摘要:测序技术在通量和成本方面有了较大的改进，以单分子纳米孔测序技术为代表的第三代测序技术更是以其超长读长、实时检测和可以直接检测碱基甲基化修饰等优势在医学及生命科学等领域作出了较大贡献。文中就单分子纳米孔测序技术的原理进行了简要描述，并对其在临床、动物、植物、细菌及病毒等领域的应用和其未来的发展方向进行了讨论。

摘要:谷氨酸棒杆菌是生产氨基酸、有机酸等的重要菌株，广泛应用于食品、医药领域。利用基因编辑技术对谷氨酸棒杆菌进行基因功能研究，在提高目的产物产量、发现新的基因功能等方面有重要意义。近年来，基因编辑技术发展日新月异，从基于同源重组的传统基因编辑技术到以人工核酸酶介导的基因编辑均在谷氨酸棒杆菌中得到合理应用。其中，CRISPR技术以其快速、简便、编辑效率高等优点成为现阶段研究者用于改造谷氨酸棒杆菌的主要技术，但是更为简单、高效的编辑手段依旧需要进一步研究开发，以获得优良菌株应用于工业生产中。

摘要:聚羟基脂肪酸酯 (PHA) 是代表性的生物基可降解高分子，其种类超过150种，性能多样、可调。文中综述了PHA的研究概况及潜在应用，介绍了四代商业化PHA的性质及其与其他生物基可降解材料形成共混纤维的研究进展。

摘要:DNA甲基化是表观遗传学的一种重要修饰形式，也是一种重要的基因表达调控机制。DNA甲基化的异常模式可导致植物生长发育异常。文中从植物DNA甲基化模式入手，对DNA甲基化在调控基因表达和维持基因组稳定性的分子功能、DNA甲基化在植物发育、参与植物对生物和非生物胁迫的反应等方面的相关研究进行回顾和总结，为深入了解DNA甲基化的作用机制并将DNA甲基化应用于植物新品种的培育和遗传改良研究提供一定的参考。

摘要:近年来，随着以CRISPR/Cas9为代表的多种CRISPR系统的开发和不断改进，基因编辑技术逐渐完善，并广泛应用于人类疾病动物模型的制备。基因编辑动物模型为人类疾病的发病机理、病理过程以及预防和治疗等方面的研究提供了重要的素材。目前，用于人类疾病研究的基因编辑动物模型主要有小鼠、大鼠为代表的啮齿类动物模型和以猪为代表的大动物模型。其中啮齿类动物在机体各方面与人类差别较大，且寿命短，无法对人类疾病的研究和治疗提供有效评估和长期追踪；而猪在生理学、解剖学、营养学和遗传学等各方面与人类更接近，是器官移植和人类疾病研究领域重要的动物模型。文中主要介绍了基因编辑动物模型在神经退行性疾病、肥厚心肌病、癌症、免疫缺陷类疾病和代谢性疾病等5种人类疾病研究中的应用情况，以期为人类疾病研究及相关动物模型的制备提供参考。

摘要:木质纤维素是生产生物燃料乙醇的主要原料，其含量丰富、绿色环保以及可再生性，因此有效地利用木质纤维素有望解决能源短缺问题。表面活性剂能够有效地促进木质纤维素的酶解反应，通过探讨不同表面活性剂对酶解反应的影响及机理，为实际的酶解过程找到合适表面活性剂提供一定的理论指导。

摘要:2-卤代酸脱卤酶 (EC 3.8.1.X) 催化2-卤代酸脱卤水解形成相应的2-羟基酸。该类酶不仅能够降解环境中的卤代污染物，而且具有宽广底物谱和高效手性拆分特性，因而在环保和手性中间体的绿色合成中具有广阔应用前景。目前已经对多种2-卤代酸脱卤酶进行生化特性表征，并对酶分子三维结构及催化机制进行了深入研究。文中从2-卤代酸脱卤酶的来源、蛋白质结构与催化反应机制、催化特性及应用方面等研究取得的新进展进行综述，并展望了2-卤代酸脱卤酶的进一步研究方向。

