制备一种负载白藜芦醇的自组装多肽水凝胶并探讨其抗菌性能。[方法]通过自组装制备多肽(FmocFFGGRGD)水凝胶和载有白藜芦醇的多肽水凝胶(Pep/RES);通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察水凝胶的形貌和内部结构;通过流变仪检测水凝胶的流变性质;通过高效液相色谱检测Pep/RES的释放速率;通过细胞毒性试验研究该水凝胶的生物相容性;通过抑菌圈实验和活死细菌染色研究Pep/RES对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。[结果]多肽溶液可在30 min内自组装形成稳定的水凝胶,水凝胶内部的三维结构密度随多肽浓度的增加而增加,2.0wt%浓度的多肽水凝胶稳定效果最好。白藜芦醇从Pep/RES水凝胶中缓慢释放7 d释放量达到50%,Pep/RES浸泡液对NIH/3T3细胞表现出良好的生物相容性。Pep/RES水凝胶中负载的白藜芦醇浓度为512μg/m L时,对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径即可达到5.41±0.18 mm,但即使白藜芦醇浓度达到1 024μg/m L,对大肠杆菌的抑菌圈直径仅为4.27±0.22 nm。[结论]Pep/RES结构稳定,安全无毒,能缓释白藜芦醇,并对金黄色葡萄球菌具有显著抑制作用。

建立能够有效提高蝉拟青霉液体培养效率的培养体系,增加其生物量。[方法]以蝉拟青霉生物量作为响应值,通过Plackett-Burman实验设计从8个试验影响因素中筛选出3个主要影响因素,基于3因素3水平的BoxBehnken设计法以及响应面分析法研究影响蝉拟青霉液体培养各因素之间的交互作用。[结果]通过Plackett-Burman设计法确定影响最为显著的因素为接种量、p H和温度,利用最陡爬坡试验确定最佳范围在接种量7%、p H 6.00、温度25℃附近,借助Box-Behnken设计法最终确定最佳液体培养条件为:葡萄糖20 g/L、蛋白胨3 g/L、酵母膏2 g/L、KH2PO41 g/L、MgSO40.5 g/L、接种量6.65%、p H 6.00、温度24.01℃。优化后的培养体系所培养的蝉拟青霉其生物量从优化前的147.106 0 g/L提高到239.475 3 g/L,提高了62.79%。[结论]优化后的培养体系能够有效提高蝉拟青霉生物量,该方法对于优化蝉拟青霉生物量发酵条件是一种有效、可行的方法。

建立洗涤类化妆品微生物检查方法,对《化妆品安全技术规范》微生物检查法进行探讨。[方法]采用常规法、稀释法、薄膜过滤法对市面常见洗涤类化妆品进行微生物检查方法学研究。[结果]建立了6种洗涤类化妆品的微生物检查方法。OLAY美肌滋润沐浴乳、舒肤佳薄荷冰怡舒爽沐浴露、姗拉娜祛痘控油洁面乳、相宜本草海藻保湿洁面乳、开米贝芬洗手液和舒肤佳白茶香型泡沫抗菌洗手液分别采用1∶20检液、1∶50检液、1∶50检液、1∶20检液、800mL/膜和800 mL/膜法进行菌落总数检查;采用300 mL/膜、300 mL/膜、1∶10检液、1∶50检液、1∶10检液和1∶50检液法进行霉菌及酵母菌检查。[结论]在化妆品微生物检查前应进行微生物方法研究,提高化妆品潜在微生物的阳性检出率。

建立和评价一种快速、准确地检测食品中沙门氏菌的检测方法,对食品安全控制具有重要意义。[方法]应用等温多自配引发扩增技术(Isothermal Multiple Self-matching-initiated Amplification,IMSA),设计筛选出沙门氏菌的特异性基因inv A基因的IMSA引物,并建立检测沙门氏菌的IMSA法。对建立的方法进行特异性和灵敏度试验;确定人工污染样本能被该方法检出的最短增菌时间和最低检测灵敏度;利用IMSA法和培养法对13份食品样本进行检测,评价两者的一致性。[结果]该方法仅对沙门氏菌特异性扩增,灵敏度达3.02×10～2CFU/m L;人工污染样本最短培养6 h可被IMSA法检出,检出限为3.17CFU/25 g; 13份食品样本的IMSA法与培养法结果一致性为100%。[结论]IMSA技术检测沙门氏菌的灵敏度高、特异性强、结果准确,可在7h内完成食品中沙门氏菌的检测,适合用于食品中沙门氏菌的快速检测。

