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摘要:微藻可生产不饱和脂肪酸及色素等多种高附加值产品，同时也可用来生产可再生清洁能源如生物柴油等，具有良好的应用前景。但是，目前微藻细胞的采收成本高居不下，已成为限制微藻生物技术大规模应用的重要因素之一。与其他方法相比，絮凝采收成本低、操作简便，是很有应用前景的采收方法。本文综述了国内外利用化学絮凝、物理絮凝及生物絮凝等方法对不同微藻细胞进行采收的研究，重点对生物絮凝方法进行了总结。利用微生物絮凝剂及微藻细胞的自絮凝进行微藻生物量的回收，是微藻采收技术中环境友好、低成本和行之有效的新方法之一。

摘要:聚N-异丙基丙烯酰胺 (poly(N-isopropylacrylamide), PNIPAAm)，温敏性聚合物，可利用其温敏特性替代酶类物质或细胞刮刀用于贴壁细胞的收获，从而有效避免酶解和机械损伤，可为生物医药领域提供品质优良的种子细胞。重点阐述促进细胞有效粘附和快速脱附的温敏性PNIPAAm二维平面的研发情况，包括选取特殊基材、引入亲水基团、调节反应物比率、控制聚合物厚度/密度、提供适宜外力等方式，从而有效改善细胞对温敏性平面的适应性并降低染菌风险以及减少低温处理对细胞的影响。同时介绍PNIPAAm微载体、支架和凝胶等温敏性三维培养介质的研究进展，此方式不仅增加细胞生长面积，更可以模拟体内微环境，从而保持细胞原始生理特征，同时实现大规模扩增和非酶解收获细胞以及组织器官修复和重构的目标。最后简单说明PNIPAAm培养平台的应用，PNIPAAm的研发为再生医学的发展提供了崭新思路。

摘要:本研究旨在建立一种牛结核γ干扰素ELISPOT检测方法，并评价该方法用于牛结核病检测的价值。通过筛选与天然牛γ干扰素特异性结合的单克隆抗体分别作为包被抗体和检测抗体，并探索不同的实验条件确定最佳包被抗体浓度、最佳细胞数量和最佳检测抗体浓度等，建立牛γ干扰素ELISPOT检测方法。采集30头奶牛尾静脉血并分离外周血单个核细胞，以结核菌素作为刺激原，使用建立的ELISPOT检测方法进行牛结核病检测，并与BOVIGAMTM ELISA试剂盒检测结果进行比较。筛选到两株与天然牛γ干扰素特异性结合的单抗2G5和5E11，确定ELISPOT检测方法的最佳实验条件为：包被抗体2G5浓度2.5 μg/mL，每孔细胞数量2.5×105个，检测抗体Bio-5E11浓度1 μg/mL。使用建立的ELISPOT检测方法与BOVIGAMTM ELISA试剂盒对30头奶牛进行同步检测，结果显示，以BOVIGAMTM ELISA试剂盒检测结果作为参考标准，14头BOVIGAMTM ELISA试剂盒检测阳性牛中，ELISPOT方法检出的阳性牛为11头，敏感性为78.6% (11/14)；16头BOVIGAMTM ELISA试剂盒检测阴性牛中，ELISPOT方法检出的阴性牛为12头，特异性为75% (12/16)。应用结核菌素作为刺激原的牛结核γ干扰素ELISPOT检测方法可用于牛结核病辅助检测，具有潜在的临床应用价值。

摘要:杀菌/通透性增加蛋白 (Bactericidal/permeability-increasing protein, BPI) 能结合并特异地中和来自革兰氏阴性菌外膜的脂多糖 (Lipopolysaccharide, LPS)。为了研究牛源BPI蛋白及其 N端结构域在LPS介导的免疫应答中的作用，本文将BPI全长1 449 bp编码区序列 (BPI) 和其N端714 bp的编码区序列 (BPI714) 分别导入mHEK293细胞，分析了稳定表达的BPI或BPI714对LPS介导的炎性细胞因子表达的影响。首先将构建的pLEX-BPI/pLEX-BPI714载体分别转染mHEK293细胞，获得稳定表达牛源BPI或BPI714的mHEK293细胞；然后用LPS刺激上述细胞，分别收集刺激前、刺激后1 h、3 h、6 h、12 h、24 h、36 h和48 h的细胞，并同时收集未表达BPI或BPI714的 mHEK293细胞在各时间点的样品作为对照；采用定量RT-PCR检测上述细胞中炎性细胞因子IL-8、IL-1β、TNF-α、NF-κB-1、NF-κB-2的相对表达水平，比较LPS刺激前后表达BPI/BPI714和对照细胞中上述基因转录水平的变化规律。研究表明，LPS刺激后，对照细胞中IL-8、IL-1β、TNF-α、NF-κB-2表达水平在不同时间点均显著提高 (P<0.05)，并呈现规律性变化；而稳定表达BPI/BPI714的细胞在同样刺激条件下，IL-8、IL-1β、TNF-α、NF-κB-2基因的转录水平均未发生显著变化 (P>0.05)。根据我们的实验结果，在mHKE293细胞模型中BPI或BPI714均能显著降低LPS介导的炎性细胞因子表达，抑制LPS介导的免疫应答。这不仅为进一步研究BPI抑菌机制和利用其抑菌功能提供了可靠的实验依据，也为分析抗菌蛋白的抗菌效果提供了一种可靠的实验方法。

