ISSN 1000-3061
CN 11-1998/Q

主管单位: 中国科学院                                       创刊时间:1985               

主办单位: 中国科学院微生物研究所                   出版刊期:月刊                                                         

                  中国微生物学会                                 邮发代号:82-13

       编: 邓子新                                              出版日期:每月25

执行主编: 张先恩

 

收录类型:北大中文核心期刊、中国科技核心期刊、CSCD核心期刊、中国知网、Medline/PubMedScopusAJJSTCSA(NS)ICEMBASE  

 

主要栏目:综述、动物及兽医生物技术、环境生物技术、工业生物技术、合成生物技术、农业生物技术、医药生物技术、组织工程与细胞培养、生物技术与方法、生物育种与工艺优化、高校生物学教学

 

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    2021,37(11):3711-3716, DOI: 10.13345/j.cjb.210789
    [摘要] (119) [HTML] (16) [PDF 1.85 M] (54)
    摘要:
    人体微生物组是指人体内由微生物组成的共生生态群落,其动态平衡与人体健康密切相关。微生物组被公认为可在人体中起调节免疫、代谢、消化吸收作用的重要“器官”,可与包括肺、肠道、阴道、大脑在内的多个器官产生联系,并逐步成为治疗癌症、冠心病、神经系统疾病等疑难杂症的潜在靶点。近年来,随着微生物组测序与分析技术的飞速发展,从微生物组角度发现人体微生物与多种疾病的关系并探索新的治疗方法已成为国际科研的热点与前沿。为了进一步促进人体微生物在生命健康领域的研究,《生物工程学报》特组织出版专题,重点阐述了人体微生物组的研究方法、人体微生物组与疾病以及干预方法等方面的研究进展,为推动微生物组在生命健康领域的快速发展提供理论基础。
    2021,37(11):3717-3733, DOI: 10.13345/j.cjb.210556
    摘要:
    肠道微生物与人类健康的相关性研究仍然是当前生命科学研究领域的前沿热点之一。不依赖培养的 16S rRNA基因高通量测序是当前的主要研究手段。但随着测序成本的降低和数据分析方法的日渐成熟,宏基因组鸟枪法测序因具有信息量更大、更全等优势,将逐渐成为今后一段时间内研究肠道微生物组的重要手段。美国在人类微生物组计划的资助下,对30 805份样品进行了肠道微生物宏基因测序分析。通过NCBI PubMed和SRA数据库检索,共发现72项研究收集了约10 000份中国人的肠道样品用于宏基因组测序。但到目前为止,仅56项研究进行了公开发表,其中与代谢性疾病相关的文献16篇,与感染和免疫性疾病相关的文献16篇,与心脑血管疾病相关的文献12篇。由于采样地点以北京、广州、上海等大城市为主,测序平台和测序分析方法均存在较大差异,且大部分研究仍以相关性分析为主,相关研究成果在临床疾病诊疗中所发挥的作用仍非常有限。规范采样方法、标准化测序平台和数据分析流程,开展多中心平行研究将有助于数据整合和比较分析。同时,结合使用转录组、蛋白质组和培养组学等多组学方法开展功能验证和分子作用机制研究,将有利于更好地将肠道微生物研究成果服务于临床疾病诊疗。
    2021,37(11):3734-3744, DOI: 10.13345/j.cjb.210336
    摘要:
    高胆固醇是诱发心脑血管疾病的重要因素之一。目前国内外降低胆固醇的主要方式是药物治疗,但其存在费用高及副作用多的弊端。研究表明,肠道细菌对机体的胆固醇代谢有重要影响,但降胆固醇肠道细菌的筛选方式及功能评价却少有报道。本研究通过培养组学方法,使用牛胆汁酸或人工混合胆汁酸作为筛选条件,从健康人体肠道筛选出36种耐胆汁酸细菌。以鼠李糖乳杆菌GG株 (Lactobacillus rhamnosus GG,LGG) 作为阳性对照,设置0 g/L、0.3 g/L、3 g/L三种胆汁酸浓度组,对耐胆汁酸细菌进行体外降胆固醇能力评估,确定奇异变形菌、斯氏普罗威登斯菌、普通变形菌等10种细菌为降胆固醇优势菌。随后对其中6种降胆固醇优势菌——奇异变形菌、斯氏普罗威登斯菌、普通变形菌、潘氏变形菌、污蝇解克杆菌、雷氏普罗威登斯菌进行体外降甘油三酯能力评估以及人工胃液耐受能力评估。结果显示,上述6株细菌体外降甘油三酯能力均优于LGG。伴随人工胃液pH值的下降和作用时间的延长,6株细菌的生存率均下降。上述筛选实验及功能评价为进一步开发潜在的降胆固醇细菌制品提供研究基础。
    2021,37(11):3745-3756, DOI: 10.13345/j.cjb.210292
    摘要:
    冠心病 (Coronary artery disease,CAD) 是全球发病率和死亡率最高的一种心血管疾病,冠心病和肠道菌群失调密切相关,肠道菌群可能是未来冠心病的重要诊断标志物,改善肠道菌群微环境有望成为治疗冠心病的新途径。作为肠道菌群参与合成的活性代谢产物,氧化三甲胺 (Trimethylamine-N-oxide,TMAO) 水平的升高与心血管疾病患病风险、全因死亡率的增加有关;基础研究表明TMAO可能具有促动脉粥样硬化特性;这些研究提示TMAO可作为预防和治疗冠心病的潜在靶点。文中分析了当前调控肠道菌群及其代谢产物TMAO治疗冠心病的临床及基础性研究,以期为冠心病的治疗提供帮助。
    2021,37(11):3757-3780, DOI: 10.13345/j.cjb.210253
    摘要:
    人类肠道菌群是数以万亿的细菌组成的高度多样化的生态系统,菌群失调与多个系统疾病有关联。肠道菌群通过菌群-肠-脑轴与神经系统多途径双向互作,能引起神经免疫炎症反应、肠黏膜和血脑屏障功能改变、直接刺激迷走神经和肠道神经系统脊神经、神经内分泌-下丘脑-垂体-肾上腺轴,造成神经系统疾病。肠道菌群的代谢产物也有一定的作用。文中综述自闭症谱系障碍、多发性硬化、帕金森病、癫痫、吉兰巴雷综合征、阿尔茨海默病、视神经脊髓炎、肝性脑病、肌萎缩侧索硬化、精神分裂症、抑郁症、慢性疲劳综合征、亨廷顿病、脑卒中等肠道菌群改变特征及其干预措施的研究进展。目前肠道菌群的研究还处在初级阶段,因果关系和机制方面的研究比较少,这对精准实施菌群临床干预措施具有重要意义,期待将来有所突破成为一些神经系统疾病治疗的新路径。
    2021,37(11):3781-3788, DOI: 10.13345/j.cjb.200773
    摘要:
    肠道微生物对神经系统疾病 (如帕金森病、抑郁症和阿尔兹海默症等) 的治疗具有辅助治疗的作用。其主要通过神经通路、免疫通路以及微生物代谢物等途径在肠-脑轴的作用下影响大脑功能和宿主行为。因此,文中结合国内外的研究进展,就微生物-肠-脑轴在神经系统疾病中的主要作用进行探讨,以期为神经退行性疾病的治疗提供新思路。
