作为久负盛名的世界科技中心之一,英国生物技术和产业的综合实力位居世界第二位,是国际生物科技的领头羊,英国10%的GDP直接受益于生物技术的应用。优越的科学研究人文环境、雄厚的基础科学研究实力、成熟完善的产业等优势条件,为英国生物科技和产业奠定了良好的发展基础。政府采取加大公共投入、制定战略规划、出台优惠政策、完善创新体系、强化协调管理等措施,为其在国际竞争中处于优势地位创造了条件。
瑞典约有220多家生物技术公司,位列世界第九位、欧洲第四位,中小企业约占93%。药物开发和生物农业是瑞典最活跃的生物科技研究领域。瑞典是国际上人类胚胎干细胞研究法律环境比较宽松的国家之一,2004年以转基因玉米为原料的特酿啤酒获准在瑞典上市。政府研发投入、种子基金、风险投资为生物医药创新及产业发展奠定了良好的投融资保障。跨国医药企业领军、中小企业自主创新、知识产权保护体系健全、合同研究机制成熟、临床研究体系发达等优势,使瑞典逐渐成为欧洲临床研究中心之一。
生物技术产业始终是印度政府扶持的重点。1986年印度就设立了生物技术部(DBT),协调和管理生物技术产业。2007年11月印度启动实施《国家生物技术发展战略》,对生物技术的政府投入达到每年3.2亿多美元,增长了3.5倍。同时,印度力图通过完善创新体系、实施产业促进计划、加强人才队伍建设、出台优惠政策、强化产学研协同创新、吸引跨国企业进驻等措施,加速生物科技和产业发展。2005年印度有生物技术公司800多家,2006年生物产业收入的58%来自出口。外包服务、生物信息技术产业等是其优势领域。
以色列在医疗器械、生命科学和制药等领域居国际先进行列,拥有一批具有百年历史的医疗设备和制药公司,优势主要集中在药物开发和生物信息技术等方面。以色列政府高度重视、民族创新意识强、企业国际化程度高、干细胞和转基因生物研究和应用环境宽松,是其生命科学产业快速发展的基础。但在生物技术产业方面仍存在投入缺乏、技术转化能力不足等问题,尚需建立和完善更加成熟的生物技术产业化体系。
南非是非洲经济最发达的国家,也是非盟科技领域的领头羊,但南非生物技术发展起步相对较晚。2002年南非颁布了《南非国家生物技术战略》,通过修订和完善相关法律法规,建立区域创新中心,培养高水平人才,加强知识产权保护和成果转化,以及重视国际合作等措施,推进生物科技及产业发展。南非是目前唯一允许转基因作物商业化种植的非洲国家,6个艾滋病候选疫苗已进入临床试验,在生物采矿和冶炼黄金,生物能源以及生物环保方面也取得了重要成就。
目的 GFP(绿色荧光蛋白)-SA(链亲和素)双功能融合蛋白的制备及其鉴定研究,以展示我们建立的技术平台,即用含链亲和素的双功能融合蛋白对生物素化的细胞表面进行高效的锚定修饰。方法 构建原核表达载体pET24d/GFP-SA转化大肠杆菌BL21(DE3)。用IPTG诱导重组蛋白的表达,用镍金属螯合(Ni-NTA)层析柱进行纯化。用制备的GFP-SA双功能融合蛋白,对B16肿瘤细胞已生物素化的细胞表面进行修饰,经荧光显微镜和流式细胞仪进行修饰效率分析。此外,用MTT法检测细胞表面修饰对肿瘤细胞活力及其生长情况的影响。结果 GFP-SA重组融合蛋白在大肠杆菌实现了高效表达(约占细菌总蛋白的20%),通过纯化和复性制备的GFP-SA双功能融合蛋白具有双重活性,即:链亲和素介导的、对生物素高效特异的结合活性,和GFP发射绿色荧光的活性,并能高效修饰表面已生物素化的肿瘤细胞。此外,GFP-SA双功能融合蛋白的细胞表面修饰对细胞的活力及其生长无显著影响。结论 GFP-SA融合蛋白能高效修饰表面已生物素化的肿瘤细胞,可用作肿瘤疫苗研究的示踪蛋白及实验对照体系。
本研究采用量子点标记方法,证实了人外周血来源树突状细胞对海藻酸钙纳米胶囊的吞噬作用,并对其体外成熟诱导和接受偶联有牛血清白蛋白的纳米胶囊刺激之后的自体T淋巴细胞免疫作用进行了探讨。实验结果表明,树突状细胞在吞噬海藻酸钙纳米胶囊后被诱导成熟,而且偶联有牛血清白蛋白的纳米胶囊可诱导自体T淋巴细胞增殖,显示该海藻酸钙纳米胶囊可能成为具有载体功能的癌症细胞免疫治疗佐剂。
