目的: 研究RS4651对小鼠肝细胞AML12的EMT、细胞增殖以及迁移能力的影响和作用机制。方法: 以不同浓度的RS4651干预小鼠AML12细胞,通过Western blot和RT-PCR法检测RS4651各浓度组及空白对照组细胞EMT指标E-cadherin、N-cadherin、Vimentin的表达水平。RNA-sequencing确定RS4651的作用通路及互作网络的关键性节点基因。应用SMAD7-siRNA构建SMAD7敲低的AML12细胞模型,细胞分为对照组、RS(60 μmol/L)组、SMAD7-siRNA组以及SMAD7-siRNA+RS(60 μmol/L)组,应用Western blot和RT-PCR法分别检测各组细胞EMT指标。进一步应用细胞增殖MTS法和Transwell小室迁移法检测各组细胞的增殖和迁移能力,比较各组间差异。结果: RS4651呈浓度依赖性抑制AML12细胞EMT,TGF-β1信号通路中的SMAD7是RS4651发挥作用的关键性节点。敲低SMAD7后,RS4651对AML12细胞EMT、增殖和迁移的抑制作用减弱。结论: RS4651可以通过上调SMAD7抑制小鼠肝细胞EMT、增殖和迁移。
目的: 核糖体蛋白(RPs)属于多功能蛋白,能够参与调控细胞生长和响应胁迫条件。RpRPL22是一个从豆科植物刺槐中分离得到的结瘤相关基因,通过序列比对发现其与核糖体大亚基蛋白RPL22高度同源。对其如何通过调控根瘤菌侵染而在共生结瘤过程中发挥重要作用进行了较为深入的探索。方法: 利用实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)分析RpRPL22在接菌后不同时间及不同植物组织的表达变化。利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)获得目的基因cDNA全长。通过GFP报告基因进行RpRPL22亚细胞定位分析。通过Gateway BP重组技术构建RNA干扰(RNAi)重组载体,借助电转化法将重组载体转至农杆菌K599,利用农杆菌介导植物根部,接菌后观察和测量植株表型。首先从宏观水平统计观察目的基因是否对结瘤过程有影响,其次从分子水平揭示目的基因在共生结瘤过程的重要功能。结果: 不同接菌时期、不同植物组织目的基因qRT-PCR相对表达量结果显示,几乎在所有取样的接菌时间,目的基因RpRPL22在接菌根中的相对表达量都低于未接菌对照根,只有接菌后第25天除外。在成熟的根瘤中,接菌后第25天该基因的表达量也最高。洋葱表皮和毛状根亚细胞定位结果均显示在椰菜花叶病毒(CaMV)的35S启动子控制下,RpRPL22融合绿色荧光蛋白GFP的荧光信号在细胞核和细胞质有明显的表达。RNAi转化植株的表型统计观察结果,比如植株鲜重、植株的有效结瘤数目较对照组均有明显的降低;同时RNAi转化植株在根瘤菌侵染过程形成的侵染线数目和根瘤原基数目较对照均显著降低。根瘤切片实验用于观察根瘤显微超微结构,结果显示RNAi植株根瘤中固氮区的受菌侵染细胞数目与对照相比明显减少。电镜观察根瘤单个受菌侵染细胞中类菌体形态显示,RNAi根瘤中类菌体侵染细胞胞体多呈不规则形状,皱缩变形严重,环类菌体周间隙空间增大,多共生体融合,表现出细胞凋亡的迹象。对照根瘤中的受菌侵染细胞胞体多呈圆形椭圆形,胞质饱满丰富且分布均匀,细胞发育正常,表明RNAi植株根瘤发育过程明显受阻。结论: 核糖体蛋白(RP)能够参与调控豆科植物共生结瘤过程,相关同源基因RpRPL22可能在起始根瘤菌侵染植物和阻止类菌体降解过程中起重要作用。
目的: 弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)作为氨基糖苷类抗生素新霉素的主要生产菌株,其新霉素B具有抗菌活性强、抗癌、抗HIV等作用,提高新霉素B的效价具有重要意义。方法: 在满足微生物正常生长所需盐离子的条件下,通过盐增强培养的方式向培养基中添加不同种类、浓度无机盐来改变细胞壁附近的理化特性、渗透压以及培养基中的碳氮比。结果: 不同无机盐对新霉素B效价影响程度由高到低为(NH4)2SO4、NaCl、KCl、K2SO4;当添加60 mmol/L(NH4)2SO4时新霉素B的效价达到最高为15 864 U/mL,而NaCl在80 mmol/L浓度时产量最高为7 429.7 U/mL,相比未添加无机盐分别提高3.8倍和0.82倍。