摘要:人细小病毒B19 (Human parvovirus B19，简称B19病毒)，是目前为止已知能够感染并引起人类疾病的两种细小病毒科成员之一。B19病毒作为一种重要病原，能够引起如儿童传染性红斑、急性再障危象、胎儿水肿甚至死胎等疾病。文中从B19病毒基因型、病毒受体、基因组结构特点与复制、病毒转录与转录后调控、病毒非结构和结构蛋白特点与功能以及病毒诊断及抗病毒药物研究策略6个方面来综述B19病毒的最新研究进展，以期为B19病毒致病机制的深入研究与治疗诊断策略的制定提供参考。

摘要:非天然氨基酸正交翻译技术利用外源的非天然氨基酸氨酰tRNA合成酶 (aaRS) 基因和对应的tRNA基因构建非天然氨基酸正交翻译系统 (Orthogonal translation system)。该正交翻译系统能利用终止密码子在蛋白翻译过程中将非天然氨基酸定点插入目标多肽链中。该技术不但是一种新的蛋白质生化研究工具，在新型基因工程病毒疫苗研究中更具有划时代的意义。利用人为构建的具有非天然氨基酸正交翻译系统的转基因细胞，通过在病毒复制的关键基因中引入提前终止密码子构建的突变病毒，在添加非天然氨基酸的情况下该基因仍能完整表达从而完成病毒的复制和传代，但该突变病毒在正常细胞 (无非天然氨基酸正交翻译系统的宿主细胞) 中因复制关键基因不能完整表达而无法复制传代，因而是一种复制缺陷型病毒。这种复制缺陷型病毒用作疫苗时兼具了减毒活疫苗免疫效果良好与灭活疫苗安全性高的优点，是一种较为理想的活病毒疫苗。文中简要综述了非天然氨基酸正交翻译技术在新型复制缺陷活病毒疫苗研究中的应用及其前景。

摘要:硬脂酰辅酶A去饱和酶-1 (Stearoyl-CoA desaturase-1，SCD-1) 是催化单不饱和脂肪酸合成的关键性蛋白酶，Ca2+是生物体内重要阳离子，在生物体内发挥着重要作用。为探讨SCD-1基因与脂质指标和钙离子含量之间的关联性，通过构建pcDNA3.1(+)+SCD-1+Flag真核过表达载体和培养鸭子宫上皮细胞并共转染，通过载体上Flag标签检测SCD-1基因的过表达量，用Fluo-3/AM钙离子荧光标记法检测Ca2+浓度，用脂质指标试剂盒检测细胞内的脂质含量。结果表明，鸭SCD-1基因过表达量与甘油三酯 (TG) 和高密度脂蛋白胆固醇 (HDL-C) 含量呈负相关，与Ca2+浓度、总胆固醇 (TC) 含量、极低密度脂蛋白胆固醇 (VLDL-C) 含量和低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C) 含量呈正相关；Ca2+与TG、LDL-C和HDL-C的含量呈正相关，与TC和VLDL-C含量呈负相关，研究结果揭示了SCD-1基因过表达能够调控鸭子宫上皮细胞中Ca2＋浓度和脂质合成与转运。

摘要:本研究旨在建立一种多重PCR方法检测青海藏绵羊子宫内膜炎主要的病原菌。首先，提取5种标准菌株基因组，筛选出特异性引物；然后以标准菌株的基因组为模板，建立多重PCR方法。用无菌棉拭子涂抹藏绵羊子宫，置于LB培养液中培养并编号，48 h后提取样品基因组。运用单一PCR法对600份样品基因组进行检测，记录阳性样品；再挑取单一PCR法检测的阳性样品进行多重PCR检测，再次记录阳性样品，通过计算两种检测方法的符合率验证多重PCR方法；随机挑出30份阳性样品，进行病原菌分离鉴定菌种种类。单一PCR检测的样品中，无乳链球菌感染比例占47.33%，大肠杆菌占34.83%，金黄色葡萄球菌占6.5%，未检出沙门氏菌和化脓隐秘杆菌；多重PCR检测的阳性样品中，无乳链球菌感染比例占45.50%，大肠杆菌占33.50%，金黄色葡萄球菌占6.5%；两种检测结果相比较，多重PCR检测出的符合率均高于95%；分离鉴定的病原菌与两种PCR方法检测出的菌种结果基本一致。成功建立了多重PCR方法并检测出引起青海藏绵羊子宫内膜炎的主要病原菌为无乳链球菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。