目的 研究利用骨髓基质干细胞移植治疗急性心肌梗死时趋化因子CXCL12过表达对由整合素介导αV/β3的干细胞黏附和增殖过程的影响。方法 采用重组DNA技术使得骨髓基质干细胞过表达趋化因子CXCL12,采用Western-blot法检测CXCL12过表达后骨髓基质干细胞整合素αV/β3表达量的变化。在体外通过黏附实验观察趋化因子CXCL12过表达对整合素介导的细胞与细胞外基质黏附过程的影响,并在心肌梗死大鼠模型中通过检测报告基因观测CXCL12对移植后整合素介导骨髓基质干细胞增殖的作用。结果 基因重组后骨髓基质干细胞过表达了具有生物活性的趋化因子CXCL12,趋化因子CXCL12过表达使骨髓基质干细胞整合素αV/β3表达明显增多,并促进了整合素介导的细胞与细胞外基质黏附。CXCL12还使细胞移植后位于梗死区的细胞数量增多,且这一作用也与整合素αV/β3有关。结论CXCL12过表达通过促进骨髓基质干细胞整合素αV/β3表达提高了移植干细胞黏附和增殖能力,有利于骨髓基质干细胞移植后在心肌梗死区域的生长和分化。
本研究通过探索不同的精子蛋白制备方法、水化液成分和优化2D电泳程序以建立牛精子蛋白质组学研究技术平台,同时以牛鲜冻精为实验材料通过差异凝胶电泳寻找冻融前后精子蛋白的改变。结果表明:使用改进的热TRIzol法裂解精子细胞制备蛋白,结合优化的2D电泳技术可建立稳定的牛精子蛋白质组学研究技术平台。差异凝胶电泳揭示牛精子在冻融后有质和量的改变:冻融后缺失的蛋白点有20个,表达下调的有2个,表达上调的有10个。作为一项阶段性的实验成果,本研究建立的2D平台和所发现的冻融引起的差异表达蛋白质点为揭示冷冻损伤机理和性控精液的差异蛋白质组学研究奠定了较好的基础。
为了研究表达猪2型圆环病毒ORF2基因和猪细小病毒VP2基因的重组伪狂犬病毒疫苗株SA215(D)的疫苗价值,对该病毒株安全性、免疫原性、保护力及对PRV Fa株定值进行了研究。研究结果表明重组病毒SA215(D)毒力显著低于PRV Fa强毒株,可以抵御伪狂犬病强毒Fa株的攻击,并能抵御其在小鼠体内的定植;抗体检测显示SA215(D)免疫小鼠后第2周抗PRV、PCV2和PPV的抗体水平均很低,加强免疫后第4周抗体水平大幅上升,且显著高于阴性对照组,而与阳性对照组无明显差异,表明SA215(D)可诱导小鼠产生体液免疫反应。淋巴细胞增殖试验显示SA215(D)可诱导小鼠产生较强的淋巴细胞增殖反应,与亲本株SA215组相比,差异显著(0.01
口蹄疫是一种烈性传染病,其广泛流行给社会造成了巨大经济损失。为了研究口蹄疫灭活疫苗免疫的分子机制,同时也为抗口蹄疫病毒药物的研制奠定基础,本研究应用mRNA差异显示技术,以PK-15细胞为材料,系统比较了口蹄疫疫苗刺激组(A组)和正常的PK-15细胞(B组)的基因表达情况,回收差异片段,经二次扩增并纯化后,得到30条ESTs。将30条ESTs采用以地高辛标记的反向Northern点杂交鉴定,将阳性条带克隆测序,筛选出8条ESTs,编号E1~E8,应用BLASTn工具将8条ESTs对核酸数据库nr和dbEST中所有序列进行了同源性分析,其中E1,E2分别与猪的热休克蛋白基因、猪的MHCⅠ类基因同源,序列相似性都达到100%。E3,E4,E5,E7分别与已有核酸数据库中的基因克隆或EST具有较高同源性,为已知的EST,但功能未知;E6,E8在数据库中没有发现与其相似性较高的序列,为新的EST。应用数据库资源将E5、E7进行电子延伸后,将延伸序列进行开放阅读框分析,又经TBLASTx分析发现E7蛋白质序列与猪的精氨酸酶Ⅰ类蛋白序列有很高同源性。将E1、E2、E4、E5序列进行了基因表达谱分析,对E6、E8用BLASTx工具对非冗余蛋白质数据库nr进行了相似性搜索,在其他物种中找到了相似的基因序列。本研究筛选出的热休克蛋白基因、MHCⅠ类基因、精氨酸酶Ⅰ类基因和其他未知功能基因可以作为抗口蹄疫病毒研究中的侯选基因,其具体的功能有待今后进一步研究。