在含有80 mmol/L的NaCl的发酵培养基中添加不同浓度的(NH4)2SO4并定时取样检测其中氨基氮、还原糖、pH、TG、菌浓以及新霉素B效价的变化,发现60 mmol/L(NH4)2SO4浓度下氨基氮、还原糖、TG的消耗速率加快,菌体比生长速率μ最大为0.097/h,新霉素B的合成加快且产量提高为17 399 U/mL,同时菌丝呈现出聚集变短的形态且产孢提前。结论: 盐增强培养方式既可以作为一种形态学工程手段,通过改变弗氏链霉菌的微观形态来促进次级代谢产物新霉素B产量的提高,同时也可以作为培养基优化策略来提高新霉素B的产量,这为进一步提高弗氏链霉菌中次级代谢产物产量的研究奠定了基础。
目的: 转座突变技术是发现新功能基因和获得高产天然产物菌株的一种有效策略。通过理性设计和构建Tn5型转座突变系统,并将其应用于阿维链霉菌,筛选高产阿维菌素的工程菌株。方法: 在转座突变载体pUCTN转座插入片段的上游和下游分别引入链霉菌常用的强启动子kasOp*和P21,强化插入位置上游和下游基因的转录表达;在插入片段两端分别添加双向转录终止子T1和T2,有效终止插入序列两端靶基因的转录,引入强启动子和终止子的目的在于增强对转座突变株生理代谢活动的扰动。结果: 通过优化供体菌和受体菌的比例,转座效率显著提高。随机选择500株转座突变株进行发酵和阿维菌素产量测试,筛选到3株突变株的阿维菌素产量明显高于出发菌株产量的50%以上。结论: Tn5转座突变系统为研究阿维链霉菌的基因功能和生理代谢提供了有效的分子遗传工具。
目的: 利用大肠杆菌原核表达系统制备噬菌体Qβ VLPs,验证其自组装能力,纯化后免疫动物以确定其免疫原性,同时制备兔多克隆抗体验证其在哺乳动物细胞中内化能力。方法: 合成pET-28-Qβ-CP质粒,利用大肠杆菌原核表达系统制备Qβ VLPs,通过蔗糖密度梯度离心纯化VLPs,将经凝胶层析柱Sephacryl S-400纯化的Qβ VLPs用透射电镜观察颗粒形态;纯化后的Qβ VLPs加入或不加入佐剂分别免疫新西兰兔,获得血清后用Protein G纯化得到兔多克隆抗体,通过Western blot确定制备的兔多克隆抗体特异性,并利用间接免疫荧光法对Qβ VLPs的细胞内化能力进行鉴定。结果: 制备并获得纯度较高的Qβ VLPs,通过透射电镜观察到大量直径约为28 nm的颗粒;Western blot结果表明制备的兔多克隆抗体能特异性识别Qβ VLPs,且在免疫实验中加入佐剂与不加入佐剂分别免疫动物,对抗体水平的影响不显著。间接免疫荧光法结果表明Qβ VLPs在哺乳动物细胞中具有内化能力。结论: 成功制备Qβ VLPs为后续研发以噬菌体Qβ VLPs为载体的相关疫苗奠定基础。
目的: 探究通过抑制磷酸二酯酶活性促进cAMP发酵合成的工艺方法。方法: 在7 L发酵罐上进行添加氨茶碱的发酵实验,通过对发酵主要参数、关键酶活性、能量代谢水平等进行分析,针对性提出了氨茶碱与柠檬酸盐协同作用促进cAMP合成的发酵工艺。结果: 与对照相比,添加5 mg/L氨茶碱批次的cAMP产量提高25.9%,副产物腺苷浓度减少41.6%,两批次中腺苷酸环化酶和琥珀腺苷酸脱氢酶活性无显著改变,而磷酸二酯酶和5'-核苷酸酶活性明显下降。能量代谢分析结果表明,两批次的胞内ATP/AMP相比于对照批次明显降低,而AMP水平却显著上升,ATP合成水平成为限制产物积累的主要因素。氨茶碱与柠檬酸盐协同添加的cAMP发酵工艺中,cAMP产量达到4.48 g/L,比单独添加柠檬酸钠和氨茶碱分别提高22.1%和13.8%,副产物腺苷浓度仅为0.98 g/L,分别降低51.7%和25.3%。结论: 氨茶碱抑制了磷酸二酯酶和5'-核苷酸酶活性,减少cAMP分解和副产物合成,显著提高cAMP产量,然而ATP合成水平成为产物积累的限制因素。氨茶碱与柠檬酸盐协同添加工艺将抑制磷酸二酯酶活性和提高能量代谢水平相结合,进一步促进了产物发酵合成。
目的: 通过化学方法对苄非他明进行结构修饰并保留抗原决定簇,将结构改造后的产物与载体偶联合成苄非他明抗原。方法: 苄非他明经化学修饰后,增加活性基团连接上一类可用的经化学修饰的连接臂,使用碳二亚胺法与载体蛋白偶联成苄非他明人工合成抗原。该抗原通过紫外吸收光光谱扫描技术、SDS-PAGE电泳法及胶体金免疫层析法进行偶联效果和抗原活性的鉴定。结果: 苄非他明半抗原结构与载体偶联成功,该抗原具有较高的纯度和活性,与苄非他明抗体反应表现出较高的特异性。结论: 该方法合成的苄非他明抗原可用于免疫检测方法,也可作免疫原制备相关抗体。
