2023, 39(12):4751-4758. DOI: 10.13345/j.cjb.230868 CSTR: 32114.14.j.cjb.230868
摘要:
2023, 39(12):4759-4772. DOI: 10.13345/j.cjb.230276 CSTR: 32114.14.j.cjb.230276
摘要:细胞免疫应答是机体维持稳态的重要组成部分。天然免疫选择性激活适应性免疫后,细胞免疫发挥杀伤清除功能。因此,对细胞免疫应答水平的评估在癌症诊断与治疗、组织器官移植后免疫状态监测、病毒性疾病诊断与预防以及疫苗免疫效果评价等方面意义重大。从最初仅能对体内免疫效果的总体评估,到如今对多种免疫细胞数量和功能的精准检测,细胞免疫应答的评价方法得到了极大发展。然而,细胞免疫应答在机体中涉及多个水平,并且检测方法繁多,难以选择。本文将细胞免疫应答评价方法按照机体、组织器官、免疫细胞和免疫分子4个水平进行系统地整理和比较分析,以期为相关技术的应用提供参考。
2023, 39(12):4773-4783. DOI: 10.13345/j.cjb.230504 CSTR: 32114.14.j.cjb.230504
摘要:猪肺炎支原体是引起猪支原体肺炎的病原。由于缺乏成熟的猪肺炎支原体感染动物模型,使得猪肺炎支原体相关的抗感染免疫研究进展较为缓慢。本文从猪肺炎支原体感染后的炎症反应、固有免疫系统对猪肺炎支原体的识别、固有免疫细胞的作用、补体系统、抗菌肽、自噬以及细胞凋亡7个方面进行综述,旨在阐明固有免疫系统各组分在猪肺炎支原体感染中发挥的作用的研究进展,并对今后猪肺炎支原体感染的固有免疫应答研究的重点方向进行展望。
王凌云,郝荣增,杨洋,李亚军,卢炳州,毛玉涵,张越,龚真莉,刘艳红,齐萌,茹毅,郑海学
2023, 39(12):4784-4795. DOI: 10.13345/j.cjb.221000 CSTR: 32114.14.j.cjb.221000
摘要:为利用中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovarian, CHO)细胞表达系统制备重组猪干扰素-γ (recombinant porcine interferon gamma, rPoIFN-γ),并分析其体外抗病毒活性,本研究首先构建rPoIFN-γ真核表达质粒pcDNA3.1-PoIFN-γ,转染悬浮培养的CHO细胞,进行上清分泌表达,利用亲和层析纯化目的蛋白,并进行SDS-PAGE和Western blotting鉴定;通过CCK-8实验分析rPoIFN-γ对细胞的毒性,用VSV/PK-15系统检测其抗病毒活性效价;最后分析rPoIFN-γ对塞内卡病毒A (Seneca virus A, SVA)的抗病毒活性及其对细胞内干扰素刺激基因(interferon-stimulated genes, ISGs)和细胞因子的诱导作用。结果显示,本研究利用CHO悬浮细胞表达系统成功制备了纯化的rPoIFN-γ,该rPoIFN-γ对细胞无毒性,VSV/PK-15系统检测其活性效价为5.59×107 U/mg;此外,rPoIFN-γ可诱导细胞内多种ISGs和细胞因子的表达,并显著抑制SVA的复制。总之,本研究成功利用CHO表达系统制备了高活性的rPoIFN-γ,并在体外完成其对SVA的抗病毒作用分析,为rPoIFN-γ的功能及抗病毒制剂的研究提供了实验材料和基础。
李亚波,娄慧聪,赵雨娜,范文辉,焦鹏涛,孙蕾,罗廷荣,刘文军
2023, 39(12):4796-4808. DOI: 10.13345/j.cjb.230106 CSTR: 32114.14.j.cjb.230106
摘要:本研究旨在探究非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV) I226R蛋白(I226R protein, pI226R)抑制cGAS-STING信号通路的作用机制。利用双荧光素酶报告系统和实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR, qPCR)证明pI226R显著抑制cGAS-STING通路介导的I型干扰素及干扰素刺激相关基因的产生。免疫共沉淀及激光共聚焦显微镜试验发现pI226R与cGAS蛋白相互作用。免疫印迹分析证明pI226R通过自噬-溶酶体途径促进cGAS蛋白的降解。同时,pI226R阻碍了cGAS与E3泛素连接酶三基序蛋白56 (tripartite motif protein 56, TRIM56)的结合,导致cGAS的单泛素化减弱,从而抑制了cGAS的活化和cGAS-STING通路的激活。总之,本研究证明ASFV pI226R通过拮抗cGAS进而抑制宿主的抗病毒天然免疫反应,进一步增加了对研究ASFV免疫逃逸机制的理解,为疫苗的研发提供了理论基础。
