目的: 探讨PHP14在上皮-间质转化中的作用及其可能作用机制。方法: 建立了研究上皮-间质转化的细胞模型小鼠肝细胞AML-12。在AML-12中过表达PHP14,通过光学显微镜进行形态学观察,应用实时荧光定量PCR和蛋白质印迹检测AML-12上皮-间质转化中相关标志物的表达情况。通过免疫共沉淀检测PHP14与Vimentin的相互作用情况。结果: 小鼠肝细胞AML-12可作为研究上皮-间质转化的较好细胞模型。在AML-12中过表达PHP14可促进AML-12细胞的上皮-间质转化,并增强其运动能力。过表达PHP14可上调Vimentin的蛋白质水平,而对其他上皮-间质转化相关标志物表达没有影响。进一步的研究发现,PHP14可与Vimentin相互作用。结论: PHP14通过与Vimentin相互作用,稳定Vimentin的蛋白质水平,从而参与并调节上皮-间质转化。
目的: 探讨人呼吸道合胞体病毒(human respiratory syncytial virus,RSV)感染A549细胞的长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNA)表达谱的差异,更好地了解宿主与RSV之间的相互作用的可能分子机制。方法: 1 MOI RSV感染A549细胞,24h后提取RNA,利用Agilent的lncRNA表达谱芯片,筛查了RSV感染和未感染的A549细胞中的lncRNA差异表达谱,并进行实时定量PCR验证,通过GO和KEGG对差异mRNA和lncRNA进行生物信息学分析。 结果: RSV感染的A549细胞与未感染的A549细胞相比,共有1 463个lncRNA和1 552个mRNAs显著上调,有944个lncRNA和1 489个mRNAs下调,差异表达lncRNA及其预测靶基因主要富集于免疫应答过程。通过定量PCR证实所选lncRNA的表达谱结果。结论: RSV感染A549细胞后,lncRNA表达谱发生明显变化,对深入研究lncRNA如何参与RSV与宿主之间的相互作用奠定了基础。
狂犬病作为一种急性人畜共患疾病,其致死率接近100%。而湖北省作为我国中部狂犬病高发地之一,开展该省狂犬病的流行病学调查不仅有助于了解我国当前面临的狂犬病疫情风险,还能为当地及全国狂犬病防控工作提供有效的参考意见。首先运用描述性分析发现湖北省狂犬病发病人数随时间呈下降趋势,而狂犬病暴露人数则呈上升趋势,且近年来中西部地区狂犬病发病人数较东部地区略为突出,而男性狂犬病发病人数明显多于女性,且中老年群体感染人数多。同时,利用时间序列方法对狂犬病发病与暴露人数的时间序列数据予以分析,证实二者存在季节周期性且具有一定互相关性。研究所构建的风险模型预测未来三年狂犬病发病人数呈稳定趋势,但狂犬病暴露人数却会增加。然后,通过面板回归与差异显著性分析,发现湖北省的狂犬病年发病人数受到人口、GDP、气温和降水的综合影响,且不同海拔和坡度地区的狂犬病发病人数具有显著性差异。最后,讨论了研究存在的局限性以及未来的研究方向。
目的: 对大肠杆菌Escherichia coli植酸酶基因进行定向进化,获得热稳定性提高的植酸酶突变体。方法: 利用易错PCR技术和96微孔板高通量筛选方法获得突变体基因,并对突变酶进行异源表达、纯化及性质研究。结果: 通过筛选获得3株热稳定性明显提高的植酸酶突变体APPA1、APPA2、APPA3。酶学性质分析结果表明,3个突变体分子量均约为55kDa,最适pH均为4.5,与野生型无明显差别,热稳定性较野生型均有显著提高,其中突变体APPA3的最适温度为65℃,较野生酶提高5℃,在90℃处理10min后保留50%的酶活。酶的三维结构模拟显示,5个突变位点在植酸酶整体结构上均引入新氢键。结论: 通过定向进化获得热稳定性提高的大肠杆菌Escherichia coli植酸酶突变体,对植酸酶的工业应用和研究植酸酶结构与功能关系具有重要意义。