应用RT-PCR技术扩增出犬瘟热病毒(CDV) 核衣壳(N)蛋白基因抗原性好的高保守基因片段,将其TA克隆至pMD18-T载体中,再利用酶切、连接的方法将测序正确的N基因目的片段亚克隆到原核表达载体pET24b中6×His Tag编码基因的上游,并将该重组质粒转化大肠杆菌Rosetta 2 (DE3)株,经IPTG诱导,N基因融合蛋白获得了高效表达。SDS-PAGE 分析和Western blot 分析的结果显示,表达产物的分子质量为15 kD,与CDV标准阳性血清呈阳性反应,间接ELISA结果也表明重组表达产物具有良好的抗原性,能够有效区分CDV标准阳性与阴性血清,表明大肠杆菌表达的CDV N 蛋白在免疫原性上具有与天然N蛋白同样的特性,可作为检测CDV的间接ELISA包被抗原。
VHA-c3基因是拟南芥液泡H+-ATPase c亚基的5个同源基因之一,已有研究结果表明其与植物抗非生物胁迫有关。本论文在克隆不同长度VHA-c3基因上游调控序列的基础上,利用GUS报告基因,研究了VHA-c3基因的植物组织及器官定位。结果表明:VHA-c3起始密码子上游772bp的序列内存在着VHA-c3基因的基本启动子元件,可指导基因组成型表达在拟南芥的叶片、表皮毛、叶柄、根、雄蕊、柱头和萼片;在VHA-c3起始密码子ATG上游2812bp-2234bp片段和1496bp-772bp片段中各存在一个负调控元件,在2234bp-1496bp片段中存在一个正调控元件,它们的存在可控制基因在气孔中的表达。
OsRacD是光敏核不育水稻农垦58S光周期育性转换信号通路中的重要分子开关,通过酵母双杂交筛选,从水稻幼穗中分离到一种与OsRacD 互作的新的肌球蛋白重链编码基因的cDNA片段,命名为OsMY1。本文在酵母双杂交体系鉴定的基础上,构建了OsMY1和OsRacD的原核表达载体,表达和纯化了融合蛋白GST-OsMY1 和His6-OsRacD, 通过pull down实验进一步确认了上述互作关系。本研究提示OsMY1和OsRacD可能在功能上相关,为深入研究二者在水稻生理功能上的联系提供了重要线索和依据。
本文报道了一种主要转化产物是α-环糊精的环糊精葡萄糖基转移酶的纯化、酶学性质和转化特性。将发酵上清液通过硫酸铵分级沉淀、疏水柱层析和离子交换层析获得表观电泳纯的酶蛋白。纯酶的分子量约为75KDa,等电点5.3。最适反应温度为50℃,最适反应pH为6。对可溶性淀粉的Km值和Vmax分别是50mg/ml和6.07 mg/ml/min。色氨酸残基为酶活力的必需基团。酶的N末端序列为-SPDTSVDNKV-。Ca2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Ag+对酶活力有强烈抑制作用。纯酶催化转化条件试验表明,廉价的马铃薯淀粉是酶催化制备α-CD的适宜底物,最佳转化条件为:酶量200u/g淀粉,温度40℃,反应时间24h,总转化率达41%,其中α-环糊精占总转化产物的78%。因此,该酶不仅表现出特殊的酶学特性,而且有较好的产业化开发前景。
建立了以纳米级磁性壳聚糖微球(magnetic chitosan microspheres , M-CS)为载体固定化酵母醇脱氢酶(yeast alcohol dehydrogenase,YADH)的方法,优化了YADH的固定化条件,考察了固定化酶的性质。结果表明,M-CS 呈规则的圆球形,粒径在30nm 左右,具有较好的磁响应性。酵母醇脱氢酶固定化适宜条件为:50 mg 磁性壳聚糖微球,加入20mL 0.25 mg/mL 酵母醇脱氢酶(蛋白质含量)磷酸盐缓冲液(0.05 mol/L ,pH 7.0) ,在4 ℃固定2h。M-CS 容易吸附酵母醇脱氢酶,但吸附的酶量受载体与酶的比例、溶液的离子浓度、溶液pH的影响明显,而温度对吸附的酶量的影响则相对较弱。相对于游离的酵母醇脱氢酶,固定化酶的最适温度略有升高,可明显改善其热稳定性、酸碱稳定性、操作稳定性和贮存稳定性。
