目的：克隆人PLCE1基因，构建PLCE1 rs2274223和rs3765524 GT（PLCE1 Minor）和AC（PLCE1 Major）单体型真核表达重组载体，研究PLCE1基因多态性及单体型与基因表达的相关性。方法：利用重叠延伸PCR、In-Fusion技术构建PLCE1真核表达载体；基于同源重组的双点突变技术改造目的基因；利用基因转染、实时定量PCR和蛋白印迹等技术实现PLCE1表达载体在真核细胞中的过表达及表达水平的鉴定。结果：成功扩增并获得了全长6 927bp的人PLCE1 cDNA并经过DNA测序证实，与NCBI数据库PLCE1参考序列（NM_016341）比较，发现编码区3 554~3 572bp处存在18bp连续碱基插入，其余序列基本匹配。成功构建了PLCE1 Minor和PLCE1 Major两种单体型重组真核表达载体，转染细胞揭示PLCE1 Minor型的mRNA转录和蛋白质表达水平均高于Major型。结论：发现了一种新的PLCE1 mRNA转录本，成功构建了2种单体型真核表达载体；发现PLCE1 rs2274223G-rs3765524T单体型能够促进自身mRNA和蛋白质表达，为进一步揭示PLCE1 SNPs与癌症易感性的关系奠定了基础。
目的：探究miR-146a/b在Hep3B的表达及其上游调控机制和下游靶标蛋白。方法：MTT法检测人正常肝细胞株LO2和人肝癌细胞株HepG2、Hep3B的增殖活性。分别提取3个细胞的总RNA和蛋白，应用RT-qPCR和蛋白印记法分别检测细胞株中miR-146a/b的表达和细胞外调节激酶1/2（ERK）、磷酸化ERK 1/2（p-ERK1/2）、磷酸化蛋白激酶B（p-AKT）、NF-κB抑制蛋白α亚基（IκBα）、白介素1受体关联激酶1（IRAK1）、肿瘤坏死因子受体相关蛋白6（TRAF6）的蛋白水平。用抑制剂分别抑制Hep3B细胞PI3K、AKT、ERK、NF-κB信号分子的活性并检测miR-146a/b的表达水平及IRAK1、TRAF6的蛋白水平。结果Hep3B细胞增殖活力和miR-146a/b表达水平显著高于LO2和HepG2（P<0.01）。蛋白印记结果显示，以LO2为对照组，Hep3B细胞的p-ERK1、ERK1、p-AKT、IκB的蛋白水平明显升高，分别为LO2的10.87、24.68、6.67和1.92倍；IRAK1、TRAF6的蛋白水平明显降低，分别为LO2的0.23和0.003倍。与LO2细胞相比，HepG2细胞的IκB和IRAK1蛋白表达明显升高，分别为LO2的4.46和2.69倍。抑制Hep3B细胞的PI3K和AKT活性12 h和24 h，miR-146a和miR-146b的表达水平显著降低（P<0.05）；抑制ERK和NF-κB的活性12 h和24 h，miR-146a/b的表达水平没有显著变化。抑制PI3K、AKT、ERK、NF-κB信号通路活性均可上调TRAF6和下调IRAK1的蛋白表达水平。结论：在恶化程度较高的Hep3B细胞中，PI3K/AKT可通过上调miR-146a/b的表达进而下调TRAF6的蛋白水平，这一机制为肝肿瘤发生发展的机理研究提供了重要线索。
将合成的人胰高血糖素样肽-1类似物基因插入到原核表达质粒pGEX-4T-3中，构建成rhGLP-1类似物与谷胱甘肽巯基转移酶（glutathione-S-transferases，GST）的融合表达载体pGEX-rhGLP-1类似物，转化大肠杆菌BL21（DE3）获得重组菌株。IPTG诱导表达的菌体经高压均质机破碎后，离心收集包涵体，经尿素变性、Glutathione-Sepharose 4B亲和层析、肠激酶酶切、SP-Sepharose FF层析和反相层析RP-C18脱盐后冻干，得到纯度大于96%的rhGLP-1类似物，经质谱测定，分子量与理论值一致。生物学活性分析表明，rhGLP-1类似物具有促进表达有GLP-1受体的HEK293细胞cAMP增加的活性。