摘要:在高温下保持催化活性是工业酶的重要性质。近年来，采用基因工程、蛋白质工程技术提高野生酶进行催化活性或耐热等性质取得了重要进展。文中利用新近建立起来的异肽键介导的SpyTag/SpyCatcher系统对瘤胃微生物来源的木聚糖酶XYN11-6进行分子环化，获得稳定的环化酶C-XYN11-6。在60 ℃、70 ℃和80 ℃下处理10 min，C-XYN11-6的残余活性为81.53%、73.98%和64.41%，分别是相同条件下线性蛋白L-XYN11-6残余活性的1.48、2.92、3.98倍。经60–90 ℃热处理10 min后，C-XYN11-6仍保持可溶状态，而L-XYN11-6几乎完全聚沉。内源荧光和8-苯胺-1-萘磺酸 (8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid，ANS) 结合荧光光谱分析显示，较之L-XYN11-6，热处理环境中C-XYN11-6更能够维持其构象稳定。值得注意的是，分子环化提高了C-XYN11-6对0.1–50 mmol/L Ca2+或0.1 mmol/L Cu2+的耐受能力。综上所述，文中利用SpyTag/SpyCatcher系统获得热稳定性和离子稳定性提高的环化酶，为工业酶的分子改良及扩大其在工业领域的应用建立了良好基础。

摘要:内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶广泛应用于糖生物学研究和工业生产。本研究从苜蓿链霉菌Streptomyces alfalfae ACCC 40021中克隆并原核表达了一个新的内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶，该酶最适反应温度为35 ℃，最适pH为6.0，具有良好的pH稳定性、温度稳定性和高比活（1×106 U/mg）的特性，可催化不同蛋白底物去糖基化，具有作为工具酶和生物催化剂的潜力。

摘要:在当今不可再生资源日益消耗的情形下，利用生物合成的技术，将甲醛转变成糖类，具有重要意义。该过程最重要的是找到一个合适的催化剂组合来实现甲醛的二聚反应。在最近的研究中，报道发现了一种乙醇醛合酶 (Glycolaldehyde synthase，GALS) 可以催化这一反应，将其与D-果糖-6磷酸醛缩酶 (D-fructose-6-phosphate aldolase，FSA) 组合使用，即“一锅酶”法，可以利用甲醛合成L-木糖，并且转化率可达64%。这一过程的实现也为合成其他糖的反应提供了参考。

摘要:大豆花叶病毒 (Soybean mosaic virus，SMV) 作为半夏 (Pinellia ternata (Thunb.) Breit.) 主要病毒病害之一，已对其产量和品质造成严重影响。构建病毒侵染性克隆是反向遗传学研究病毒基因功能、病毒与宿主相互作用的有力工具，为明确SMV侵染半夏的分子机制，开展SMV全长cDNA侵染性克隆的构建特别重要。因此文中利用Gibson体外重组系统对大豆花叶病毒山西半夏分离物 (SMV-SXBX) 侵染性克隆进行组装，通过农杆菌浸润法接种健康半夏；进一步通过机械传代、逆转录-聚合酶链式反应 (RT-PCR) 证实SMV-SXBX侵染性克隆3′末端含有poly(A) 尾56 nt时具有稳定侵染性。该方法便捷、高效，且避免了SMV侵染性克隆在大肠杆菌中的不稳定问题。SMV全长侵染性cDNA克隆的构建，为进一步研究SMV复制和发病的分子机制奠定了基础。