探讨TMEM206表达在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)诊断和预后中的价值。[方法]从肿瘤基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库下载肝细胞癌数据集表达谱及临床病理特征资料。采用KaplanMeier和Cox分析,观察TMEM206表达对肝细胞癌患者生存和预后的影响。使用TCGA数据集进行基因集富集分析(GSEA)。[结果]TMEM206在HCC肿瘤组织中的表达高于癌旁组织(P <0.000 1),并且TMEM206的表达与HCC的肿瘤分级、肿瘤分期都有显著相关。生存分析结果表明TMEM206表达越高,HCC患者的总体生存时间越短。单因素和多因素Cox分析表明,TMEM206 mRNA的表达可能是判断HCC预后的有效生物标志物。GSEA鉴定了TMEM206在HCC中的高表达可能与泛素介导的蛋白质水解、胞吞作用、RNA降解、小细胞肺癌、癌症通路、胰腺癌、胞质DNA传感途径、慢性粒细胞白血病、自然杀伤细胞介导的细胞毒性、细胞周期等反应有关。[结论]TMEM206 mRNA高表达是肝细胞癌的诊断和预后中的有效生物标志物。

建立紫粒小麦的染色体核型,明确紫粒小麦45S rDNA位点的数量与染色体分布,为育种应用提供细胞遗传学资料。[方法]制备紫粒小麦有丝分裂中期染色体制片,通过染色体核型分析软件进行图像采集、染色体长度测量分析,获得紫粒小麦的核型;以45S rDNA为探针,通过荧光原位杂交技术分析其在紫粒小麦染色体上的数量和分布特点。[结果]紫粒小麦的核型特征为2n=6x=42=34m(2SAT)+8sm(2B),染色体上具有3对位于较长染色体臂的近端部45S rDNA杂交位点。[结论]紫粒小麦为六倍体(2n=6x=42),具有不对称的进化属性2B型;在染色体组上有3对45S rDNA位点分布在3对不同染色体,为深入研究紫粒小麦的系统分类提供了细胞学资料。

通过CRISPR/Cas9技术构建KMT2D SET结构域双等位基因敲除的人胚胎干细胞HN4细胞系。[方法]通过CRISPR在线设计工具在SET结构域两侧各设计多条sgRNA,利用T7EI选出效率最高的sgRNA,构建到pX330载体中,特异性扩增同源臂,分别构建到双抗性载体中作为Donor。将sgRNA与Donor共同电转至HN4细胞中,经过Puro和Hygro抗性筛选后,挑取单克隆,利用PCR,测序以及q-PCR鉴定等方法鉴定细胞的基因型。[结果]成功构建了靶向KMT2D SET Domain两端的sgRNA的表达质粒,并选择出切割效率最高的sgRNA。PCR鉴定结果显示,有8株细胞可同时扩增出Puro和Hygro两个目的片段,且无野生型条带。通过测序和序列比对确认KMT2D SET已被敲除,双等位基因分别被Puro和Hygro替换。q-PCR结果显示,mRNA层面上,SET Domain已经不表达,而其他位点则不受影响。[结论]成功构建pX330-sgRNA质粒,并验证其具有活性。成功构建了靶向KMT2D SET Domain的分别含有Puro和Hygro不同抗性的Donor。成功建立了稳定的KMT2D基因敲除的人胚胎干细胞系。