    2021,37(11):3789-3800, DOI: 10.13345/j.cjb.210081
    摘要:
    肺部菌群及肠道菌群与肺癌密切相关,研究发现与健康人群相比肺癌患者的肺部及肠道菌群发生失调,即菌群组成结构发生显著改变。随着“肠-肺轴”概念的提出,肺部及肠道菌群在人体内的紧密联系越发受到重视,因此关于肺部及肠道菌群的研究对于阐明肺癌的发生发展机制有重要的指引作用。文中综述了肺癌患者肺部及肠道菌群的组成特点及可能的互作机制,强调了肠-肺轴中免疫系统的重要性,最后总结了肺部及肠道菌群对肺癌临床治疗的影响,并对肺部及肠道菌群可作为肺癌早期诊断与治疗的新颖靶点进行了展望。
    2021,37(11):3801-3811, DOI: 10.13345/j.cjb.210204
    摘要:
    高通量测序技术的发展显著加快了对人类微生物组的理解。将人体微生物组与疾病关联,力求阐明疾病的发生进程,是推进个性化精准医疗的重要研究方向。近年来,栖居于女性阴道的微生物菌群日益受到关注,发现其生态失调与疾病发生、演变密不可分。文中综述了阴道微生物组与生殖道疾病发生、进展和治疗的最新进展,同时对阴道微生物组培养组、益生菌工程化改造以及合成菌群在阴道微生物组学研究以及疾病干预与治疗方面的前景进行了展望。
    2021,37(11):3812-3819, DOI: 10.13345/j.cjb.200770
    摘要:
    帕金森病 (Parkinson’s disease,PD) 是中老年人群常见的神经退行性疾病。PD患者常在疾病早期出现胃肠道症状。多项研究证实,肠道菌群参与了PD的疾病过程。粪菌移植 (Fecal microbiota transplantation,FMT)作为一种有效的重建患者整体肠道菌群的方法,显示出了对PD的潜在治疗作用。文中着重围绕FMT治疗PD的基础和临床研究进行综述。
    2021,37(11):3820-3827, DOI: 10.13345/j.cjb.210163
    摘要:
    细菌性阴道炎 (Bacterial vaginosis,BV) 是由患者阴道内菌群失调导致的一类疾病。当前常规的抗生素疗法可进一步加剧阴道菌群失衡、破坏阴道酸性环境、导致耐药,因此其对BV治愈率低,复发率高。作为一种新兴的活菌疗法,阴道菌群移植 (Vaginal microbiota transplantation,VMT) 直接将健康妇女完整的阴道菌群“嫁接”给患者,可迅速恢复患者阴道菌群的平衡,改善患者的整体健康。文中对VMT的发展历程进行了回顾,讨论了VMT发展过程中面临的难题及发展方向,以期寻求新的治疗BV的策略,加速VMT的临床应用。
    2021,37(11):3828-3835, DOI: 10.13345/j.cjb.210198
    摘要:
    银屑病被认为是一种T细胞主导的炎症性疾病,其发病与肠道菌群失调密切相关。脆弱拟杆菌 (Bacteroides fragilis,BF) 可通过调节T细胞的细胞因子表达起抗炎作用。目前尚无脆弱拟杆菌用于治疗银屑病的相关报道,文中率先探究脆弱拟杆菌BF839对银屑病的治疗效果。选择2019年4月至2019年10月广州医科大学附属第二医院就诊的27例银屑病患者,维持原治疗不变,口服脆弱拟杆菌BF839 12周,对比治疗前后银屑病皮损面积与严重程度指数 (Psoriasis area and severity index,PASI) 评分,统计治疗12周后药物减停率。结果表明,12周试验完成率为96.3% (26/27),12周PASI30 (PASIN定义为治疗后PASI评分下降≥N%的患者比例) 为65.4%,PASI50为42.3%,PASI75为19.2%;治疗前PASI评分为9.1±5.9,治疗12周后PASI评分为5.8±4.9,具有显著统计学差异 (P<0.01);治疗12周后皮肤瘙痒程度用视觉模拟量表 (Visual analog scale,VAS) 评分有效率为42.3%,治疗前VAS评分为2.9±2.2,治疗12周后VAS评分为2.3±2.1,无显著统计学差异 (P>0.05)。患者治疗12周内不良反应率为3.8% (1/26),其中便秘1例,药物减停率为60.0%。以上结果提示脆弱拟杆菌BF839可能对银屑病治疗有一定疗效,可降低PASI评分及药物使用率,不良反应少,值得进一步研究。
    2021,37(11):3836-3852, DOI: 10.13345/j.cjb.210442
    摘要:
    作为三大主要营养物质之一,膳食脂肪为人体提供能量和营养。膳食脂肪摄入不当会破坏肠道微生物的稳态,影响宿主的代谢状况,增加慢性疾病发生的风险。建立疾病动物模型是研究肠道微生物与宿主健康的重要手段。文中综述了膳食脂质的数量和种类、肠道微生物和宿主代谢之间的相互作用及其可能的作用机制,阐述了基于不同的疾病动物模型,膳食脂质影响肠道微生物的结构和功能,以及对宿主代谢的调节,为深入了解膳食脂质、肠道微生态和宿主健康三者之间的关系提供了依据。
    2021,37(11):3853-3862, DOI: 10.13345/j.cjb.210425
    摘要:
    肠道菌群与人体共同协作,菌群在帮助宿主对食物中的营养成分进行深入消化与利用的同时,也一同分享宿主为其提供的生存空间与营养物质,这是微生物与宿主之间形成的一种互利共生的特殊共存方式。这样的精妙结合,不仅使得微生物在人体中形成了固有的菌群结构,得到赖以生存的生物基位,也通过自身的功能代谢以及群体信号,为宿主在免疫、营养等方面提供所必需的调节与支撑。围绕药食同源天然植物的健康作用研究,目前大多着眼于对其功能组分的分离提取与活性评价。如植物多糖、多酚与黄酮等活性功能成分。然而在传统中医药中,植物多以全食态进行复配应用。目前在菌群水平研究中发现,对于影响人体健康水平的菌群模式并非固定且依赖于某一单菌种变化,微生物之间的生态竞争与代谢调控均以群体的方式与宿主持续进行共进化。药食同源天然植物,对菌群的调节作用主要还是依靠其全食态,这也从菌群这个微观生态环境的角度为传统中医学理论中对于中药食材即天然植物全食状态下的药效提供了重要佐证。因此,对于药食同源天然植物的开发与利用,应当结合菌群整体的调控进行分析,并对其全食状态与活性功能组分有充分的认识与评价。
    2021,37(11):3863-3879, DOI: 10.13345/j.cjb.210393
    摘要:
    随着蛋白质序列及结构数据的大量累积,在获得了大量描述性信息之后如何有效利用海量数据,从已有数据中高效提取信息并且应用到下游任务当中就成为了研究者亟待解决的问题。蛋白质的设计可使新蛋白的研发不再受限于实验条件,这对药物靶点预测、新药研发和材料设计等领域具有重要意义。深度学习作为一种高效的数据特征提取方法,可以通过它对蛋白质数据进行建模,进而加入先验信息对蛋白质进行设计。故此基于深度学习的蛋白质设计就成为一个具有广阔前景的研究领域。文中主要阐述基于深度学习的蛋白质序列与结构数据的建模和设计方法。详述该方法的策略、原理、适用范围、应用实例。讨论了深度学习方法在本领域的应用前景及局限性,以期为相关研究提供参考。
