摘要:本期主编导读主题：动物冠状病毒疫苗研制、肝癌干细胞、植物脂质信号转导、抗体纳米颗粒用于哮喘治疗、微生物降解塑料和猪育种的分子标记等技术与方法。

摘要:核受体亚族2，F组第6号成员NR2F6 (Nuclear receptor subfamily 2，group F，member 6) 是孤核受体中的一员，在人体主要组织、器官中均有表达，对多种生物学功能和基因表达调控起着重要的作用。近年来其与肿瘤发生发展的关系受到广泛关注，研究表明，NR2F6在多种肿瘤中表达均有上调，与多种癌症具有明显的相关性；此外最新研究表明，NR2F6在肿瘤免疫方面同样具有重要功能，有望成为新型免疫调节靶点。文中就近年来国内外有关NR2F6的功能及其在肿瘤中的相关研究进行综述，以期为肿瘤治疗提供新思路。

摘要:猪流行性腹泻 (Porcine epidemic diarrhea，PED) 是严重危害我国和世界养猪业的重要动物疫病，其致病原为猪流行性腹泻病毒 (Porcine epidemic diarrhea virus，PEDV)，属冠状病毒科α冠状病毒属。文中综述分为5个部分。前两部分在介绍该病病原及其流行病学的基础上先概括了初生仔猪的被动免疫途径和初乳的重要功效。第三部分总结了母猪孕期免疫的特点，讨论了“肠道-乳腺-sIgA轴”理论及其可能的作用机理，提出了一系列PEDV免疫防控中应重点关注的理论技术问题。最后两部分分别总结了PEDV疫苗的研发现状并对PEDV免疫防控的未来发展作了展望。

摘要:噬菌体通过受体结合蛋白 (Receptor binding protein，RBP) 结合到细菌表面，其过程需要复杂的原子结构的参与和构象改变。针对噬菌体侵染，细菌发展了多种抗性机制，同时，噬菌体也进化出多种逃逸宿主抗性的机制。对噬菌体与细菌间“吸附-抗吸附-逃逸过程”的探索有助于我们理解噬菌体与细菌共进化的过程，对科学发展噬菌体治疗技术以及噬菌体的生物应用技术具有重要意义。本文概述了噬菌体吸附相关蛋白及吸附发生过程、基于RBP改变的噬菌体逃逸机制和RBP相关的生物技术研究进展。

摘要:α-L-鼠李糖苷酶是一个非常重要的工业酶，广泛分布于各种生物中。不同来源的α-L-鼠李糖苷酶具有多样性。细菌来源的α-L-鼠李糖苷酶的最适pH接近中性或偏碱性，而真菌来源的α-L-鼠李糖苷酶的最适pH在酸性范围。除此之外，不同来源的α-L-鼠李糖苷酶在最适温度、热稳定性和底物特异性等方面也不尽相同，酶学性质的差异，决定了其在工业应用时所具有的优势和限制。因此，分析不同来源的α-L-鼠李糖苷酶的酶学性质、阐明其在催化机制和底物特异性等方面的异同点、探究底物的糖苷配体和金属阳离子对酶活性的影响以及L-鼠李糖和葡萄糖对酶的竞争性抑制作用，可以为工业生产中准确选择α-L-鼠李糖苷酶提供参考，进一步推动该酶的工业化应用进程。

摘要:形成血管和淋巴管内层的内皮细胞是脉管系统的重要组成部分，并参与血管和淋巴系统疾病的发病机制。内皮细胞上的血管生成素 (Angiopoietin，Ang)-具有免疫球蛋白和表皮生长因子同源性结构域的酪氨酸蛋白激酶 (Tyrosine kinase receptors with immunoglobulin and EGF homology domains，Tie) 轴是除了血管内皮生长因子受体途径外胚胎心血管和淋巴发育所必需的第二种内皮细胞特异性配体-受体信号传导系统。Ang-Tie轴参与调节产后血管生成与重塑、血管通透性和炎症，以维持血管平衡，因此，该系统在许多血管和淋巴系统疾病中发挥重要的作用。针对近年来Ang-Tie轴在血管和淋巴系统相关疾病中作用的研究进展，文中系统论述了Ang-Tie轴在炎症诱导的血管通透性、血管重塑、眼部新生脉管、剪切应力反应、动脉粥样硬化和肿瘤血管生成和转移中的作用，并总结了涉及Ang-Tie轴的相关治疗性抗体、重组蛋白和小分子药物。