目的：获得鲫鱼B细胞活化因子（BAFF）基因的全长序列，并构建鲫鱼B细胞活化因子（BAFF）基因的可溶性表达体系，研究其蛋白表达产物对鲫鱼B淋巴细胞的作用。方法：通过RT-PCR技术克隆鲫鱼BAFF（简称CaBAFF）的全长cDNA序列，并利用RACE技术快速扩增cDNA末端，将CaBAFF的可溶性片段（简称CasBAFF）与表达载体sumo连接，并在大肠杆菌BL21中高效表达和纯化，Western bloting对产物Nus-His-CasBAFF蛋白进行鉴定。激光扫描共聚焦显微镜分析表明，Nus-His-CasBAFF蛋白可以与鲫鱼B淋巴细胞结合。体外，通过MTT检测纯化的Nus-His-CasBAFF蛋白能否促进鲫鱼B淋巴细胞的存活。结果：成功克隆鲫鱼BAFF基因，构建了重组表达载体，获得可溶性Nus-His-CasBAFF蛋白。体外实验证明，可溶性Nus-His-CasBAFF蛋白能够促进鲫鱼B淋巴细胞的存活。结论：可溶性Nus-His-CasBAFF蛋白能够促进鲫鱼B淋巴细胞的存活/增值，为鲫鱼免疫系统的研究奠定了基础。
10-羟基-2-癸烯酸（10-HDA）是蜂王浆中的主要脂肪酸成分，具有抗菌、抗癌、延缓衰老等多种生理活性，但目前关于10-HDA生物合成的分子机制还不清楚。通过克隆蜜蜂NADPH-细胞色素P450还原酶（EC 1.6.2.4，NADPH-cytochrome P450 reductase，CPR），在大肠杆菌中异源表达，并对其酶学特性进行分析。结果表明重组菌经IPTG诱导后表达蛋白的分子量与预期一致，为86.29 kDa，Ni-NTA亲和纯化后测得其比活性为77.33（EU of CPR）/μg。酶学性质分析结果表明蜜蜂CPR酶最适温度与pH分别为40℃和8.0，并对一些金属离子及有机溶剂具有不同程度的耐受性。其对底物细胞色素C的动力学参数Km和kcat分别为76 μM和268/min。以上研究为探究CPR在10-HDA生物合成途径中的功能奠定理论基础。
为改良米曲霉（Aspergillus oryzae）糖苷水解酶11家族木聚糖酶AoXyn11A的耐热性，将其Tyr13（Y13）置换为Phe（F）。基于AoXyn11A与同一家族7种耐热木聚糖酶一级结构的多序列同源比对及其三维结构的同源建模和分子动力学模拟，设计了一种突变酶AoXyn11AY13F；以重组质粒pPIC9K-Aoxyn11A为模板，采用PCR技术将AoXyn11A基因（Aoxyn11A）中编码Y13的密码子TAC突变为F的TTC，构建了一种突变酶基因（Aoxyn11AY13F）；分别将Aoxyn11A和Aoxyn11AY13F在毕赤酵母（Pichia pastoris）GS115中实施了表达，并对重组表达产物AoXyn11A和AoXyn11AY13F的耐热性进行了分析。结果表明：突变酶的最适温度Topt由突变前的50℃提高到55℃；AoXyn11AY13F在50℃的半衰期t1/250为95 min，较AoXyn11A（t1/250=6 min）延长了约15倍。由此经Y13F定点突变显著改良了野生型木聚糖酶的耐热性。
腈水合酶由α亚基和β亚基组成，活化元件对其功能表达至关重要，研究腈水合酶基因簇中各元件的表达比例对酶重组表达的影响具有重要意义。以来源于Klebsiella oxytoca KCTC 1686的腈水合酶（NHaseK）为研究对象，构建了多种表达策略，以期实现α亚基、β亚基和活化元件17k差异表达。利用pETDuet-1质粒具有双T7启动子的特点，将上述基因以八种不同的组合方式分别插入于两个启动子之后。当将三段基因同时插入于第一个启动子之后时，亚基表达量均衡，比活力为0.78 U/mg蛋白，是亚基表达量比例为5：3时的124%。在此基础上，在第二个启动子之后插入活化元件基因，活化元件表达水平提升2倍，比活提升5%，为0.82 U/mg蛋白。当将α亚基和β亚基插入于不同启动子之后时，酶活仅为对照组的10%，说明NHaseK的亚基必须同时转录才可形成成熟蛋白。进一步考察质粒拷贝数对大肠杆菌表达NHaseK的影响，确定15~20的质粒拷贝数足够实现NHaseK的功能表达。结果表明，亚基的均衡表达以及活化元件的充分表达对NHaseK的重组表达具有积极作用。
