摘要:冠状病毒是一类具有囊膜包裹的线性单股正链RNA病毒，在自然界广泛存在，可引起不同程度的呼吸性传染病。新型冠状病毒是一种新发突发病毒，对各类人群均易感。截止目前，该病已经在世界范围内广泛流行，对公共卫生安全构成极大的威胁。文中从冠状病毒及新型冠状病毒的基因组特征、关键蛋白、对宿主的感染和复制的角度加以综述，旨在为获得病毒侵染宿主细胞致病机制的探究提供理论依据，也为特异的抗病毒药物的研发提供基础支持。

摘要:当前新型冠状病毒肆虐，全球确诊患者超过3 500万例，累计死亡患者超过50万例，对于突发疫情，临床尚缺乏有效特异性治疗，新型冠状病毒已成为危害人类健康、社会发展的主要公共卫生问题。间充质干细胞具有抗炎和免疫调节功能，可降低重症患者体内由冠状病毒引发的细胞因子风暴，改善患者肺部纤维化，促进损伤肺组织修复，有望降低新冠肺炎的死亡率。目前已开展多项间充质干细胞治疗新型冠状病毒肺炎临床试验，初步证实了间充质干细胞应用在新冠肺炎方面的安全及有效性。在间充质干细胞治疗新冠肺炎取得进展的同期，还应看到该疗法独有特点及疫情严峻形势对临床试验开和及评价带来的问题与挑战，包括临床试验方案设计、干细胞质量管理以及治疗中的伦理考量。只有对其加以重视，才能保证在严峻疫情下安全有效地开展间充质干细胞治疗新型冠状病毒肺炎的临床试验。

摘要:当前新型冠状病毒肺炎疾病已在全球大规模蔓延，严重危害人类的健康。新病毒感染性强并且感染后重症患者病死率较高，目前尚无有效的特异性治疗药物，因此亟待寻找安全有效的治疗方法。间充质干细胞 (Mesenchymal stem cells，MSCs) 具有强大的免疫调节和组织损伤修复与再生的生物学功能，因此作为一种干细胞疗法有潜力降低新冠肺炎重症患者的组织损伤和死亡率。目前，我国和国外多家研究机构已启动多项MSCs治疗新型冠状病毒肺炎的相关临床研究项目，已初步证实该疗法的安全性和有效性，因此具有非常良好的临床治疗前景。

摘要:肝细胞癌 (Hepatocellular carcinoma，HCC) 是最常见的五大恶性肿瘤之一。据世界卫生组织 (World health organization，WHO) 最新统计，肝癌发病率位居全球第八，死亡率位居全球第三，严重影响人们的生命健康。外泌体 (Exosomes) 是磷脂双分子层包被的细胞外囊泡，携带来自母细胞的蛋白质、核酸等活性物质，可实现细胞间的物质交换和信息交流，参与协调体内的生理病理过程。近年来外泌体与肝癌相关性的研究引起了广泛关注，大量研究表明外泌体蛋白在肝癌的发生发展、诊断治疗和预后方面发挥至关重要的作用。现就外泌体的组成与功能、外泌体蛋白在肝癌的作用进行简要综述。

摘要:Pictet-Spengler (P-S) 反应通常是指b-芳基乙胺在酸性条件下与醛或者酮发生缩合后环化形成四氢异喹啉或β-咔啉类生物碱结构的一类化学反应。而催化这类高度立体选择性和区域选择性反应的酶称为Pictet- Spenglerase (P-S酶)。P-S酶是一类重要的活性产物生物合成催化酶，广泛分布于吗啡、那可丁、奎宁、小檗碱、阿吗灵等临床药物以及一些先导化合物的生物合成途径中，应用开发前景广阔。鉴于此，文中对P-S酶的发现、功能鉴定、生物学特性以及催化应用等方面的研究进展进行了归纳总结，以期为P-S酶的后续发掘及系统研究提供良好的借鉴和参考。