    2021,37(11):3880-3889, DOI: 10.13345/j.cjb.210040
    摘要:
    在与CRISPR/Cas9基因编辑技术相关的临床应用中,Cas9/sgRNA的递送是决定基因编辑治疗效果的关键技术之一。无需转录和翻译过程的Cas9蛋白/sgRNA复合物直接递送形式可能能够提供更高的特异性和安全性。文中通过对Cas9/sgRNA递送技术的研究现状及其在基因相关疾病治疗中的进展进行简要综述,为新型药物载体的设计和基因治疗的临床应用提供新思路。
    2021,37(11):3890-3904, DOI: 10.13345/j.cjb.200679
    摘要:
    成簇规律间隔短回文重复序列/成簇规律间隔短回文重复序列相关蛋白 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein,CRISPR/Cas) 因高效的靶向结合和可编程性,已被开发为一种精准、高效、低价和高灵敏度的核酸检测工具。目前基于CRISPR-Cas体系的生物传感器在病原体核酸检测方面显示出了优良的性能,受到了人们的广泛关注,这种新型的病原体核酸检测有望替代传统的病原体检测方法。文中就基于CRISPR/Cas体系的生物传感器在病原体核酸检测中的最新研究进展进行综述。
    2021,37(11):3905-3914, DOI: 10.13345/j.cjb.210025
    摘要:
    微流控芯片技术是指一种将生物、化学等诸多领域的样品从制备、反应到分离检测等多种操作单元高度集成在一块芯片上的技术,由网络状微通道构成,可以通过流体操控整个系统。相比构建模型的传统方法, 具有便携性、高通量、可模拟在体微环境等优势,在研究疾病的诊断、发病机理研究以及药物筛选等方面有着广阔的应用前景。肺部炎性疾病是临床常见的多发病,通常由于细菌、病毒、真菌感染引起。早期肺炎常缺乏明显的呼吸系统症状且症状多不典型,但病情进展快,难以诊断。近年来,微流控芯片技术已经逐渐用于肺部炎性疾病的研究中。尤其是可以再现人肺泡毛细血管界面 (即活肺的基本功能单元) 的关键结构、功能和机械性质的“芯片肺”模型的应用,很好地在体外呈现了肺泡-毛细血管界面模型的生理相关性。相比细胞和动物模型,这种多功能微实验平台具有非常大的优势。文中针对微流控芯片技术在肺部炎性疾病研究和诊断中的进展进行了综述,旨在为肺部炎性疾病的研究和诊断提供新思路。
    2021,37(11):3915-3932, DOI: 10.13345/j.cjb.200816
    摘要:
    靶向蛋白降解 (Targeted protein degradation,TPD) 技术利用细胞内天然存在的两大蛋白降解系统:泛素化-蛋白酶体系统与溶酶体降解途径实现对疾病相关蛋白的特异、高效降解,从而达到疾病治疗的效果。相较于传统的小分子抑制剂,基于TPD技术的药物在靶点蛋白的选择上限制性更小,能够作用于“无成药性”的蛋白,从而拥有更为丰富的靶点库。与在基因、mRNA层面干扰蛋白表达的技术相比,TPD药物具有特异、快速以及不受蛋白翻译后修饰约束等特点。在过去的20年里,基于TPD技术的各类降解系统层出不穷,相关研究成果在近些年呈爆发式增长,更令人兴奋的是,2019年两种基于TPD技术的治疗性药物进入临床阶段并初步显示出良好的治疗效果。虽然TPD技术的发展处于起步阶段,目前仍存在诸多缺陷,但凭借其独有的优势,在不久的将来,该技术必将成为药物研发的主要手段之一,同时,也将给学术界和产业界带来前所未有的机遇。本综述详细介绍了基于TPD技术的不同降解系统的研究现状,阐述了各系统在疾病治疗中的应用,系统地总结了各自的优势和不足,以期为TPD技术在科学研究和药物研发中的进一步应用提供理论指导。
    2021,37(11):3933-3944, DOI: 10.13345/j.cjb.210139
    摘要:
    长链非编码RNA (Long noncoding RNA,lncRNA) 是一类长度大于200 nt且不具备蛋白编码能力或仅编码微肽的RNA分子。LncRNA参与调控细胞增殖、分化和凋亡等生物学过程,与多种恶性血液病的发生、复发及转移密切相关。文章结合最新研究报道,对lncRNA在白血病发生过程中异常表达的功能、调控机制和潜在临床应用方面进行综述。概括了lncRNA可以通过表观遗传修饰、核糖体RNA转录、竞争性结合miRNA,以及参与糖代谢途径、活化肿瘤相关信号通路等多种方式调控白血病的发生发展及化疗中产生的多药耐药性。这些机制研究为深入了解白血病的发病机理、发现新的预后标志物和潜在的治疗靶标,为解决临床上治疗白血病所面临的患者耐药性的产生和治疗后复发等难题提供了新的参考依据。
    2021,37(11):3945-3960, DOI: 10.13345/j.cjb.210071
    摘要:
    胸腺是人体重要的免疫器官,是T细胞分化成熟的场所,受损后容易引发自身免疫性疾病甚至恶性肿瘤。多年来,研究人员主要通过T细胞体外单层培养系统探索T细胞的发育过程,揭示胸腺损伤和再生的机制。但单层培养系统既不能重现胸腺独特的三维上皮性网状结构,也无法充分提供造血干细胞定向分化为T细胞所需的细胞因子和生长因子。胸腺类器官技术利用具有干细胞潜能的细胞,在体外通过三维培养模拟胸腺的解剖结构和胸腺上皮细胞介导的信号通路,与体内胸腺微环境十分接近。在研究T细胞分化和发育、胸腺相关疾病、重建机体免疫功能以及细胞治疗等方面,胸腺类器官呈现出巨大潜力。文中系统介绍了胸腺类器官的培养方法,比较了培养所用支架的优缺点;同时探讨了胸腺类器官在疾病建模、肿瘤靶向治疗、再生医学和器官移植等领域的应用,并对其前景进行展望。
    2021,37(11):3961-3974, DOI: 10.13345/j.cjb.200764
    摘要:
    随着人类生物学研究的不断深入,需建立新的模型系统为研究提供了有力的工具。虽然传统的研究模型已被广泛应用,但难以准确反映组织、器官在机体中的生理现象。类器官 (Organoid) 是来源于干细胞或器官祖细胞的三维细胞聚集体,可分化和自组织形成具有人体相应器官的部分特定功能和结构。由于类器官具有人源性,可模拟器官发育和形成,在体外长期扩增中具有基因组稳定性,并能够形成活体生物库进行高通量筛选等优势,成为近年来备受关注的体外模型。目前,利用类器官模型结合新兴的基因编辑、器官芯片、单细胞RNA测序技术等,能够突破传统模型的瓶颈,在器官水平上为疾病模型的建立、药物研发、精准医疗以及再生医学等提供有价值的信息。文中就类器官分类及特性、研究应用、与其他技术结合应用及展望这4个方面进行综述。
    2021,37(11):3975-3987, DOI: 10.13345/j.cjb.200772
    摘要:
