2009年, 第29卷, 第10期 
刊出日期:2009-10-25
  

  • 全选
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    研究报告
  • 郭允倩 陈默 马天骅 裴端卿
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 1-5.
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    胚胎干细胞(ES细胞)能够不断地进行自我更新来维持其多能性,很多转录因子共同调控着ES细胞的自我更新和多能性,Nanog就是其中之一,然而Nanog维持ES细胞多能性的机制并不清楚。p300是真核生物中普遍存在的转录辅助因子,与许多转录因子共同作用调控下游基因的表达。为探索p300是不是能够影响Nanog的转录活性,我们在细胞中共转Nanog(或突变体)及报告基因和p300,结果表明p300能够通过homeobox结构域增强Nanog的转录激活活性。

  • 杨慧宇 边云飞 杨志明 张娜娜 肖传实
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 6-11.
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    [摘 要] 目的:靶向血凝素样氧化型低密度脂蛋白受体-1基因的发卡样siRNA(shRNA)表达载体及其对巨噬细胞源性泡沫细胞形成的影响。方法:(1)采用DNA重组技术,将LOX-1 shRNA双链与线性化pGenesil-1质粒表达载体连接,脂质体法转染小鼠单核巨噬细胞(RAW264.7),半定量逆转录聚合酶链反应法检测LOX-1 mRNA的表达,Western blot法检测LOX-1蛋白的表达。(2) Ox-LDL诱导巨噬细胞建立泡沫细胞模型, LOX-1-shRNA进行干预,干预组使用脂质体法进行细胞转染,转染24小时后,再加入Ox-LDL作用24小时,用油红O染色法及细胞内游离胆固醇及总胆固醇测定法观察对泡沫细胞形成的影响,倒置荧光显微镜观察转染LOX-1 shRNA后RAW264.7细胞对Dil-ox-LDL的摄取率。结果:测序鉴定发现插入的发卡样序列正确,成功合成了发卡样LOX-1基因RNA干扰表达载体;靶向LOX-1基因的发卡样shRNA表达载体转染RAW264.7细胞后,其LOX-1基因和蛋白表达显著下调, 同时可抑制巨噬细胞源性泡沫细胞形成及对Dil-ox-LDL的摄取。结论:成功构建了能有效抑制LOX-1 mRNA表达的发卡样LOX-1基因RNA干扰表达载体,并在一定程度上能抑制巨噬细胞源性泡沫细胞的形成,为进一步利用RNA干扰技术防治动脉粥样硬化提供理论基础。

  • 王晚霞 兰喜 徐向红 居军 柳纪省
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 12-17.
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    目的:克隆人颗粒溶素和穿孔素基因并构建真核表达载体pGNLY-2A-PFP,观察其在人肺癌A549细胞中的表达情况。方法:体外分离培养外周血单个核细胞并抽提总RNA,RT-PCR扩增人颗粒溶素和穿孔素的基因片段,并将其分别插入pMD18-T进行测序,鉴定正确后构建pIRES-GNLY、pIRES-PFP及pGNLY-2A-PFP并转染人肺癌A549细胞,RT-PCR和间接免疫荧光检测目的蛋白表达,流式细胞Annexin V/PI检测转染后细胞凋亡情况。结果:成功获取了人颗粒溶素和穿孔素cDNA,构建了真核表达载体pIRES-GNLY、pIRES-PFP、pGNLY-2A-PFP,转染A549细胞后检测出了目的蛋白的表达,pGNLY-2A-PFP转染组细胞死亡率高于其他对照组(P<0.05),死亡细胞以凋亡为主。结论:人颗粒溶素和穿孔素基因可以在人肺癌A549细胞中表达,二者共表达能够促进细胞凋亡,这将有助于颗粒溶素和穿孔素在肿瘤治疗中应用的后续研究。

