2016, 32(11):1481-1495. DOI: 10.13345/j.cjb.160105
摘要:利用廉价可再生木质纤维素资源水解产生的可发酵糖生产生物能源和生物基化学品是近年来国内外研究的热点。纤维素酶酶解是木质纤维素原料生物降解的重要手段,但目前纤维素酶生产成本过高,限制了纤维素生物转化和生物炼制的工业化应用。对丝状真菌纤维素酶基因表达和调控进行研究,有利于进一步选育纤维素酶高产菌株,降低纤维素酶生产成本。随着高通量测序及丝状真菌遗传操作等技术的进步,对丝状真菌纤维素酶诱导和基因表达调控机理有了更深入的认识。本文综述了近年来丝状真菌纤维素酶诱导和纤维素酶基因表达调控的最新进展,重点论述糖转运蛋白、转录因子和染色质重塑对纤维素酶表达调控的影响,并对利用人工锌指蛋白进行纤维素酶诱导机制研究进行了展望。
2016, 32(11):1496-1506. DOI: 10.13345/j.cjb.160113
摘要:廉价生物质资源的利用是工业生物技术领域研究的热点,复杂的成分和较多的杂质使传统的单菌发酵方式难以应对,成为产业化的关键问题。文中从微生物菌群的工业应用、微生物菌群发酵与纯种发酵的比较、微生物细胞间的相互作用等方面综述了微生物菌群发酵技术的最新研究进展,并对微生物菌群的设计和应用进行了展望。微生物菌群发酵可以充分利用廉价生物质基质、生产多个产品或减少副产物的生成,在生物基化学品和燃料的生产中将是一种有前景的发酵技术。
2016, 32(11):1507-1518. DOI: 10.13345/j.cjb.160122
摘要:近年来,随着RNA研究技术的进步,研究者们在多种生物中发现了数量众多的环状RNA,且发现它们具有重要的生物学功能。环状RNA来源于内含子或外显子,可以充当微小RNA海绵,还能与蛋白质相结合,从而参与基因表达调控并影响蛋白质的功能,此外,个别环状RNA甚至能编码蛋白质。更重要的是,环状RNA在肿瘤 (如:胃癌、肝癌、结直肠癌、乳腺癌、宫颈癌和卵巢癌等) 的发生和发展过程中起着重要的调控作用。因此,环状RNA有希望成为肿瘤诊断的标志物和治疗的新靶点。
崔辰 , 黄立纲 , 李晶 , 邹兴启 , 朱元源 , 谢磊 , 赵启祖 , 杨利敏 , 刘文军
2016, 32(11):1519-1530. DOI: 10.13345/j.cjb.160099
摘要:表达并纯化猪O型口蹄疫病毒 (FMDV) VP1重组蛋白作为检测抗原,建立了一种快速检测猪O型口蹄疫病毒抗体的化学发光酶联免疫 (CLEIA) 检测方法。建立的VP1-CLEIA方法特异性为100%,板内变异系数在1.10%–6.70%之间,板间变异系数在0.66%–4.80%之间,具有较好的特异性和重复性,且灵敏度高于ELISA方法。通过对山东、辽宁、河北地区采集的250份临床血清的检测表明,该方法与间接ELISA试剂盒的符合率为93.50%,与液相阻断ELISA试剂盒的符合率为94.00%,表明本次建立的VP1-CLEIA检测方法可以用于猪O型FMDV感染或疫苗免疫后抗体水平检测。
郭永丽 , 高明春 , 罗修鑫 , 鞠环宇 , 安东 , 刘莹 , 王君伟
2016, 32(11):1531-1538. DOI: 10.13345/j.cjb.160149
摘要:免疫球蛋白是机体固有免疫系统的组成部分,是机体防御的第一道防线。本研究对抗鹅免疫球蛋白轻链单克隆抗体进行了特征分析并将其应用到不同免疫试验中用以检测鹅免疫球蛋白。用此单克隆抗体制备的免疫亲和层析柱用以分离血清中的鹅免疫球蛋白;偶联辣根过氧化物酶 (Horseradish peroxidase,HRP) 后的单克隆抗体用作第二抗体来检测鹅特异性抗体。此外,该单克隆抗体可以识别和定位外周血淋巴细胞中的SIg+淋巴细胞。研究表明,该单克隆抗体可在多种条件下检测或分离鹅免疫球蛋白并作为研究鹅体液免疫的有力工具。
娄菲 , 李宁 , 赵玉姣 , 果士婷 , 王智文 , 陈涛
2016, 32(11):1539-1548. DOI: 10.13345/j.cjb.160101
