG蛋白,野生型Sortase A酶及近期报道的一个高活性突变型Sortase A酶。以GFP-LPETG及GGGYK-Biotin为报道底物建立连接体系,结果显示,连接反应动力学可直接通过SDS-PAGE凝胶电泳法精确测定。用此连接体系比较野生型与突变型Sortase A酶催化的连接反应效率,证实高活性突变酶具有野生酶无法比拟的高催化活性。此报道系统简单快速灵敏,可应用于系统的筛选,为后续进一步定向优化Sortase A酶奠定了基础。

    • 用气相色谱-质谱联用比较牛耳草代谢物的提取方法

      2014, 30(2):294-304.

      摘要 (1594) HTML (0) PDF 685.11 K (2504) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过比较不同的提取方法对牛耳草新鲜和脱水叶片中代谢物的提取效率,旨在建立一种可以有效鉴定并分析牛耳草脱水过程中关键小分子代谢物的种类和含量变化的方法,为研究植物耐脱水分子机制提供技术方法。本研究以气相色谱-质谱联用 (GC-MS) 为分析方法,对复苏植物牛耳草代谢物提取方法进行比较。从提取总色谱峰数目、提取效率、代谢物保留时间和提取效率稳定性等方面比较甲醇溶液 (A法) 和甲醇-氯仿-水溶液 (B法) 两种提取方法的提取效果。对牛耳草新鲜样品提取结果表明,B法提取的总色谱峰数目多于A法;对9种共有代谢物的提取效率比较结果表明,B法的提取效率高于A法;对10种色谱峰的保留时间和提取效率的方法学考察结果表明,两者保留时间RSD (相对标准偏差) 值均小于1%,A法提取效率的RSD值≤10%的比例为50%,B法的为100%。A法对干样的提取色谱峰数目远少于鲜样,而B法对干样的提取色谱峰数目和鲜样没有显著差异,保留时间RSD值均小于1%,提取效率的RSD值与鲜样没有差异,稳定性良好。

    • >生物育种与工艺优化
    • 化学改性甘蔗渣对固定化细胞发酵产丁醇的影响

      2014, 30(2):305-309.

      摘要 (1606) HTML (0) PDF 1.20 M (2676) 评论 (0) 收藏

      摘要:旨在研究化学改性的甘蔗渣作为固定化载体对丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum XY16发酵制备生物丁醇的影响。首先利用不同浓度的聚乙烯亚胺 (PEI)和1 g/L戊二醛 (GA) 对甘蔗渣表面进行化学改性,增强甘蔗渣对Clostridium acetobutylicum XY16的附载能力。经4 g/L聚乙烯亚胺和1 g/L戊二醛改性的甘蔗渣 (添加量10 g/L) 应用到固定化批次发酵中,发酵36 h后丁醇和总溶剂浓度最高,分别达到了12.24 g/L和21.67 g/L,同时溶剂的生产速率达到0.60 g/(L·h),生产速率比游离细胞和未改性甘蔗渣固定化细胞分批发酵分别提高了130.8%和66.7%。在此基础上对改性甘蔗渣固定化的细胞进行6次重复批次发酵,丁醇和总溶剂的产量稳定,溶剂生产速率逐渐提高至0.83 g/(L·h),同时转化率也提高至0.42 g/g。

    • 废糟液全循环条件下絮凝酵母乙醇连续发酵

      2014, 30(2):310-314.

      摘要 (1319) HTML (0) PDF 337.85 K (2152) 评论 (0) 收藏

      摘要:丙酸是以玉米为原料自絮凝酵母乙醇连续发酵系统废糟液全循环过程中积累的主要抑制物。基于丙酸对酵母细胞抑制机理,开发了3种废糟液全循环条件下乙醇连续发酵工艺策略。首先根据高温导致丙酸生成的现象,去除了物料灭菌环节,使发酵液丙酸浓度显著降低,生物量和乙醇浓度分别提高了59.3%和7.4%。其次,以丙酸浓度达到半数抑制浓度(IC50)40 mmol/L为目标,通过拟合丙酸积累数据预测废糟液全循环的最长运行时间,发酵装置运行应控制在此时间范围内。再次,较低的环境pH值提高了丙酸毒性,而实验证明发酵液pH为5.5时,丙酸对细胞生长的抑制影响最小,因此控制发酵过程中的pH有利于弱化丙酸毒性。

    • 根瘤菌BK-20固定化细胞生产L(+)-酒石酸

      2014, 30(2):315-319.

      摘要 (1492) HTML (0) PDF 383.32 K (2309) 评论 (0) 收藏

      摘要:顺式环氧琥珀酸水解酶(CESH)是根瘤菌BK-20生产L(+)-酒石酸的关键酶。为提高其生产效率和生产稳定性,首先优化根瘤菌BK-20的产酶条件,然后利用固定化细胞连续生产L(+)-酒石酸。结果显示,优化后游离细胞酶活达(3 498.0±142. 6) U/g,较优化前提高643%。固定化细胞酶活达(2 817.2±226.7) U/g,其最适包埋剂、菌体浓度和凝胶浓度分别为海藻酸钠,10% (W/V)和1.5% (W/V)。固定化细胞连续反应10批后,其形状和酶活均无明显改变,单批次转化率达98%以上,具有良好的生产稳定性。

    • >其他
    • 30(2) 封面

      2014, 30(2).

      摘要 (1004) HTML (0) PDF 22.97 M (1209) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 30(2) 目录

      2014, 30(2).

      摘要 (937) HTML (0) PDF 6.91 M (1991) 评论 (0) 收藏

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