摘要:赖氨酸乙酰化是翻译后修饰的主要类型之一，在调节基因表达和蛋白质功能中起关键作用。组蛋白去乙酰化酶 (Histone deacetylases，HDACs) 负责从组蛋白和非组蛋白的赖氨酸中去除乙酰基。RPD3家族是研究最广的HDACs，文中对拟南芥RPD3家族在多个生长发育过程中的调控机制进行了综述，为深入研究RPD3家族成员调控植物发育的机制提供参考，也为探索HDACs其他家族成员的功能提供较为清晰的研究思路。

摘要:脂质是生命有机体中一类重要的化合物，可以参与并调节多种生命活动，并且在植物应答非生物胁迫 (盐胁迫、干旱胁迫和温度胁迫等) 过程中发挥着重要生理功能。但长期以来，对于脂质的研究多集中于动物细胞和医学领域，却疏于关注植物研究领域。借助于“组”学思想和生物技术的快速发展，脂质组学由于可以深层次、全面地揭示脂质的组分与功能，近年来备受关注。基于此，文中通过对脂质的功能与分类、脂质组学技术进展、植物脂质响应干旱胁迫、盐胁迫和温度胁迫生理功能进展等的国内外现有研究进行了归纳与总结，并提出了不足与展望，为探索脂质在植物抗逆过程的生理功能和脂质组学等领域深入研究提供一定的基础。

摘要:种子细胞、生物材料和生长因子是组织工程三要素。生物材料模拟体内细胞外基质，为细胞提供良好的生长附着环境，维持细胞的活力和功能。材料表面的理化性质和表面改性分子直接影响细胞的粘附、增殖、迁移和分化等细胞行为，进而影响细胞功能和组织再生效果。材料表面修饰分子是细胞表面粘附和生长的直接接触位置，因此细胞与生物材料表面修饰分子的相互作用是组织工程的关键。文中重点介绍表面修饰分子对细胞表型及功能的影响，为组织工程关键问题的研究提供参考。

摘要:荧光成像已被广泛应用于生物医学和临床诊断领域。近红外 (Near-infrared，NIR，700–1 700 nm) 荧光成像在NIR波段对生物组织显影，与可见光波段 (400–760 nm) 的传统荧光成像相比，更有助于提高成像的信噪比和灵敏度。高质量的荧光成像需要借助良好的荧光探针，纳米技术的快速发展使具备良好荧光特性的有机染料不断涌现。与无机荧光探针相比，有机荧光探针具有安全性高、生物相容性好、光学稳定性强等优点。因此有机荧光探针辅助的NIR荧光成像可为研究者提供生物样品的结构和动态信息，是当前光学、化学、生物医学等多学科交叉研究领域的热点。文中结合近年来有机荧光探针在宫颈癌成像应用中的研究，概述了几种典型的有机荧光探针辅助NIR荧光成像在宫颈癌中的应用，如吲哚青绿、七甲川菁染料、罗丹明类荧光探针和聚合物荧光纳米颗粒，并对其发展前景和应用价值进行了展望。

摘要:塑料广泛应用于人类的生活中，其中约80%的塑料垃圾被填埋，最终成为陆地和海洋垃圾。由于管理与处置不善，这些废弃物造成了巨大的环境污染，目前回收再利用是较好的处置方式，但对某些塑料废弃物并没有妥善的处置方式。生物降解作为环境友好的处置方式，具有巨大的应用潜力。本文对聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氨酯这6种常用塑料的降解微生物及生物降解机制进行了总结，对目前微生物降解塑料存在的问题进行了分析，并提出了促进微生物降解塑料应用的途径，为生物降解塑料菌株和降解酶的开发应用、降解机制研究提供理论参考。

摘要:具外源基因组成分 (外源染色体/染色体片段/基因) 植株是目前进行基因组学研究以及作物改良的重要材料。迄今为止，已建立了基于性状观测、染色体分析、特异蛋白、DNA序列4种鉴定外源基因组成分的策略。其中，基于DNA序列的分子标记技术是当前鉴定外源基因组成分的主要手段，文中归纳了用于小麦、甘蓝等重要作物外源基因组成分的分子标记，且对简单重复序列 (Simple sequence repeat，SSR)、插入缺失(Insertion-deletion，InDel)、单核苷酸多态性 (Single nucleotide polymorphism，SNP) 等9种标记进行了系统的比较。相比单一的鉴定方法，组合法更全面精准，文中对各组合法的应用情况进行统计和分析，提供了小麦族、芸薹族等作物的最佳鉴定组合。新一代分子标记InDel、SNP易实现高通量检测，对于外源渗入基因的精细定位展现了一定的优越性。此外，可以考虑一些新鉴定方法的加入，如微阵列比较基因组杂交 (Microarray-based comparative genomic hybridization，array-CGH)、抑制差减杂交 (Suppression subtractive hybridization，SSH)。