啤酒风味是保证啤酒品质的关键因素之一。运用代谢组学的方法，分析工业啤酒发酵过程中酵母胞内代谢物和啤酒风味物质的对应关系，从代谢水平上研究风味物质形成过程中的关键影响因素。在啤酒发酵过程中，同时检测风味物质的含量变化和酵母胞内代谢物的变化，对得到海量的、多维的代谢数据采用主成分分析（PCA）和偏最小二乘分析（PLS）的多元统计分析方法进行处理。由PCA分析结果可知：磷酸、海藻糖、琥珀酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸对主成分贡献比较大，说明这些代谢物在不同发酵阶段含量变化显著。由PLS分析结果可知：对啤酒风味影响最大的物质主要为氨基酸，包括丝氨酸、缬氨酸、苏氨酸、赖氨酸、丙氨酸、亮氨酸和天冬酰胺等，这为啤酒中风味物质的调控提供了一定的理论指导。
利用来源南海深海的微生物酯酶EST12-7不对称水解反应拆分制备（R）-2-氯丙酸乙酯。并探寻了温度、pH、底物浓度、有机溶剂和反应时间等因素对酯酶EST12-7催化制备（R）-2-氯丙酸乙酯的影响。结果表明，深海微生物酯酶EST12-7催化制备（R）-2-氯丙酸乙酯的最佳反应条件为：13.8 μg/ml酯酶EST12-7，50 mmol/L（±）-2-氯丙酸乙酯，2%正癸醇，pH8.5，30℃，0.05mol/L Tris-HCl，反应60 min。在最佳反应条件下，（±）-2-氯丙酸乙酯的转化率可达49%，所制备的（R）-2-氯丙酸乙酯的光学纯度为98%。通过对酯酶EST12-7拆分制备（R）-2-氯丙酸甲酯和（R）-2-氯丙酸乙酯进行比较，2-氯丙酸酯中的链长对酯酶EST12-7拆分反应有极大的影响。
目的：制备基因重组埃博拉病毒样颗粒，为疫苗研究及埃博拉病毒特异抗原、抗体检测提供基础。方法：根据埃博拉病毒扎伊尔株的GP和VP40蛋白氨基酸序列，以哺乳动物细胞基因表达密码子偏好性进行基因优化设计；化学合成GP和VP40基因片段并分别构建于表达质粒pcDNA3.1或同时构建到具有双表达单元的质粒pBudCE4.1；重组质粒经lipofectamine2000转染293FT细胞；以Western blot检测重组蛋白GP和VP40的表达；通过电镜观察病毒样颗粒。结果：构建的重组质粒经酶切鉴定及测序分析证实构建成功；Western blot结果显示，共转染分别表达GP和VP40的两个质粒或转染共表达两个蛋白的质粒都发现GP特异反应条带产生，且大小与预期相符，此外，转染共表达质粒产生的GP蛋白表达明显强于两个质粒共转染，并同时可检测到VP40的表达；电镜观察到典型的丝状的埃博拉病毒样颗粒。结论：在293FT细胞中基因优化的埃博拉病毒GP和VP40可有效表达并装配为病毒样颗粒，为进一步研究奠定了基础。
就维生素C微生物一步发酵方法进行了探索，构建了酮古龙酸杆菌、氧化葡萄糖酸杆菌和芽孢杆菌三菌混菌一步发酵的方法。研究发现，植物内生芽孢杆菌可以与酮古龙酸杆菌配合，促进酮古龙酸杆菌生长和产酸。在有山梨醇存在的条件下酮古龙酸杆菌及其伴生菌能够快速地生长增殖，植物内生芽孢杆菌在发酵的10h中不断消耗山梨醇。5L的发酵罐中，酮古龙酸杆菌、氧化葡萄糖酸杆菌和植物内生芽孢杆菌三菌混菌一步发酵在恒定的30℃温度，600r/min搅拌速度和1.5vvm通气条件下，补料发酵过程中醇酸质量转化率达到了81.89%，在分批发酵过程中，醇酸质量转化率达到了87.90%，进一步优化了维生素C生产工艺。