摘要:苹果酸是一种重要的C4二羧酸,在食品、医药、化工等领域有广泛的应用。本文主要研究羧化途径强化及苹果酸酶失活对大肠杆菌好氧发酵生产苹果酸的影响。首先在大肠杆菌E2中过表达了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因ppc,得到菌株E21,苹果酸积累量从0.57 g/L提高到3.83 g/L。随后,分别过表达来自谷氨酸棒杆菌的丙酮酸羧化酶基因pyc和来自琥珀酸放线杆菌的磷酸烯醇式丙酮酸激酶pck基因,相应的工程菌株E21 (pTrcpyc) 和E21 (pTrc-A-pck) 分别产6.04 和5.01 g/L苹果酸,得率分别达到0.79和0.65 mol/mol葡萄糖。敲除E21中的苹果酸酶基因maeA和maeB,苹果酸产量也显著提高了36%,达到5.21 g/L,得率为0.62 mol/mol。然而,在过表达pyc的基础上敲除苹果酸酶基因并不能进一步提高苹果酸的产量。经过摇瓶发酵条件的初步优化,菌株E21 (pTrcpyc) 生产12.45 g/L苹果酸,得率为0.84 mol/mol,达到理论得率的63.2%。
顾康博 , 管成 , 许家慧 , 李淑兰 , 罗远婵 , 沈国敏 , 张道敬 , 李元广
2016, 32(11):1549-1563. DOI: 10.13345/j.cjb.160126
摘要:本次研究旨在建立经济可行的海洋芽孢杆菌源脂肽类化合物的中试规模纯化工艺。对包括酸化沉淀、甲醇浸提、溶剂沉淀、盐析、萃取、硅胶柱层析和HZ806大孔树脂吸附工艺在内的可放大的成熟单元工艺进行反复试验,考察脂肽类化合物表面活性对单元工艺的影响。严格遵循以高收率为前提循序渐进逐步减少杂质的原则,组合上述单元工艺对目标产物进行提取和纯化,并最终获得高纯度脂肽样品。新工艺可从1 t海洋芽孢杆菌Bacillus marinus B-9987的发酵液中,以百克量级的规模制备87.51%–100%纯度的脂肽类化合物样品,收率>81.73%。本研究首次实现了高纯度的海洋芽孢杆菌源脂肽类化合物的百克量级制备;允许发酵生产阶段使用天然培养基,缓解了脂肽中游发酵生产和下游大规模纯化之间的矛盾;且各单元工艺规避了脂肽类化合物水溶液的乳化起泡和不经济的大体积水溶液蒸发浓缩。新工艺实用可行,经济合理。
2016, 32(11):1564-1575. DOI: 10.13345/j.cjb.160109
摘要:在真核生物中,DNA缠绕在组蛋白上形成核小体,一个组蛋白分子包括H2A、H2B、H3和H4各2个核心组蛋白亚基。在这4种核心组蛋白中,H2A富含多样化,且在细胞的生物途径中起重要作用的变异体,因此,H2A家族一直是研究热点。致病疫霉是重要的病原菌也是研究卵菌的模式物种之一,目前关于卵菌表观遗传的研究还未见报道。本研究针对致病疫霉组蛋白H2A变异体,利用基因组信息和基因芯片数据,通过序列比对、系统发育分析以及基因表达水平检测,发现在致病疫霉基因组中存在组蛋白H2A变异体H2A.X.1、H2A.X.2和H2A.Z,它们在不同生长发育阶段和侵染过程呈现特异的表达谱。研究结果为进一步研究致病疫霉表观遗传机制奠定了基础。
袁建琴 , 常泓 , 赵江河 , 唐中伟 , 史宗勇 , 王俊东
2016, 32(11):1576-1589. DOI: 10.13345/j.cjb.160117
摘要:为了评估转基因玉米和大豆在山西动物饲料市场的占有率和标识情况,采用改良十六烷基三甲基溴化铵法 (Hexadecyltrimethy ammonium bromide, CTAB) 提取山西市场抽取的30份鸡和猪饲料,通过定性PCR打包筛查,对检测阳性结果打包饲料拆包并检测CaMV 35S启动子、NOS终止子、玉米内标zSSIIb、大豆内标Lectin和CryIA (b)基因。同时检测玉米和大豆转化体事件MON810和GTS40-3-2。结果表明,83.3%的饲料含有转基因成分。所抽取的玉米、大豆、猪饲料和鸡饲料转基因成分阳性率分别为6.67%、100%、93.3%和73.3%。实时荧光定量PCR检测结果与定性PCR一致。结果提示,鸡和猪饲料中转基因成分在山西市场的占有率较高。
王潇霖 , 迟象阳 , 刘炬 , 刘威岑 , 刘树玲 , 邱顺芳 , 温中华 , 范鹏飞 , 刘坤 , 宋小红 , 付玲 , 张军 , 于长明