摘要:原发性肝癌是一种发生在肝脏的侵袭性肿瘤，具有极易发生转移和复发的特点。原发性肝癌主要包括肝细胞癌、肝内胆管癌、混合肝细胞胆管癌和纤维板层型肝细胞癌等。目前，手术切除、放射性和化学治疗仍是肝癌治疗的主要手段，但其特异性差、临床效果有限，肝癌患者5年总生存率仅为18%。肝癌干细胞是存在于肝癌组织中特定的细胞亚群，具有自我更新能力和强致瘤性，驱动肝癌起始、转移、耐药和复发。因此，肝癌干细胞分子标志物的鉴定及其干性维持机制的阐明，不仅能够揭示肝癌发病的分子机理，也为肝癌的分子分型、预后评估和靶向治疗奠定了理论基础。最新研究表明，5-氟尿嘧啶与CD13抑制剂联合使用，能够抑制CD13+肝癌干细胞的增殖，从而减少肿瘤体积。因此，肝癌干细胞是非常有前景的治疗靶标。文中将从分子标志物、干性维持机制及靶向治疗方面总结肝癌干细胞的最新进展。

摘要:裂果是果实中普遍发生的一种生理性病害，如番茄、甜樱桃、苹果、枣、石榴、荔枝等均易开裂，这会造成巨大的经济损失和农业资源浪费。裂果是由多种因素综合导致，内因主要为遗传和果实的自身特性，如果实大小、形状、生长速度、含水量、果皮特性、果实开裂相关基因表达情况等；外因主要为生长环境条件，如温度、光照、降水等，以及栽培管理方式，如灌溉、防晒、矿物质和生长调节剂的施用等。文中从以上方面对果实开裂的研究进展进行综述，以期为裂果机理的进一步研究和裂果的防控提供参考。

摘要:清洁可再生能源生物柴油的开发利用是对当今能源短缺环境下化石燃料替代物的有益探索。微生物油脂作为一种可能实现生物柴油廉价、高效生产的原料引起了广泛的关注，但由于封闭式培养模式操作复杂、成本高制约了其大规模应用。美极梅奇酵母Metschnikowia pulcherrmia是一种新型产油酵母，具有适应性强、底物利用范围广、可在开放体系培养等特点，很有潜力代替传统产油微生物，实现基于生物柴油的废水及固废能源化工程应用。文中对美极梅奇酵母相关研究开展了全面调研，在分析其产油研究及应用现状的基础上，总结了美极梅奇酵母在油脂生产方面所具有的独特优势和关键影响因素，突出强调了其在开放体系培养及利用有机废弃物生产微生物油脂的可行性。此外，文中还指出了美极梅奇酵母在油脂产量、产油机理等方面存在的问题与不足，为实现生物柴油高效生产提供了新的方向和思路，有利于进一步促进其工业化应用。

摘要:石油烃污染物属于难降解混合物，生物修复已经成为石油烃污染环境的主要修复方法。文中简述了微生物对石油烃的间期适应过程和转运过程，并通过对部分典型石油烃成分的微生物降解机理和代谢路径的梳理和综述，阐释了石油烃生物降解过程中的菌株、基因、代谢路径等研究进展。此外，利用基因工程和代谢工程等手段，可对野生型石油烃降解菌进行改造，进一步提升其对石油烃污染环境的生物修复能力。最后，从石油烃降解菌的代谢途径改造、人工混菌体系的设计构建等角度，结合合成生物学和代谢工程的手段，提出了对石油烃降解的研究展望，以期提升对石油烃污染物的生物修复效果。

摘要:为探究表达猪流行性腹泻病毒 (Porcine epidemic diarrhea virus，PEDV) S1基因的植物乳杆菌工程菌是否对动物产生保护力，利用构建的含重组质粒pVE5523-S1乳杆菌口服免疫豚鼠3次，每次间隔14 d，每次2×108 CFU/只。并以植物乳杆菌及含表达质粒pVE5523植物乳杆菌为阴性对照，进行相同处理。用猪流行性腹泻、猪传染性胃肠炎二联活疫苗 (HB08株+ZJ08株) 肌肉注射接种豚鼠，免疫3次，每次间隔14 d，每次0.2 mL/只，作为阳性对照。分别在免疫后的0 d、7 d、14 d、24 d、31 d、41 d及48 d对4组试验豚鼠心脏采血并分离血清，进行酶联免疫吸附试验 (Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA) 检测抗体和中和试验分析，同时无菌采豚鼠脾脏，进行脾细胞增殖实验分析。结果显示，工程菌能刺激机体产生分泌性抗体sIgA、特异性中和抗体，还可刺激机体IL-4和IFN-γ的增长以及脾细胞的增殖。说明该PEDV S1基因植物乳杆菌工程菌使豚鼠对PEDV产生了特异性免疫力，为后续口服疫苗的研究奠定了基础。