构建Kv4.3真核表达载体,观察其在真核细胞中表达情况。[方法]提取小鼠前额叶皮质RNA,通过RT-PCR和常规PCR技术扩增获得Kv4.3目的基因,利用EcoRⅠ和XbaⅠ限制性内切酶和T4 DNA连接酶将其克隆在pcDNA3.1载体中,并将构建好的重组质粒转染至HEK293细胞中,免疫印迹方法检测Kv4.3蛋白表达。[结果]成功扩增了Kv4.3基因(2 000 bp处有明显条带),先后经酶切和酶连后的重组体转化培养,提取质粒,再通过双酶切观察到2 000 bp处有Kv4.3目的条带和5 400 bp处有pcDNA3.1载体条带。将此重组质粒送去测序,结果显示基因测序结果与GenBank中Kv4.3序列一致。免疫印迹结果发现在HEK293细胞中,转染的重组质粒能够表达Kv4.3蛋白。[结论]成功构建了Kv4.3真核表达载体,其在HEK293细胞中可以稳定表达。

差异蛋白质组学作为一种新兴的蛋白质研究技术,逐渐在肝纤维化(HF)疾病的研究中广泛应用。该文主要对差异蛋白组学的理论基础、在肝纤维化疾病的诊治和研究技术上的应用以及目前存在的问题等方面作一简要综述,从而阐明在肝纤维化疾病中差异蛋白组学现阶段的研究现状,旨在为探讨如何更全面完整地研究肝纤维化提供参考。随着科学技术及科研条件的不断完善,差异蛋白组学的多种技术手段应用于肝纤维化疾病将具有更广阔的研究前景和发展空间。

量子点因其独特的光学性质,以及可与有机分子所形成的偶联物的特殊性质,在光学生物标记,由其是荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)探针的合成与应用等领域具有广泛的应用前景,并因其实时、准确、灵敏的检测优势,在生物及医学领域始终被热切关注。该文以量子点的优势为基础,分别介绍了用于检测核酸、蛋白酶、生物反应及细胞状态的量子点-FRET探针的研究机理研究进展及应用优势。并对量子点-FRET探针的存在问题及研究方向进行了展望,为进一步进行该领域的研究提供理论支撑。

近年来随着测序技术的迅速发展,简化基因组中的SLAF-seq是一种既经济又高效的、且在全基因组范围内挖掘SNP位点的测序技术。该技术已广泛应用于群体进化分析、遗传图谱的构建和QTL定位等大样本群体研究。该文综合国内外文献介绍SLAF-seq技术在动物基因组研究方面的应用,分析SLAF-seq技术在动物学中的发展方向并做出展望,以期为动物的遗传学和物种保护等相关研究开启一扇新的大门。

筛选和评价灵芝属多糖对肾上腺酮(CORT)诱导神经损伤的保护作用,为灵芝在抗抑郁功能方面的开发奠定基础。[方法]以CORT诱发神经细胞发生损伤后给予灵芝属多糖提取物,分别通过MTT法、乳酸脱氢酶(LDH)胞外释放法、总DNA定量分析法以及荧光标记法确定细胞毒性以及对损伤细胞的保护作用。[结果]结果显示灵芝属多糖在低作用浓度下对PC12细胞不具有毒性,在100μg/mL的作用浓度下灵芝孢子粉多糖(PGL)可以显著提高损伤细胞存活率的比例为22%,减少LDH的释放比例为11.08%,增加胞内总DNA含量14.65%,是所有待测多糖中作用最佳的。[结论]PGL对细胞具有低毒的特点,显著改善CORT对细胞的损伤作用,具有明显的神经保护作用,可作为抗抑郁药物进行研究和开发。