间充质干细胞主要通过免疫调控和旁分泌在炎症性疾病的治疗中发挥功能。MSC的旁分泌效应是通过分泌可溶性因子并释放外泌体而发挥作用。外泌体将DNA、蛋白质/肽、mRNA、microRNA、脂质和细胞器等成分转移到受体细胞中直接发挥功能。MSC-Exo替代MSC为炎症性肠病的治疗提供了一种新策略。总结不同组织(骨髓、脐带和脂肪)来源的MSC- Exo用于治疗炎症性肠病的研究进展。
microRNA(miRNA)是一种分布广泛、功能多样、在物种间高度保守的非编码单链RNA。miRNA可通过与目标mRNA的3'非编码区(3'UTR)完全或不完全靶向结合来调控基因的表达,在转录水平发挥调控作用。miRNA以稳定的形式存在于各种体液中,可作为不同生理或病理状态下的生物标志物。基于前期高通量测序发现miR-148在猪初乳与常乳外泌体中差异表达,拟从免疫、肿瘤及其他生物学功能,综述miR-148相关研究进展,以期为乳汁外泌体运载miR-148发挥生物学功能的研究提供参考。
细胞核是细胞遗传与代谢的控制中心,调控细胞对外界的响应、代谢、生长和分化等细胞活动。在细菌感染宿主细胞过程中,个别细菌来源的效应蛋白能够靶向进入宿主细胞核,影响细胞核内基因的转录、RNA剪切、DNA修复以及染色质重组等生命活动,将这些能够进入细胞核的细菌效应蛋白称之为核调节蛋白。对病原菌分泌的核调节蛋白进入宿主细胞核的方式,以及不同病原菌的核调节蛋白调控宿主细胞的生命过程进行归纳总结,从而为深入探究病原细菌感染宿主细胞的致病机理提供理论基础。
细菌的荚膜多糖是生物膜的重要组成部分,在细菌的生长分裂、维持细胞壁形态、抵御外界环境以及免疫反应等方面都起到重要作用。在致病菌中,荚膜多糖常作为一种毒力因子发挥作用。在革兰氏阳性菌中,荚膜多糖的化学结构、生物合成过程及功能应用越来越受到关注。讨论了革兰氏阳性菌中部分致病菌的荚膜多糖与非致病菌表面多糖的分布位置、化学组成及其结构特异性。重点讨论三种具有代表性的革兰氏阳性致病菌及非致病菌株:肺炎链球菌(Streptococcus pneumonia)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)及乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)。综述革兰氏阳性菌中荚膜多糖生物合成的三种方式:Wzx/Wzy-依赖通路、ABC转运蛋白(ABC transporter)途径及合酶依赖途径,并举例解释了相应多糖的合成过程及相关基因。介绍了革兰氏阳性菌荚膜多糖及表面多糖的生理功能,如屏障保护功能、胞间黏附功能以及参与宿主细胞的免疫反应等。结合荚膜多糖的生物学功能,概述其当前主要研究进展,如构建高耐受工程菌疫苗研制等。结合细菌荚膜多糖的特征差异,对其在医药与工业生产领域的广阔前景提出展望和建议。
近年来,因兼具基因修饰和传统药物的双重特点,核酸药物已逐渐成为精准生物医学和疾病治疗的热点。为进一步推动我国核酸药物行业创新发展,采用定量分析和定性分析相结合的方法,对国内外核酸药物获批/授权、市场和研发情况进行分析,揭示全球ASO、siRNA、RNA aptamer及mRNA等四大类核酸药物的产业发展态势,系统梳理我国支持核酸药物创新发展的政策与措施,明确未来的技术主攻方向和应用潜力。面对国内基因治疗的迫切需求及核酸药物创制的严峻形势,研究提出推动源头创新、完善成果转移转化机制和营造良好竞争环境等对策建议。
2019年底暴发并席卷全球的新型冠状病毒肺炎疫情已经成为需要世界各国共同努力克服的全球重大卫生安全挑战。当前,中国已基本控制国内新冠肺炎疫情,并在疫情相关科学研究及公共卫生产品研发方面取得重大进展,同时加强了与“一带一路”参与国家开展国际科技合作。对中国与“一带一路”参与国家抗击新冠肺炎疫情的基础研究合作、国际科技合作项目等方面进行梳理,可以看到:中国与“一带一路”参与国家形成了领域交叉、节点多样的复杂合作网络,并主要与东南亚、中东欧和西亚各国合作密切;中国与“一带一路”参与国家的科研机构已在防控、流行病学和治疗等领域展开了大量实质研究,合作关系更偏向援助型合作。未来应加强与“一带一路”参与国家的生物技术产业合作与技术转移,发挥“一带一路”区域支点国家的示范效应等方面构建与“一带一路”参与国家更丰富、紧密、务实的科技合作关系。