摘要:为获得鸡源CD40L (chCD40L) 蛋白，以鸡脾细胞制备cDNA并以之为模板扩增chCD40L基因，构建pFastBac-chCD40L供体重组质粒，转化感受态细胞DH10Bac，通过筛选及鉴定获得Bacmid-chCD40L重组质粒，转入真核表达系统sf9昆虫细胞进行蛋白表达与纯化，获得His-chCD40L蛋白。此外，构建pQM01-chCD40L质粒，转染HEK 293T细胞进行蛋白表达与纯化，获得Strep-chCD40L蛋白。亲和层析纯化的chCD40L蛋白浓度为0.01 mg/mL。为检测chCD40L蛋白的生物活性，分离和培养3周龄SPF雏鸡的法氏囊组织原代细胞，将chCD40L加入细胞培养液刺激细胞增殖，通过Western blotting试验、间接免疫荧光试验、流式细胞术检测，发现该蛋白能够与法氏囊B淋巴细胞表面的CD40结合，说明chCD40L具有生物活性。成功获得chCD40L蛋白，为原代B淋巴细胞体外培养及IBDV野毒分离与诊断奠定了基础。

摘要:雌激素受体 (Estrogen receptor，esr) 介导雌激素影响相关基因表达，从而调控哺乳动物的生长和繁殖机能。为了探讨esr基因的反转录转座子多态性对猪生长性能的影响，文中应用比较基因组学和生物信息学方法，预测猪esr基因的反转录转座子插入位点，采用PCR方法验证不同品种猪中插入多态性，并将该基因型与大白猪性能进行关联分析。结果显示，esr1和esr2基因验证后得到4个反转录转座子多态性位点，分别是位于esr1基因内含子2的esr1-SINE-RIP1、位于内含子5的esr1-LINE-RIP2和esr1-SINE-RIP3，以及位于esr2基因内含子1的esr2-LINE-RIP。其中esr1-SINE-RIP1的287 bp SINE插入对大白猪的活体背膘厚和100 kg体重背膘厚有显著影响 (P<0.05) ，纯合有插入 (SINE+/+) 的活体背膘厚和100 kg体重背膘厚显著高于杂合有插入 (SINE+/-) 和无插入 (SINE-/-) 型。这表明esr1-SINE-RIP1位点可作为分子标记辅助选育大白猪的背膘厚性状。

摘要:杆菌肽是一种主要由芽胞杆菌产生的广谱性抗生素，目前作为兽药广泛应用于畜禽养殖领域。前体氨基酸供应不足可能是限制微生物发酵高产杆菌肽的重要因素。文中以杆菌肽工业生产菌株——地衣芽胞杆菌Bacillus licheniformis DW2为出发菌株，研究l-半胱氨酸供给模块强化对杆菌肽合成的影响。首先，构建了l-半胱氨酸合成酶基因cysK强化表达菌株，杆菌肽效价相比于对照菌株提高了9.47%。接着，为提高l-半胱氨酸合成前体供给，对l-丝氨酸乙酰转移酶基因cysE和硫代硫酸盐/硫酸盐胞内转运蛋白基因cysP进行强化，杆菌肽产量分别提高了7.23%和8.52%。随后，结果表明转运蛋白TcyP负责从胞外向胞内转运胱氨酸，强化表达TcyP后胞内l-半胱氨酸浓度和杆菌肽效价分别提高了29.19%和7.79%。通过组合代谢工程育种，在整合表达了基因cysK基础上，利用强启动子PbacA分别替换基因cysP、cysE和tcyP原始启动子，得到工程菌株CYS4 (DW2::cysK-PbacA(cysP)- PbacA(cysE)-PbacA(tcyP))，杆菌肽效价达到910.02 U/mL，相比于出发菌株DW2 (747.71 U/mL) 提高了21.10%。最后，通过3 L发酵罐小试实验，进一步证实了强化l-半胱氨酸有利于杆菌肽合成。研究表明，强化胞内l-半胱氨酸供给水平是提高地衣芽胞杆菌中杆菌肽产量的有效策略，为杆菌肽工业生产提供了一株具有良好应用前景的菌株。