利用酶固定化技术，以甘油激酶（GK）、甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）为反应酶，研究GK、GPO的固定化方法及固定化模式，制备甘油酶膜、甘油酶电极，并利用其测定甘油含量。结果表明，GK、GPO按1：1比例固定化时，酶电极电流信号最高；最高效固定模式为：GK固定于核微孔膜，共价偶联GPO固定于Biodyne膜，形成共价双酶膜，进而组装为甘油酶电极。性能研究表明，甘油酶电极最适pH值为7.0，最佳温度为28~32℃；最佳实验条件下，线性范围为0.05~9.00 g/L；回收率为98.4%~102.4%，稳定性高，相对标准偏差（RSD）<5%；测定结果与高效液相色谱法、高碘酸氧化法比较，无明显差异（P>0.05），且该方法操作简单，专一性强，检测快速，适于实际生产中甘油的实时定量及监控。
快速得到目标代谢路径相关基因的大量组合以及实现组合库的高效筛选，是合成生物学领域中一个重要的研究内容。建立了三质粒共转化酵母菌株组合筛选方法并以XR-XDH木糖代谢路径在酿酒酵母中的应用为例进行阐释。首先利用Yeast Golden Gate连接法在三种不同表达载体上构建不同启动子控制下的XR、XDH、XK单个基因的表达盒，然后直接用三质粒共转化系统构建100种不同组合的重组酵母。经过木糖平板初筛筛选出16个能利用木糖的组合，将这16个组合对应的三基因表达模块组装至同一表达载体后转化底盘菌株，再通过限氧发酵进行复筛，最终筛选出木糖代谢能力、木糖醇和乙醇生成速率最优菌株Sc-LQH35（TDH3p-XR-ACS2t-FBA1p-XDH-ENO2t-PDC1p-XK-ASC1t），在培养基中含有20 g/L木糖的条件下，其木糖醇产量为7.14 g/L，乙醇产量为5.92 g/L，而菌株Sc-LQH39（TDH3p-XR-ACS2t-FBA1p-XDH-ENO2t-ZEO1p-XK-ASC1t）则表现出较强的木糖醇生产能力，特别在限氧发酵时，其木糖醇得率可高达0.71 g/g。三质粒共转化组合筛选方法实现了木糖利用菌株的灵活构建和快速筛选，并成功得到具有优良木糖利用性能的酿酒酵母菌株，表明其在重组菌株的构建和筛选工作中有一定的应用价值。
近年来，可编程核酸酶介导的基因编辑技术迅猛发展。CRISPR/Cas9技术源于细菌和古生菌的适应性免疫系统，主要由Cas9内切酶和向导RNA（guide RNA，gRNA）组成。Cas9内切酶在gRNA的指导下造成DNA的双链断裂，从而使研究人员能够精准高效地操纵特定基因组位点。同时，该系统可以揭示基因在疾病进程中所扮演的未知角色，在临床治疗中有应用潜能。现总结了CRISPR/Cas9技术在疾病模型构建与基因修复领域应用的研究进展。
细胞色素P450（cytochrome P450，CYP450）在人体药物代谢过程中起着非常重要的作用并参与代谢80%以上的临床药物。由于CYP450在不同种族和不同人群中存在基因多态性，从而造成药物反应的个体差异，一度成为药物基因组学研究的热点。通过查阅国外相关文献，综述了近年来关于CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6和CYP3A4五种主要的药物代谢酶的基因多态性和药物代谢的研究进展，为临床指导个体化用药、避免药物不良反应和新药研发提供科学参考依据。
通过转基因技术改良植物品质近几年已成为热点研究问题，基因工程不断发展，单基因转化技术已不能满足人们对植物改良的需要。更多的研究者投身于参与某个代谢途径的多个基因在植物体中共同表达的研究，通过多基因调控来获得更好的植物性状。基因的协调表达有四种研究思路，在此基础上多基因转化方法可概述为传统转化法、改进后的共转化法，及新兴的基因融合方法，综合分析每种方法在植物代谢调控中的优缺点与应用，并探讨多基因整合的不稳定及相互作用问题。
近年来，细胞药物在基础研究领域的成果促进了临床应用。现在细胞药物治疗的疾病种类很多，包括神经系统疾病、自身免疫系统疾病、心血管系统疾病、血液系统疾病、消化系统疾病、下肢缺血、整形美容、抗衰老及抗肿瘤等，涉及的细胞主要有各种干细胞、软骨细胞、肝细胞、DC及CIK细胞等。国内外越来越多的机构和组织开展了细胞治疗的临床研究及应用。