2023, 39(12):4809-4823. DOI: 10.13345/j.cjb.230188 CSTR: 32114.14.j.cjb.230188
摘要:为了解我国猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)的流行及进化情况并开发针对流行谱系的亚单位疫苗,对2001-2021年间分离于我国的PRRSV毒株进行遗传进化分析,选用优势流行谱系代表毒株,优化其GP5和M蛋白的基因序列,与干扰素(interferon, IFN)和免疫球蛋白的Fc区串联后,构建真核表达质粒pCDNA3.4-IFNα-GP5-Fc和pCDNA3.4-IFNα-M-Fc,并使用HEK293T真核表达系统表达重组蛋白IFNα-GP5-Fc和IFNα-M-Fc。将2种重组蛋白与ISA206VG佐剂混匀,免疫断奶仔猪,通过酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)及中和试验评价体液免疫水平,酶联免疫斑点试验(enzyme-linked immunospot assay, ELISPOT)评价细胞免疫水平。试验结果表明,NADC30-like谱系为近年我国主要流行的谱系,IFNα-GP5-Fc和IFNα-M-Fc组合免疫仔猪能诱导高水平的抗体和细胞免疫,该研究为制备更为安全有效的新型PRRSV亚单位疫苗奠定基础。
2023, 39(12):4824-4836. DOI: 10.13345/j.cjb.230117 CSTR: 32114.14.j.cjb.230117
摘要:猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)导致仔猪和育肥猪发生急性肠道传染病,是危害养猪业最重要的病原体之一。目前发现PEDV能够编码至少16个非结构蛋白,其中nsp9能够结合至单链RNA中,但是其功能机制还不清楚。本研究通过免疫沉淀联合蛋白质谱分析,筛选出潜在的与PEDV nsp9宿主互作蛋白。通过进一步免疫共沉淀(co-immunoprecipitation, Co-IP)和激光共聚焦技术确认了nsp9与热休克蛋白HSPA8、Toll相互作用蛋白Tollip、热休克蛋白HSPA9、线粒体外膜蛋白TOMM70互作。其中,过表达HSPA8使nsp9的表达量先上调而后下调,并促进PEDV的增殖;过表达Tollip使nsp9的表达量显著上调,并抑制PEDV的增殖;过表达TOMM70使nsp9的表达量显著下调,但对PEDV的增殖无明显影响;过表达HSPA9对nsp9的表达以及PEDV的增殖均无明显影响。该研究为探索nsp9互作蛋白在PEDV感染过程中的功能提供了重要信息。
2023, 39(12):4837-4848. DOI: 10.13345/j.cjb.230070 CSTR: 32114.14.j.cjb.230070
摘要:为进一步提高口蹄疫(foot-and-mouth disease, FMD)病毒样颗粒(virus-like particles, VLPs)疫苗的免疫效果,本研究采用仿生矿化方法,将Zn2+和2-甲基咪唑按照不同浓度配比制备了不同粒径的FMDV VLPs-沸石咪唑骨架-8 (zeolitic imidazolate framework-8, ZIF-8)复合物,以探究尺寸效应对免疫效果的影响。结果显示,成功制备出3种不同粒径的FMDV VLPs-ZIF-8,粒径分别约为70、100、1 000 nm。细胞毒性和组织病理学试验表明,3种复合物均具有良好的生物安全性。小鼠免疫试验表明,3种复合物均能明显提高中和抗体和特异性抗体水平,并且随着复合物体积的减小,其免疫效果也随之增强。本研究表明,ZIF-8包封FMDV VLPs可显著增强其免疫效果,且具有尺寸依赖性。