摘要:角鲨烯因具有很强的抗氧化、抗菌和抗肿瘤活性，被普遍应用于医药、保健品和化妆品等领域。文中在实验室构建的高效合成萜类化合物底盘菌株工作的基础上，以角鲨烯为目标产物，通过过表达法尼基焦磷酸合酶基因ispA得到高效合成三萜化合物的底盘菌株；然后对原核生物来源的角鲨烯合酶进行系统发育分析、筛选、克隆和表达，得到两株高效合成角鲨烯的大肠杆菌Escherichia coli工程菌株。其中，导入来源于嗜热蓝细菌Thermosynechococcus elongatus和深蓝聚球蓝细菌Synechococcus lividus的角鲨烯合酶的工程菌株，角鲨烯产量分别达到 (16.5±1.4) mg/g (细胞干重含量，后同) 和 (12.0±1.9) mg/g，发酵液浓度达到 (167.1±14.3) mg/L和(121.8±19.5) mg/L。相比于当前普遍使用的人源角鲨烯合酶及初代菌株，来源于T. elongatus和S. lividus的角鲨烯合酶分别使角鲨烯产量大幅提升了3.3倍和2.4倍，为原核细胞异源合成角鲨烯打下坚实的基础。

摘要:生物方法合成纳米材料具有低能耗、高安全性以及环境友好等优良特点，因而备受人们关注。利用细菌将硒酸盐或亚硒酸盐还原为单质硒，不仅可以降低硒毒性，而且还能获得价值更高的生物纳米材料。文中选用可耐受高盐环境胁迫的枯草芽孢杆菌亚种Bacillus subtilis subspecies stercoris strain XP构建生物模型，分别以LB液体培养基和亚硒酸钠为介质和底物 (电子受体)，解析菌株XP合成纳米硒的基本规律。通过扫描电镜 (Scanning electron microscope，SEM) 观察、X射线能谱分析 (X-ray energy dispersive spectral analysis，EDAX)、X射线衍射 (X-ray diffraction，XRD) 分析、傅里叶红外变换光谱 (Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR) 技术对合成的纳米硒进行物理化学表征分析，同时选用草莓枯萎、红叶、紫斑病病原真菌对其抗菌活性进行分析。结果表明，菌株XP介导合成的单质硒为球形纳米颗粒 (Selenium nanoparticles，SeNPs)，其生成量与反应时间呈正相关 (0–48 h)，且细胞形态未发生褶皱或破损等变化 (耐受力强)；SeNPs为非晶态，粒径范围在135–165 nm，表面元素组成以Se为主，同时存在C、O、N、S等有机元素；颗粒表面包裹生物大分子物质，-OH、C=O、N-H、C-H等官能团与SeNPs稳定性和生物活性密切相关；高浓度纳米硒对枯萎、红叶、紫斑病病原真菌均有显著抑制活性 (P<0.05)，其中对草莓红叶病与枯萎病病原真菌的抑制活性明显优于对紫斑病病原真菌的抑制活性。总而言之，菌株XP不仅耐受高盐胁迫能力强，同时还可介导合成生物SeNPs，其合成的纳米硒颗粒具有良好的稳定性和生物活性，在草莓病害防治以及绿色富硒草莓种植等领域具有潜在的应用价值。

摘要:ODB基因在植物同源重组依赖性的DNA双键断裂修复过程中起重要作用，对植物诱变育种具有潜在的应用价值。克隆烟草NtODB基因并分析其表达特征为丰富ODB基因在同源重组DNA修复过程中的作用提供证据。为得到烟草NtODB基因序列，采用电子克隆技术获得该基因cDNA序列并克隆验证。进一步使用生物信息学方法分析该基因表达特征，对预测蛋白的理化性质、信号肽、高级结构等进行预测。生物信息学分析结果表明，NtODB基因开放阅读框包含579个碱基，蛋白含192个氨基酸残基，NtODB蛋白具有碱性和亲水性，主要定位于细胞质内；实时荧光定量PCR检测结果显示NtODB基因在不同组织中呈现组成型表达特征；亚细胞定位检测提示NtODB主要表达于细胞膜和叶绿体。NtODB基因的克隆与表达分析及其蛋白高级结构和理化性质的预测，可为进一步丰富ODB基因在同源重组依赖的DNA修复系统中的作用机制提供证据。

摘要:发展以非粮食作物为原料制备乙醇等生物燃料既可缓解全球能源危机，又能减低粮食作物用于生物燃料对粮食安全的威胁。烟草Nicotiana tabacum是一种生物量较高的经济作物，培育富含淀粉的新型烟草，可专用于燃料乙醇生产。文中克隆了烟草控制淀粉生物合成的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶 (ADP-glucose pyrophosphorylase，NtAGPase) 小亚基基因NtSSU，并构建了NtSSU基因植物表达载体。通过农杆菌介导叶盘转化法在烟草中超表达NtSSU基因。转基因烟草植株表型鉴定显示，过表达NtSSU基因促进烟叶淀粉富集，烟叶淀粉含量从野生型17.5%升高到41.7%。转基因烟草的生长速率和生物量也显著增加。研究结果揭示，过表达NtSSU基因能有效调动光合产物碳通量更多地进入淀粉合成途径，提高生物质产量，且未对其他农艺性状产生负效应。因此，NtSSU基因可作为优异靶标基因应用于植物代谢工程以促进营养器官中淀粉的合成积累，从而开发专用于生产燃料乙醇的新种质。

