研究大肠杆菌表达重组人谷胱甘肽过氧化物酶7（glutathione peroxidase 7，GPx7），并对纯化精制的重组人GPx7进行体内抗肿瘤活性检测。以质粒pCDNA3.1（-）-GPx7为模板，PCR 扩增获得N-端去除信号肽的 GPx7 基因片段，构建的重组质粒pET24A-GPx7在E.coli BL21（DE3）中诱导表达。采用Sulfopropyl强阳离子交换层析和Superdex 75分子排阻层析纯化精制获得原核表达的重组人GPx7蛋白。该蛋白的体外催化活性微弱，但S180荷瘤小鼠连续14d注射GPx7蛋白后，肿瘤生长受到抑制，抑制率为29.26%，与对照组相比具有显著差异。实验结果表明，采用阳离子交换和分子排阻层析两步法可纯化精制原核表达的重组人GPx，重组人GPx7蛋白在荷瘤小鼠模型中表现出体内抗肿瘤活性。
异常表达的糖蛋白与PD等多种神经退行性疾病有关。糖蛋白组学研究发现，电压门控钠离子通道β4亚基在PD病人脑组织中表达明显增加。为了深入探索β4亚基及其糖链在帕金森发生发展中的作用，采用PD转基因鼠对其表达进行验证，对其潜在的糖基化位点进行定点突变，构建重组表达质粒。结果发现，在新生PD转基因鼠和野生成鼠脑组织中有~38kDa蛋白条带表达，而在新生野生鼠脑组织中不表达；用PNGase F酶处理去除糖链后，~38kDa蛋白条带变成迁移速递更快的较小分子量条带，说明β4亚基是高度糖基化的蛋白，并且其糖基化与生长发育有关。将突变重组质粒转入HEK-293细胞和小鼠神经瘤细胞Neuro2A中表达，结果发现突变型质粒分子量明显低于野生型。为研究β4亚基及其糖链的功能提供了一定的实验数据并打下了基础。
溶解性多糖单加氧酶（lytic polysaccharide monooxygenases，LPMO）是近年来新发现的一类作用于结晶多糖（如纤维素和几丁质）的氧化酶；LPMO通过氧化的方式来裂解底物从而有利于水解酶系进一步作用，获得可溶性寡糖。为获得更多新酶资源，通过PCR方法从Actinosynnema mirum DSM 43827菌株中成功地克隆了编码LPMO的基因Amir_5334；将该基因构建到含麦芽糖结合蛋白（maltose binding protein，MBP）标签的pET-28a（+）载体（pET-28a-MBP）上，并转化至E. coli BL21（DE3）中进行诱导表达。利用镍柱亲和层析进行纯化，获得融合表达蛋白后，使用Factor Xa蛋白酶切除MBP标签，最终得到成熟的LPMO（Am5）。成熟Am5的预测分子量约为26 kDa，等电点为8.3。分析Am5序列发现，Am5与同家族中LPMO的序列一致性较低，具有良好的序列新颖性。酶学性质分析表明Am5是对几丁质有氧化活性而对纤维素无氧化活性的LPMO；与几丁质酶协同降解几丁质时可提高几丁质酶60%的水解效率；吸附实验显示，Am5对几丁质具有较强的吸附作用，而对纤维素吸附能力较弱。以上研究表明，Am5是一种针对几丁质底物具有高效选择性的新型氧化酶。