目的 检测共表达siRNA、抗原基因与hIL-12的新型肺结核DNA疫苗在人胚肾293细胞中表达。方法 在已构建含有靶向抗调亡基因Mcl-1L的siRNA、结核分枝杆菌抗原基因Ag85B-ESAT6 (PVAE)、hIL-12的新型肺结核DNA疫苗pVAX-siRNA-PVAE-IL-12基础之上,将抗原基因与增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因融合,得到真核表达重组质粒pVAX1-siRNA-PVAE-EGFP-hIL12。并将siRNA单元用靶向EGFP基因的siEGFP代替,得到pVAX1-siEGFP-PVAE-EGFP-hIL12重组表达载体。用重组质粒转染人胚肾细胞293,分别观察融合抗原基因与siEGFP的表达。以ELISA测定培养细胞上清中hIL-12的表达。结果 经酶切鉴定和测序证实肺结核DNA疫苗改造成功。转染细胞中检测到绿色荧光,证实抗原表达。对照组检测到siEGFP的表达。转染48 h后检测出细胞上清中hIL-12的量为1571.63 pg/mL;72 h后检测出细胞上清中hIL-12的量为2392.25pg/mL。结论 已构建的肺结核质粒DNA疫苗能在真核细胞中有效表达siRNA、抗原基因与hIL-12。为进一步研究该DNA疫苗抗肺结核的免疫治疗和基因治疗效果打下基础。
目的:观察逆转录病毒介导RNA干扰抑制宫颈癌Caski细胞CXCR4基因表达的效率。方法:人工合成CXCR4特异性小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)片段,装入带有绿色荧光蛋白(GFP)的逆转录病毒载体pSOS,先转染PT67细胞包装成病毒,收获病毒上清,再将其转染Caski细胞,采用实时定量PCR和Western blotting观察CXCR4表达受抑的情况。结果:成功构建pSOS-CXCR4载体,并发现在24、48和72h,CXCR4 mRNA的抑制率分别为29.9%,56.8%和62.8%,CXCR4蛋白的抑制率分别为43.6%,49.6%和62.9%。结论:逆转录病毒介导RNA干扰能有效抑制宫颈癌细胞CXCR4表达。
生物印迹是改良酶学特性,扩大脂肪酶工业应用领域的新兴技术。本研究结合溶胶-凝胶脂肪酶固定化工艺,以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和四甲氧基硅烷(TMOS)为前驱体,月桂酸为印迹分子,考察了月桂酸生物印迹对脂肪酶PS酯化活力的影响。脂肪酶酯化活力测定及扫描电镜观察表明生物印迹能显著提高脂肪酶的活性及稳定性。印迹体系经正交试验优化获得的最优条件为:水和硅烷摩尔比(R)为12,聚乙二醇(PEG)加入量为120μl,月桂酸加入量为0.15mmol。在最优反应条件下,印迹酶相对于游离酶比活力提高了44.3倍,相对于未印迹固定化酶提高了2.4倍;印迹酶具有较好的热稳定性,在80℃下处理0.5h后,残余酶活分别为58%,而游离酶未检测到活性。
对活性污泥的微生物群落进行研究的首要前提是获得大量的高纯度微生物基因组DNA。本文建立了一种高效、简便的提取活性污泥总DNA方法。从提取的核酸总量、纯度、基因组完整性等多方面对所得到的DNA质量进行了评价,结果表明,本法从单位活性污泥中提取的DNA得率为105-823μg/g,结构完整,纯度很高,无需进一步的纯化,可直接进行微生物群落分析及构建文库等后续分子生物学操作。现在实验室使用的提取活性污泥中DNA的方法,纯度普遍都无法达到PCR反应和建立文库的要求,本文建立的活性污泥DNA提取方法则可以克服这一难题。
