为了研究嗜肺军团菌通过其效应蛋白发挥的致病机理，效应蛋白的结构和生物学功能研究是至关重要的。我们构建了效应蛋白LepB全长载体PFastBac1，应用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统成功表达了全长LepB蛋白，并构建9个LepB亚克隆的原核表达载体PGEX-1，通过GST亲和层析，离子交换层析，凝胶过滤层析，纯化得到了纯度较高的蛋白片段。通过悬滴气相扩散法进行蛋白结晶筛选，获得了效应蛋白LepB片段480~679的蛋白晶体，为解析效应蛋白LepB的结构和生物学功能研究奠定基础。
PCR是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，引物的优劣直接关系到PCR的特异性与成功与否。传统的PCR引物设计软件基本上忽略了DNA聚合酶与引物/模板的亲和性对PCR效率的影响。为揭示DNA聚合酶与引物/模板的相互作用是否对PCR的效率有影响，通过构建Taq DNA 聚合酶与不同序列引物/模板DNA相互作用的三维结构模型，采用MM/GBSA方法计算复合物的结合自由能，以结合自由能为参数，为人血清白蛋白基因(Human Serum Albumin gene，HSA gene)和结核杆菌pyrF基因(Mycobacterium tuberculosis pyrF gene)设计了PCR引物。PCR实验结果表明，引物的PCR效率与结合自由能相关：引物与聚合酶的结合自由能越低，PCR实验的效率相对越高。这说明DNA聚合酶与引物/模板的相互作用对PCR效率有重要影响。因此，引物/模板DNA与聚合酶的结合自由能可以作为PCR引物设计的新参数。
目的：FGF2是肿瘤血管新生过程中最重要的因子之一，因此通过制备抗FGF2人鼠嵌合抗体中和其发挥作用，以达到抑制肿瘤生长的目的。方法：利用分泌抗FGF2抗体的杂交瘤细胞株IgG9B9和人B淋巴细胞，分别克隆抗体轻链可变区VL、重链可变区VH和人重链恒定区CH基因，从pComb3λ载体中扩增出人λ 链恒定区CL基因，通过重叠PCR，将VL，VH和CL，CH片段分别连接形成嵌合抗体的轻链L和重链H，将L/H链以单独构建或串联于同一载体的方式，构建抗FGF2嵌合抗体表达载体，并通过调控元件WPRE优化载体、共转染促生长因子aFGF以及调整表达温度等方式提高嵌合抗体在真核细胞中的表达。结果：成功构建了优化表达载体PLexm-WPRE、PLexm-aFGF；L、H链基因也成功构建，并以L、H或L-F2A-H（2A连接肽将L和H连接起来）的方式分别成功连接到PLexm，PLexm-WPRE载体中。转染细胞上清的ELISA鉴定结果表明，L/H链单独构建要比串联构建的方式具有更高的表达水平，WPRE能有效促进抗体的表达而aFGF并不能促进其表达，与31、37℃相比，33℃时抗体的表达量最高，同时嵌合抗体表现出了很好的结合活性及中和活性，竞争IC50=6.25μg/ml。通过亲和层析获得了高纯度的抗FGF2嵌合抗体。结论：在33℃下，人鼠嵌合抗体基因在WPRE存在下表达量最高，且与抗原FGF2有很好的结合活性及中和活性，为临床应用奠定了基础。