目的：研究枸杞抗坏血酸过氧化物酶基因（ascorbate peroxidase，LmAPX）在原核中的表达和酶学特性以及在酵母菌中的抗氧化能力，为进一步研究逆境诱导的抗氧化胁迫的作用机理奠定理论基础。方法：将LmAPX转入大肠杆菌BL21中进行异源表达，采用 Ni2+亲和层析，纯化重组蛋白，并对不同温度和pH值下的酶活进行研究，Lineweaver-Burk双倒数作图法测定该酶的Km和Vmax值。将LmAPX转入酵母菌株W303中进行H2O2和NaCl氧化胁迫处理。结果：该酶的最适温度和最适pH值分别为40℃和6.5。当抗坏血酸（Ascorbic acid，AsA）浓度过量时，对H2O2的Km和Vmax分别是0.17±0.02 mmol/L和11.78±1.88 mmol/min·mg；当H2O2浓度过量时，对AsA的Km和Vmax分别是2.19±0.40 mmol/L和58.82±3.51 mmol/min·mg。含有LmAPX基因的酵母菌株，在半乳糖的诱导下在8 mmol/L H2O2和100 mmol/L NaCl的培养基上的生长都明显优于对照组。结论：LmAPX蛋白具有很好的抗氧化性和耐盐性。
目的：在大肠杆菌中构建、表达和纯化抗血管内皮生长因子（VEGF）的Fab片段（兰尼单抗，ranibizumab），通过发酵条件的控制实现其在大肠杆菌周质和胞外的高效分泌表达，并检测其抗VEGF的活性。方法：以pET30a为质粒载体，构建了Fd链和L链前都含有OmpA信号肽、SD序列和T7 promoter的克隆载体pET30a（+）-LC-HC，转化BL21（DE3）表达菌株，并进行了培养基、温度和IPTG诱导浓度的条件优化。结果：确定Fab片段在大肠杆菌分泌表达摇瓶发酵最佳条件为：在含有1.5% Tryptone，1% Yeast Extract，0.5% Glucose，0.15% NaCl，0.1% NH4Cl，0.08% MgCl2·6H2O的1L培养基的摇瓶中，按照10%的接种量，37℃摇床培养至对数生长后期（OD600为2左右），添加0.1mmol/L IPTG诱导剂，于16℃条件下诱导表达过夜（16h左右）。用周质破菌提取分泌至大肠杆菌周质腔的Fab片段，同时用中空纤维柱浓缩发酵培养基，最后用ProteinG亲和层析柱一步纯化洗脱，经SDS-PAGE检测分析和Brandford法测蛋白浓度得出纯化的Fab抗体片段纯度在90%以上，分泌表达纯化量为0.4mg/L。以VEGF165作为结合抗原，间接ELISA分析纯化后的Fab抗体EC50=30ng/ml。继续用该培养基在3.7L体积发酵罐中进行2L体积的发酵，获得最终的菌体产率为30g/L，可亲和纯化Fab抗体量为1.94mg/L。结论：成功实现了Fab抗体片段在大肠杆菌中的高效分泌表达，且具有很高的活性，为规模化制备Fab抗体片段提供了研究依据。
精原干细胞（spermatogonial stem cells，SSCs）富集纯化是利用SSCs进行基因修饰新方法等研究的前提基础。采用免疫磁珠分选法，使用干细胞抗体CD90.2进行小鼠SSCs的纯化富集，并采用流式细胞分析法和定量PCR验证了磁珠分选效率。流式细胞分析结果：免疫磁珠分选后SSCs纯度为50.11%。荧光定量PCR检测结果：磁珠分选后支持细胞特异表达基因 GATA4 显著下调（6倍）、SSCs表达基因 GFRα-1 上调（6.5倍）、生殖干细胞特异表达基因 OCT4 极显著上调（5.9倍），3个基因相对表达量的变化说明，免疫磁珠分选效率为6倍。流式细胞分析法所产生的偏差可能是受到了未解离磁珠及SSCs本身转基因荧光的影响。