摘要:罗汉果甜苷V是罗汉果甜苷中含量和甜度均较高的成分，具有止咳祛痰、抗癌、抗氧化、调节血糖等诸多药理活性，成为兼具治疗功能的天然非糖甜味剂，具有广阔的市场前景。然而目前有限的生物资源和较高的提取成本，限制了它的广泛应用。合成生物学的快速发展为植物天然产物的生产提供了一种新思路，通过构建罗汉果甜苷V的微生物细胞工厂，将实现其低成本、规模化生产。文中介绍了罗汉果甜苷V的结构及药理活性，重点综述了罗汉果甜苷V的合成生物学研究进展，并探讨了当前研究所面临的挑战，以期为罗汉果甜苷V生物合成的进一步研究提供参考。

摘要:缺血性脑卒中是一种高发病率、高死亡率的重大健康危机。溶栓药物能快速溶解血栓、减少出血副作用、实现血管再通，对缺血性脑卒中治疗起到关键性的作用。重组组织纤溶酶原激活剂 (rtPA) 是FDA批准的唯一缺血性脑卒中药物，但在临床使用中有诸多限制。近年来，基于tPA的溶栓药物及治疗策略发展迅速，文中结合笔者课题组及目前国内外的相关研究成果，回顾了该领域的最新进展，为新型溶栓药物发展提供科学依据和思路。

摘要:线性染色质经过多重折叠凝缩到真核生物的细胞核中，染色质的三维构象直接决定了真核生物的基因表达，因此染色质可以在局部或远程空间上发生互作调控基因转录。折叠成环状构象的染色质可以借助染色质构象捕获 (Chromosome conformation capture，3C) 技术来研究，基于3C技术扩展的4C/5C/Hi-C从单个位点延伸到全基因组捕捉三维构象，在此基础上，染色质构象核心技术可以与免疫共沉淀、核酸分子杂交、单细胞、基因组测序等技术偶联而产生新的衍生技术和应用，这极大地推动了染色质构象技术在基因时空特异性表达调控上的研究。文中将以3C和Hi-C等三维基因组核心技术为基础，重点介绍染色质构象捕获及其衍生技术的原理和前沿应用。

摘要:表皮毛是植物地上部分表皮细胞向外突出延伸的特化毛状结构，不仅可以保护植物免受病虫的危害，还具有一定的经济和药用价值，对其调控的分子机制的阐明有利于植物的分子设计育种和遗传改良。近年来，模式植物拟南芥表皮毛形成的调控模式基本被阐明，其他植物表皮毛的调控机制也取得很大进展。鉴于此，文中综述了拟南芥和棉花 (单细胞表皮毛) 及番茄和青蒿 (多细胞表皮毛) 在基因和激素水平上对表皮毛的发育调控，同时简要介绍了其他典型单、双子叶植物表皮毛相关的研究进展，最后，展望了植物表皮毛的研究方向和应用前景。

摘要:为实现多个基因在同一菌株中均一可溶性表达，简化基因工程亚单位多联多价疫苗中抗原生产的工艺步骤，本研究选用Ⅰ群4型禽腺病毒 (FAdV-4) Fiber-2蛋白、鸡传染性法氏囊病病毒 (IBDV) VP2蛋白和减蛋综合征病毒 (EDSV) Fiber蛋白3种来自不同禽病毒的抗原为研究对象，利用原核表达系统，通过密码子优化、载体启动子改造和基因串联顺序优化，获得单一载体/多重转录单元的共表达重组质粒。将共表达重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3) 菌株，进行3个基因的共表达。纯化后的蛋白进行Western blotting和蛋白活性检测。结果表明，目的基因经过密码子优化、载体启动子改造和基因串联顺序的优化后，获得均一可溶性共表达的3种蛋白，纯化后蛋白纯度大于80%，Western blotting分析和琼脂扩散试验表明串联表达的3种蛋白具有免疫反应性和抗原活性。文中通过目的基因密码子优化、表达载体启动子改造和基因串联等关键技术的突破，首次实现了3种不同禽病毒抗原的高效、均一、可溶性串联表达和纯化，为基因工程亚单位多联多价疫苗的研制奠定了基础。