摘要:为提高L-苯乳酸 (L-phenyllactic acid，L-PLA) 的生产效率，以干酪乳杆菌Lactobacillus casei L-乳酸脱氢酶突变体L-LcLDH1Q88A/I229A为研究对象，实现其在毕赤酵母Pichia pastoris GS115中的分泌表达，并与葡萄糖脱氢酶SyGDH偶联，构建并优化体外辅酶循环体系，不对称还原苯丙酮酸 (Phenylpyruvate，PPA) 制备L-PLA。结果显示，毕赤酵母重组酶reLcLDH1Q88A/I229A的表观分子量为36.8 kDa，比活力为270.5 U/mg，是原酶的42.9倍。在40 ℃，初始pH为5.0，底物PPA、辅酶NAD+和葡萄糖浓度分别为100、2和120 mmol/L，SyGDH和reLcLDH1Q88A/I229A添加量分别为1和10 U/mL的最优条件下，L-PLA的产率可达99.8%，对映体过量 (ee) 值>99.9%，时空产率和平均转化率分别高达9.5 g/(L·h) 和257.0 g/(g·h)。结果表明，reLcLDH1Q88A/I229A在不对称还原PPA制备L-PLA中生产效率高，具有工业应用的潜力。

摘要:抑制性免疫检查点PD-1或CTLA-4靶向治疗药物已用于肿瘤的临床治疗，但单一靶点药物会有耐药发生，联合使用同时封闭多个靶点可提高疗效，因此拟构建一个可封闭多个靶点的新型重组蛋白。首先设计并合成了一个由人类PD-1和CTLA-4两个受体的胞外功能域组成并且C端带6′His标签的分泌型重组融合蛋白rPC编码序列，插入真核细胞表达载体pLVX-IRES-ZsGreen1，稳定转染HEK293细胞，收集细胞培养上清，以亲和方法纯化重组蛋白rPC，通过实时荧光定量PCR检测多个人类肿瘤细胞系中PD-1配体PD-L1、PD-L2和CTLA-4配体CD80、CD86的表达，以选择相对高表达的细胞，利用细胞免疫荧光染色方法检验rPC与肿瘤细胞的结合能力，并用CCK-8法检测rPC是否对肿瘤细胞的生长有影响。结果表明，重组融合蛋白rPC可由稳定转染表达载体的HEK293细胞表达并分泌，纯化后的rPC可以与PD-1和CTLA-4配体表达相对较高的肺癌细胞NCI-H226结合，并且rPC处理对其生长并无直接影响，与预期一致。成功获得的重组融合蛋白rPC可用于进一步的体内外功能研究，也为今后研发新型多靶点肿瘤免疫治疗蛋白药物打下了坚实的基础。

摘要:基于嵌合抗原受体修饰的T细胞 (CAR-T) 的过继免疫疗法已被证明是治疗恶性肿瘤最有希望的策略 之一，但是目前其在实体瘤中的应用依然有限。研究表明磷脂酰肌醇蛋白聚糖3 (GPC3) 对肝细胞癌来说是一种有意义的诊断、治疗和预后生物标志物，且已有利用第二代/第三代GPC3靶向的CAR-T细胞治疗肝细胞癌的研究报道。为了进一步提高治疗效果，构建同时表达GPC3 CAR、人源IL-7和CCL19细胞因子的第四代慢病毒载体，转染293T细胞包装慢病毒并感染人T淋巴细胞制备靶向GPC3的第四代CAR-T细胞 (GPC3-BBZ-7×19)。利用细胞计数、趋化小室、荧光素酶生物发光法以及流式细胞术等比较其与第二代GPC3 CAR-T细胞 (GPC3-BBZ)在增殖、迁移、杀伤以及亚型分布方面的区别，评估GPC3-BBZ-7×19 CAR-T细胞对免疫缺陷小鼠体内GPC3阳性的肝细胞癌腹腔移植瘤生长的作用。结果表明与GPC3-BBZ CAR-T细胞相比，GPC3-BBZ-7×19 CAR-T细胞具备更强的增殖能力、趋化能力以及记忆干细胞 (Stem memory T cell，Tscm) 组成比 (P值均<0.05)，而在体外特异性杀伤GPC3阳性的肝细胞癌细胞以及细胞因子分泌水平方面无显著差异。此外，GPC3-BBZ-7×19 CAR-T细胞能够明显抑制免疫缺陷小鼠体内的GPC3阳性肝细胞癌移植瘤模型。因此靶向GPC3的第四代CAR-T细胞 (分泌IL-7和CCL19)有望比第二代GPC3靶向的CAR-T细胞更持久有效地对抗肿瘤，并产生针对肿瘤的记忆功能，为以后的临床试验提供了临床前研究基础。