利用大梯度超导磁体（JMT-16T50F）模拟失重和超重环境对温莪术内生真菌Gibberella moniliformis EZG0807进行诱变，以期得到代谢产物活性高、遗传稳定性好的菌株。诱变24 h、48 h和72 h后，通过稀释涂布平板法得到139株诱变菌株；经滤纸片抑菌法初筛和MTT法抗肿瘤细胞活性实验复筛，筛选出高活性诱变菌株M7226。采用群体传代的方法考察菌株M7226十代以内菌株的生长状况和次级代谢产物抗菌抗肿瘤活性的能力。结果显示活性内生真菌EZG0807经大梯度超导磁体诱变，筛选得到一株代谢产物活性高、遗传稳定性好的诱变菌株M7226，为后续次级代谢产物的分离纯化奠定基础，同时此法为真菌诱变育种提供了一种新的可供选择的方法。
flg22是细菌鞭毛蛋白N端的一段保守性极高的区域，能够诱导植物天然的免疫反应，为全面了解植物在受到细菌性病原菌侵害后的系统响应，利用Illumina Hiseq2000对flg22处理和未处理的拟南芥幼苗进行转录组测序。对两组数据进行差异表达分析，共获得1 200个差异表达基因，包括290个下调基因和910个上调基因。对差异表达基因进行GO富集分析和KEGG pathway富集分析，结果显示，flg22处理后，拟南芥在能量代谢、氨基酸代谢及次生代谢产物的生物合成等方面产生了巨大变化。芥子油苷是一类在植物防御病原菌的天然免疫反应中起重要作用的次生代谢产物，因此对芥子油苷代谢途径的变化进行了深入分析。根据测序结果，Flg22处理后吲哚族芥子油苷合成途径的基因表达水平显著提高，而脂肪族芥子油苷代谢途径几乎没有变化，进一步对吲哚族芥子油苷合成途径的关键酶基因进行Real Time RT-PCR的分析，验证了测序结果的正确性，证明了吲哚族芥子油苷在植物抗病防御反应中的重要作用。这为深入理解病原菌诱导的植物防御性反应及吲哚族芥子油苷的抗病机制提供了大量参考数据。
重组人白细胞介素12（rhIL-12）是一种已经用于治疗肿瘤，寄生虫、病毒性感染及造血障碍等疾病研究的异二聚体糖蛋白。结构确证是质量控制的重要内容，此研究对CHO细胞表达的rhIL-12二硫键配对方式、N-糖基化位点以及C端氨基酸序列进行了分析，使用Trypsin、Chymotrypsin和Glu-C三种酶分别对rhIL-12进行非还原酶解，尽可能地在其所有半胱氨酸残基之间断裂而形成二硫键相连的肽段，然后使用LC-MS/MS对酶解后的肽段样品进行分析，确定了rhIL-12样品中存在和理论配对方式相符的7对二硫键。将rhIL-12二硫键还原后并烷基化修饰保护，分别采用Trypsin，Chymotrypsin和GluC进行酶解，并用LC-MS/MS对酶解后肽段进行了质谱肽图及C端氨基酸序列分析，确定了rhIL-12 p35亚基C端氨基酸序列的8个氨基酸、p40亚基C端氨基酸序列的15个氨基酸。对rhIL-12样品还原及烷基化后用Trypsin变性酶解，所得肽段在H2O及H218O水中分别用PNGase F糖苷酶处理酶切产物。并通过二级质谱分析脱糖后糖肽段分子量变化，从而确定了rhIL-12的3个N糖基化修饰位点，分别为p35亚基的71位和85位以及p40亚基的200位。通过建立酶解结合二级质谱鉴定的方法，证明了新药rhIL-12的二硫键位点、C端氨基酸序列和糖基化位点与理论一致。
研究了不同发酵条件对于产吲哚金黄杆菌（Chryseobacterium indologenes）生产蛋白质谷氨酰胺酶能力的影响，酶的分离和初步的应用。通过考察种子的生长曲线，发酵的温度、转速、摇瓶装液量，碳源和氮源，得出最大产酶能力的发酵条件为：30℃，200r/min，装液量25ml/250ml，蔗糖为碳源，多聚蛋白胨为氮源，发酵10~12h。初步分离研究表明在4倍超滤浓缩和4倍乙醇沉淀条件下，酶活力回收率均为最高，分别为84.99%和76.07%。该酶与酪蛋白37℃温育2h时，酪蛋白的脱酰胺度为41.03%，到24h后，脱酰胺度不再增加，并且酪蛋白的溶解性也有所增加。