摘要:选取能够与口蹄疫病毒结构蛋白相互作用且有特殊结构的核酸片段5′非翻译区 (5′ UTR) 和内部核糖体进入位点 (Internal ribosome entry site，IRES) 作为支架，进行病毒样颗粒组装的研究。通过对组装产物进行粒径、表面电位、凝胶阻滞、核酸酶消化、尺寸排阻色谱、透射电镜、圆二色光谱等检测，结果表明，核酸片段5′ UTR和IRES能与口蹄疫病毒样颗粒共组装并形成病毒样颗粒。通过统计学分析发现VLPs-5′UTR的75S颗粒的组装效率显著高于单纯VLPs组 (P<0.001) 和VLPs-IRES (P<0.01)，而VLPs-IRES的12S颗粒的组装效率显著高于单纯VLPs组 (P<0.000 1) 和VLPs-5′UTR (P<0.000 1)，表明口蹄疫病毒自身核酸片段5′ UTR更有利于口蹄疫病毒样颗粒的组装。该研究对促进口蹄疫病毒样颗粒组装提出了新的思路和优化策略，有助于病毒样颗粒疫苗的研发。

摘要:兔出血症病毒 (Rabbit hemorrhagic disease virus，RHDV) 及兔粘液瘤病毒 (Myxoma virus，MYXV) 分别引起兔出血症 (兔瘟) 和兔粘液瘤病，是两种严重危害家兔养殖业以及导致原产地欧洲野兔-穴兔 (Oryctolagus cuniculus) 种群近濒危的重要病原。VP60为构成RHDV衣壳的主要抗原蛋白。为研制能同时免疫预防该两种疫病的重组二联疫苗，本研究分别以MYXV和其复制非必需基因——胸腺激酶 (Thymidine kinase，TK) 基因为重组载体和同源重组靶基因，构建穿梭载体p7.5-VP60-GFP。将p7.5-VP60-GFP载体转染被MYXV感染的兔肾细胞株RK13，经同源重组后，在荧光显微镜下筛选出表达GFP的重组病毒，并将其命名为rMV-VP60-GFP。通过PCR和Western blotting进行重组病毒vp60基因特异性插入和表达验证结果显示，vp60和gfp基因成功插入MYXV基因组中并且可成功表达，表明成功构建了表达RHDV衣壳蛋白基因vp60的重组MYXV。动物攻毒保护试验表明，制备的重组病毒能保护家兔抵抗MYXV的致死性攻击，这为后续疫苗的研发奠定了基础。

摘要:丙酮丁醇梭菌是生物丁醇合成的重要菌株，近年来，研究者们利用基因编辑等技术对其进行菌株改造。通过对丙酮丁醇梭菌中3个细胞分裂蛋白 (RodA、DivIVA、DivIB) 编码基因 (cac1251、cac2118、cac2125) 进行敲除，发现cac2118敲除菌株的细胞在产溶剂期为球状形态，细胞变小，ABE发酵的丁醇得率为0.19 g/g，与野生型相比提高了5.6%。cac1251敲除菌株的葡萄糖消耗量和丁醇产量与野生型相比降低了33.9%和56.3%，分别为47.3 g/L和5.6 g/L。cac1251和cac2125的敲除对细胞生长有显著影响，菌体浓度最大值与野生型相比分别降低了40.4%和38.3%。研究表明细胞分裂蛋白DivIVA对细胞的形态和大小调控起重要作用；细胞分裂蛋白RodA和DivIB调控细胞分裂进程，进而影响细胞生长和溶剂合成进程。

摘要:莽草酸是大肠杆菌合成芳香族氨基酸的中间代谢物，也是抗流感药物“达菲”的重要合成前体。合成莽草酸需要截断莽草酸途径，导致芳香族氨基酸无法合成，因此面临细胞生长受到抑制的问题。使用动态调控策略通过将细胞生长和莽草酸的合成相互分离，可以提高菌株的生产性能。通过使用生长偶联型启动子和降解决定子 (Degrons)，组建动态分子开关。利用该动态分子开关实现细胞生长与莽草酸合成分离，在5 L发酵罐中经过72 h发酵得到了14.33 g/L的莽草酸。结果表明，这种动态分子开关可以通过调控靶蛋白丰度来改变碳流量平衡，使菌株获得更优秀的生产性能。

