研究神经营养因子Neurturin(NTN)在由于神经元损伤而造成的神经退行性疾病中对神经元的保护和修复作用。利用重组腺病毒载体将NTN基因转入恒河猴骨髓间充质干细胞(rMSC),通过RT-PCR、IF及Western blot方法检测NTN的转录和表达,并采用鸡胚背根神经节体外培养实验和胚胎大鼠中脑多巴胺能神经元存活实验对NTN进行体外活性检测。结果表明NTN在rMSC中稳定表达和分泌,并具有体外生物学活性,为由于神经元损伤造成的神经退行性疾病的干细胞移植治疗奠定了一定的基础。
探讨BMP9对人乳腺癌MDA-MB-231细胞骨转移能力的影响及其可能的机制。扩增高滴度的BMP9表达腺病毒,感染MDA-MB-231细胞,制备表达BMP9的重组MDA-MB-231/ BMP9细胞,以此作为实验组;同时以含GFP的空载腺病毒感染该细胞为MDA-MB-231/GFP,联合MDA-MB-231共同作为对照组;RT-PCR及Western blot检测重组MDA-MB-231/ BMP9细胞中BMP9以及磷酸化Smad1(PSmad1)的表达;定量PCR及Western blot检测三组细胞中CTGFmRNA和蛋白水平的表达情况,最后结合X片运用免疫组织化学染色的方法检测三组标本中CTGF的表达。结果发现重组MDA-MB-231/ BMP9细胞中存在BMP9的表达;与对照组细胞相比,MDA-MB-231/ BMP9细胞中存在PSmad1的活化增强及CTGF的表达下调;X片发现实验组裸鼠胫骨溶骨性缺损减少;瘤体组织免疫组化发现实验组CTGF表达下调。所以BMP9可以在体内抑制乳腺癌MDA-MB-231细胞的骨转移并且这种抑制作用有可能是通过下调CTGF来实现的。
为了实现HIV-1整合酶蛋白核心区 (central core domain of integrase, IN-CCD) 的可溶性表达,并建立以IN-CCD为靶点的抑制剂体外筛选方法,从包含F185K突变HIV-1 IN基因的质粒中经PCR扩增得到含有F185K突变的IN-CCD基因,克隆到pET28b载体上构建重组质粒pIN-CCD,转化pIN-CCD至E. coli BL21 (DE3)中经IPTG诱导、表达,Ni-亲和层析纯化,获得IN-CCD蛋白。修饰DNA底物,以链亲和素包被的磁珠为载体捕获DNA产物,结合酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测IN-CCD的去整合活性,并筛选以IN-CCD为靶点的抑制剂。结果表明重组蛋白IN-CCD实现了高效可溶性表达,纯化后蛋白纯度达95%。建立的ELISA可以检测IN-CCD的去整合活性,且方法特异性和灵敏度好,可以实现高通量抑制剂筛选。从100个样品中筛选得到5个具有初步抑制IN-CCD去整合活性的样品。
实现转基因生物乳腺反应器对外源蛋白的高效表达是目前生物制药亟待解决的难题。催乳素对泌乳期乳蛋白的合成与分泌具有重要的调控功能。通过转基因小鼠乳腺上皮细胞模型的建立,研究催乳素如何调控乳蛋白的表达,为提高乳腺反应器高效表达外源蛋白提供技术及理论支撑。应用机械破碎及胶原酶消化法,经差速贴壁纯化,成功培养含人转铁蛋白基因的小鼠乳腺上皮细胞,细胞上清液中检测到人转铁蛋白表达。细胞经牛催乳素诱导后人转铁蛋白的表达水平明显升高。利用转基因小鼠乳腺上皮细胞模型,可以进行催乳素和环境因素等对乳腺上皮细胞合成及分泌蛋白能力影响的研究。
糖尿病患者多出现胃肠道功能紊乱,如急性胃炎、胃溃疡,以及胃动力低下,胃排空延迟、胃内细菌过度滋长等,进一步导致肠道疾病。研究糖尿病胃内容物菌群结构变化对研究糖尿病发病机理及并发症治疗具有重要意义。该项研究采用变性梯度凝胶电泳技术,对10只2型糖尿病模型小鼠及10只正常对照小鼠进行胃内容物和粘膜样本菌群结构研究。结果表明,实验组小鼠与对照组小鼠胃内容物和粘膜菌群条带数、多样性指数、丰富度指数、均匀度指数与优势度指数均无显著差异,且相似度系数差异不明显。而特异条带测序结果显示正常小鼠胃内含乳杆菌,实验组小鼠胃内乳杆菌含量很低甚至检测不到。提示胃内乳杆菌与2型糖尿病密切相关。