    甾醇是一种环戊烷多氢菲衍生物,是真核细胞的重要生物膜组分,具有多种生物学活性,是食品、制药等行业的重要原料。酿酒酵母具有天然的麦角甾醇合成途径,是实现甾醇类衍生物从头合成的理想底盘细胞。近年来,细胞器的理性改造技术为实现目标产物的定向存储、转运并最终为产物的合成强化提供了新的理性改造策略。文中重点阐述了酿酒酵母细胞在不同生理胁迫下甾醇合成及转运的反馈应激表型及相关的分子作用机理,指出构建酵母细胞中甾醇的定向存储、转运及胞外分泌途径的人工强化途径是突破酵母细胞甾醇合成极限的新策略。
    2021,37(11):3988-4000, DOI: 10.13345/j.cjb.200802
    摘要:
    Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂是一类普遍存在的蛋白酶抑制剂,在体内各项生命活动中扮演着重要角色。这类抑制剂结构稳定且富有特色,通常具有一个或几个串联存在的Kunitz结构域,能够以类似底物的方式与丝氨酸蛋白酶结合,从而抑制酶的活性。在功能方面,Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂参与凝血和纤维蛋白溶解、肿瘤免疫、炎症调节以及抵抗细菌、真菌感染等过程。文中就Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂研究进展作一综述,为新型Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂的开发提供研究思路。
    2021,37(11):4001-4014, DOI: 10.13345/j.cjb.210134
    摘要:
    诱导多能干细胞 (Induced pluripotent stem cells,iPSCs) 是通过体细胞重编程得到类似胚胎干细胞特性的一种细胞类型。通过iPSCs的体外分化,可以了解巨噬细胞的进化历史和各种特性。iPSCs来源的巨噬细胞不仅是药物筛选的良好模型,也是进行免疫治疗的重要手段。本文综述了近年来iPSCs及其向巨噬细胞分化的相关研究进展、所面临的问题以及未来的发展方向。
    2021,37(11):4015-4023, DOI: 10.13345/j.cjb.210063
    摘要:
    金属有机骨架 (Metal-organic frameworks,MOFs) 由金属离子/簇和有机配体通过自组装形成,在催化、传感、能源和生物医药等领域有十分广泛的应用。近年来,金属有机骨架和生物活性物质结合引起了许多研究者的关注。金属有机骨架具有超大孔容、高比表面积、多样性结构组成等优势,使其可作为固定载体保护生物活性物质免受外界不良微环境的影响,包括高温、高压、有机溶剂等,从而提高生物活性物质的抗逆性。文中从金属有机骨架作为保护层提高不同种类生物活性物质抗逆性的角度进行了综述,并贯穿介绍了基于金属有机骨架的生物复合物的合成策略,旨在为相关领域的研究人员提供参考,促进基于金属有机骨架的生物复合物的实际应用。
    2021,37(11):4024-4035, DOI: 10.13345/j.cjb.210091
    摘要:
    组织器官脱细胞后制备成的脱细胞基质 (Decellularized extracellular matrix,dECM) 含有许多蛋白质和生长因子,不仅能够为细胞提供三维支架还能够调控细胞再生,是目前最具有生物结构的生物材料。3D生物打印可以层层打印dECM和自体细胞的组合,构建载细胞组织结构。文中综述了不同来源的组织器官脱细胞基质生物墨水制备方法,包括脱细胞、交联等,以及脱细胞基质生物墨水在生物打印中的应用,并展望了其未来的应用前景。
    2021,37(11):4036-4046, DOI: 10.13345/j.cjb.200786
    摘要:
    文中旨在以N-糖基化位点突变的重组热休克蛋白gp96为对象,研究N-糖基化修饰对其免疫功能的影响。首先利用昆虫表达系统表达野生型和突变型gp96蛋白,并检测其糖基化水平。进一步通过体外和体内实验,利用流式细胞术和酶联免疫吸附试验 (Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA) 检测小鼠CD8+IFN-γ+ T细胞亚群和IFN-γ的分泌,查明糖基化对gp96抗原呈递功能的影响,进一步用ATPase试剂盒检测gp96的ATPase活性。最后通过小鼠免疫实验探究糖基化对gp96疫苗佐剂功能和活化流感疫苗特异性T细胞的影响。结果显示,N-糖基化修饰位点突变后,重组gp96蛋白总含糖量下降了27.8%。与野生型重组蛋白相比,突变gp96的抗原呈递能力减弱,同时ATPase活性明显降低。同时与野生型重组gp96相比,突变gp96佐剂活化流感疫苗特异性T细胞水平也明显减少。这些结果表明,N-糖基化修饰参与调节gp96的ATPase活性和抗原呈递功能,进而影响其疫苗佐剂功能,为开发基于gp96的佐剂疫苗提供了依据。
    2021,37(11):4047-4055, DOI: 10.13345/j.cjb.200794
    摘要:
    纳米材料的生物相容性是人们关注的热点。氧化石墨烯是一种被广泛应用于生物医学的纳米材料,但其毒性不容忽视。本文从溶血率、红细胞脆性、乙酰胆碱酯酶活性三方面研究了氧化石墨烯对血液系统的毒性。结果表明,红细胞的溶血率在氧化石墨烯浓度低于100 μg/mL时均低于8% (P<0.01);低浓度氧化石墨烯 (<5 μg/mL) 对红细胞的脆性没有显著影响,高浓度氧化石墨烯 (如10 μg/mL) 会提高红细胞的脆性 (P=0.01);氧化石墨烯能增加红细胞上乙酰胆碱酯酶的活性,浓度为20 μg/mL的直径>5 μm的氧化石墨烯 (LGO) 可将乙酰胆碱酯酶的活性提高42.67% (P<0.05)。之后利用分子动力学模拟研究氧化石墨烯与乙酰胆碱酯酶相互作用并提高其活性的机理,推测氧化石墨烯会附着在细胞膜上并提供一个电负性环境,帮助水解产物更快地从活性位点脱离,从而提高乙酰胆碱酯酶的活性。
    2021,37(11):4056-4065, DOI: 10.13345/j.cjb.210148
    摘要:
    发光杆菌是一种来自肠杆菌科的革兰氏阴性细菌,一般情况下与昆虫或线虫共生。除了作为昆虫病原体的角色,一种名为非共生发光杆菌 (Photorhabdus asymbiotica,Pa) 的物种在世界各地能引起人体组织的感染。然而,这种跨界感染的分子机制目前尚未有深入研究。本论文通过探究非共生发光杆菌毒力装置 (PVC) 对于真核细胞的影响,对其感染机制进行阐释。首先,RNA测序和qPCR等研究数据表明,在PVC处理的哺乳动物巨噬细胞中,NF-kB和MAPK通路被强烈激活。进而本研究在细胞水平通过Western blotting等方法对PVC处理引起的MAPK信号通路激活的现象进行多重验证。NF-kB活性的检测以及p65蛋白核移位的实验结果证实了巨噬细胞经PVC处理后产生的NF-kB活化作用。此外,PVC处理早期也能促进巨噬细胞对细菌的吞噬作用,而细胞骨架聚合抑制剂能抑制这种吞噬作用。结果表明,PVC通过激活NF-kB和MAPK信号通路参与细菌对巨噬细胞的侵染作用,这将为分析Pa在人类感染中的致病性提供新的思路。
    2021,37(11):4066-4074, DOI: 10.13345/j.cjb.210124