2023, 39(12):4849-4860. DOI: 10.13345/j.cjb.230114 CSTR: 32114.14.j.cjb.230114
摘要:瞬时表达是目前利用哺乳动物细胞表达口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus, FMDV)衣壳蛋白的主流方法。为实现染色体稳定表达FMDV衣壳蛋白并高效组装出病毒样颗粒(virus like particles, VLPs),本研究构建了piggyBac (PB)转座-组成型表达、PB转座-四环素(tetracycline, Tet)诱导型表达两套质粒。利用荧光蛋白标记技术,验证了质粒的功能。通过抗生素筛选得到了组成型表达P12A3C (WT/L127P)基因的BHK-21细胞池(C-WT、C-L127P)和诱导型表达P12A3C (WT/L127P)基因的BHK-21细胞池(I-WT、I-L127P)。荧光观察和PCR检测证明了绿色荧光蛋白、3C蛋白酶、反向四环素转录激活因子等基因的稳定整合。Western blotting、酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)实验证明了细胞池I-L127P具有更强的衣壳蛋白和VLPs生产能力。本研究首次实现了哺乳动物细胞染色体诱导表达FMDV衣壳蛋白,有助于推动哺乳动物生产FMDV VLPs疫苗的技术工艺,也为构建其他蛋白的哺乳动物细胞诱导型表达系统提供了参考。
李亚军,茹毅,郝荣增,秦晓东,卢炳州,杨洋,刘华南,张越,龚真莉,刘艳红,余四九,郑海学
2023, 39(12):4861-4873. DOI: 10.13345/j.cjb.230084 CSTR: 32114.14.j.cjb.230084
摘要:本研究利用中华仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary, CHO)细胞表达系统制备牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus, BVDV) Erns蛋白,并分析其免疫原性。以BVDV-1 NADL标准毒株基因序列为基础,构建BVDV Erns蛋白重组真核表达质粒pcDNA3.1-BVDV-Erns,转染悬浮培养的CHO细胞,进行上清分泌表达。SDS-PAGE分析Erns蛋白的表达和纯化,并用抗His单克隆抗体和BVDV阳性血清进行Western blotting鉴定纯化蛋白;进一步使用纯化的Erns蛋白免疫新西兰大白兔,通过间接酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)和细胞间接免疫荧光(indirect immunofluorescence, IFA)实验检测血清抗体水平及其免疫反应活性,用病毒中和实验测定免疫兔血清的中和抗体滴度。BCA蛋白定量试剂盒检测纯化的Erns蛋白浓度为0.886 mg/mL,Western blotting结果显示,抗His单克隆抗体和BVDV阳性血清均能够与纯化的Erns蛋白发生特异性免疫反应。间接ELISA和IFA实验结果显示,一免后第7天血清抗体呈阳性,并持续至免疫后第28天,血清抗体效价水平可达1:128 000,且该血清抗体可以与MDBK细胞中感染的BVDV病毒发生特异性免疫反应。重组Erns蛋白免疫兔可诱导动物机体产生病毒中和抗体,中和效价为log10=2.71。本研究利用CHO细胞表达系统成功制备了纯化的BVDV Erns蛋白,并通过体内和体外实验证明,该重组蛋白具有良好的免疫原性,为牛病毒性腹泻(bovine viral diarrhea, BVD)诊断方法及新型亚单位疫苗的研制奠定了基础。
葛家振,高鹏程,田彤彤,吴晓妮,李倩倩,田可昕,宋国栋,郑福英,储岳峰
2023, 39(12):4874-4886. DOI: 10.13345/j.cjb.230178 CSTR: 32114.14.j.cjb.230178
