目的：研究软骨寡聚基质蛋白（cartilage oligomeric matrix protein，COMP）过表达对BMP-2诱导骨髓间充质干细胞成骨及成软骨分化的影响。方法：BMP-2诱导骨髓间充质干细胞分化，通过脂质体转染含人COMP基因的质粒使骨髓间充质干细胞过表达COMP，采用实时定量PCR和Western blotting分析COMP基因过表达、成骨相关基因Ⅰ型胶原、RUNX2、骨钙蛋白以及成软骨相关基因Ⅱ型胶原、SOX9、蛋白聚糖、X型胶原的表达变化；通过茜素红染色观察成骨终末阶段矿化结节的生成情况，阿利新蓝染色观察细胞基质蛋白多糖的合成情况。结果：质粒转染后骨髓间充质干细胞COMP基因蛋白和mRNA表达水平显著提高（P<0.05）。COMP基因过表达后，成骨标记基因RUNX2、Ⅰ型胶原（Col1a1）mRNA水平均显著低于对照组（P<0.05），RUNX2、骨钙蛋白（Osteocalcin）蛋白表达水平明显低于对照组（P<0.05），而成软骨标记基因SOX9、蛋白聚糖（Aggrecan）mRNA水平均显著高于对照组（P<0.05），SOX9、Ⅱ型胶原（Col2a1）蛋白表达均明显多于对照组（P<0.05）。细胞成骨茜素红染色弱于对照组，而阿利新蓝染色强于对照组。过表达组细胞X型胶原（Col10a1）基因表达显著低于对照组（P<0.05），结论：骨髓间充质干细胞COMP基因过表达可抑制BMP-2诱导其成骨分化，促进骨髓间充质干细胞成软骨分化，并抑制软骨细胞的成熟肥大，为软骨组织工程研究提供新的方向。
玉米雄性不育材料是一种宝贵的种质资源，不育基因的遗传分析与定位研究对玉米分子育种和杂种优势利用具有重要价值。通过对从美国引进的玉米雄性不育突变体材料ms14进行雄花育性鉴定和花药I2-KI染色，表明该突变体是无花粉型雄性不育；通过不育突变体ms14与正常自交系郑58、昌7-2杂交获得F1，然后自交构建两个F2遗传分离群体（ms14×郑58和ms14×昌7-2），并进行雄花育性调查、数据统计和遗传分析，发现可育株数与不育株数的分离比是3∶1，表明该突变体由隐性单基因控制；通过SSR等分子标记与不育位点的连锁分析，将ms14基因定位在玉米第1染色体的SSR标记umc2025和umc1676之间，遗传距离分别是2.2cM和0.3cM。对玉米不育基因ms14的遗传分析和初步定位，为该基因的精细定位和克隆、不育机理的解析及其产业化应用奠定了基础。
决明胰蛋白酶抑制剂1（CoTI1）属于Kunitz胰蛋白酶抑制剂家族成员，通过序列比对预测Arg86、Leu84和Thr88等3个氨基酸残基可能是CoTI1发挥抑制作用的关键残基。通过定点突变的方法将Arg86、Leu84与Thr88残基分别突变为Asp残基，并考察各突变体对胰蛋白酶及棉铃虫等鳞翅目害虫消化酶的抑制作用。与CoTI1相比，CoTI1R86D、CoTI1T88D与CoTI1L84D突变体对胰蛋白酶的抑制活性分别下降了93%、64%与59%；对棉铃虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等3种鳞翅目害虫消化酶的平均抑制活性分别下降了88.7%、57%与60.7%。以上结果表明Arg86、Leu84与Thr88是CoTI1发挥抑制作用的关键残基，这为CoTI1的抑制分子机制及抗虫研究提供了重要的理论依据。
为挖掘新型环氧化物水解酶（EH），探讨其对映归一性催化特性，以菜豆（Phaseolus vulgaris）总RNA为模板，采用RT-PCR扩增了一种菜豆EH（PvEH1）的编码基因pveh1，并将其在大肠杆菌BL21（DE3）中进行了表达。一级和三维结构分析表明，PvEH1与绿豆和苜蓿EHs的同源性分别为85.7和81.1%，其催化三联体为Asp101-His299-Asp264，属于α/β水解酶超家族。当PvEH1催化外消旋环氧苯乙烷水解的转化率达99.1%时，产物（R）-苯乙二醇的对映体纯度为33.6% e.e.p。PvEH1对（S）-和（R）-SO的区域选择性系数αS和βR分别为91.1和53.3%。PvEH1的挖掘及其对映归一性催化特性的分析不仅增加了此类植物EHs的数目，而且为其归一性催化机制的研究和区域选择性的改造奠定了基础。