  • 陈武 莫炜 张艳玲 宋钢 宋后燕
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 18-22.
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    目的: 研究重组人纤溶酶原丝氨酸蛋白酶结构域(rhPLG-SP)的酵母表达、纯化及理化性质。 方法:采用7.5 L发酵罐对巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)工程菌 rhPLG-SP/GS115 进行高密度培养、甲醇诱导表达rhPLG-SP,培养液经三步纯化:超滤、Sephacryl S-100、SP-Sepharose FF,将活性组分透析后冷冻干燥。等点聚焦电泳、HPLC、质谱分别检测 rhPLG-SP等电点、纯度和分子量;纤维蛋白平板、肽底物S-2403 分别测定 rhPLG-SP激活后的纤维蛋白溶解和酰胺水解活性。结果: 7.5 L高密度发酵可获得约为400mg/L培液的表达量,经三步纯化后制备的rhPLG-SP纯度大于96%。理化分析显示 rhPLG-SP的等电点为7.5~7.8,分子量:27 877 Da,比活性:23.6U/mg。结论: 初步建立了rhPLG-SP酵母工程菌的高密度培养、表达及纯化工艺,所制备半成品活性与血浆提取的PLG相近,具备放大生产和应用的潜力。

  • 白彩明 毕研伟 杨旭 李智华 李健峰 徐维明
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 23-27.
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    实验目的是在乳酸菌中表达小肠三叶因子(ITF) ,并建立兔子胃溃疡模型,口服观察ITF对胃黏膜损伤的再生作用。在实验中利用了分子克隆技术构建携带ITF基因的重组原核表达质粒 pNICE:secITF,将重组质粒转化乳酸菌 NZ9000株 ,筛选鉴定阳性菌落,用nisin诱导表达,表达ITF蛋白通过Tricine SDS-PAGE和 Western blot进行鉴定。将重约2㎏的新西兰成年兔分为对照组,预防组,治疗组,用盐酸诱导胃溃疡模型,预防组在模型建立前用携带 pNICE:sec-ITF的乳酸菌灌胃,对照组,治疗组,在溃疡模型建立后,分别用 PBS、携带pNICE:sec-ITF的乳酸菌灌胃。通过溃疡级别及损伤指数的确定携带 pNICE:sec-ITF的乳酸菌灌胃后对胃黏膜损伤再生的作用。实验成功扩增ITF基因并构建了重组原核表达质粒 pNICE:sec-ITF,转化乳酸菌 NZ9000后经 nisin诱导可表达 Mr约 6.0kDa的重组蛋白 ,表达量约占菌体总蛋白量的 5%。动物实验的预防组和治疗组显示在盐酸诱导胃溃疡模型前和后用携带pNICE:sec-ITF的乳酸菌灌胃,能够促进溃疡黏膜的再生。这对新型的基因工程药物的研究开发具有一定的理论意义,为乳酸菌作为药物递送载体的研究和开发打下一定的实验基础。

  • 杨磊 张春明 王德芝
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 28-32.
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    为优化已构建表达人心肌肌钙蛋白I(cTnI)基因工程菌的表达条件,获得纯度较高的cTnI作为抗原用于研制临床上检测心肌梗塞的试剂盒;通过PBD(Plackett Burman Design)设计,考察各因素对目的蛋白cTnI表达的影响,证明诱导时间、pH、KCl浓度是影响最大的三个因素,通过响应曲面法(RSM)优化对cTnI表达影响最大的三个因素,构建回归方程预测cTnI的表达所占总蛋白的百分比,在最优条件下目的蛋白表达所占菌体总蛋白含量的26%。经过硫酸氨沉淀和DEAE-Cellulose离子交换层析,将重组的cTnI蛋白进行纯化,经SDS-PAGE检测后,目的蛋白只有一条带;经Western-blottting和临床检测cTnI试剂盒检测后,证明纯化的cTnI有良好的特性,可以作为免疫动物的抗原,制备特异性强,亲和力好的单克隆抗体,也可以作为临床上标定不同cTnI检测方法的校准物。