    摘要:
    表达纯化新型冠状病毒核衣壳 (N) 蛋白不同片段,建立新冠病毒总抗体荧光免疫层析方法并评价不同蛋白片段对该方法的影响。利用生物信息学技术对N蛋白序列进行分析、合成及原核表达、纯化,制备不同N蛋白片段;采用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺 (1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride,EDC) 法荧光微球偶联抗原建立夹心荧光层析抗体检测方法,并分别进行性能评价。在制备的4个N蛋白片段中优选出全长N蛋白 (N419) 包被,N412加入0.5 mol/L NaCl进行标记作为最优组合;删掉N抗原N端第91–120位氨基酸 (N412) 可减少87.5%的非特异性干扰;线性范围为0.312–80 U/L,最低检出限为0.165 U/L,准确度在95%以上。优选配对N蛋白片段建立的新冠病毒总抗体荧光免疫层析检测方法,与广州万孚试纸条对比总符合率为98%,有望用于新型冠状病毒的辅助检测,同时为新冠抗体检测试剂性能的提升提供实验依据和借鉴。
    2021,37(11):4075-4082, DOI: 10.13345/j.cjb.210017
    摘要:
    肿瘤标记的快速筛查是临床早期诊断的难题。利用化学发光蛋白质芯片技术,对低丰度的肿瘤相关抗原的自身抗体进行高灵敏度的筛选,是一种有益的尝试。本研究首先将带烯烃末端的、引发聚合反应的表面引发剂加入到常规聚二甲基硅氧烷材料中,再通过热交联反应固定到聚二甲基硅氧烷的三维结构中,形成改性聚二甲基硅氧烷 (iPDMS)。为了使iPDMS材料具有抗蛋白质非特异性吸附的特性,在活性引发位点处通过表面引发的原子转移自由基聚合反应合成poly(OEGMA) 高分子刷。最后将20种肿瘤相关的抗原利用高通量喷点打印技术打印到芯片的特定区域,并组装成iPDMS芯片的48孔检测微孔板。对临床上常见的8种肿瘤患者血清进行分析,发现VEGFR1和VEGF121自身抗体对常见的8种肿瘤具有检测价值,有望成为肿瘤快速筛查的检测指标。
    2021,37(11):4083-4094, DOI: 10.13345/j.cjb.210021
    摘要:
    血管内皮生长因子 (Vascular endothelial growth factor,VEGF165) 是一种高度特异性的促血管内皮细胞生长因子,高纯度的VEGF165对于抗肿瘤药物和生物标志物研发检测试剂必不可少。目前关于VEGF165的异源表达方法,纯化步骤多且产物纯度不高。以毕赤酵母表达系统为基础,构建人血管内皮生长因子 (VEGF165) 多拷贝的表达载体。按照酵母密码子偏好性优化人血管内皮生长因子基因 (vegf165) 的密码子,在毕赤酵母BBPB表达载体基础上,用Biobrick生物积块的方法,构建以Pgap为启动子的五拷贝rhVEGF165表达载体,同时添加组氨酸标签。利用His标签和VEGF165自身的肝素结合结构域,仅用两步亲和层析纯化得到纯度高于98%的rhVEGF165蛋白。rhVEGF165纯化后浓度为0.45 mg/mL,且具有生物学活性。该异源表达策略简化了rhVEGF165的纯化步骤,rhVEGF165具有天然VEGF165的生物学活性,且纯度达到目前文献报道的最高水平。
    2021,37(11):4095-4101, DOI: 10.13345/j.cjb.210006
    摘要:
    人类诱导多能干细胞 (Human induced pluripotent stem cells,hiPSCs) 具有向人体多种类型细胞分化的潜能,其定向分化的运动神经元 (Motor neurons,MNs) 是众多运动神经元疾病的重要体外模型之一。为简化MNs的鉴定方法,通过慢病毒载体将MNs特异性启动子HB9及其控制下的红色荧光蛋白 (Red fluorescent protein,RFP) 基因转入hiPSCs分化而来的神经干细胞 (Human neural stem cells,hNSCs),经抗生素筛选,获得稳定的阳性细胞株hNSCs-HB9-RFP-Puro。而后,阳性细胞株感染过表达MNs定向分化转录因子的慢病毒LV-Ngn2-Sox11-GFP和LV-Isl1-Lhx3-Hygro,诱导MNs定向分化。诱导分化所得的细胞展现出神经元样结构,并在特异性启动子HB9的作用下表达RFP;同时也表达神经元相关标记物β微管蛋白 (β-tubulin) 和乙酰胆碱转移酶 (Choline acetyltransferase,ChAT),鉴定为成熟的MNs。该荧光报告系统为MNs的定向分化及鉴定提供了一个更加直观的方法,有效促进了MNs在疾病模型和药物筛选等领域的广泛应用。
    2021,37(11):4102-4110, DOI: 10.13345/j.cjb.210090
    摘要:
    人尿液中蛋白含量低,在进行质谱分析时易被高丰度蛋白掩盖。因此,发展高效和高选择性的富集方法,是实现尿蛋白标记物深度覆盖的必要前提。探究不同实验方法对尿液蛋白富集和尿蛋白质组的影响尤为重要。本研究采用超滤法、硝酸纤维素膜富集法和饱和硫酸铵沉淀法,等体积各处理5例健康志愿者和膀胱癌患者10 mL尿液样本,富集尿液蛋白,SDS-PAGE分离尿蛋白,比较不同方法纯化的效率;通过质谱分析,比较不同纯化方法的肽段鉴定效果,确定针对尿液蛋白质组蛋白的最佳富集方法。相对于超滤和硝酸纤维素膜富集法,饱和硫酸铵沉淀法成功地应用于健康人尿蛋白的富集和质谱检测,在保证回收蛋白质量的前提下,可减少高丰度白蛋白的干扰,富集更多低丰度蛋白,提高了质谱鉴定的灵敏度。综上所述,饱和硫酸铵提取尿蛋白的效果较好,该方法具有大规模处理尿液、提高蛋白质组学筛选临床诊断标记物研究的应用潜力。
    2021,37(11):4111-4123, DOI: 10.13345/j.cjb.210137
    摘要:
    在肿瘤/癌旁基因表达数据中,差异表达 (DE,differential expression) 代表各种生物条件下基因表达水平的变化,而差异共表达 (DC,differential co-expression) 代表基因对之间相关系数的变化。单独的DC和DE研究方法已经被广泛应用于人类疾病研究中。但是,目前仍然缺乏有效整合DC和DE的分析方法。文中提出一个新颖的分析框架DC&DEmodule,该框架可以基于共表达模块整合DC和DE的特征,并同时整合多个肿瘤/癌旁表达谱的信息,用以识别与疾病相关的基因共表达模块,包括激活模块 (肿瘤样本中上调且共表达增强) 和失能模块 (肿瘤样本中下调且失去共表达)。将该框架用于分析肝癌、胃癌和结直肠癌各两组微阵列数据,分别得到肝癌、胃癌和结直肠癌的2、5和2个激活模块以及5、5和1个失能模块。富集分析表明与同类方法相比,文中的方法在检测已知的肿瘤相关通路和发现新通路方面均具有更高的灵敏度。然后,进一步从这3种癌症的激活模块中鉴定出17、69和11个模块关键基因,其中包含53个已报道的预后生物标志物以及3个分别与3种癌症存活率显著相关的新预后标志物。基于关键基因训练了3种癌症的随机森林模型,用于区分TCGA(The Cancer Genome Atlas) 和GEO (Gene Expression Omnibus)数据库中的肿瘤和癌旁样本,结果显示其分类的平均准确性达到了93%。三种癌症的比较为不同癌症的共有和组织特异性机制提供了新的见解。一系列评估表明,DC&DEmodule框架能够整合公共数据库中快速积累的表达谱,发现更多疾病中功能失调的生物过程。