目的：制备线粒体缺陷的转基因小鼠，为研究线粒体相关疾病提供一个较好的动物模型。方法：将线粒体转录因子A（mitochondrial transcription factor A，TFAM）基因干扰慢病毒显微注射到小鼠受精卵中制备转基因小鼠。将转基因小鼠各组织制备冰冻切片观察荧光表达。用定量PCR（quantitative PCR，qPCR）和Western blot检测心脏TFAM基因的变化。用定量PCR检测心脏线粒体DNA拷贝数的变化。结果：首先构建了针对TFAM基因的干扰慢病毒载体，使用此病毒体外转染细胞后，能够有效的下调TFAM基因的转录和翻译。使用此病毒进行小鼠受精卵卵周注射，可以获得相应的转基因小鼠。病毒携带的绿色荧光蛋白在转基因小鼠的各个组织器官中均能很好的表达。转基因小鼠各组织TFAM转录水平明显降低。此转基因小鼠心脏中TFAM蛋白表达被有效的抑制，心肌细胞线粒体基因组拷贝数下降，心肌细胞线粒体呼吸链功能受损。结论：成功获得了线粒体转录因子A敲低的转基因小鼠。
乳腺生物反应器具有广阔的开发前景，而提高目的基因的表达量是该领域一个重要的研究课题。因此，选用强的非特异性启动子pCAG，而不是乳腺特异性启动子来实现高效表达；通过Cre/loxP系统和山羊β-乳球蛋白启动区（pBLG）表达Cre重组酶来实现载体的自删除以达到乳腺特异表达的目的。方法：构建含PolyA终止信号的Cre乳腺特异表达元件PolyA-pBLG-cre，插至强启动子pCAG驱动的报告基因lacZ表达载体中，构建成乳腺特异表达载体pCBCZ（pCAG-loxP-PolyA-pBLG-cre-loxP-lacZ）。转染细胞实验结果：PCR鉴定确认pCBCZ载体在小鼠乳腺上皮细胞（HC11）中发生Cre-loxP同源重组。X-Gal染色表明载体能驱动lacZ在HC11细胞中高效表达β-半乳糖苷酶，而在NIH 3T3细胞中仅少量表达。结论：构建的pCBCZ载体能高效驱动外源基因在乳腺细胞中表达，且具有较好的乳腺特异性，为研发乳腺生物反应器表达载体提供新的方法。
里氏木霉（Trichoderma reesei）被认为是最合适联合生物加工（consolidated bioprocessing）的微生物之一。原始里氏木霉菌株产乙醇能力太低，需要进一步提高其产酒量。我们通过基因组重排技术提高了里氏木霉菌株产乙醇能力和乙醇耐受力。首先对CICC40360菌株孢子进行NTG诱变得到正向突变菌株，再以此为出发菌株进行基因组重排。进行基因组重排后，重组菌株在含不同乙醇浓度的原生质体再生培养基上进行筛选。突变菌株和原始菌株一起做摇瓶发酵实验进行比较以确定产乙醇能力的提高。经过两轮基因组重排后，筛选获得表现最优异的重组菌S2-254。该菌株能在利用50g/l葡萄糖发酵出6.2g/l乙醇，同时能耐受3.5% （v/v）浓度乙醇。上述结果表明，本实验采用的基因组重排技术能够有效而且快速获得具有目的性状的优良菌株。
基因印记是一种表观遗传调控机制，在二倍体哺乳动物的发育过程中，基因印记可以调控来自亲代的等位基因差异表达。非编码RNA是不编码蛋白质的RNA，它在RNA水平调控基因表达。研究表明大多数印记基因中存在长非编码RNA（长度>200nt的非编码RNA）的转录，长非编码RNA主要通过顺式的转录干扰作用来实现基因印记。同时基因印记及其相关的长非编码RNA异常表达与许多先天疾病相关，迄今已发现数十种人类遗传疾病与基因印记有关，而lncRNA引起的基因印记在疾病的发生和治疗中起着重要作用。
融合酶技术是酶的改造技术之一。应用融合酶技术还可以创造出多功能的新酶，这些新酶有望应用于食品、化工等领域。目前研究表明，融合酶在低聚糖制备，生物燃料，生物材料，氨基酸发酵以及生物传感器等领域极具应用前景。融合酶的构建技术有理性设计和非理性设计，这两种技术各有利弊。整理了近年融合酶在以上领域中的研究成果，对融合酶的工业应用进行讨论。