  • 罗建平 滑世轩 赵行 岑东 吕建新 涂植光 裴仁治
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 33-37.
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    NK4蛋白是近年来发现的肝细胞生长因子的最佳拮抗剂。为规模化生产NK4蛋白,将NK4基因插入载体pET-26b(+),构建重组原核表达载体pET-26b(+)-NK4,并转化大肠杆菌Rosseta(DE3)。转化菌经IPTG诱导后以包涵体形式大量表达重组蛋白,占菌体总蛋白的42%。包涵体用盐酸胍溶解后经NiNTA树脂亲和层析纯化,蛋白纯度约为95%,经Western blot证实为NK4蛋白。纯化的重组蛋白行稀释复性后可抑制Hela细胞的贴壁、迁徙,并诱导其凋亡,证实制备的NK4蛋白具有生物活性。NK4蛋白的成功制备将有助于NK4相关功能的深入研究。

  • 刘春国 刘明 李洪涛 杜金玲 张新涛 石薇霖
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 38-43.
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    以A/Swine/Guangdong/LM/2004(H1N1)猪流感病毒HA基因为模板,通过RT-PCR技术扩增出HA基因,并将其克隆到pCI-neo真核表达载体中,成功构建重组表达质粒pCI-HA,瞬时转染vero E6和293T细胞,通过免疫过氧化物酶单层细胞试验(Immunoperoxidase monolayer assay ,IPMA)、间接免疫荧光试验(indirect immunofluorescence assay, iIFA)和蛋白免疫印迹(Western blot,WB)实验证明,HA基因能够在哺乳动物细胞中有效表达并具有良好的生物学活性。将重组质粒三次免疫8w雌性Balb/c小鼠后,ELISA试验和中和试验结果表明该重组质粒能够诱导小鼠产生较高的抗体滴度,并具有良好的中和活性。因此为H1亚型猪流感DNA疫苗的研究奠定了理论基础。

  • 张姝 王敏 韩梅琳 马荣才 陈强 高俊莲
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 44-49.
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    对已构建好的表达HrpNEcc蛋白的工程菌BL21(DE3)/pET30a(+)hrpN Ecc的摇瓶发酵条件及乳糖诱导进行优化, 通过在7L发酵罐中放大发酵实验,以期提高蛋白产量并降低生产成本。在摇瓶中优化的发酵及诱导条件是:5% 的接种量,TB培养基,菌体培养至对数生长前期,添加3g/L外源诱导剂乳糖时,HrpNEcc蛋白产量可达417.60mg/L,比不添加乳糖时提高了36.73%,比用IPTG诱导时提高了16.85%。7L发酵罐中发酵,获得菌体湿重达到57.24g/L(WCW),可溶性HrpNEcc蛋白产量占细胞总蛋白的50.2%,为3.29 g/L。

  • 康海岐 申国安
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 50-54.
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    取粳稻 (Oryza sativa L.japonica) 品种中花11号开花授粉后15天的幼胚诱导愈伤组织, 在N6D、N6B5D、MsD和B5D 4种培养基上比较愈伤组织生长情况,证明3种培养基均可以用于水稻愈伤组织的培养,但B5D的效果不如另3种培养基,N6D和N6B5D的培养效果优于Ms培养基,N6B5D的效果略好于N6D。后续实验主要采用N6D培养基。进一步对愈伤组织的HygB敏感性试验,发现30mg/L的HygB对愈伤组织生长有明显的抑制作用,50mg/L的浓度对愈伤的生长抑制作用更彻底,因此认为采用50mg/L的浓度进行抗HygB的愈伤组织筛选比较可靠。利用上述结果,在水稻遗传转化方面进行了应用和验证,发现效果比较明显。

  • 朱艳飞 杨博
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 55-59.
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    根据南极假丝酵母脂肪酶calb的成熟多肽序列,人工合成了由毕赤酵母(Pichia  pastoris)偏爱密码子组成的calb基因序列(仅成熟肽)。将该基因克隆至穿梭质粒pGAPZαΑ中,获得的重组质粒pGAPZαAcalb 经线性化后转入毕赤氏酵母GS115菌株,构建成组成型表达CALB的酵母工程菌株。酵母转化子在YPD 培养基上传代10 次后, 其外源基因未丢失。经摇瓶发酵4天后,CALB水解活力为14.5U/ml。经脱盐和阴离子交换两步纯化后,其纯度达到了95%以上,目的蛋白的含量达到了220mg/L。