植物在生长过程中会受到各种非生物胁迫的伤害，导致生长发育和产量受到严重影响，胚胎晚期丰富蛋白（late embryogenesis abundant proteins，LEA蛋白）在植物抵抗非生物胁迫过程中起着重要的保护作用。在前期的研究基础上，将受多种胁迫诱导的柠条锦鸡儿CkLEA1（GenBank登录号KC309408）基因转入野生型拟南芥，通过实时荧光定量PCR从7株T3代纯合体中筛选出3个转基因株系做进一步研究。种子萌发率实验发现，在200 mmol/L NaCl和400 mmol/L甘露醇处理下，转基因株系萌发率均高于野生型拟南芥。干旱处理2周大的幼苗后，转基因株系明显比野生型更抗旱，存活率高于野生型，并且失水率低于野生型。同时，转基因株系积累了较少的丙二醛（MDA），超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量也高于野生型。这些结果表明，柠条锦鸡儿CkLEA1基因在种子萌发阶段提高了拟南芥对盐和渗透胁迫的耐受性，并且提高了转基因拟南芥幼苗生长阶段对干旱胁迫的抵抗能力。
从假单胞菌Pseudonocardia antitumoralis HUP007基因组中克隆了一个1 041bp的酯酶基因EstP8，编码的蛋白具有377个氨基酸残基。在E.coli BL21（DE3）中实现酯酶EstP8的高效异源表达和纯化。EstP8为脂肪酶家族Ⅳ中的一员，具有HGGG保守序列。EstP8最适底物为对硝基苯酚乙酸酯（p-NPO），最适温度和pH分别为50℃和8.0。EstP8催化p-NPO水解反应的活性、Vmax和Km分别达到105.19U/mg、89.4μM/min、1.144mM。EstP8在pH7.0~8.0范围内具有良好的pH稳定性；在4℃时，酯酶相对活力为41.78%，在10~40℃内具有很好温度稳定性。EstP8对大部分金属离子有很好的耐受性，低浓度的Cu2+、Mn2+、Zn2+对该酶的活性有激活作用。辛烷、庚烷、甲苯、丙酮、DMF等有机溶剂对EstP8的活性同样具有激活作用。酯酶EstP8还可以通过水解拆分高效地制备手性（R）-1-苯基乙醇；添加有机溶剂可以很好地促进该酯酶的光学选择性和产率，在共溶剂甲苯的存在下，所制备的（R）-1-苯基乙醇的e.e.和产率可达91%和18%；在共溶剂DMSO的存在下，所制备的（S）-乙酸苏合香酯的e.e.和产率可达98%和60%。酯酶EstP8在手性生物催化等诸多工业领域有很好的应用潜力。
为了提高微藻的生物燃料生产效率及其在密闭环境中的碳氧转换效率，以两株荒漠微藻BG18-3、BE6-2和一株淡水蓝藻7924为研究对象，对其进行逆境条件培养，发现荒漠微藻BG18-3在各种逆境中表现最佳。在静态培养中，荒漠微藻BG1-3也具有明显的优势，其生物量干重达到0.26 g/L，硝态氮和磷酸盐去除率分别为36%和99%。在荒漠微藻BG18-3的通气培养中，生物干重量最高（3% CO2通气培养16天）达到2.63 g/L，生物量产率为164.0 mg/L·d，出口CO2浓度最低降到0.04%，O2净含量增加0.68%，这表明荒漠微藻BG18-3具有较高的碳氧转化效率，具有生产生物燃料的潜质。最后根据18s rDNA分析结果将荒漠微藻BG18-3鉴定为栅列藻Scenedesmus littoralis。
在农业快速发展过程中，基因工程作为改造马铃薯性状的重要手段，一直备受关注。优化马铃薯组织培养体系及外源基因转化条件是进行马铃薯转基因工作的基础。以三种熟性不同的马铃薯栽培品种（东农303、早大白、大西洋）的试管苗为试验材料，采用正交实验，对茎段和试管薯的分化体系进行筛选、优化，建立不同品种茎段的愈伤再生体系及试管薯直接分化再生体系。将以LYCB为目的基因，以NPTII为筛选标记的载体，利用农杆菌转化法，分别对三种材料试管苗的茎段及试管薯进行转基因操作，并对转化条件进行优化，以建立适合于不同品种马铃薯茎段及试管薯的遗传转化体系。以研究中得到的最佳离体再生体系及最优遗传转化体系为基础，利用PCR方法，进行阳性植株检测并统计。研究发现，在东农303、早大白、大西洋三种品种中，经由茎段愈伤组织转化，获得的阳性植株转化率分别为36%、35%、28%；经由试管薯直接分化，获得的阳性植株转化率分别为43%、45%、17%。在后期转基因操作中，东农303/早大白转化时可采用试管薯作为试验组织，大西洋则适合用茎段。
提出一种可以提高和自由控制丙丁梭菌ABE发酵丙酮浓度与丙酮/丁醇比的方法。（1）通过控制糖化酶用量、反应时间和温度调节玉米培养基初始葡萄糖浓度，使发酵进入到产溶剂期后，残留葡萄糖浓度降至接近于0 g/L的水平；（2）在葡萄糖受限的条件下，诱导丙丁梭菌合成分泌糖化酶，分解寡糖，将葡萄糖维持于低浓度，进而限制梭菌胞内糖酵解途径的碳代谢和NADH生成速度。与此同时，外添乙酸形成葡萄糖/乙酸双底物环境。在能量代谢基本不受破坏、丁醇未达到抑制浓度的条件下，适度抑制丁醇生产，有效地利用外添乙酸强化丙酮合成；（3）在外添乙酸的基础上，添加适量酿酒酵母，形成丙丁梭菌/酿酒酵母混合发酵体系，提高梭菌对高丁醇浓度的耐受能力。整个发酵体系可以将丙酮浓度和丙酮/丁醇比自由控制在5~12 g/L和0.5~1.0的水平，最大丙酮浓度和丙酮/丁醇比达到11.74 g/L和1.02，并可维持丁醇浓度于10~14 g/L的正常水平，充分满足工业ABE发酵对于丙酮和丁醇产品的不同需求。