目的：利用基因工程方法原核表达重组融合蛋白ES-Kringle5并进行纯化及活性检测。方法：ES-Kringle5是将内皮抑素N端的前27个氨基酸与Kringle5通过连接肽相连的重组融合蛋白，合成该重组蛋白的基因片段并插入载体pMD18-T中，然后克隆至大肠杆菌表达载体pET25b中并转化E.coli BL21（DE3）。乳糖诱导表达后经Ni-NTA亲和层析纯化后获得目的蛋白。通过抑制HUVEC细胞增殖实验检测其生物学活性。结果：重组质粒构建正确。利用乳糖诱导表达并降低诱导温度能增加目的蛋白的产量及可溶性表达。纯化后的重组蛋白纯度大于95%。生物学活性证明该重组蛋白具有抑制HUVEC的增殖能力。结论：具有生物学活性的重组蛋白ES-Kringle5可在大肠杆菌中高效表达，为研究其体内药效、药代及安全性评价奠定了基础。
为获得广谱抗菌功能野生菌株并提高其发酵产物中抗菌物质的含量。采用管碟法和菌丝生长速率法筛选功能菌株，ITS序列分析鉴定功能菌株，通过响应面法和正交设计优化发酵生产抗菌物质的工艺。筛选到一株强效、广谱抗菌功能菌株，鉴定为Cerrena sp.，其发酵产物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、枯草芽孢杆菌和水稻纹枯病菌有显著拮抗作用。该菌株的摇甁发酵配方及培养条件为：马铃薯13.99 g/L，蔗糖 41.58 g/L，VB1 0.027 g/L，麸皮7 g/L，KH2PO4 2 g/L，MgSO4·7H2O 2 g/L；摇床温度28 ℃、发酵周期10 d、种龄4 d、接种量8%、初始pH为5.0、装液量110 ml/250 ml。该菌株有明显抑菌活性，发酵工艺优化后抗菌活性提高了30.37%，为该菌株今后的应用、抗菌剂的分离提纯和产业化提供了实验依据。
真菌胞外多糖由于其高吸附高粘稠特点，是困扰从胞外多糖产生菌分离高纯度DNA的难点之一。本文以生产硬葡聚糖的齐整小核菌生产菌为代表，采用改良的CTAB法获得了高质量的基因组DNA。通过分层隔离等培养方法的优化降低硬葡聚糖的产生，并在传统CTAB法的基础上，用高浓度的醋酸钾和无水乙醇共同作用初步沉淀多糖，再用CTAB/NaCl溶液再次去除多糖。相比于商业的DNA提取试剂盒和传统的CTAB法，该方法得到的基因组DNA产率大幅提高，纯度较好，可充分排除胞外多糖的干扰，为各典型产胞外多糖的真菌DNA提取提供重要的参考。提取的基因组DNA可用于基因组文库构建、PCR等分子生物学实验。
高效抗逆转录病毒治疗（HAART）可以有效地抑制人类免疫缺陷病毒Ⅰ型（HIV-1）的复制及血浆病毒载量，延缓发病进程，改善、提高患者的生活质量和存活时间。但是，一旦停止治疗就会导致血浆病毒血症迅速反弹，HIV-1以原病毒的形式在静息记忆CD4+T等细胞中的持续存在是清除HIV-1的一个障碍。HIV-1基因转录的激活与阻抑决定了受感染细胞进入产毒性感染或潜伏感染。本文从原病毒整合位置与转录干扰、细胞转录因子与HIV-1启动子相互作用招募RNA聚合酶起始转录、转录的表观遗传调控和反式激活因子Tat及其相关蛋白促进转录延伸等方面探讨了HIV-1原病毒转录调控机制。
智能多肽是指智能响应外界刺激并做出相应回应的多肽。由于其形成过程为自发的自组装，故智能多肽又可称为自组装多肽。智能多肽的氨基酸构成使其拥有良好的生物相容性及生物可降解性，作为构筑基元拼接成为功能性材料，在新型生物材料方面展示出了广阔的应用前景。概括了智能多肽的性质、自组装机理及应用，重点阐述了它在生物能源、生物医学工程和分离工程上的应用，以期在系统认识智能多肽的基础上，发掘其应用潜能，突破开发瓶颈。