摘要:文中以大肠杆菌BL21(DE3) 为宿主，构建两株分别共表达亮氨酸脱氢酶 (LDH，来源蜡样芽孢杆菌)/甲酸脱氢酶 (FDH，来源水生弯杆菌) 和亮氨酸脱氢酶 (LDH，来源蜡样芽孢杆菌)/醇脱氢酶 (ADH，来源红球菌)的重组大肠杆菌。通过偶联两种不同NADH再生体系，以L-苏氨酸为起始原料，利用苏氨酸脱氨酶 (L-TD) 与LDH-FDH或LDH-ADH一锅法合成L-2-氨基丁酸，并对LDH-FDH工艺和LDH-ADH工艺进行对比优化。LDH-FDH工艺的最适反应pH为7.5，最适反应温度为35 ℃，通过加入50 g/L甲酸铵、0.3 g/L NAD+、10% LDH-FDH粗酶液 (V/V) 和7 500 U/L的L-TD酶液，对L-苏氨酸进行分批补加，以便控制2-丁酮酸浓度小于15 g/L，反应28 h，实现了L-2-氨基丁酸的产量为161.8 g/L，产率97%。LDH-ADH工艺的最适pH为8.0，最适反应温度为35 ℃，通过加入0.3 g/L NAD+、10% LDH-ADH粗酶液 (V/V) 及7 500 U/L的L-TD酶液，分批补加L-苏氨酸及1.2倍摩尔量异丙醇，以便控制2-丁酮酸浓度小于15 g/L，且每生成约40 g/L的L-2-氨基丁酸，抽真空去除丙酮，反应24 h，实现了L-2-氨基丁酸的产量为119.6 g/L，产率98%。文中所采用的工艺及结果可为L-2-氨基丁酸的工业化提供一定的参考依据。

摘要:尿苷-胞苷激酶作为生物体核苷酸代谢补偿途径中的重要催化剂，可以催化胞苷的磷酸化反应合成5′-胞苷酸 (简称胞苷酸)，但需要NTP作为磷酸供体。为了提高胞苷酸的生产效率，文中首先使用大肠杆菌分别异源表达来源于嗜热栖热菌Thermus thermophiles HB8的尿苷-胞苷激酶和来源于类球红细菌Rhodobacter sphaeroides的聚磷酸激酶，其中尿苷-胞苷激酶用于催化胞苷和ATP形成胞苷酸，聚磷酸激酶则用于ATP的循环再生。然后，使用D403金属螯合树脂吸附Ni2+形成固定化载体，再利用固定化载体特异性吸附重组酶形成固定化酶。最后，单因素优化实验确定固定化酶的催化反应条件，在30 ℃、pH 8.0的条件下，以60 mmol/L胞苷和0.5 mmol/L ATP为底物，可实现5批次的高效连续催化反应，胞苷酸平均摩尔得率达到91.2%。上述制备方法反应成本低，产物得率高，酶利用率高，在工业生产中具有较好的应用潜力。

摘要:强化实践教学，提升创新能力是新工科建设的关键任务之一。文中结合天津大学化工学院生物工程专业培养方案的修订内容，不断改进实践教学体系和课程内容，建立了基础实验、综合实验、课程设计、科研实践、实习实训等五层次的教学改革体系，为培养具有实践能力和创新精神的卓越创新人才，提出了创新的教学改革模式，为新工科建设提出了新的设想和新的方案。

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