表达和纯化Dhori病毒(DHOV)核蛋白(NP),并制备多克隆抗体。[方法]RT-PCR扩增NP基因,并克隆至原核表达载体pET-28a和真核表达载体pcDNA3.1中。将重组质粒pET-28a-NP转化至大肠杆菌BL21中诱导表达,SDS-PAGE分析重组蛋白NP(rNP)的表达并亲和层析纯化rNP,以抗DHOV阳性羊血清检测其抗原性,免疫新西兰兔制备抗血清,以ELISA法检测其效价。将pcDNA3.1-NP转染至Vero细胞,以间接免疫荧光法评估抗体的结合活性,Western Blotting检测抗体与重组蛋白的特异性反应能力。[结果]pET-28a-NP和pcDNA3.1-NP重组质粒构建正确,原核表达的rNP约为55.3 kDa,并能被阳性羊血清识别,制备的抗体效价为1:409 600,能特异性识别真核及原核表达产物。[结论]成功表达和纯化rNP,并制备了多克隆抗体,可用于深入研究DHOV核蛋白的生物学特性及其检测试剂。

克隆铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)黏附素(adhesin)基因,表达纯化黏附素蛋白和获得多克隆抗体。[方法]设计特异性PCR引物,以铜绿假单胞菌DNA为模板,PCR法扩增铜绿假单胞菌黏附素基因,并将其进行双酶切后连接到表达载体pET28a,将重组质粒pET28a-adhesin转入大肠杆菌BL21,IPTG诱导目的蛋白表达,然后通过亲和层析进行纯化。再利用各种生物信息学软件分析该蛋白的生物学特性。将adhesin蛋白免疫小鼠,并获得了高浓度的多克隆抗体。[结果]显示成功得到了重组质粒pET28a-adhesin,并通过亲和层析得到重组adhesin蛋白。Adhesin的α-螺旋含量为46.37%,无规卷曲的含量为35.96%,β片层的含量为17.67%。模拟得到了adhesin蛋白的三级结构。该蛋白是一个跨膜蛋白,具有两个跨膜区。Adhesin蛋白具有良好的免疫原性,获得的抗血清效价高于1:5120。[结论]纯化得到了重组adhesin及其抗血清,为研究该蛋白的功能提供了实验基础。

构建携带小鼠Dok5基因及其PH、PTB结构域的原核表达载体,并表达对应GST融合蛋白。[方法]从小鼠脑组织提取总RNA,逆转录后经PCR扩增、酶切、连接及转化大肠杆菌DH5α,构建携带Dok5全长(FL)、PTB、PH结构域的原核表达质粒,经酶切及测序鉴定之后,转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达蛋白,再利用Glutathion Sepharose 4B亲和层析柱纯化得到融合蛋白,并通过Western Blotting检测其与相应抗体的反应性。利用生物信息学相关软件(ClustalW2、ProtParam、ProtScale、NetPhos 2.0 Server、SOPMA、Swissmodel)预测Dok5蛋白的理化性质和磷酸化位点以及二、三级结构。[结果]构建了小鼠Dok5 FL、PH、PTB的原核表达质粒,并得到了浓度分别为0.3 mg/ml、0.6 mg/mL、1 mg/mL的pGEX 6p-1-Dok5 FL、PH、PTB蛋白,其中Dok5 FL融合蛋白与相应抗体具有良好的反应性。Dok5长度为921 bp,编码306个氨基酸,在人、鼠、猴中高度保守。Dok5相对分子质量为35.453 kDa,理论pI为9.0,包含50个潜在磷酸化位点。[结论]分别得到了63 kDa、39 kDa、37 kDa的Dok5 FL、PH、PTB的GST融合蛋白,预测Dok5是一种亲水性的不稳定蛋白。

利用重组大肠杆菌实现(R)-1,3-丁二醇的生物合成。[方法]从脱硫球菌(Desulfococcus biacutus)中克隆得到羰基还原酶基因DbCR,构建pET28a-DbCR表达载体并在大肠杆菌E.coli BL21中表达,利用气相色谱对反应液进行检测。[结果]DbCR在pH 7.5、35℃的最适条件下的酶活力为4.5 U/mL。在50 mL全细胞反应体系中,重组工程菌在pH 7.5、30℃条件下,反应48 h时,对300 mmol/L底物4-羟基-2-丁酮的转化率> 96%,产物(R)-1,3-丁二醇的e.e.值> 99%。[结论]构建得到高效催化合成(R)-1,3-丁二醇的工程菌,工程菌对底物的转化率>96%,产物纯度> 99%。