利福霉素SV毒性低、疗效高、抗菌谱广,主要由地中海拟无枝酸菌发酵生产,其发酵过程属于耗氧发酵,供氧直接影响产物形成。为减少发酵过程氧限制影响,进一步提高利福霉素发酵产量,通过构建定向氧限制模型,将常温常压等离子体诱变和无水亚硫酸钠氧限制筛选模型相结合,建立了利福霉素生产菌株24孔板快速培养的高通量筛选方法,高效选育出能够耐受低氧环境的利福霉素SV高产菌株NSMXG-M126,发酵代谢状态参数变化显示,该高产菌株具有更好的氧亲和力。同样的供氧条件下,与对照相比表现出较快的菌体生长速率和利福霉素SV的快速合成能力。在低供氧情况下发酵单位达到7 839mg/L,较出发菌株提高48%,表明耐受低氧的突变菌株具有更高的利福霉素SV生产效率。
背景:螺旋链霉菌(Streptomyces spiramyceticus)为国内螺旋霉素(spiramycin,SPM)的生产菌,但目前工业生产中螺旋链霉菌利用遗传操作进行基因改造还没有成功报道。目的:建立螺旋链霉菌遗传操作系统,利用遗传改造的方法改变SPM的组分比例,降低SPM的分离成本。方法:以大肠杆菌(Escherichia coli ET12567/pUZ8002)为供体,螺旋链霉菌为受体进行接合转移实验,建立螺旋链霉菌接合转移的遗传操作系统,并对影响接合转移效率的培养基种类、抗生素覆盖时间、供受体比例等条件进行优化。结果:螺旋链霉菌不适合利用孢子进行接合转移,利用菌体进行接合转移时ISP4培养基为接合转移的最适培养基,供受体比例为103∶1得到的接合子数量最多,接合转移效率为1.93×10-4,SPM中三种组分百分含量变化显著。结论：实验首次建立了螺旋链霉菌接合转移的方法,利用菌体进行接合转移操作,简化了实验操作过程,并且利用CRISRP/Cas9基因编辑系统成功阻断3-O-酰基转移酶基因,并在该位置导入φC31整合位点attB,为后续螺旋链霉菌的基因改造奠定了基础。
地衣芽孢杆菌2709由于易于培养、GRAS状态和完善的蛋白质分泌能力,是已经投入工业生产碱性蛋白酶的菌株。为改善该菌株的发酵生产性能,提高菌体对培养基成分的利用和碱性蛋白酶产量,对菌株的胞外分泌酶系进行完善。利用同源重组机制,在基因组复制起始位点附近引入了来源于短小芽孢杆菌的木聚糖酶基因xynA和在复制起始位点中心对称的位置引入耶氏解脂酵母来源的脂肪酶基因lipY2。整合菌株在摇瓶发酵44h时,木聚糖酶、脂肪酶酶活力分别达(58±2.07)U/mL和(207±10.62)U/mL,其分泌表达促进了地衣芽孢杆菌对发酵培养基的分解与利用,提高了培养基中还原糖、上清总氮的含量和沉淀中含氮化合物的分解;细菌生物量较地衣芽孢杆菌原始菌株提高了11.76%,同时碱性蛋白酶的发酵周期较原始菌提前了4h,碱性蛋白酶产量提高了14.41%。地衣芽孢杆菌2709分泌酶系的丰富和发酵性能的改善为在饲料行业中作为微生物制剂的地衣芽孢杆菌提供了改造的方法。
目的:通过对疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus) 脂肪酶的理性设计,获得高酶活与耐高温的脂肪酶品种,为脂肪酶在饲料、油脂加工和生物柴油等领域的应用奠定基础。方法:对脂肪酶典型结构域lid和loop区域的系统发育分析,找到候选的位点,理性设计并通过实验验证,获得脂肪酶活性和耐高温特性显著提高的脂肪酶重组子,并构建多拷贝载体,完成50L发酵罐中进行产酶能力评价。结果:经过设计的脂肪酶高温稳定性显著提升。其在80℃下放置12h后仍保留78.94%的酶活。脂肪酶重组子在50L发酵罐中发酵诱导168h,其上清液酶活达到29 000U/mL。结论:成功设计并获得了一种新型的高活性、耐高温的脂肪酶品种TLL,并实现了高效表达,为其产业化和工业应用奠定了基础。