摘要:辅酶Q10 (CoQ10) 是一种脂溶性抗氧化剂，具有提高人体免疫力、延缓衰老和增强人体活力等功能，广泛应用于制药行业和化妆品行业。微生物发酵法能可持续性生产辅酶Q10，具有越来越多的商业价值。本研究首先将来自类球红细菌的十聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因 (dps) 整合到大肠杆菌ATCC 8739染色体上，敲除内源的八聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因 (ispB)，使内源的辅酶Q8合成途径被辅酶Q10合成途径取代，得到稳定生产辅酶Q10的菌株GD-14，其辅酶Q10产量达0.68 mg/L，单位细胞含量达0.54 mg/g DCW。随后用多个固定强度调控元件在染色体上对MEP途径的关键基因dxs和idi基因以及ubiCA基因进行组合调控，将辅酶Q10单位细胞含量提高2.46倍 (从0.54到1.87 mg/g)。进一步引入运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis的Glf转运蛋白代替自身的磷酸烯醇式丙酮酸：碳水化合物磷酸转移酶系统 (PTS)，使辅酶Q10产量进一步提高16%。最后，对高产菌株GD-51进行分批补料发酵，辅酶Q10产量达433 mg/L，单位细胞含量达11.7 mg/g DCW。这是目前为止文献报道的大肠杆菌产辅酶Q10最高菌株。

摘要:根据羰基还原酶催化可逆氧化还原反应的原理，利用与偶氮还原酶催化偶氮染料还原反应耦合的颜色变化，建立了一种新的羰基还原酶筛选方法。由于羰基还原酶在催化醇底物氧化反应时会产生NAD(P)H，当在反应体系中加入偶氮还原酶AzoB和偶氮染料金橙Ⅰ的时候，偶氮还原酶可以利用NAD(P)H作为电子的供体与底物金橙Ⅰ发生反应，导致反应体系颜色的变化，这样就能够根据明显的颜色变化推断出该羰基还原酶是否对所选底物表现出特定的活性，进而可以筛选出有活性的羰基还原酶。同时，使用不同构型的手性醇作为底物时，根据体系的颜色变化，可以实现羰基还原酶的活性和立体选择性的同时筛选。

摘要:乙酸是生物质乙醇发酵过程中酵母细胞面临的重要抑制剂之一，对细胞生长及发酵性能有强烈的抑制作用。增强酵母菌对乙酸胁迫的耐受性对提高乙醇产率具有重要意义。用分别带有完整絮凝基因FLO1及其重复序列单元C发生缺失的衍生基因FLO1c的重组表达质粒分别转化非絮凝型工业酿酒酵母CE6，获得絮凝型重组酵母菌株6-AF1和6-AF1c。同时以空载体pYCPGA1转化CE6的菌株CE6-V为对照菌株。与CE6-V相比，絮凝酵母明显提高了对乙酸胁迫的耐受性。在0.6% (V/V) 乙酸胁迫下，6-AF1和6-AF1c的乙醇产率分别为对照菌株CE6-V的1.56倍和1.62倍；在1.0% (V/V) 乙酸胁迫下，6-AF1和6-AF1c的乙醇产率分别为对照菌株CE6-V的1.21倍和1.78倍。可见絮凝能力改造能明显提高工业酿酒酵母的乙酸胁迫耐受性及发酵性能，而且FLO1内重复序列单元C缺失具有更加明显的效果。

摘要:广西中粮20万吨/年木薯燃料乙醇装置建成后经历多次工艺改造，为了评估广西装置的能量投入/产出，利用国内已有的全生命周期模型进行了净能量分析。计算结果表明，广西装置的净能量为9.56 MJ/L乙醇。其中乙醇转化环节的能量投入占总能量投入的51.3%，而其中精馏工序仅蒸汽消耗即占乙醇转化总能耗的61.5%。副产品提供的能量可补偿5.03 MJ/L乙醇。因此，原料的综合利用是广西装置提高能源利用效率的重要措施，精馏工序的节能改造对净能量具有重要影响。最后展望了木薯燃料乙醇的发展前景。

摘要:微藻的闪光效应可以大幅提高微藻的光效率，提高微藻产量。通过在传统的板式光生物反应器中加入斜挡板以增强微藻的闪光效应。以小球藻为模型藻种，考察了新型板式光生物反应器内不同光强和不同进口流速对小球藻生长速率和光效率的影响。结果表明，当进口流速为0.16 m/s时，随着光强的提高，小球藻的细胞浓度逐渐增加，光效率逐渐降低；在500 μmol/(m2?s)的光强条件下，小球藻细胞浓度和光效率均随着进口流速的提高而增加。新型板式光生物反应器内小球藻的细胞浓度比传统板式光生物反应器提高了39.23%，表明在传统板式光生物反应器内加入斜挡板可有效增强微藻的闪光效应。