摘要:环境气体浓度影响果蔬的贮藏保鲜期和品质，高浓度CO2长时间处理会造成果实的伤害，但具体的分子机制不清楚。本研究以高浓度CO2处理采后富士苹果为材料，利用Illumina Hiseq 4000高通量测序技术和非靶向代谢技术分别对苹果内部褐变果肉组织和对照组正常果肉组织进行转录组测序和代谢组学分析，解析苹果CO2伤害产生的机制。结果如下：转录组测序共获得6 332个差异基因，包括4 187个上调基因和2 145个下调基因。差异基因进行功能性分析初步确定苹果CO2伤害的发生与氧化还原过程、脂类代谢、激素信号转导过程、能量代谢过程有关，并成功筛选出20个候选褐变基因，其中grxcr1 (MD14G1137800)、gpx (MD06G1081300) 参与活性氧清除过程，pld1_2 (MD15G1125000) 和plcd (MD07G1221900) 参与磷脂酸合成，影响膜代谢，mdh1 (MD05G1238800) 参与TCA循环，影响能量代谢。代谢组分析共获得77个差异代谢物，主要是有机酸、脂类、糖类和多酮类化合物，其中包括35个与褐变相关的代谢物质。将差异基因和差异代谢物进行联合分析，结果显示，类黄酮生物代谢过程参与了苹果的褐变过程，褐变组织与对照组织比较发现儿茶素、槲皮素等黄酮类含量明显下降，细胞抗氧化能力下降，氧化还原状态失衡，细胞结构破坏，造成褐变。本研究结果进一步丰富了CO2伤害产生的理论基础，同时为高浓度CO2保鲜技术的实际应用提供理论指导。

摘要:哮喘作为常见的呼吸性疾病之一，严重危害人类的健康，造成了严重的医疗负担。最新研究表明表皮生长因子受体 (Epidermal growth factor receptor，EGFR) 参与哮喘的发生发展。为构建靶向EGFR用于哮喘治疗的纳米粒子，通过基因工程方法将抗EGFR的单链抗体 (Single chain antibody fragment，scFv) 修饰在铁蛋白重链亚基 (Human ferritin H-chain，FTH1) N端，采用混合复性的方式成功构建anti EGFR scFv::FTH1/FTH1纳米粒子。通过透射电子显微镜对纳米粒子的结构进行分析，结果表明，纳米粒子可以自组装成中空笼状结构，粒径约为12 nm。采用SDS-PAGE对纯化后的纳米粒子进行半定量分析发现，亚基物质的量之比为FTH1︰anti EGFR scFv::FTH1=7︰3。在哮喘小鼠动物模型上发现Anti EGFR scFv::FTH1/FTH1纳米粒子能有效抑制哮喘小鼠肺组织中杯状细胞增生及粘液分泌，对胶原沉积纤维化也有一定抑制效果。这些研究为铁蛋白应用于哮喘的治疗提供了良好的基础。

摘要:在经典的Wnt/β-catenin信号通路中，β-catenin/TCF4 (T-cell factor 4) 相互作用在非小细胞肺癌 (Non-small cell lung cancer，NSCLC) 的生长分化、化疗耐药、转移复发等过程中发挥着重要的促进作用，已成为新型靶向性抗NSCLC转移药物开发的理想靶标之一。为了高效地发现抑制β-catenin/TCF4相互作用的苗头化合物，本研究在应用酶联免疫吸附实验 (Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA) 原理的基础上，通过优化GST-TCF4 βBD包被浓度和β-catenin反应浓度，建立ELISA高通量筛选模型并成功应用于苗头化合物的筛选。ELISA筛选模型优化实验结果表明，选用2 μg/mL GST-TCF4 βBD和0.5 μg/mL β-catenin建立ELISA高通量筛选模型，其Z′因子值为0.83，并成功筛选到具有良好抑制活性的白花丹素 (Plumbagin)。肿瘤细胞增殖实验结果表明，白花丹素对A549、H1299、MCF7和SW480细胞具有明显的细胞毒性。TOPFlash实验结果证实，白花丹素对转染的HEK293细胞内β-catenin介导的转录活性具有显著的抑制作用，β-catenin/TCF4相互作用可能是白花丹素抗癌活性的潜在分子靶标之一。文中以β-catenin/TCF4相互作用为靶标，通过系统的实验优化方案，成功地建立了适用于药物高通量筛选的ELISA筛选模型，为高效筛选靶向β-catenin/TCF4相互作用的小分子抑制剂奠定了实验基础。