信号识别颗粒受体在分泌性蛋白合成和分泌过程中起重要作用。微管蛋白对细胞内各种生命活动都是必需的。将数据库中花生抗黄曲霉和敏感品种的两类α-微管蛋白α和α7和SR蛋白进行序列比较分析发现,在种子发育早期5,α-微管蛋白在敏感品种各有三条EST,抗性品种各有一条EST,晚期7只有抗性品种各有一条EST。SR只在抗性品种的6、7时期各有一条EST,敏感品种中没有。用荧光定量PCR方法对抗性品种KB153与敏感品种JH1012发育中不同时期的果实和部位进行差异表达分析,结果表明在果实发育早期的小果期,SR、α-微管蛋白α和α7在抗性品种中都显著上调表达,说明SR介导的内质网蛋白质运输途径与黄曲霉抗性有关。SR基因在抗性品种的子叶中的表达也上调,这与抗性品种中一些贮藏蛋白含量尤其是蛋白酶抑制剂高于敏感品种的现象一致。
利用简并PCR技术从一株丝孢酵母(Trichosporon sp.)中克隆到磷酸甘油激酶基因的部分序列,然后利用染色体步移的方法克隆到了已知片段的上游序列约950bp。通过启动子序列分析软件分析,发现序列中含有启动子所需的必须元件如TATA BOX和CAAT BOX等,因此确定克隆到的基因片段含有启动子序列。将潮霉素基因置于该启动子下构建了丝孢酵母整合型表达载体pTFPH,并转化发酵性丝孢酵母(Trichosporon fermentans),转化后的酵母能够在含有潮霉素的抗性选择性平板长出,而未进行转化的对照菌株则不能生长。以上试验证明:丝孢酵母的磷酸甘油激酶基因启动子具有启动异源基因在发酵性丝孢酵母中表达的功能,这个结果为油脂酵母工程菌的构建和开发新的酵母表达宿主奠定了基础。
目的:解淀粉芽孢杆菌Q-426在其生长过程中能够产生芬枯草菌素、依枯草菌素、枯草杆菌素等多种脂肽类抗菌物质。利用实时荧光定量PCR的方法考察细菌群体感应信号分子二酮哌嗪类化合物(diketopiperazines, DKPs)对脂肽类抗菌物质合成的调控作用。方法:当Q-426菌进入对数生长期中期,向发酵液中加入终浓度为5 mg/L的DKPs,并继续培养至48 h,并利用实时荧光定量PCR的方法进行抗菌物质mRNA表达水平的定量分析。结果:二酮哌嗪类化合物能够抑制抗菌活性物质相关基因的表达。
采用水蒸气蒸馏法提取椪柑(Citrus reticulate Blanco)果皮精油,并用GC-MS对其成分进行分析,共鉴定出46种成分,主要包括柠檬烯(57.67%)、β-芳樟醇(5.36%)、2-蒈烯(4.47%)、β-蒎稀(4.31%)、γ-松油烯(4.08%)、α-蒎烯(3.27%)、1,2-二异丙烯基环丁烷(2.87%)、β-月桂烯(2.77%)、α-侧柏烯(2.40%)、β-水芹烯(2.24%)、癸醛(1.80%)和香茅醇(1.49%)等。采用污染食物技术(poisoned food technique)和液体培养法(liquid culture)测定了不同浓度椪柑精油以及主要抑菌组分对菌核青霉的抑制作用。结果表明:不同浓度(0.5~20μl/ml)的椪柑精油对菌核青霉生长均有一定的抑制,且抑菌效果与浓度呈正相关。无论是采用污染食物技术还是液体培养法,20μl/ml椪柑精油均能完全抑制菌核青霉生长;随着培养 时间延长到7d, 20μl/ml椪柑精油抑菌效果有所下降,但仍能显著抑制菌核青霉生长。采用污染食物技术考察了椪柑精油中7种常见抑菌成分对菌核青霉的影响。结果表明,0.04μl/ml柠檬醛和1.07μl/ml β-芳樟醇能显著抑制菌核青霉生长,而其他组分无明显作用。实验结果表明,椪柑精油的抑菌作用可能归功于其所含的柠檬醛和β-芳樟醇。
目的:旨在探索孵育时间在二氧化钛选择性富集磷酸化肽中的影响。方法:以大肠杆菌BL21(DE3)为材料,预实验确定二氧化钛磁珠与肽段之间的最适比例,之后在此比例下继续探究不同孵育时间条件下的富集效果,以观察孵育时间在二氧化钛富集体系中的影响。结果:预实验确定磁珠与肽段之间最适比例为3 :1,在此比例下发现随着孵育时间的增加其富集效率会逐渐降低,最后确定大肠杆菌中最适孵育时间为5min。结论:孵育时间在大肠杆菌二氧化钛富集体系中对富集效果有明显的影响,并且呈负相关。推测不同样品的最佳孵育时间与样品种属有关。