摘要:山羊支原体山羊肺炎亚种(Mycoplasma capricolum subsp. capripneumoniae, Mccp)是山羊传染性胸膜肺炎(contagious caprine pleuropneumonia, CCPP)的病原,可用灭活疫苗和荚膜多糖(capsular polysaccharide, CPS)间接血凝试剂进行预防和血清学检测,但高昂的培养成本和复杂的抗原定量一直困扰着生产人员。为解决生产实际中出现的这些问题,本研究基于Mccp代谢组学的前期理论基础,通过改变初始pH值的方法,初步筛选出初始pH值为7.8的可以同时提高2种抗原产量的糖发酵培养基。利用紫外可吸收光谱可识别酚红,以及十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide, CTAB)可与阴离子荚膜多糖结合的理论依据,建立了利用紫外光谱分析Mccp达到的培养阶段,以及利用CTAB沉淀法相对定量发酵液荚膜多糖抗原产量的方法。通过紫外图谱观察的方法可对应Mccp生长曲线进行指导生产,大大节省传统颜色变化单位(color change unit, CCU)法的监测时间,提高了原肉眼观察方法的精确度。建立的CTAB沉淀法可在5 h内完成对CPS含量的监测,与传统的差值法相比大大缩短了时间,并且其准确度得到苯酚-硫酸法的验证。本研究优化的一种培养基和建立的两种相关性比较方法,可有效降低Mccp生产成本,提高生产效率,这些方法已在本实验室的研究阶段得到应用,为进一步改进CCPP灭活疫苗和荚膜多糖的生产工艺以及快速定量提供了实验数据。
2023, 39(12):4887-4900. DOI: 10.13345/j.cjb.230156 CSTR: 32114.14.j.cjb.230156
摘要:本研究旨在明确miR-23b-3p对山羊肌内前体脂肪细胞分化的影响,并确定这种作用是通过靶向基因PDE4B来实现的。基于实验室前期转录组测序结果,以筛选得到的山羊肌内脂肪细胞分化前后差异表达的miR-23b-3p为切入点,利用实时荧光定量PCR (real-time quantitative-polymerase chain reaction, qPCR)技术检测miR-23b-3p在山羊肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达模式,从形态学水平和分子水平确定miR-23b-3p对脂肪分化及脂肪分化标志基因的影响;利用生物信息学预测以及双荧光素酶报告基因试验确定miR-23b-3p的下游靶基因,明确miR-23b-3p与预测靶标基因的靶向关系。结果表明,过表达miR-23b-3p后山羊肌内脂肪细胞脂滴积聚减少,成脂标志基因AP2、C/EBPα、FASN、LPL表达水平极显著下调(P<0.01),C/EBPβ、DGAT2、GLUT4和PPARγ的表达水平显著下调(P<0.05)。干扰miR-23b-3p表达后,山羊肌内脂肪细胞中脂滴积聚增多,ACC、ATGL、AP2、DGAT2、GLUT4、FASN和SREBP1表达水平极显著上调(P<0.01),C/EBPβ、LPL和PPARγ的表达水平显著上调(P<0.05)。通过生物信息学分析预测,PDE4B可能为miR-23b-3p的靶标基因,且过表达miR-23b-3p后极显著降低PDE4B的mRNA表达水平(P<0.01),干扰miR-23b-3p后PDE4B的mRNA水平得到了显著提升(P<0.05)。双荧光素酶报告基因试验结果表明,miR-23b-3p与PDE4B基因存在靶向关系。miR-23b-3p通过靶向PDE4B基因调控山羊肌内前体脂肪细胞的分化。
万仕成,张梦菲,陈文博,韩苗,杨栋慧,王聪亮,吴文萍,王瑜琪,李娜,朱海鲸,Ahmed Hamed Arisha,华进联
2023, 39(12):4901-4914. DOI: 10.13345/j.cjb.230570 CSTR: 32114.14.j.cjb.230570
摘要:随着基因编辑技术迅速发展,研究精原干细胞(spermatogonial stem cells, SSCs)对精子发生及其调控机制研究、转基因动物研发、基因治疗和不孕不育症的治疗以及珍稀物种的保护均具有重要意义。溶酶体相关细胞器生物合成复合体1亚基1 (biogenesis of lysosome-related organelles complex 1 subunit 1, BLOC1S1)具有抗布鲁氏菌的潜能,研究BLOC1S1对山羊SSCs的影响不仅能探究BLOC1S1促进SSCs增殖的能力,还能为其抗病育种研究提供细胞学基础。本研究通过同源重组构建BLOC1S1过表达载体,通过慢病毒包装、转染与嘌呤霉素筛选成功构建了山羊精原干细胞BLOC1S1过表达细胞株。