CRISPR-Cas9[Clustered regularly interspaced short palindromic repeats（CRISPR）/CRISPR-associated （Cas）9]是近年兴起的一种高特异性和高效的基因编辑新技术，由向导RNA（single guide RNA，sgRNA）和cas9（CRISPR-associated 9）蛋白组成，引起DNA位点特异性双链断裂（double-strand breaks，DSBs），引发同源重组修复（homology-directed repair，HDR）或非同源末端连接修复（non-homologous end joining，NHEJ），达到靶基因修饰的作用。CRISPR-Cas9技术自发现以来，因其便于操作、花费较低、高特异性、可同时打靶任意数量基因等优点而被应用。近年研究显示，对于一些遗传性疾病，可通过CRISPR-Cas9精确的基因编辑破坏致病的内源基因、改正引起疾病的突变体或插入新的保护性基因进行治疗，该技术为基因治疗开启了一个新方向。主要从CRISPR-Cas9结构、作用机制及在疾病基因治疗上的应用等方面进行了综述。
规律成簇间隔短回文重复（CRISPR）及相关核酸内切酶（Cas）系统是最近发现的一种关于RNA指导核酸内切酶的基因编辑技术，这一技术的发现促进了生物学和医学研究的发展。CRISPR-Cas9系统的简便性使其广泛应用于细胞基因组编辑、动物模型的构建及疾病模型的基因治疗。现就CRISPR-Cas9系统的结构特点、作用机制及应用进行了综述。
内皮祖细胞（Endothelial Progenitor Cells，EPCs）是内皮细胞（endothelial cells，ECs）的前体细胞，即能分化为成熟ECs的祖细胞，它在血管内皮再生中发挥着重要作用。随着EPCs研究的深入，其在临床诊断、预后判断和各种缺血性疾病的治疗方面将会有广阔的应用前景。然而，关于EPCs的定义、来源、表面标记以及培养鉴定方法目前仍存在争议。
转录因子Rex是一种广泛存在于革兰氏阳性菌，能够与NADH或者NAD+直接结合响应胞内NADH/NAD+的氧化还原传感器，与靶基因的结合可调节细胞内的多种生理代谢。NAD（H）是调节细胞能量代谢的必需辅酶，显示微生物细胞内的氧化还原状态。研究发现Rex的调节活性与细胞内NADH/NAD+比率相关。需氧和厌氧菌属中Rex单体和复合物晶体结构的解析揭示了Rex、NADH/NAD+和靶基因间的作用关系及调控机制。通过比较分析了不同菌株中Rex单体和复合物的晶体蛋白结构，并揭示了NADH/NAD+对Rex调控活性的影响，进一步解析了Rex与碳和能量代谢、厌氧代谢、发酵、生物膜等之间的联系，并展望了Rex的研究和应用方向。
衣原体是引起多种人类疾病的专性胞内寄生的革兰阴性菌。接种疫苗是预防和控制衣原体感染的经济有效的途径。目前，衣原体疫苗的研究主要集中在亚单位疫苗、载体疫苗、DNA疫苗等，这些疫苗往往需要免疫佐剂来增强其免疫效果。现就佐剂在衣原体疫苗中应用的研究进展作一综述。
sRNA（非编码小RNA）通过碱基配对的方式与靶mRNA结合，抑制或激活转录过程、调节蛋白质的表达，以核酸的形式发挥其生物学功能。随着RNA深度测序（RNAseq）技术、生物信息学预测以及实验分析手段的日渐发展和完善，数以百计的sRNA被发现并得到验证。作为转录后调控因子，sRNA因在诸多生理过程中起到了关键的调节作用而得到了广泛的关注。以革兰氏阳性菌为切入点，总结了近年来sRNA的筛选、鉴定和功能研究等方面取得的进展，梳理分析了sRNA调控与毒力因子、群体感应、铁代谢和双组分系统等之间的内在联系，并展望了sRNA未来的研究方向。
细胞药物最终用于人体，必须建立相应的质量标准，进行质量控制。系统地贯彻到供者筛查、组织采集、细胞分离、培养、冻存、复苏、放行、运输、使用等全过程，确保产品的安全性、有效性和稳定性。近年来，我国逐渐改变了把细胞治疗作为第三类医疗技术管理的思路。一方面，已有第三类医疗技术取消行政审批；另一方面，又把除自体外的干细胞移植纳入药物管理，并建立了相应的质量标准和质量管理办法。