摘要:增加体内免疫细胞合成分泌内源性阿片肽，可对心肌缺血再灌注损伤产生保护作用。基因治疗是增加内源性脑啡肽 (Enkephalin, ENK) 的一种有前景的研究方向，但是以往的病毒、质粒等载体受到其自身免疫原性的限制并存在基因重组、原癌基因激活、抗细菌蛋白抗体产生以及基因表达改变等诸多问题。本研究采用非病毒、非质粒的微量免疫原定义的基因表达 (Minimalistic immunological defined gene expression, MIDGE) 方法构建前脑啡肽原 (Preproenkephalin, PPENK) PPENK-MIDGE-NLS基因载体能克服病毒和质粒载体的上述缺点。用PCR技术扩增大鼠前脑啡肽原 (Preproenkephalin, PPENK) 外显基因，产物插入pEGFP-N1质粒，双酶切质粒获得包含启动子、目的基因、RNA稳定序列的线性载体，两端以不受外切酶作用的发夹样脱氧寡核苷酸序列 (Oligodesoxynucleotides, ODNs) 封闭。为保证载体的入核和表达效率，载体的一端连接了核定位序列 (Nuclear localization sequence, NLS)。流式细胞术和激光共聚焦检测其转染效率，Western blotting检测组织内前脑啡肽蛋白的表达。结果显示，PPENK-MIDGE-NLS能够转染大鼠活体细胞并表达前脑啡肽蛋白，增加载体的量能够在一定范围内提高转染效率。研究结果表明该载体可能成为预防和治疗心肌缺血再灌注损伤的新 方法。

摘要:膜型1基质金属蛋白酶 (Membrane type-1 matrix metalloproteinase, MT1-MMP, MMP14) 在肿瘤的发生发展及转移中起着重要作用，是肿瘤潜在理想的药物靶标。为了获得MT1-MMP结合肽，我们首先采用生物信息学方法分析MMPs序列，获得MT1-MMP差异大且特异的序列。以此为正义肽靶标，设计反义肽库，然后通过分子对接、分子动力学模拟以及体外细胞实验等多种方法，进行靶向MT1-MMP反义肽的筛选与活性研究。多序列比对确定了位于MT1-MMP环区的特异序列AYIREGHE (简称MT1-loop)，并构建1 536条反义肽。经两轮虚拟筛选，选取打分位于前五的反义肽用于后续研究。该五条反义肽与MT1-MMP存在较强的相互作用且能很好地对接于正义肽区域。进一步分析其与MMPs其他家族成员 (MMP1-3, MMP7-13, MMP14 HPX, MMP16) 的亲和力，发现反义肽FVTFPYIR对MT1-MMP具有更强的特异性。分子动力学模拟表明，反义肽FVTFPYIR可能是通过影响受体MT1-MMP的构象稳定性，进而影响其功能活性。体外细胞实验初步确定反义肽FVTFPYIR可选择性地抑制表达MT1-MMP的人成骨肉瘤细胞MG63和乳腺癌MDA-MB-231细胞的增殖。本研究为抗肿瘤反义肽先导药物的研发提供了一种新的思路与途径。

摘要:二十二碳六烯酸 (DHA, 22:6n-3) 是一种长度为22个碳原子且含有6个双键的ω-3系多不饱和脂肪酸，在人体中具有重要生物学功能。人体及其他哺乳动物体内只能合成少量的DHA，更多的需求必须从食物中获取。然而，DHA的天然资源 (主要是深海鱼类等海洋产品) 日趋枯竭，开发新型资源以满足不断扩大的市场需求势在必行。本研究利用转基因技术，在哺乳动物细胞中使Δ6和Δ5脂肪酸去饱和酶以及Δ6和Δ5脂肪酸延长酶超表达，同时表达来源于秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans的Δ15去饱和酶和小眼虫Euglena gracilis的Δ4去饱和酶，结果表明，这6种酶的表达或超表达能将ω-6系的亚油酸 (LA,18:2n-6) 有效地转化为DHA (22:6n-3)，后者的含量从对照组的16.74%提高到实验组的25.3%。本研究的策略及技术路线为将来利用遗传改造的哺乳动物生产珍稀的DHA (22:6n-3) 等长链多不饱和脂肪酸产品提供了重要的启示。

摘要:丝状真菌 (Filamentous fungi) 的发酵生产通常具有较高的工业应用价值，但其菌体形态是一个区别于其他非丝状菌的一个重要发酵指标。针对目前形态分析的瓶颈，本研究使用琼脂糖凝胶对黑曲霉菌形进行固定，利用平板实现菌球样本的大量制备，并结合图形处理软件自建自动化处理程序，实现了大量准确可靠的菌体形态参数的获得，大大增加了形态数据处理通量及准确度。应用该方法于黑曲霉发酵生产糖化酶过程中不同供氧水平及剪切水平下菌体形态的研究，通过大量形态数据定量阐明了黑曲霉在不同剪切水平下的分区域形态分布特性，为进一步工业过程的形态优化提供了重要的研究方法。