目的:探索新型气道内微量雾化机对质粒DNA(pDNA)完整性和整体动物基因转染效率的影响。方法:首先,研究新型气道内微量雾化机对pDNA破坏程度。分别向新型气道内微量雾化机和目前临床普遍使用的机械喷射式雾化机的加药池内加入2ml pDNA(20μg/ml),在开始雾化后第1min、3min、5min分别收集两种雾化机嘴处的雾化液滴,用琼脂糖凝胶电泳观察比较质粒的完整性。其次,研究整新型气道内微量雾化机在整体动物上对基因转染效率的影响。分别用新型气道内微量雾化机和目前临床普遍使用的机械喷射式雾化机,给大鼠雾化经多聚乙烯亚胺(polyethylenimine,PEI)修饰的相同量的绿色荧光蛋白质粒(plasmid DNA of green fluorescent protein gene, pEGFP)3.3μg(PEI/pEGFP),24h后提取动物肺组织进行反转录,用real time PCR及琼脂糖凝胶电泳观察分析绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)的mRNA表达情况。结果:新型气道内微量雾化机在雾化第1min、第3min、第5min后完整的质粒比例分别为(99.6±0.7)%、(100±1.2)%、(99.6±0.7)%,与未雾化对照相比(P>0.05,n=3),无统计学差异,新型雾化机对质粒破坏性可以忽略。临床常用的喷射式雾化机在相同时间段内完整的质粒比例分别为(70.3±1.5)%、(49.3±1.5)%、(32.7±0.6)%。与未雾化对照相比(P<0.05,n=3)有统计学差异,并且随雾化时间增加临床常用的喷射式雾化机对质粒的完整性破坏程度逐渐增加;新型气道内微量雾化机的基因转染效率高于临床普遍使用的机械喷射式雾化机转染效率的(382.1±101.1)倍(P<0.01,n=3)。结论:新型气道内微量雾化机对质粒没有破坏性,能显著增加雾化吸入基因转染效率。为雾化基因治疗提供了一种合适的工具。
miR-17-92是一个高度保守的基因家簇,参与哺乳动物多个器官发育并与多种实体瘤的发生密切相关。运用多个在线数据库,发现了miR-17-92的上游转录因子及下游靶基因间的多个前馈和反馈环路。并对参与miR-17-92调控环路的基因进行功能聚类分析,进而绘制出miR-17-92的核心调控网络图。结果提示miR-17-92与其上游转录因子共调控的靶基因可能参与了生物体的细胞周期调控,迁移、凋亡、激素应答、免疫系统发育等多种生物学过程,KEGG pathway分析提示其还与多种肿瘤 信号通路密切相关。因此,对miR-17-92分子调控网络生物信息学的分析可以有助于理解其在细胞发育和肿瘤发生过程中的作用机制并为后续实验验证提供良好的指导。
粗糙脉孢菌是天然纤维素降解真菌,具有产纤维素酶能力,国内外对其纤维素降解机理和发酵产酶有一定的研究,但对其产酶的条件优化研究得不多,其产酶潜力需要进一步挖掘。以粗糙脉孢菌基因组测序菌株FGSC 2489为对象,采用响应面分析法对Neurospora crassa摇瓶发酵产纤维素酶进行培养基优化。采用Plackett-Burman(PB)实验设计考察发酵培养基中关键参数对产酶条件的影响,进而采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,并结合中心组合实验(central composite design, CCD)和响应面分析法对两个显著因素进行分析。PB实验结果显示:Peptone、Yeast extract对产纤维素酶有显著影响。通过响应面分析得到一元二次方程,对方程求解得到Peptone 7.27g/L、Yeast extract 5.51g/L。采用该优化培养基,最大纤维素酶活可达1.27FPU/ml, 较优化前提高了2.03倍;CMC酶活 14.15IU/ml,比优化前提高1.88倍;木聚糖酶活24.13IU/ml,比优化前提高1.86倍;葡萄糖苷酶酶活1.22IU/ml 比优化前提高2.08倍。
从已经建立的易错PCR初级突变文库中筛选得到的16个兼具耐酸、高温稳定、高酶活力的克隆出发,将其作为DNA shuffling的亲本基因,利用 DNA shuffling 技术,结合易化筛选和96微孔板通量筛选的方法获得耐酸、高温稳定的克隆。并且,对筛选出来的耐酸高温稳定的突变子进行测序分析和同源建模,比较分析β-甘露聚糖酶突变基因序列的生物学信息。经过两轮 DNA shuffling,最终筛选得到一个耐酸高温稳定突变体1108,其在90℃时酶活力还能维持在70%;在pH 3.0时酶活力维持在70%;在高温80℃和pH 4.0的条件下,酶活力是野生型的10倍;常规条件下(pH 6.0,40℃),酶活力是野生型酶的5倍。序列比对发现耐酸、高温稳定突变体1108有三个碱基发生了改变(T289A、A535T、T1085C),导致相应的氨基酸发生了改变(Ser97Thr、Val362Ala、Ile179Leu)。根据同源建模结果和氨基酸性质研究发现,突变位点位于催化中心附近,推测第97位的突变与酶的耐酸性和活性有关,第179位和第362位的突变与酶的高温稳定性有关。实验结果为进一步了解β-甘露聚糖酶MAN47的结构与功能之间的关系提供有用参考。