通过实时荧光定量PCR (real time quantitative PCR, RT-qPCR)检测BLOC1S1的过表达效率为18倍,同时细胞生长曲线、流式细胞术检测细胞周期、5-乙炔基-2'脱氧尿嘧啶核苷(5-ethynyl-2'-deoxyuridine, EdU)染色等实验结果表明,BLOC1S1能显著增加山羊SSCs的增殖活性。RT-qPCR、免疫荧光染色、Western blotting结果显示与增殖相关的基因(PCNA、CDK2、CCND1)上调,同时调控精原干细胞增殖的关键基因EIF2S3Y的表达量也上调。本研究成功构建了山羊精原干细胞BLOC1S1过表达细胞株,提高其增殖能力,并且这种促增殖能力可能是通过EIF2S3Y/ERK通路实现的。本研究为探究BLOC1S1对山羊精原干细胞的调控作用奠定了细胞学基础,并为进一步研究BLOC1S1的生物学功能提供细胞平台,为繁育BLOC1S1修饰抗病山羊奠定了基础。
董帅,孟卫芹,莫玲,陈金龙,石竞楠,杨哲,李通,徐倩倩,沈志强,刘建钗,王金良
2023, 39(12):4915-4926. DOI: 10.13345/j.cjb.230316 CSTR: 32114.14.j.cjb.230316
摘要:本研究旨在建立一种简便、快捷、可直观检测小反刍兽疫病毒(peste des petits ruminants virus, PPRV)抗体的检测方法。将pET-32a-N重组质粒转化至大肠杆菌(Escherichia coli) Rosetta(DE3)感受态细胞中进行诱导表达,以纯化的PPRV N蛋白免疫8周龄BALB/c小鼠,取其脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞进行融合,间接酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assays, ELISA)筛选及亚克隆,获得了抗PPRV N蛋白的单克隆抗体。将PPRV N蛋白分别作为金标抗原及检测线(T线)包被抗原、单克隆抗体作为质控线(C线)包被抗体,组装成检测PPRV N蛋白抗体的胶体金免疫层析试纸条。结果显示:成功获得1株能稳定分泌抗N蛋白抗体的杂交瘤细胞株,命名为1F1;间接ELISA检测1F1腹水效价为1:128 000;亚类鉴定结果为IgG1,轻链为kappa链。Western blotting结果显示,1F1能与PPRV N蛋白特异性结合;间接免疫荧光(indirect immunofluorescent assay, IFA)结果显示,制备的单克隆抗体能够识别PPRV;建立的试纸条能够特异性地检测PPRV抗体,以不同批次的试纸条重复检测,结果无差异。根据122份临床血清的检测结果,PPRV抗体试纸条与ELISA试验的符合率为97.6%。本研究建立的试纸条检测方法具有良好的特异性、重复性和敏感性,可用于PPRV抗体的快速检测。
2023, 39(12):4927-4938. DOI: 10.13345/j.cjb.230167 CSTR: 32114.14.j.cjb.230167
摘要:为探究体外发酵牦牛瘤胃源厌氧真菌Orpinomyces sp. YF3在不同碳源诱导下的产酶机制,本研究利用厌氧培养管在10 mL基础培养基中分别添加不同碳源复杂度的葡萄糖(glucose, Glu)、滤纸(filter paper, Flp)、微晶纤维素(avicel, Avi)各8 g/L作为唯一碳源进行体外发酵,检测发酵液中的纤维降解酶活性和挥发性脂肪酸,并利用转录组学探究Orpinomyces sp. YF3的产酶机制。结果表明葡萄糖诱导下的发酵液中羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、滤纸酶和木聚糖酶的活性,及乙酸的比例显著升高(P<0.05),丙酸、丁酸、异丁酸的比例显著降低(P<0.05)。进一步分析发现与纤维降解酶相关的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)在Glu组中显著上调。基因本体论(gene ontology, GO)功能富集显示DEGs主要集中在木聚糖酶、纤维素酶、葡萄糖和碳水化合物等的分解代谢过程及相关酶活性,京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路分析富集到的纤维降解酶相关的差异通路主要是淀粉和蔗糖代谢途径、其他聚糖降解途径。以上结果表明,以葡萄糖为碳源底物的Orpinomyces sp. YF3可增加纤维素降解酶活性,提高乙酸比例,通过调控纤维降解酶基因的表达及相关代谢通路来提高对底物的降解能力,提高能量利用效率。这为Orpinomyces sp. YF3在实际生产中的应用提供了理论基础。