对CD36基因进行体外克隆表达,建立CD36基因cDNA在大肠杆菌中表达的实验技术以及进行CD36蛋白三级结构的预测并利用生物信息学方法进行分析。[方法]以人血液RNA为模板,RT-PCR扩增CD36的基因序列;并构建原核表达质粒pET-32a-CD36转化到大肠杆菌DE3中后,经过IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE验证。[结果]成功克隆了人CD36基因并构建出原核表达质粒,成功转入表达菌大肠杆菌DE3中后经IPTG诱导成功表达,且在1 mmol/L的诱导剂浓度下培养6 h表达量最佳。利用Phyre2和Abcpred软件预测蛋白质结构和B细胞抗原表位,B细胞抗原表位评分大于0.85的CD36的B细胞抗原表位有8个。[结论]成功建立了人CD36基因的原核表达的实验技术,并对CD36的结构及B细胞抗原表位进行了预测,为后续研究CD36基因的功能和抗体制备提供方向和奠定基础。

实现米根霉(Rhizopus oryzae)脂肪酶ROL在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的高效表达,为其产业化奠定基础。[方法]通过基因的理性设计提高其在毕赤酵母中的表达水平,再通过构建含串联的ROL基因的表达载体,获得含多拷贝ROL基因的重组菌株,拟通过提高ROL基因在宿主细胞中的基因剂量来进一步提高其表达量。[结果]基因的理性设计和基因剂量有效地提高了ROL基因在毕赤酵母中的表达量。原始ROL基因重组表达菌株活性最高的为260 U/mL。进行密码子优化后,发酵罐条件下,其活性最高的为26 500 U/mL,前后相比较,酶活力提高10倍。[结论]成功获得了脂肪酶ROL高效表达的菌株,完成了在小型发酵罐中的产酶能力评估,为该酶的工业化生产奠定了基础。

研究VEGF启动子区18-bp插入/缺失(Indel)位点对糖尿病肾病(DN)的影响。[方法]通过3%琼脂糖电泳,在DN和对照群体中检测基因型;根据分型结果统计分析基因型频率、风险值等,以及该Indel位点与DN临床指标的相关性;然后构建双荧光素酶报告载体检测VEGF的启动子活性; ELISA方法检测血浆中VEGF水平。[结果]与正常组相比,等位基因型D在DN群体中的分布显著高于Ⅰ; ID和DD基因型均为DN的风险指标(OR=1.14/OR=1.03); DD基因型患者的尿微量白蛋白水平极显著高于ID及Ⅱ(P <0.01); DD基因型的VEGF启动子活性是Ⅱ的2.71倍; DD基因型患者血浆中的VEGF含量显著高于ID和Ⅱ(P <0.05)。[结论]18-bp Indel位点的DD基因型能够将VEGF的启动子活性提高2.71倍,进而促进其表达,是DN的独立风险因素。

用CRISPR/Cas9技术构建胰岛素样生长因子结合蛋白4(IGFBP-4)基因敲除(knock-out,KO)小鼠,以研究IGFBP-4对脑发育的影响。[方法]将IGFBP-4引导RNA和Cas9 mRNA显微注射于小鼠受精卵,繁育小鼠并观察体重和脑重改变。PCR和RT-PCR鉴定DNA和mRNA突变,Isotropic Fractionator测脑细胞总数和神经元数量,Western Blot观察NeuN表达,转棒实验测试动物行为学。[结果]KO造成了4种DNA缺失和插入突变,选择缺失GGGT致移码突变的动物进行繁育。与野生型小鼠相比,3月龄KO小鼠体重减轻了10.8%(P <0.05),整脑、皮层和小脑重量分别减轻了7.2%、6.9%和10.3%(P <0.05),小脑神经元比例和NeuN表达水平分别降低了14.3%和15.3%(P <0.05),Rotarod运动能力有所降低。[结论]用CRISPR/Cas9成功制备了IGFBP-4 KO小鼠,动物体重和部分脑区重量和神经元数量受到了影响。