燃料乙醇作为一种优良的可再生液体燃料，其开发利用受到了人们的广泛关注。微藻是一种高光合、高产生物量的生物质资源，很多的藻体细胞中含有大量的淀粉、纤维素（Iα型）等多糖物质，是制备燃料乙醇的优良原料。发展利用微藻制备燃料乙醇技术工艺，对于缓解我国目前日益短缺的能源问题，减少温室气体排放和环境污染等具有很好的应用前景。综述了国内外利用微藻生物质制备燃料乙醇中所用到的关键技术、存在的问题以及今后的发展前景等。
L-丝氨酸及L-半胱氨酸在食品、医药和化妆品等行业有着广泛的应用，在植物和微生物中两者从头合成的前体物均为3-磷酸甘油酸。微生物发酵生产这两种氨基酸以其社会、经济及环境效益展现出良好的前景。针对近年来微生物发酵法生产L-丝氨酸及L-半胱氨酸的研究成果，本文综述了当前国内外学者在该领域研究的热点，即代谢途径及其调节、相关氨基酸的转运及运输、菌种及菌株改造、新菌种的开发等。最后结合当前生物技术的新发展，对今后的研究方向进行了展望。
自1982年全球第一个生物技术药物“基因重组人胰岛素”、1989年中国批准第一个生物技术药物“重组人干扰素α1b”上市以来，生物技术药物已成为制药业中发展最快、活力最强和技术含量最高的领域。药品的规范生产与质量控制与其安全有效性密切相关，欧美药典中均设有对此类药品质量控制的总体要求。《中国药典》2010版三部已收录包括12类共计34个品种的重组DNA技术产品各论，在进一步保障药品安全、提高质量控制水平的编制指导思想下，《中国药典》2015版拟纳入对重组DNA技术产品的总体要求，本文就相关起草工作从产品涉及范畴、制造与产品检定等方面进行阐述。
当前我国面临粮食需求持续增加但粮食产量增速明显放缓的粮食安全问题，探索育种新技术新方法的创新是实现作物新品种选育重大突破，促进粮食单产和总产较大幅度稳步提高，保障我国粮食安全的关键和核心。在结合传统农业研究理论和方法的基础上，探索一种整合多学科的“跨农业”研究模式，可为实现上述目标提供全新的思维和研究模式。“跨农业”是现代农业概念的延伸和发展，是指在面临全球气候变化、资源短缺和粮食安全等重大农业问题背景下，整合政治、经济、科技和农业等各学科领域的优势资源，开展跨学科、跨领域和跨产业的联合攻关与集成创新，以解决重大农业问题的研究模式和解决方案。目前水稻育种理论、基因组学、表型组学、图像识别与处理技术、自动化技术和信息技术的快速发展已为这种“跨农业”的研究模式提供了必要条件。论文在“跨农业”思维指导下，结合课题组在“种子基因分型仪及水稻SSR指纹图谱云计算终端”上的联合研制工作，对水稻智能育种机器人的研制背景、基础与技术条件、可行性、研制方案和应用前景等进行了分析、探讨和展望。
传统器官移植受到器官来源、伦理以及机体免疫排斥等方面的限制而难以满足临床治疗需要。为了应对不断的挑战，组织工程得以诞生和发展。最初组织工程的含义是联合使用细胞、支架材料和生物活性因子以促进组织的修复和再生方面的研究和应用，随着研究的深入组织工程的概念得到不断发展。现代组织工程学是一门利用工程学和生命科学的原理，研究和开发具有生物活性的人工替代物，以维持、恢复或提高人体受损组织的功能的交叉学科。自诞生20多年来，组织工程的发展大致经历了三个阶段。再生医学是现代临床医学的重要分支，与干细胞和组织工程具有密切的联系。组织工程是完美的组织器官再生，是再生医学的关键研究领域，体现了再生医学的主要发展方向。 再生医学的理论和技术方法促进了组织工程的发展。