    2021,37(11):4124-4133, DOI: 10.13345/j.cjb.210167
    摘要:
    肿瘤干细胞的存在被认为是肿瘤耐药和复发转移的根本原因,因此研发肿瘤干细胞的活体标记示踪技术动态监测该类细胞的存在具有重要的科学价值。实验室前期发现电压门控钙离子通道α2δ1亚基是肝细胞癌干细胞的特异表面标志物,文中研究探讨利用针对α2δ1的单克隆抗体1B50-1的单链可变域与新型荧光素酶NanoLuc形成融合蛋白1B50-1scFv-NanoLuc,在体外验证其对α2δ1阳性肝癌细胞结合的特性和荧光素酶活性。1B50-1scFv和NanoLuc序列通过重叠PCR技术扩增获得1B50-1scFv-NanoLuc的融合片段,并在C端添加Flag标签肽 (命名为1B50-1scFv-NanoLucFlag),然后采用常规DNA克隆技术将融合片段克隆到真核表达载体。利用聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI) 将1B50-1scFv-NanoLucFlag真核表达载体转染至悬浮型人胚肾293细胞 (FreeStyle 293F)。蛋白免疫印记实验证明融合蛋白在FreeStyle 293F细胞培养上清中表达,其分子量约为50 kDa。融合蛋白经ANTI-FLAG? M2亲和层析柱纯化后,经流式细胞仪法测定融合蛋白1B50-1scFv-NanoLucFlag对高表达α2δ1的Hep-12肝癌细胞具有高亲和活性。进一步,1B50-1scFv-NanoLucFlag与高表达α2δ1的肝癌细胞结合后显示出强的荧光素酶活性。这些结果表明融合蛋白1B50-1scFv-NanoLucFlag可用于α2δ1阳性肝癌干细胞的标记并可通过荧光素酶化学发光法进行示踪。
    2021,37(11), DOI:
    摘要:
    2021,37(11), DOI:
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    2010,26(4):439-447, DOI:
    [摘要] (8929) [HTML] (0) [PDF 2.82 M] (117749)
    摘要:
    为了提高干扰素抗病毒活性测定的生物安全性,本研究使用含有GFP的复制缺陷型水疱性口炎病毒 (VSV△G*G) 为指示病毒,分别对经原核表达系统和杆状病毒表达系统表达的重组猪γ干扰素 (PoIFN-γ) 在MDBK细胞上进行抗病毒活性测定。结果显示:由杆状病毒表达的重组PoIFN-γ具有高度抗病毒活性,其抗病毒活性为105 IU/mL,原核表达的重组PoIFN-γ纯化后经缓慢复性也会产生一定的抗病毒活性,其抗病毒活性为32 IU/mL。该方法与利用表达GFP的重组水疱性口炎病毒 (VSV*GFP) 所检测的干扰素抗病毒活性结果完全一致,表明复制缺陷型病毒VSV△G*G可作为复制型重组病毒的替代品,使得干扰素抗病毒活性检测更加安全、准确。
    2008,24(7):1248-1252, DOI:
    [摘要] (8007) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (88933)
    摘要:
    从人肌肉素基因出发, 在dbEST数据库中进行同源性搜索, 找到七个有较高同源性的Expressed Sequence Tag(DY426490, CF787546, AJ660979, AJ664670, AJ663820, AJ680159, DN106254)。通过拼接和进一步RT-PCR实验验证, 获得猪肌肉素基因全长cDNA序列, 其全长651 bp, 开放阅读框为54~452 bp, 编码有132个氨基酸。同源性分析结果表明, 与人、小鼠和大鼠的肌肉素基因cDNA编码区(CDS)同源性分别为87.2%、77.6%和77.9%。利用克隆出的猪肌肉素cDNA, 构建表达载体pGEX-4T-1-musclin, 并在BL21大肠杆菌中成功表达和纯化了分子量为38.59 kD的融合蛋白GST-Musclin, 并运用蛋白印迹技术进行鉴定。
    2013,29(2):131-140, DOI:
    [摘要] (6977) [HTML] (0) [PDF 8.60 M] (22932)
    摘要:
    自然界中微生物种类极为丰富,尺寸涵盖了纳米级与微米级。微生物细胞培养成本低廉,生长繁殖迅速,具有丰富的遗传表现型,因此微生物是可用于纳米、微米以及多层次跨尺度加工的天然“基本单元”和“底盘细胞”。“基于微生物”的生物制造目的是利用微生物的特异结构和多样功能进行仿生和调控,操纵微生物进行加工组装,从而获得新材料、新器件。同时,建立深入研究微生物行为模式的新技术与新方法,为揭示传统方法所未涉及的基本科学问题提供新的平台。以下将分别从纳米和微米两个尺度以及利用微生物的结构或功能两个角度来概述基于微生物的微纳米生物制造的前沿进展。
    2013,29(4):480-489, DOI:
    [摘要] (5698) [HTML] (0) [PDF 8.66 M] (20463)
    摘要:
    葡萄球菌Staphylococcus hominis来源的N-乙酰神经氨酸裂合酶基因shnal (GenBank Accession No. EFS20452.1) 构建至pET-28a质粒并在大肠杆菌中得到表达。通过目的蛋白的纯化和酶学性质研究发现,ShNAL是一个四聚体,裂解方向的最适反应pH为8.0;合成方向的最适反应pH为7.5,最适反应温度为45 ℃。在45 ℃下孵育2 h对ShNAL的活力基本无影响,高于45 ℃时,活力迅速下降。该酶在pH 5.0~10.0的环境中比较稳定,4 ℃下放置24 h酶的残余活力在70%以上。ShNAL对N-乙酰神经氨酸 (Neu5Ac)、N-乙酰甘露糖胺 (Man) 和丙酮酸 (Pyr) 的Km值分别是 (4.0±0.2) mmol/L、(131.7±12.1) mmol/L和 (35.1±3.2) mmol/L,kcat/Km值分别为1.9 L/(mmol·s)、0.08 L/(mmol·s) 和0.08 L/(mmol·s)。
    2009,25(10):1497-1507, DOI:
    [摘要] (3814) [HTML] (0) [PDF 543.92 K] (19853)
    摘要:
    本研究通过单因素试验和响应面分析试验建立了能够选择性富集沙门氏菌、副溶血弧菌和霍乱弧菌的共增菌培养基SVV, 采用平板计数法及三重荧光PCR技术验证了SVV的增菌效果。结果表明: SVV能同时富集以不同浓度比例混合的3种目标菌, 37oC振荡培养18 h后, 菌体浓度达到105~108 CFU/mL; SVV强烈抑制大部分的非目标菌; 用荧光PCR方法检测经过37oC振荡培养18 h的10份人工接种样品和608份实际样品, 结果表明目标菌在SVV中增殖18 h后菌量达到检测限以上, SVV联合荧光PCR检测方法的检出率为4.06%, 比传统检测方法(3.78%)高, 无假阴性和假阳性。SVV可望应用于水产品中沙门氏菌、副溶血弧菌和霍乱弧菌检测前的增菌处理, 可简化检测过程, 有效克服漏检, 提高检出率。
    2008,24(3):452-459, DOI:
    [摘要] (7616) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (18803)
    摘要:
    BMP6是一种调节成骨细胞和成软骨细胞分化的骨诱导因子, 在修复各种骨缺损方面具有很好的应用潜力。有诱骨活性的BMP6是多二硫键的二聚体蛋白, 疏水性极强容易聚集沉淀。为了在大肠杆菌中可溶表达具有生物活性的重组人BMP6(rhBMP6), 构建了具有TRX、GST、MBP、CBD融合标签和His6标签的 rhBMP6成熟肽原核表达载体, 调节诱导温度和IPTG浓度, 比较不同融合标签和诱导条件对目的蛋白表达量和溶解性的影响。结果表明, MBP最能有效的增强rhBMP6的溶解性, 诱导条件对溶解性影响较小。大肠杆菌BL21 trxB(DE3)这种硫氧还蛋白还原酶缺陷菌株为rhBMP6二硫键在胞质中形成提供了合适的氧化还原环境。MBP和BL21 trxB(DE3)相结合在细胞质中高效可溶表达出了BMP6融合蛋白二聚体。表达产物经亲和层析和凝胶排阻层析纯化后, 能诱导成肌细胞系C2C12向成骨细胞方向 转化。
    2013,29(1):78-86, DOI:
    [摘要] (5691) [HTML] (0) [PDF 12.18 M] (16479)
    摘要:
    为了研究灰葡萄孢菌肌糖磷脂酰神经酰胺合成酶 (BcAUR1基因) 的表达及酶活性,采用RT-PCR方法,利用含有FLAG标签以及BamHⅠ、XhoⅠ酶切位点的AUR1特异引物从灰葡萄孢菌中扩增得到BcAUR1基因。将BcAUR1基因与穿梭质粒pYES2重组,得到pYES2-BcAUR1质粒采用醋酸锂转化法导入酿酒酵母尿嘧啶突变菌株Δyor1中,Western blotting检测肌糖磷脂酰神经酰胺 (IPC) 合成酶表达,HPLC检测IPC合成酶活力。结果显示pYES2-BcAUR1在酿酒酵母尿嘧啶突变菌株Δyor1中获得表达,pYES2-BcAUR1转化子IPC合成酶活性显著增高,比空载转化子约提高1倍。低浓度的AbA能够抑制空载pYES2酵母转化子生长,但pYES2-BcAUR1酵母转化子能抵抗AbA对菌体生长的抑制。
    2008,24(11):1851-1859, DOI:
    [摘要] (7761) [HTML] (0) [PDF 547.44 K] (15835)
    摘要:
    白藜芦醇是一种含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物。它不仅是植物遭受胁迫时产生的一种能提高植物抵抗病原性攻击和环境恶化的植物抗毒素, 还具有抗癌、抗氧化、调节血脂、影响寿命等多方面有益于人类健康的重要功能。以下对白藜芦醇的理化特性、合成、提取、纯化与检测方法进行了全面总结, 并在其作用的分子机制基础上, 对其生物学活性、基因工程研究及产业化情况进行了重点介绍。发现在传统育种的基础上, 借助于现代生物技术手段, 将白藜芦醇的天然活性保健作用应用于保健食品的开发、作物经济附加值的提高具有广阔的前景。它的开发和利用, 必将为食品及制药工业新产品的开发提供新的挑战与机遇。
    2012,28(11):1398-1400, DOI:
    [摘要] (5042) [HTML] (0) [PDF 27.85 M] (14502)
    摘要:
    2010,26(10):1393-1403, DOI:
    [摘要] (6076) [HTML] (0) [PDF 518.73 K] (13608)
    摘要:
    细菌启动子是细菌中基因表达的必需调控元件,决定了细菌基因表达的强度和时机。通过启动子的插入或缺失,可以改变细菌基因的表达,实现对菌体生长发育以及代谢调控的研究。启动子也是构建各种表达系统、实现异源基因表达的基础。启动子的识别和应用研究,对于实现异源基因的可控表达、有效获得目的产物、促进生物催化和代谢工程研究具有重要的意义。以下对细菌启动子进行了简单的介绍,总结了细菌启动子的识别方法,并对细菌启动子的研究进展和具体应用进行了概述。
    2001,17(2), DOI:
    [摘要] (10749) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (13359)
    摘要:
    环境胁迫使植物细胞中积累大量的活性氧,从而导致蛋白质、膜脂、DNA及其它细胞组分的严重损伤。植物体内有效清除活性氧的保护机制分为酶促和非酶促两类。酶促脱毒系统包括超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等。非酶类抗氧化剂包括抗坏血酸、谷胱甘肽、甘露醇和类黄酮。利用基因工程策略增加这些物质在植物体内的含量,从而获得耐逆转基因植物已取得一定的进展。
    2010,26(4):421-430, DOI:
    [摘要] (6902) [HTML] (0) [PDF 867.39 K] (12361)
    摘要:
    通过外源转录调控因子的诱导,使成体细胞重编程为胚胎干细胞 (ES细胞) 样的多能细胞,这种细胞称为诱导多能干细胞 (iPS细胞),这一方法被称为iPS技术。目前,iPS技术已先后在小鼠、人、猕猴、大鼠和猪中成功应用,建立了相应的iPS细胞系,并获得了iPS细胞嵌合小鼠和四倍体克隆小鼠。尽管iPS与ES细胞在形态和生长特性上有许多相同之处,但iPS细胞的建立需要较独特的诱导培养体系和鉴定方法。以下结合近年来iPS技术的发展和本实验室的相关研究,对iPS细胞的建立和培养体系的优化进行了深入探讨。
    2008,24(12):2106-2110, DOI:
    [摘要] (8384) [HTML] (0) [PDF 438.29 K] (10624)
    摘要:
    在基因表达定位或启动子调控模式的研究中, 多以gusA作为报告基因。但由于部分组织中高内源GUS背景活性或转化手段的限制, 使判断基因表达定位或调控时存在很大误差。为了解决上述问题, 本实验将报道基因绿色荧光蛋白(GFP)和红色荧光蛋白(RFP)融合构建双荧光标记瞬时表达载体pBI221-RFP/GFP。该载体以CaMV35S启动子驱动GFP确定转化效率, 通过鉴定阳性个体的红色荧光活性分析目的基因或启动子的表达模式。并通过番茄E8和西瓜AGPL1果实特异启动子验证了该载体在启动子调控模式研究中的应用可行性。结果表明pBI221-RFP/GFP是一个可以在基因和启动子功能验证中应用的高效瞬时表达载体。