类转录激活因子效应物核酸酶（transcription activator-like effector nucleases，TALENs）是近年兴起的一种基因定点编辑技术，由特异性DNA结合结构域 TALE和DNA切割结构域Fok I核酸内切酶组成。由于TALEN能对基因组中特异性基因进行识别和定点剪切，导致基因DNA双链断裂，进一步诱导DNA损伤后修复，可对基因组中的特定位点进行高效遗传操作，如基因的敲入、敲除和修复等。TALEN技术以其设计简单、特异性高、毒性低及靶点选择灵活等特点成为目前应用最为广泛的基因定点编辑技术。本文将就TALEN的原理、研究进展以及临床应用展望作一综述。
生物表面活性剂是微生物产生的一类具有表面活性的代谢产物，与化学表面活性剂相比，具有高效、低毒、易降解的优点。本文综述了氨基酸、酵母提取物、金属离子和有机酸作为促产因子时，对生物表面活性剂产量、结构和同系物组成影响的研究进展，并对其促产机理进行了归纳总结，最后对此领域的研究进行了展望。
谷胱甘肽是广泛存在于生物体内的一个含有γ-肽键的生物活性三肽，其中游离的巯基是其活性中心。在生物体内谷胱甘肽主要是由GSH I和GSH II两个酶依次催化合成，而GSH I和GSH II的进化过程复杂，由此衍生出多条生物合成途径，其代谢过程在不同生物体内也复杂多样。本文主要综述了谷胱甘肽生物合成及代谢相关酶的研究进展和利用基因工程手段提高胞内谷胱甘肽含量的策略。
氢气是一种新型的清洁高效能源，制氢技术的创新是目前研究的热点。将新型的技术及材料应用到生物制氢工艺中，从而促进生物制氢技术的产氢效率和工程应用是研究的重点之一。该文阐述了光合细菌在固定化生长条件下发酵产氢的最新研究进展，从固定化技术的原理、固定化方法的应用进展及影响因素几个方面进行了综述，详细阐述了包括包埋、悬浮载体附着生长及固定生物膜法等几种固定化方法对光发酵产氢的作用，介绍了国内外用于固定化的新型材料，并对今后的研究重点及方向进行了展望。
生物能源产业在各国政府的大力扶持下得到迅速发展，但与此同时，伴随发展生物能源产业而来的经济、社会和环境等问题也不断浮出水面。本文对“生物能源产业生态系统”的系统框架进行构建，阐述“生物能源产业生态系统”的基本内涵，解析系统的组织形式及其边界，分析系统的构成，并进一步总结了系统所具有的主要特征，探讨系统所具有的各项功能。
种子细胞也是组织工程的核心研究内容，获得足够数量和质量的种子细胞是开展体外组织工程的必要基础。用于组织工程的种子细胞必须具有形成新组织结构的能力，主要来源于自体、同种异体或异种，在具体应用时各有利弊。一些成体干细胞由于不存在伦理争议以及发育分化条件相对简单等优势是重要的种子细胞，包括造血干细胞、骨髓干细胞、神经干细胞、脂肪干细胞、皮肤干细胞。人胚胎干细胞及其组织工程要真正在临床医学中得到应用，还有很长的一段路要走。其他一些细胞也可以作为组织工程种子细胞，包括内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、骨细胞、成骨细胞、角质细胞、前脂肪细胞、脂肪细胞、肌腱细胞等。这些细胞已分化，分裂能力有限，但仍应用于组织工程。理想的种子细胞具有一定标准。
目前世界医药产业不断发展，逐渐形成了少数企业少数产品带来多数利润的发展新格局。我国医药产业与发达国家相比，整体处于大而不强的阶段。少数企业逐步壮大。多数药企研发投入严重不足。本文针对目前中国医药产业与研发的现状提出了自主研发“重磅炸弹”药物的方针。并从抓住创新时机、提高创新能力、走向国际竞争、培育创新环境四个方面给自主研发“重磅炸弹”药物给出建议。