  • 凌敏 梁纲 覃拥灵 李楠 梁智群
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 60-63.
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    ACEI、ACEII和Xyr1是康氏木霉中调控纤维素酶基因表达的转录因子。体外实验已证实ACEI和Xyr1可与cbh1启动子上的287bp序列(-304bp~-18bp)结合从而调控cbh1基因转录,但ACEII是否可与此序列结合仍未清楚。为进一步研究ACEII调控纤维素酶基因表达的机制,利用PCR技术扩增康氏木霉ACEII DNA结合区的基因序列,并使其在大肠杆菌中表达。凝胶迁移率移动试验表明ACEII DNA结合区不能与cbh1启动子的287bp序列结合。提示了康氏木霉cbh1基因在诱导表达时起调控作用的主要是Xyr1,而不是ACEII。这对阐明真菌纤维素酶基因表达调控的分子机制具有重要的意义。

  • 黄雪年 许杨 李燕萍
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 64-68.
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    链球菌G蛋白的IgG结合域能够特异性地结合IgG 的Fc区,是制备免疫微阵列的一种理想的IgG固定材料。克隆表达了具有IgG结合活性的3种IgG结合域的GST融合蛋白(GST-GBx),该3种蛋白分别含有1个、2个和3个IgG结合域。采用ELISA对三蛋白IgG结合能力进行了比较分析。结果表明在含B-Domain的量相同的情况下,GST-GB3蛋白固定IgG的量最多,其次为GST-GB2,GST-GB1最弱;对IgG的灵敏度也是GST-GB3最强,GST-GB1最弱,提示GST-GB3固定IgG的能力较其他两蛋白具有明显优势。

  • 杨登峰 潘丽霞 关妮 米慧芝 左文朴 黄日波
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 69-73.
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    建立筛选利用木糖为碳源产乙醇酵母模型,获得一株适合利用木质纤维素为原料产乙醇的酵母菌株。样品经麦芽汁培养基培养后,以木糖为唯一碳源的筛选培养基初筛,再以重铬酸钾显色法复筛。通过生理生化和26D1/D2区对筛选得到的菌株进行分析和鉴定,该菌初步鉴定为Pichia caribbica。经过筛选得到的菌株Y2-3以木糖(40g/L)为唯一碳源发酵时:生物量为23.5g/L,木糖利用率为94.7 %,乙醇终产量为4.57 g/L;以混合糖(葡萄糖40 g/L,木糖20 g/L)发酵时:生物量为28.6 g/L,木糖利用率为94.2 %,葡萄糖利用率为95.6%,乙醇终产量为20.6 g/L。Pichia caribbica是可以转化木糖及木糖-葡萄糖混合糖为乙醇的酵母菌株,为利用木质纤维素发酵乙醇的进一步研究奠定了基础。

  • 技术与方法
  • 鲍熹珺 魏东芝 沈亚领 周劲松 张国钧 孙菁 球谊
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 74-80.
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    肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(Apo2L/TRAIL)是一种新型的抗肿瘤蛋白。针对缩短发酵周期,提高生产效率这一目标,首先在摇瓶中利用响应面设计优化发酵表达条件,总TRAIL蛋白的表达量提高到25.7%。在此基础上研究了发酵条件对可溶性TRAIL蛋白表达量的影响。于3.7L发酵罐放大进行补料-分批发酵实验时,单位菌体可溶性TRAIL蛋白的表达量提高了67%,实现了在大肠杆菌高密度培养过程中单位细胞重组TRAIL蛋白的可溶性表达和体积生产率的提高。