摘要:运用生物信息学方法进行东北林蛙抗菌肽dybowskin-1ST的进化、结构及抗原表位预测，分析其抑菌机理及结构性质，应用小鼠伤口愈合实验及体外抑菌实验进行活性验证。同时为改良亲本肽、进行新型衍生肽的研发提供理论基础。使用软件MEGA_X对dybowskin-1ST及其他蛙类抗菌肽进行同源性比对并绘制系统进化树；通过在线软件ProtParam、ProtScale、PeptideCutter、SignalP、TMHMM Server分别预测抗菌肽dybowskin-1ST的理化参数、亲/疏水性、剪切位点、信号肽及跨膜区域；分别应用 SOPMA、Jpred4及DNAstar Protean软件多重分析预测dybowskin-1ST的二级结构，利用SWISS-MODEL和I-TASSER软件进行三级结构预测。通过在线软件ABCpred和SYFPEITHI进行T/B抗原表位预测。构建小鼠伤口模型，观察dybowskin-1ST促进伤口愈合活性。应用纸片法及96孔板法，确定dybowskin-1ST的抑菌活性。抗菌肽dybowskin-1ST含有59个氨基酸，其中亮氨酸占16.9%，分子式为C318H510N80O93S2，理论等电点为5.10，电荷量为?2。抗菌肽dybowskin-1ST与东北林蛙抗菌肽dybowskin-1CDYa亲缘较近。三种方法二级结构预测结果相似，dybowskin-1ST中α-螺旋、延伸链、β-转角、无规卷曲，所占比例分别为44.07%、16.95%、3.39%、35.39%。三级结构预测中显示该抗菌肽大部分为α-螺旋结构，抗菌肽dybowskin-1ST总体预测为亲水性蛋白，具有信号肽序列。亚细胞定位分析显示，其分泌线粒体靶向肽的可能性为0.944。该蛋白属于膜外蛋白，无跨膜结构区，有7个磷酸化位点，3个T细胞抗原表位和8个B细胞抗原表位。dybowskin-1ST具有促进伤口愈合的作用，能够有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌活性，但对真菌及耐药菌的抑菌活性有限。dybowskin-1ST结构中虽富含α-螺旋，但验证实验表明其抑菌能力仍有待加强，原因可能是由于其带负电荷且为亲水性蛋白，以提高正电荷数及改变疏水性为基本思路进行氨基酸改造可获得活性升级的衍生肽。

摘要:鸟氨酸脱羧酶 (Ornithine decarboxylase，ODC) 是多胺生物合成途径中的关键酶，其主要功能是催化鸟氨酸脱羧生成腐胺。在多种疾病和肿瘤细胞中，ODC的表达水平和催化活性都高于正常细胞，因此抑制ODC的活性是相关疾病预防和治疗的一个潜在途径。ODC抑制剂的发现和检验依赖于对其催化反应进程的监测，常采用的途径包括利用高效液相色谱法检测腐胺产量和利用同位素标记法检测二氧化碳的产量等。这些检测方法的繁琐操作和成本极大地限制了其应用，尤为突出的问题是这些方法很难实现高通量检测和实时检测。文中研究了基于大环分子葫芦[6]脲 (Cucurbit[6]uril，CB6) 与荧光染料DSMI (Trans-4-[4-(dimethylamino)styryl]-1-methylpyridinium iodide) 的ODC酶活实时无标记检测法，系统分析了其应用范围和局限性，并对其进行了优化。最后，利用优化后的方法实现了对不同机制ODC抑制剂的活性评价。

摘要:抗菌肽是目前最有希望的抗生素替代品，但是使用重组技术生产抗菌肽的策略大多步骤烦琐且价格昂贵，不利于抗菌肽的规模化生产。Oxysterlin 1是一种新型的天蚕素抗菌肽，主要对革兰氏阴性菌有抗菌活性，具有较低的细胞毒性。文中利用一种简单经济的方法在大肠杆菌中实现Oxysterlin 1的表达和纯化。将Oxysterlin 1基因克隆到含有弹性蛋白样多肽Elastin-like polypeptide (ELP) 和蛋白质内含肽 (Intein) 的载体中，构建重组表达质粒pET-ELP-I-Oxysterlin 1。重组蛋白在大肠杆菌中主要以可溶性形式表达，进而通过简单的盐析和pH改变便可对目标小肽进行纯化。最终得到的Oxysterlin 1的产量约为1.2 mg/L，抑菌试验显示出预期活性，为抗菌肽的规模化生产及深入研究其抑菌机理奠定基础。