摘要:谷氨酸是一种重要的氨基酸，其衍生出来的高值化产品具有广泛的应用，市场需求量巨大。文中通过对出发菌株谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum E01和谷氨酸高产菌C. glutamicum G01进行转录组测序与重测序分析，挑选中心代谢途径中转录水平和基因水平上存在差异的基因进行研究，以挖掘出对谷氨酸合成影响较大的基因进一步提高谷氨酸的产量。草酰乙酸节点和α-酮戊二酸节点在谷氨酸合成中扮演着重要角色，探索研究了草酰乙酸节点和α-酮戊二酸节点对谷氨酸生产的扰动影响。综合以上实验结果构建的整合菌株，5 L发酵罐发酵过程中其菌体生长速率较原始菌略有降低，但48 h的谷氨酸产量高达 (136.09±5.53) g/L，较原始菌的 (93.53±4.52) g/L提高了45.5%；糖酸转化率提高至58.9%，较原始菌的45.2%提高了13.7%。可见，上述实验策略的应用在一定程度上提高了谷氨酸产量和糖酸转化率，为谷氨酸棒杆菌的代谢工程改造提供了理论基础。

摘要:发展“液态阳光”被认为是解决化石燃料枯竭的关键技术之一。β-石竹烯是高性能的萜烯化合物，作为潜在的航空高密度燃料备受瞩目。新型光合蓝细菌底盘聚球藻UTEX 2973倍增时间短至1.5 h且耐受高温高光，利用光和CO2合成β-石竹烯具有很大的发展前景。为此，文中在聚球藻UTEX 2973中通过构建β-石竹烯合成途径、优化相关关键合酶、增强前体供应等一系列策略实现了在摇瓶中约121.22 μg/L β-石竹烯的合成 (96 h)。在此基础上，通过培养条件的优化实现在光生物反应器中进行高密度培养，最终β-石竹烯产量达到约212.37 μg/L (96 h)。这是目前报道的蓝细菌底盘中β-石竹烯的最高产量，为未来利用光和CO2直接合成高密度燃料打下基础。

摘要:硫氧还蛋白还原酶 (Thioredoxin reductase，TrxR) 是一类重要的抗氧化硒蛋白，参与调控肿瘤发生发展。研究表明，萘醌类分子可以靶向抑制TrxR1活性并经由TrxR1介导产生活性氧，导致细胞氧化还原失衡，使其成为潜在的肿瘤化疗药物。本文旨在通过生物化学及质谱分析，探究硒蛋白TrxR1与萘醌化合物甲萘醌的相互作用，进一步揭示TrxR1催化萘醌分子还原的机理和萘醌分子抑制TrxR1活性的机制。通过对TrxR1催化残基的定点突变和突变体的重组表达，我们测定TrxR1突变体介导甲萘醌还原稳态动力学参数，并分析甲萘醌对TrxR1活性抑制，最后通过质谱分析鉴定甲萘醌与TrxR1相互作用。结果表明，硒蛋白TrxR1的Sec498催化甲萘醌还原，但是U498C突变使甲萘醌还原更加高效，表明了甲萘醌还原主要呈现非硒依赖性。突变实验发现C端Cys498发挥主要催化还原作用，而N端Cys64对甲萘醌还原的影响稍强于Cys59。LC-MS结果发现TrxR1存在1分子甲萘醌加合物，推测其不可逆修饰硒蛋白C末端高反应活性的硒代半胱氨酸。本研究揭示了TrxR1可以非硒依赖方式催化甲萘醌还原，同时其活性会受到甲萘醌的不可逆抑制，为靶向TrxR1的萘醌类抗癌药物研发提供有益参考。