陈云娇,何云江,孟庆磊,刘志林,张鑫,贾泽林,崔佳宇,王学理
2023, 39(12):4939-4949. DOI: 10.13345/j.cjb.230473 CSTR: 32114.14.j.cjb.230473
摘要:蜡样芽孢杆菌属于革兰氏阳性菌,分布广泛,具有一定的致病性。不同的蜡样芽孢杆菌携带有不同的毒力因子,这直接决定了蜡样芽孢杆菌株致病性的差异。研究和探讨毒力因子分布以及具体毒素的生物活性有助于对蜡样芽孢杆菌病采取更科学的防控。本研究通过原核表达系统将溶血素BL三亚基重组表达,并对表达蛋白进行了纯化和部分生物学活性的检测。研究结果表明,牛源致病性蜡样芽孢杆菌溶血素BL可以在原核表达系统中成功表达和纯化,牛源致病性蜡样芽孢杆菌溶血素BL拥有溶血性、细胞毒性、很好的免疫原性以及对小鼠具有一定的免疫保护性。本研究表达了溶血素BL三亚基,并探究了牛源致病性蜡样芽孢杆溶血素BL的生物学活性。本研究为进一步揭示蜡样芽孢杆菌溶血素BL的致病作用机制和建立针对牛源致病性蜡样芽孢杆菌病的检测方法奠定了理论基础。
2023, 39(12):4950-4964. DOI: 10.13345/j.cjb.230246 CSTR: 32114.14.j.cjb.230246
摘要:蜕皮是许多变态发育昆虫的一种重要生理现象,昆虫通过蜕皮液中的酶对新旧表皮进行分离。已有相关蛋白组学的研究证明,家蚕蜕皮液中具有一种含量丰富的羧肽酶A (Bombyx mori-carboxypeptidase A, Bm-CPA),目前对其作用功能尚不清楚。为了更好地了解Bm-CPA在家蚕蜕皮发育过程的作用,本研究通过生物信息学分析、实时荧光定量PCR、抗体制备、免疫荧光染色和毕赤酵母表达等方法对Bm-CPA进行了研究。结果显示,Bm-CPA具有保守的M14锌羧肽酶结构域和糖基化位点,并且受蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)调控,在眠期和上簇期的表皮中大量表达;免疫荧光染色显示Bm-CPA在眠期的表皮中富集,Bm-CPA抑制剂会导致幼虫因无法蜕皮而死亡;通过毕赤酵母表达系统在体外成功获得大量的重组Bm-CPA蛋白。这些结果为深入了解家蚕蜕皮发育过程提供了一定的参考。
杨菁华,高举,李文芳,刘骥,霍嘉兴,任振硕,李龙,陈佰鸿,毛娟,马宗桓
2023, 39(12):4965-4981. DOI: 10.13345/j.cjb.230011 CSTR: 32114.14.j.cjb.230011
摘要:丙酮酸脱氢酶E1组分β亚基-1 (pyruvate dehydrogenase E1 component subunit beta-1, PDHB-1)基因是编码丙酮酸脱氢酶复合物E1酶β亚基的基因,在果实酸度积累过程中具有重要作用。为了探究苹果(Malus domestica L.) PDHB-1家族的进化特征及其在不同酸含量苹果中的表达情况,本研究利用NCBI、Pfam等数据库和ClustalX、MEGA、TBtools等软件进行生物信息学分析,通过结合可滴定酸含量测定与实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)分析,获得该家族基因在‘艾斯达’和‘成纪1号’ 2个不同酸含量的苹果中的表达情况。PDHB-1家族主要定位于叶绿体、细胞质和线粒体中,α-螺旋和不规则卷曲是该家族二级结构形成的主要因素。组织特异性表达谱显示大部分成员的表达量在果实中高于其他组织。qRT-PCR结果表明,大部分成员其表达量变化趋势与可滴定酸含量变化趋势一致,在果皮中,有14个成员的表达水平在酸含量较高的‘艾斯达’苹果中显著高于酸含量较低的‘成纪1号’,其中MdPDHB1-15差异最显著;在果肉中,17个成员的表达水平在‘艾斯达’苹果中显著高于‘成纪1号’,MdPDHB1-01表达量最高。预测苹果PDHB-1基因家族在苹果果实酸度积累过程中有重要调控作用。