摘要:β2m (Beta-2-microglobulin)基因编码一个非糖基化蛋白，作为主要组织相容性复合体1类 (MHCⅠ) 的重要组分，发挥抗原递呈的作用。为了避免免疫介导的清除，人类肿瘤和病原体采取了不同的策略，其中包括MHCⅠ表达的丢失。合适的动物模型对于评估和开发肿瘤及其他疾病的临床治疗新方法，以及阐明目前临床有效治疗方法的机制至关重要。利用CRISPR/Cas9基因编辑、显微注射等方法构建了β2m基因敲除小鼠。随后，通过PCR鉴定、qPCR、流式分析等实验技术进行基因型和表型鉴定。基因型鉴定结果显示在该品系小鼠中，目的基因编码区目标区域缺失。qPCR检测发现，β2m的mRNA水平发生显著的下调。流式结果显示，在不同的免疫组织和器官中，CD8+杀伤性T细胞显著减少。综上，成功构建β2m基因敲除小鼠，为后续体内研究β2m基因的功能奠定了基础。

摘要:以微水溶剂热法快速制备的稳定锆基金属有机框架为载体，戊二醛为交联剂，采用交联法对酰胺酶进行固定化，考察了不同条件对酰胺酶固定化效率的影响。结果表明，戊二醛浓度为1.0%、交联时间为180 min、载体与酶的质量比为8︰1，固定化效率最佳，固定化酶活力回收率达86.4%，蛋白负载量达115.3 mg/g。固定化酶最适温度为40 ℃，最适pH值为9.0，在40 ℃下半衰期为72.2 d，该固定化酶的Km为58.32 mmol/L，Vmax为16.23 μmol/(min·mg)，kcat为1 670 s–1。此外，考察了固定化酶催化合成 (S)-4-氟苯甘氨酸的工艺：最适底物浓度300 mmol/L，固定化酶用量10 g/L，反应时间180 min，在最佳反应条件下转化率达49.9%，对映体过量 (Enantiomeric excess，e.e.) 为99.9%。进一步考察了该固定化酶分批催化反应性能，重复使用20批次后，固定化酶活力仍保留95.8%。

摘要:随着信息技术的发展和教育改革的深入，创新型教学改革方案不断推出。借助信息技术，创新式的翻转课堂也越来越受关注。文中围绕翻转课堂这种新型的教学模式，融合信息化手段，为教学发展提供新思路。微课作为创新翻转课堂的一种重要形式，短小精悍、趣味性高，有助于提高学生的学习兴趣和自主学习能力。设计与制作微课将成为高校教师必备的技能。文中基于对全国高校生命科学类微课教学比赛参赛作品的分析，从微课的主要特点、主题导入方式、呈现方式、教学设计等角度进行分析，探讨微课在生命科学类课程教学中的应用，为一线高校教师了解和设计微课提供参考，从而提高大学生的学习兴趣和效率。

摘要:生物学实验教学是生命科学类人才培养的重要环节。面向生物学学科的快速发展和研究型人才培养需求的增加，生物学实验教学应设立更加多元化的学习目标，即在实验技能训练的基础上，努力培养学生的实验设计与操作能力，提升学生的科学思维和创新意识。文中结合基因工程实验课程的混合式教学改革的过程，介绍基因工程实验在线资源建设方法、混合式教学理念设计和课堂实施细节，并对教学效果进行了初步分析。实践证明，基因工程实验的混合式教学模式能够有效促进学生的主动学习，形成以“学”为中心的教学模式，帮助学生提高实验技术的学习效果，并在此基础上培养严谨的科学态度、专业的研究素质及创新的学术能力。

摘要:线上课程是新时代医学教学不可或缺的组成部分，拥有很好的发展前景，但目前在实践中也存在着一定的问题。医学遗传学作为重要的医学基础课程，既有基础理论知识，又有临床病例，既涉及基本原理，又包括了最新进展。单一的线上课程或线下教学模式，都无法满足学科发展和培养新一代医学人才的需求，因此，积极探讨线上和线下混合式教学模式是目前医学教学改革的重要课题之一。

摘要:生命科学是与人类关系最密切的学科，也是众多科学领域中发展迅速且交叉性强的实验性学科。“双一流”建设背景下，人才培养以全面发展为导向，这对大学生生命科学素养和综合能力的培养提出了迫切需求。以通识课程体系改革为契机，积极探索并成功建设面向非生物专业学生的8门生命科学实践类系列通识课程，课程内容涵盖生命科学的各个分支学科或方向，培养具有生命科学知识和素养并具有一定实践能力和创新能力的复合型人才，可为高校实验教学中心通识课程开设和实验教学改革提供参考和借鉴的经验。

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