摘要:肾脏是人体重要器官，肾脏发育对肾脏的形成和功能至关重要，其中后肾间充质细胞 (Metanephric mesenchyme，MM) 间质-上皮转化 (Mesenchymal-epithelial transition，MET) 是肾单位形成的关键环节。qRT-PCR和Western blotting实验检测蛋白质磷酸酶3催化亚基α (Protein phosphatase 3 catalytic subunit alpha，PPP3CA) 在不同状态MM细胞株mK3、mK4中的表达谱及对MET标志蛋白调控作用；采用慢病毒包装方式构建稳定敲低PPP3CA的mK4细胞株；采用CCK-8、EdU实验、细胞划痕实验、流式细胞技术分别检测PPP3CA对上皮样后肾间充质细胞株mK4细胞生长、迁移、凋亡的调控作用。PPP3CA在mK4细胞中表达量较间质样后肾间充质细胞mK3更高，敲低PPP3CA后，检测MET标志物及细胞生物学行为，结果显示敲低PPP3CA显著上调上皮细胞标志物E-cadherin表达，促进MET过程，且促进细胞凋亡，抑制细胞增殖和迁移。此外，敲低PPP3CA促进ERK1/2磷酸化，提示PPP3CA生物学功能的调控机制可能与其去磷酸化ERK1/2蛋白相关。以上结果提示PPP3CA在MM细胞MET转化和生物学行为调节中发挥重要功能，为发现和解析肾发育过程中潜在的关键调节因子提供了新的理论基础。

摘要:文中利用基因工程方法构建包含4-1BB或ICOS的第二代Anti-CS1慢病毒表达载体，以及同时包含这两个共刺激因子的第三代Anti-CS1慢病毒表达载体，通过制备相应慢病毒感染人CD3+T细胞，分别获得靶向CS1的第二代和第三代CAR-T细胞。研究结果表明：以ICOS为共刺激因子及以4-1BB为共刺激因子的第二代CAR-T抗肿瘤活性相似，且在效靶比为1︰1时，含ICOS共刺激因子比含4-1BB共刺激因子的第二代CAR-T细胞对IM9-lucgfp细胞的杀伤效力更高；在效靶比为1︰1、2︰1和5︰1时，第三代CAR-T细胞对IM9-lucgfp细胞的杀伤效力低于第二代；在效靶比为10︰1时，二代和三代CAR-T细胞对IM9-lucgfp细胞的杀伤效力都达到85%以上, 显著高于对照组。综上所述，该研究成功构建了靶向CS1的第二代和第三代CAR-T细胞，其可高效杀伤高表达CS1的肿瘤细胞，且靶向CS1的第二代CAR-T细胞比第三代对肿瘤细胞的杀伤效力更强。

摘要:大多数昆虫体内的多不饱和脂肪酸 (Polyunsaturated fatty acids，PUFAs) 主要是碳链长为18个碳原子的多不饱和脂肪酸 (C18-PUFAs)，几乎不含价值更高、生物活性更强的C20、C22等长链的多不饱和脂肪酸。文中利用黑腹果蝇Drosophila melanogaster (Fruit fly) 作为生物模型，将来源于小鼠的Δ6-脂肪酸延长酶Elovl5基因优化后转移到果蝇中使其表达。结果表明通过显微注射法成功将含有Elovl5基因的载体导入果蝇胚胎中，在荧光显微镜下检测到在果蝇整个发育阶段均有增强型绿色荧光蛋白 (Enhanced green fluorescent protein，EGFP) 表达，同时Elovl5基因的表达显著地促使果蝇体内C18多不饱和脂肪酸向着更长链多不饱和脂肪酸的生物合成方向转化。使用转基因技术得到体内富含C20、C22等长链多不饱和脂肪酸的转基因果蝇模型，将为进一步开展果蝇多不饱和脂肪酸生物合成的机制提供研究基础。

摘要:生物脱硫是利用微生物脱除气体和石油中的含硫化合物，具有操作条件温和、工艺流程简单、脱硫效率高、能量消耗低和环境污染少等优点。但是，当前仍然缺乏简单高效的分析方法来定量分析生物脱硫过程中的含硫化合物。针对这个问题，建立了柱前荧光衍生高效液相色谱法同时测定生物脱硫溶液中的亚硫酸盐、硫代硫酸盐和硫化物的分析方法。该分析方法中含硫化合物的标准曲线具有良好的线性关系，亚硫酸盐、硫代硫酸盐和硫化物相关系数分别为0.999 46、0.999 67和0.999 65，其检测限分别为0.000 6 μmol/L、0.000 7 μmol/L和0.001 1 μmol/L；含硫化合物的加标回收率范围分别为98.17%–101.92%、100.90%–102.60%和101.11%–104.22%；并具有良好的重复性和稳定性。实验证明，该分析方法预处理简单、分析快速、结果准确，可用于同时测定不同生物脱硫系统中的含硫化合物。