  • 韩本松 范存义 张菁 薛锋
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 81-86.
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    目的:研究以改性猪小肠粘膜下层组织(SIS)为支架,利用仿生技术构建小口径人造血管的可行性。方法:自犬隐动脉分离出血管内皮细胞和平滑肌细胞,与胶原蛋白凝胶均匀混合,分别种植于改性SIS膜表面,制成3 mm 仿生三层人造血管为实验组;制成单层人造血管为对照组,分别植入修复15例犬双侧股动脉缺损,术后进行彩超、组织学检测和电镜检测鉴定。结果:植入12周,14个仿生人造血管保持通畅,通畅率93.3%,有血管样生物结构形成,管腔内壁有完整的内皮覆盖,管壁中层见大量平滑肌细胞;对照组通畅率60%,有少许内皮细胞覆盖。结论:仿生小口径人造血管具有良好的血液相容性,并能在体内保持良好通畅性, 修复动脉缺损效果满意。

  • 综述
  • 尤元海 张建中
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 87-91.
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    随着基因芯片技术的迅速发展,表达谱芯片分析及aCGH等方法已被广泛应用于生命科学各个研究领域,由此产生的数据也呈指数级增长。如何从海量数据中获取有生物学意义的结果成为摆在生物学工作者面前的难题。对表达谱芯片数据挖掘方法进行了综述。介绍了基本分析思路,当前重点分析方向,如GO分析、pathway与调控网络分析、聚类分析等计算法则和相关几款易用的分析软件。并介绍了几种科学自由计算软件在表达谱生物信息学分析中的应用。藉此为从事芯片分析的研究人员提供参考。

  • 单世平 夏立秋 丁学知 刘石泉 张友明
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 92-97.
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    DNA改组(DNA shuffling)是目前最方便、有效的一种分子水平的体外定向进化技术,该技术同倾向错误PCR (Error-prone PCR) 相结合,通过对单基因或相关基因家族的靶序列进行多轮随机诱变、重组和高通量的筛选,可以有效富集正突变,去除负突变,提高突变文库的丰度,创造新基因和获得期望功能的蛋白质。DNA改组技术已在新药物等领域取得了广泛的应用,极大地推动了现代生物科学和生物技术的发展。该技术同计算机强大的数据分析系统相结合,将会为后基因组学的发展提供强有力的技术平台。

  • 邱胜红 黄思超 蔡绍晖
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 98-101.
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    近年来,斑马鱼作为一种新的模式生物,在胚胎的分子发育机制、疾病模型的构建以及药物筛选等研究中受到了广泛重视。随着先进的基因诱导技术和共聚焦显微观察技术的发展,斑马鱼已经在抗肿瘤血管生成药物研究中得到广泛应用。就斑马鱼在抗肿瘤血管生成药物筛选及其在肿瘤血管生成机制方面研究的应用作一综述。

  • 吴琼 周应群 孙超 陈士林
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 102-108.
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    人参皂苷属于植物三萜皂苷类化合物,是传统名贵药材人参和西洋参的主要活性成分,具有抗炎、抗氧化作用,还有广泛的抗肿瘤作用。人参皂苷与植物甾醇共享前期代谢途径,通过2, 3-氧化鲨烯环化步骤进入三萜代谢分支途径,在三萜碳环骨架复杂修饰的基础上形成人参皂苷。综述了近年人参皂苷生物合成途径及关键酶基因研究的最新进展,揭示了人参皂苷生物合成的基本途径,对途径中关键酶的基因进行了综述,并结合次生代谢工程技术, 探讨了该技术在人参皂苷生物合成中的应用前景。

  • 杨明 刘力强 牛昆 贾娟娟 李寅 张延平 王正品
    中国生物工程杂志. 2009, 29(10): 109-114.
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    丙酮丁醇梭菌及拜氏梭菌是重要的ABE(丙酮、丁醇和乙醇)工业生产菌株,其发酵产物中的丙酮和丁醇均为重要的化工原料,汽车发动机试验证明丁醇还是一种性能优于乙醇的极具潜力的生物燃料和燃料添加剂。随着新生物技术的不断发展及工业生产的需求,遗传工程改造不断应用于丙酮丁醇生产菌株。在前人研究及工业实践的基础上,对丙酮丁醇生产菌株的遗传特性及其分子遗传改造取得的进展进行了详细概述。