2023, 39(12):4982-4995. DOI: 10.13345/j.cjb.230105 CSTR: 32114.14.j.cjb.230105
摘要:醛酮还原酶超家族(aldo-keto reductase super family, AKRs)具有广泛的底物特异性,目前尚未见对昆虫AKR基因家族成员的系统鉴定报道。本研究采用生物信息学手段,预测了家蚕(Bombyx mori) AKR基因的系统进化、理化性质、染色体定位、保守基序和基因结构,通过转录组数据和实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析了不同组织时期及不同发育状态蚕卵中BmAKR基因的表达水平,并采用Western blotting检测了蚕卵中该蛋白的表达量。本研究共鉴定出11个BmAKR基因,分布在4条不同的染色体上,都具有AKR家族特有的(α/β) 8桶保守结构,理化特征较为相似;系统进化分析显示,其可分为2个家族(AKR1和AKR2)。转录组数据分析显示,家族成员基因在不同组织时期中的表达差异较大。进一步分析发现,一部分BmAKR基因在非滞育卵的表达量显著高于滞育卵;但BmAKR1-1在滞育卵中的表达量却显著高于非滞育卵。蛋白水平的检测发现BmAKR1-1在滞育卵和非滞育卵的差异变化趋势与qRT-PCR结果一致。综上所述,本研究通过对家蚕BmAKR家族的鉴定和分析,筛选出BmAKR1-1等作为调控蚕卵发育的候选基因,以便后期对其进行深入研究。
2023, 39(12):4996-5013. DOI: 10.13345/j.cjb.230251 CSTR: 32114.14.j.cjb.230251
摘要:跨膜p24 (transmembrane emp24 domain, TMED)基因与哺乳动物的免疫反应、信号传导、生长发育和疾病发展等密切相关。然而,昆虫中仅有果蝇TMED的报道。本研究从基因组鉴定了家蚕、赤拟谷盗、烟草天蛾和意大利蜂的TMED家族基因,并发现1个α类、1个β类、1个δ类和多个γ类的TMED家族基因成员构成模式产生于膜翅目分化前昆虫的共同祖先,而果蝇类TMED家族成员构成在进化中形成了独特模式。昆虫TMED家族γ类基因进化速度较快,分化成了TMED6-like、TMED5-like和TMED3-like这3个独立的亚类。TMED5-like基因在膜翅目昆虫发生了丢失,在鳞翅目昆虫祖先中发生了复制,在果蝇类发生了重复。昆虫TMED蛋白除具有典型的TMED结构特征外,还有明显的信号肽。家蚕7个TMED基因分布在6条染色体上,1个基因为单外显子,6个基因为多外显子。从幼虫组织克隆了家蚕7个TMED基因的开放阅读框(open reading frame, ORF)全序列并登录到GenBank数据库。BmTMED1、BmTMED2和BmTMED6在家蚕各个时期和组织中均表达,所有基因都在家蚕4龄、5龄和丝腺组织中表达。本研究发现了昆虫的TMED家族成员构成模式、γ类分化特点以及它们的进化历史等,为进一步研究家蚕以及其他昆虫TMED基因提供了基础。
2023, 39(12):5014-5023. DOI: 10.13345/j.cjb.230222 CSTR: 32114.14.j.cjb.230222
摘要:近年来生物制药产业飞速发展,对高素质、创新应用型人才需求日益迫切。在“一流本科教育”背景下,进行生物制药课程混合式教学模式的改革探索,对培养适应产业发展的专业人才具有重要意义。湖北大学生物制药课程基于专属在线课程(small private online course, SPOC)和超星平台开展混合式教学,瞄准一流课程“两性一度(高阶性、创新性和挑战度)”的要求,围绕课程目标的达成,夯实课前、课中和课后3个阶段,积极创新教学方法,并有机融入典型案例。此外,通过加强课程的形成性评价,来提升考评分辨率;通过调研学生的学习行为,并利用边际效用曲线分析小组活动特点,来指导学生如何提高学习效率;结合职业生涯规划,给予学生个性化学习指导。生物制药课程混合式教学模式的改革取得了明显成效,如学生满意度、学生创新创业能力和课程建设水平均得到提升,以期为相关课程教学改革和研究工作提供有益借鉴。
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