摘要:内切葡聚糖酶 (EG) 是纤维素酶的重要组分，在纤维素降解酶系中发辉重要作用。由于天然微生物来源的内切葡聚糖酶产量低，极大地制约了其生产和应用，所以对内切葡聚糖酶进行高效异源表达是解决这一问题的有效途径。为了获得高效内切葡聚糖酶酿酒酵母工程菌，本研究从纤维梭菌中克隆了内切葡聚糖酶 (EG) 基因，全长1 996 bp，编码440个氨基酸，并与来源于酿酒酵母的PGK启动子序列、来源于pPIC9K质粒的α-信号肽序列以及来源于pSH65质粒的CYC1终止子序列通过重叠延伸PCR法构建完整表达盒 (PαEGC)，通过整合rDNA的方法构建内切葡聚糖酶酿酒酵母的表达载体，在酿酒酵母中进行内切葡聚糖酶的随机多拷贝表达。利用微滴数字PCR鉴定内切葡聚糖酶拷贝数，并探索拷贝数与蛋白表达量之间的关系。通过rDNA整合法获得了拷贝数为1、3、4、7、9、11、15、16、19、21、22、23的内切葡聚糖酶酿酒酵母工程菌，结果表明当拷贝数为15时，酶活性最高，为351 U/mL。本研究成功构建了内切葡聚糖酶酿酒酵母工程菌，为其他工业酶异源高效表达提供参考和借鉴。

摘要:登革病毒 (Dengue virus，DENV) 是全球传播最为广泛的虫媒病毒，由于缺乏快速鉴别感染病毒血清型的诊断技术，导致异型交叉感染引起重症登革出血热病例居高不下。为实现免疫学方法快速鉴别诊断不同血清型DENV感染，本研究采用哺乳动物细胞293T表达并纯化了4种DENV血清型NS1蛋白，免疫小鼠后通过杂交瘤技术制备了针对NS1蛋白的单克隆抗体。利用酶联免疫吸附方法 (Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)、间接免疫荧光法 (Indirect immunofluorescence assay，IFA)、免疫斑点杂交试验 (Dot blotting) 以及蛋白质免疫印迹试验 (Western blotting) 确认所制备的单克隆抗体能够有效识别天然病毒NS1以及重组NS1蛋白。获得的单克隆抗体包含2株可识别1–4型DENV NS1蛋白的通用型抗体及3株分别针对DENV-1、DENV-2和DENV-4的血清型特异抗体。以所制备的DENV NS1抗体为基础，采用双抗体夹心ELISA可快速鉴别不同血清型DENV。DENV血清型特异单克隆抗体的制备和甄别DENV血清型ELISA方法的建立为快速鉴别感染DENV血清型的临床诊断奠定了基础。

摘要:生物经济时代开启了人类新一波技术产业革命，我国针对生物产业作出的战略部署已经取得了明显成效，但在生物产业发展过程中仍存在区域发展不平衡等问题。为综合评价我国各区域生物产业竞争力现状，文中从生物医药、生物能源、生物农业和生物工业4个细分产业角度构建了生物产业整体竞争力评价指标体系，通过层次分析法确定了各评价指标的权重，并通过实证分析计算了我国不同地区生物产业的综合竞争力指数。评价结果表明，我国各区域生物产业竞争在空间上呈现梯度分布现象。针对此，文中从实施乡村振兴战略、推进区域协调发展战略、深化生物产业供给侧结构性改革和建立区域统一的信息协作网络体系4个角度提出了相关政策建议。

摘要:生物化学是生物类相关专业的重要基础课，具有发展迅速、信息量大且理论性和实践性均强等特点，针对教与学过程中普遍存在的学生学习难度大、实验课缺乏整体性、综合性和设计性实验少等问题，笔者在成果导向教育 (Outcome-based education，OBE) 理念的指导下，从理论教学及实践教学入手，通过引入灵活多样的教学方法、用好在线课程、实施双语教学、加强实践教学环节、改进考核模式等方面，构建了生物化学多维度教学改革体系。实践证明，该教学改革体系能够使学生由“被动学”变“主动学”，充分调动了学生的学习积极性、培养了学生的创新能力，在提升高校人才培养质量方面起到了重要作用。

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