2016, 32(11):1590-1599. DOI: 10.13345/j.cjb.160049
摘要:炭疽是由炭疽芽孢杆菌引起的严重威胁人类健康的传染病。炭疽毒素包括3种蛋白质成分:保护性抗原 (PA)、致死因子 (LF) 和水肿因子 (EF)。PA与LF形成致死毒素 (LT),与EF形成水肿毒素 (ET)。由于致死毒素 (LT) 在感染者损伤及死亡中发挥主要作用,因此在炭疽感染晚期单纯使用抗生素治疗难以发挥疗效,治疗性中和抗体成为目前最有效的炭疽治疗药物。目前国外获得的炭疽毒素抗体多为炭疽PA抗体,美国FDA已批准瑞西巴库 (人源PA单抗) 用于吸入性炭疽的治疗。一旦炭疽芽孢杆菌被人为改构或PA中和表位发生突变,针对PA单一表位的抗体将可能失效,因此针对LF的抗体将成为炭疽治疗的有效补充。目前国外已有的LF抗体多为鼠源抗体和嵌合抗体,而全人源抗体可以避免鼠源抗体免疫原性高等缺点。本研究首先用LF抗原免疫人抗体转基因小鼠,利用流式细胞仪从小鼠脾淋巴细胞中分选抗原特异的记忆B细胞,通过单细胞PCR方法快速获得两株具有结合活性的抗LF单抗1D7和2B9。瞬时转染Expi 293F细胞制备抗体,通过毒素中和实验 (TNA) 发现1D7和2B9在细胞模型中均显示较好的中和活性,并且与PA单抗联合使用时,表现出较好的协同作用。总之,本文利用转基因小鼠、流式分选技术和单细胞PCR技术的优势,快速筛选到全人源LF抗体,为快速筛选全人源单克隆抗体开辟了新的思路与方法。
余萌 , 曹帅帅 , 郑伟楠 , 贾潇潇 , 李晶 , 刘文军
2016, 32(11):1600-1609. DOI: 10.13345/j.cjb.160055
摘要:NS1蛋白是流感病毒编码的一种小分子多功能蛋白,可在病毒的复制过程中抑制宿主细胞的抗病毒免疫应答。为研究不同亚型流感病毒的NS1蛋白在细胞内的定位差异,分别用H1N1亚型WSN、PR8和CA04毒株,H9N2亚型SD毒株及H7N9亚型AH01毒株感染A549、MDCK细胞系以及构建的可表达不同亚型流感病毒NS1蛋白的pCMV-Myc-NS1质粒转染293T细胞,用激光共聚焦显微镜观察发现不同亚型流感病毒在不同细胞系和时间点的定位差异,感染后24 h时WSN和PR8毒株的NS1主要定位于细胞质中,而CA04和SD毒株主要定位于细胞核内。另外,观察过表达的WSN、SD和AH01毒株NS1的细胞定位,转染后24 h时WSN毒株NS1定位于细胞质中,而SD和AH01毒株主要定位于细胞核中。经氨基酸序列比对,对WSN毒株NS1蛋白进行关键氨基酸点突变,结果显示单一位点的改变未导致NS1蛋白细胞定位的改变,其细胞定位的差异不是由单一位点决定的。综上所述,分析不同亚型中的NS1的定位差异,这对进一步了解NS1 蛋白同宿主细胞不同区域的蛋白的相互作用、流感病毒的调节机制以及病毒感染细胞中天然免疫反应具有一定的指导意义。
陈宇鹏 , 曹颖 , 胡尚连 , 黄艳 , 卢学琴 , 徐刚 , 龙治坚
2016, 32(11):1610-1623. DOI: 10.13345/j.cjb.160095
摘要:慈竹是我国四川当地的优势丛生竹种之一,其纤维长度和质量较优异,是造纸、纺织等工业的良好原料。本文利用Illumina HiSeqTM 2000平台,对10、50、100和150 cm高的慈竹笋进行转录组分析,共得到69.28 M条读长 (Reads),经从头拼接、组装和聚类后得到111 137条非重复序列基因Unigene,其中共有63 094条注释到COG、GO、KEGG、Swiss-Prot和Nr数据库中。这些Unigene不仅具有一般的功能,如转录和信号转导等,还涉及到蔗糖转运与代谢、次级代谢产物及细胞壁的生物合成等方面。不同高度慈竹笋的纤维素合成酶基因存在差异表达,发现了可能调控慈竹生长发育以及纤维素和木质素生物合成的相关基因,为慈竹品种改良提供一定的理论基础。
通信地址:中国科学院微生物研究所 邮编:100101
电话:010-64807509 E-mail:cjb@im.ac.cn
技术支持:北京勤云科技发展有限公司