随着新一代生物质能源的研发,利用梭菌的发酵生产丁醇已成为热点。选用能生产丁醇的Clostridium acetobutylicum AS1.7,Clostridium acetobutylicum AS1.132,Clostridium acetobutylicum AS1.134和Clostridium beijerinckii NCMIB 8052,在多种糖源下进行发酵培养,通过比较其在不同糖源条件下的生长情况、糖利用率、丁醇及副产物产量、对丁醇、木糖耐受能力等,综合筛选出了最适用于发酵生产丁醇的备选菌种。NCMIB8052因具有最高产量、相对优良的耐受性及可利用多种糖源的特点,而被确定为发酵能力最强的菌种。
基因组重排是一种基于原生质体融合,并对原生质进行递推式融合的新型技术。随着基因组重排技术的不断发展和成熟,通过基因组重排获得新代谢产物的例子不断出现,表明该项技术作为新代谢产物开发的途径具有一定的应用前景。在此列举了基因组重排在开发新代谢产物方面的成果,包括基因组重排激活沉默基因产生新代谢产物;基因组重排引入单酶基因产生新抗生素;基因组重排互换基因模块产生杂合抗生素和基因组重排替换前体基因产生新抗生素的例子,并展望了其发展的趋势。
Akirin是近来发现的在骨骼肌生长发育和免疫反应中具有重要作用的基因。简要综述了akirin基因与免疫反应、骨骼肌发育和再生、myostatin基因和NF-κB因子的关系,同时分析了禽类akirin2基因的研究进展,最后对akirin基因的应用前景也进行了简单探讨,以期为akirin基因在医学和畜牧业中的深入研究和应用提供参考。
香蕉是重要的热带水果之一,是世界第四大粮食作物。香蕉抗性相关的功能基因组学研究一直是香蕉研究的热点和核心。综述了近年来香蕉基因组测序、胁迫相关功能基因分离和鉴定等方面的最新研究进展,将有助于从源头上对香蕉进行创新性的研究,为香蕉遗传改良和新品种培育提供一定的理论依据。
图位克隆是建立在植物分子标记图谱之上的一种基因克隆技术。利用分子标记技术对目的基因进行精细定位,用与目的基因紧密连锁的分子标记筛查DNA文库,构建包含目的基因区域的物理图谱,通过染色体步移等方法找到包含目的基因的克隆,再通过遗传转化试验对目的基因进行功能验证。介绍了基因图位克隆的研究技术原理与技术环节,并对近年来水稻功能基因图位克隆研究进展进行了综述。
L-氨基酸氧化酶(L-amino acid oxidase, LAAO)能特异性催化L-氨基酸氧化脱氨,生成α-酮酸、氨和H2O2。该酶分布较广,其中蛇毒源LAAO是该类酶中研究最为深入的一类,近年来,越来越多的非蛇毒源LAAO被发现和报道,现对蛇毒源和非蛇毒源LAAO的研究进展进行了综述。现有研究表明,不同物种来源的LAAO,其底物选择性、等电点、稳定性等理化性质不尽相同;虽对其结构的研究还较少,但现有的研究表明蛇毒源和非蛇毒源LAAO的结构都含有FAD结合结构域、底物结构域和螺旋结构域;研究已发现不同来源的LAAO体外具有多种不同的生物学功能,而这些生物学功能多数是由于其产物H2O2作用的结果;对LAAO异源表达的研究较少且都不甚成功,可能是由于其需要进行翻译后修饰。
随着生物药专利失效期到来所带来的成本降低、药物可及性增加及巨大市场空间等因素影响,各大企业对生物仿制药的开发表现出浓厚的兴趣,纷纷涉足这一领域,然而由于生物仿制药的特殊性,开发及产业化困难重重。基于以上背景,首先分析了国内外生物医药行业宏观经济环境、行业政策环境、法律监管环境等外部环境,然后对当前生物仿制药开发存在的关键性技术共性问题进行了阐述。在此基础上对国内外主要生物仿制药企业现状进行分析,提出了我国与国外生物仿制药方面存在的主要差距。在上述分析的基础上,利用SWOT工具进行战略分析,指出我国生物仿制药应该执行的SO战略为主,SW战略为辅的策略。最后提出了一些参考建议。