HIV-1跨膜蛋白gp41是HIV-1包膜与靶细胞膜的融合过程中的关键蛋白,是理想的HIV-1融合抑制剂靶点。为开展以gp41为靶点的抑制剂筛选,以HIV-1 B亚型病毒基因为模板,通过PCR、酶切、连接等方法构建得到gp41 5-helix与6-helix重组质粒,转入大肠杆菌BL21(DE3)进行表达,经变性和复性后亲和层析纯化蛋白。经SDS-PAGE鉴定,纯化后蛋白纯度较高。本研究还通过非变性凝胶电泳证明gp41 5-helix与C-多肽衍生物T-20存在相互作用,为下一步药物筛选模型的建立奠定了基础。
CP10A是一种由抗菌肽Indolicine经过序列改造,且对多数革兰氏阳性病源细菌具有较强抗菌活性的多肽序列。本研究根据已报道的CP10A氨基酸序列,兼顾大肠杆菌密码子偏好性,设计CP10A的核苷酸序列,利用PCR技术合成相应的DNA序列,后克隆构建重组表达载体pET32a(+)-CP10A,转入大肠杆菌AD494菌株。经IPTG诱导表达和15% SDS-PAGE电泳检测后发现产物以包涵体形式存在,且融合表达量占总蛋白的50%。在变性条件下经Ni-NTA亲合柱层析及复性,最终获得了较高纯度的可溶性重组蛋白。本研究首次实现了CP10A抗菌肽在大肠杆菌中的融合表达,为进一步研究其生物学活性及应用奠定了一定的基础,同时也为研究抗菌肽表达提供了一种方法。
利用UV和HNO2及其复合诱变处理S.cerevisiae 的原生质,筛选得到ZnCl2和半胱氨酸抗性菌株S.cerevisiae YZM-14(ZnCl2r,Cysr),其谷胱甘肽(GSH)产量(84.72mg/L)、生物量(7.63g/L)及胞内GSH含量(11.10mg/g)分别是出发菌株的2.79倍、1.63倍和1.71倍,且性状稳定。根据细胞比生长速率和GSH得率变化曲线,将GSH生物合成过程分为三个阶段,第二阶段诱变菌株与出发菌株相比PP途径代谢通量增加8.1 mmol/(g·h),GSH前体合成途径通量增加,且诱变菌株的有机酸分泌通量减少,提高了细胞的碳源利用效率,增大了GSH的生成。
在辅助生殖领域及繁殖科学中常涉及对卵母细胞质量的评定,据卵母细胞发育过程中的结构变化和生化变化,卵母细胞的质量评定主要涵盖对卵母细胞形态和成熟度的考察。本文从非侵袭性技术和侵袭性技术分析的角度论述了卵母细胞质量评定的方法,为合理评价卵母细胞质量提供了多种有效途径。
SUMO(small ubiquitin-related modifier)是类泛素蛋白家族的重要成员之一,可与多种蛋白结合发挥相应的功能,其分子结构及SUMO化反应途径都与泛素类似,但二者功能完全不同。SUMO化修饰可参与转录调节、核转运、维持基因组完整性及信号转导等多种细胞内活动,是一种重要的多功能的蛋白质翻译后修饰方式。SUMO化修饰功能的失调可能导致某些疾病的发生。
泛素/26S蛋白酶体途径是最重要的,有高度选择性的蛋白质降解途径,由泛素激活酶、泛素结合酶、泛素蛋白连接酶和26S蛋白酶体组成,参与调控植物生长发育的多个方面。泛素蛋白酶体途径参与植物体内的众多生理过程,如植物激素信号,光形态建成、自交不亲和反应和细胞周期等。本文就泛素/26S蛋白酶体途径以及在植物生长发育中的作用的研究近况做一综述。
透明颤菌血红蛋白(Vitreoscilla Hemoglobin, VHb)是20世纪70年代后期发现的一种血红蛋白,该蛋白质能使透明颤菌在低氧的环境下生存,并保持较高的生长速率。随着其作用机理的深入研究,VHb在生物工程领域的应用越来越广泛。本文总结了近年来VHb的研究进展,包括蛋白结构、细胞定位、基因改组、作用机理等方面的研究,并概述了其在微生物发酵工业中的应用。
生物燃料乙醇是可再生能源的重要组成部分,在替代能源、改善环境,促进农业产业化,实现农业增效、农民增收等方面具有重要作用。目前,我国生物燃料乙醇产业发展还处于起步阶段,其发展尚面临诸多困难和问题。需要坚持非粮为主,鼓励原料多元化;坚持市场化运作,敞开收购生物燃料乙醇;利用好国内国外两个市场、两种资源;制定并实施生物燃料乙醇发展规划;加强生物燃料技术研发和产业体系建设;加强部门之间配合,创造良好的市场环境。