    2012,28(7):887-898, DOI:
    [摘要] (5534) [HTML] (0) [PDF 18.15 M] (10433)
    摘要:
    通过胶体金免疫层析技术建立一种特异、便捷、快速的三聚氰胺抗原检测方法,对奶制品及饲料中的三聚氰胺残留水平监测提供参考。用柠檬酸三钠还原法制备的胶体金,标记纯化的三聚氰胺单克隆抗体,喷于试纸的金标垫。将MEL-OVA (三聚氰胺和卵清白蛋白的偶练物) 和纯化的羊抗鼠IgG 分别喷于试纸的T (检测线) 处和C (质控线) 处,通过挑选试纸条材料和调试工艺参数,并最终组装成试纸条。结果显示,制备的试纸监测体系方法检出限为50 mg/L。试纸条对牛奶、奶粉和饲料中的三聚氰胺残留的检出限分别为100?mg/L、1
    2002,18(5), DOI:
    [摘要] (4878) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (10369)
    摘要:
    Cre/loxP定位重组系统来源于噬菌体P1,由Cre重组酶和loxP位点两部分组成。在Cre重组酶的介导下,设定的DNA片段可以被切除,可以发生倒位,亦可造成定点的整合。由于其作用方式高效简单,Cre/loxP定位重组系统已在特定基因的删除、基因功能的鉴定、外源基因的整合、基因捕获及染色体工程等方面得到了有效的利用,在转基因的酵母、植物、昆虫、哺乳动物的体内外DNA重组方面成为一个有力的工具。这里就Cre重组酶的结构、功能及该定位重组系统的应用等方面的研究进行了综述。
    2008,24(3):436-444, DOI:
    [摘要] (5334) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (10047)
    摘要:
    Lipase production by Candida rugosa was carried out in submerged fermentation. Plackett-Burman statistical experimental design was applied to evaluate the fermentation medium components. The effect of twelve medium components was studied in sixteen experimental trials. Glucose, olive oil, peptone and FeCl3?6H2O were found to have more significance on lipase production by Candida rugosa. Maximum lipase activity of 3.8 u mL-1 was obtained at 50 h of fermentation period. The fermentation was carried out at optimized temperature of 30oC, initial pH of 6.8 and shaking speed of 120 r/min. Unstructured kinetic models were used to simulate the experimental data. Logistic model, Luedeking-Piret model and modified Luedeking-Piret model were found suitable to efficiently predict the cell mass, lipase production and glucose consumption respectively with high determination coefficient(R2). From the estimated values of the Luedeking-Piret kinetic model parameters, α and β, it was found that the lipase production by Candida rugosa is growth associated.
    2004,20(1), DOI:
    [摘要] (3264) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (10045)
    摘要:
    单克隆抗体从问世到目前广泛应用于临床,经历了一段曲折的发展历程。其中人源化抗体是一个重要的里程碑,并伴随着一系列重大的技术革新,如PCR技术、抗体库技术、转基因动物等。人源化抗体的形式也从最初的嵌合抗体、改型抗体等逐步发展为今天的人抗体。抗体人源化已经成为治疗性抗体的发展趋势,同时各种抗体衍生物也不断涌现,它们从不同角度克服抗体本身的应用局限,也为治疗人类疾病提供了更多利器。对单克隆抗体进行改造使之应用于临床治疗,不仅需要对抗体效应机制进行更细致深入的研究,同时还有赖于对人类免疫系统调控机制的全面精确认识。
    2011,27(2):156-163, DOI:
    [摘要] (6432) [HTML] (0) [PDF 635.83 K] (9334)
    摘要:
    漆酶 (EC 1.10.3.2) 属于多铜氧化酶家族,可以催化氧化酚类和芳香类化合物,利用自由基反应机理完成4 个电子的转移,并将分子氧还原成水。漆酶具有非常保守的拓扑学结构,结合作者自身工作实践,对漆酶结构与功能的最新研究进展进行综述,其中对漆酶的三维结构、活性中心、催化机理研究和最新的应用进展作重点阐述。
    2009,25(9):1296-1302, DOI:
    [摘要] (4637) [HTML] (0) [PDF 359.01 K] (9134)
    摘要:
    随着DNA 重组技术的日趋成熟, 代谢工程的理论和应用已经得到了迅速发展。合成生物学是近年来蓬勃发展的一门新兴学科, 在许多领域都具有重要的应用。以下从改造细胞代谢的关键因子、代谢途径的调节和宿主细胞与代谢途径构建的关系等方面详细讨论了合成生物学的最新进展和合成生物学在代谢工程领域的应用。
    2013,29(2):141-152, DOI:
    [摘要] (2258) [HTML] (0) [PDF 638.88 K] (8828)
    摘要:
    α-酮戊二酸是微生物三羧酸循环中重要的代谢中间产物,是连接细胞内碳-氮代谢的关键节点,具有广泛的应用价值。文中从4个方面归纳了国内外关于α-酮戊二酸研究进展:能够过量积累α-酮戊二酸的原核和真核微生物的发现和筛选;硫胺素缺陷型和氮源饥饿引起的α-酮戊二酸过量积累的生理学特性;控制培养环境中的pH、溶氧和辅因子对生产α-酮戊二酸发酵过程控制与优化;调控辅因子再生和代谢途径改造高产菌株。最后,讨论了微生物法生产α-酮戊二酸存在的不足和今后研究的方向。

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