表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)技术由于其灵敏度高、检测速度快、高特异性和无损等优点,在病原菌检测领域受到了广泛的关注。主要总结了近年来基于纳米信号标签的SERS方法在检测病原菌领域中的研究进展,并介绍了多功能SERS检测平台的构建及在病原菌检测中的应用。最后,对SERS这一技术作为实时、高效和可靠的病原菌检测工具的未来发展进行了展望。
从纳米抗体的研究进展,双特异性纳米抗体在感染类疾病、肿瘤以及免疫系统疾病治疗领域的研究成果、研究热点及发展前景等方面综述了双特异性纳米抗体的研究进展并分析了未来可能的发展方向。首先比较了纳米抗体与全长单克隆抗体之间的差异并阐述了双特异性纳米抗体具备的独特优势;继而概括了双特异性纳米抗体的发展历程,并对新冠病毒的中和性抗体、CAR-T细胞治疗和免疫检查点治疗抗体等研究热点进行了深入分析;最后对双特异性纳米抗体的应用前景进行分析,指出双特异性纳米抗体能够克服目前全长抗体治疗过程中存在的缺陷,成为一种极具发展潜力的抗体形式。
Rett综合征(RTT)是一种由X连锁的甲基CpG结合蛋白2(Mecp2)基因突变引起的神经系统疾病,突变致病的具体调节机制尚不清楚。对RTT的研究大多聚焦在中枢神经系统,越来越多的研究显示Mecp2在各种代谢系统中也发挥着重要作用。回顾了RTT发展历史、Mecp2的发现及主要作用,并综述了MeCP2在脂质代谢、线粒体代谢和细胞自噬等方面的研究进展。总体而言,Mecp2突变会影响患者体内胆固醇和脂肪代谢,最终导致体型肥胖和肝功能障碍,线粒体形态和功能发生变化,细胞自噬过程发生紊乱,而以上代谢发生紊乱会导致RTT患者的生活质量严重下降。这些发现为进一步理解RTT发生机制、探寻可能的治疗靶点提供了一定的理论依据。
类风湿关节炎(RA)是全世界难治性自身免疫疾病,其治疗药物虽不断发展,但病灶药物浓度达不到有效水平导致药物疗效不理想或存在各种毒副反应,因此,基于新技术、新方法研究开发针对RA的安全、高效新型制剂是必要的。研究表明,纳米技术的运用可提高药物生物利用度,经皮给药可改善口服和注射带来的毒副作用。对近年来基于经皮给药系统治疗RA利用的纳米载体进行综述,并阐述在RA病理特征中运用到的靶向策略,思考透皮制剂的改进方法,探讨新型纳米制剂研究现状及存在的问题,从而为制备新型透皮纳米制剂提供参考。
DNA作为生物大分子既可以引导生物发育和生命机能活动,也可以被用作构筑纳米生物材料。DNA水凝胶可以制备成兼具DNA生物功能和水凝胶特质,应用于环境样品的分析检测。依据制备DNA水凝胶长链的方法,对比分析了聚合酶链反应、杂交链式反应、滚环扩增技术的制备,物理水凝胶和化学水凝胶的合成过程和改性方法技术特点;并结合环境样品浓度检测的变性响应特点,分析了荧光、比色、电化学法分析检测的技术要点和检测性能,与大型仪器分析方法相比该方法具有检出限低、检出范围广、检测时间快、测样成本偏低等特点,是一种方便快捷、应用前景广泛的方法;最后对其检出性能和经济性进行评估,并对其应用前景进行总结和展望。
核酸等温扩增技术是一种在恒温体系内对核酸进行高效扩增的分子扩增技术,它能够在短时间内实现目的基因的指数增长。微流控芯片(microfluidic chip)技术是把研究样品制备、核酸富集、纯化和检测等多个操作步骤集成到一块“微型化”的芯片上,经自动化处理,得出实验结果,即“样品进,结果出”。将核酸等温扩增技术与微流控芯片相结合,不仅可以实现核酸快速扩增,还可以降低对实验器材的依赖。在床边即时诊断、病原体快速筛查中具有广阔的应用前景。综合国内外相关研究报道,综述了各种等温扩增技术原理,以及基于微流控芯片的核酸等温扩增技术应用,展望了集成化微流控芯片的发展趋势和应用前景。
凝血因子VII是一种维生素K依赖型的单链糖蛋白,在凝血过程中发挥着极其重要的作用,在临床上有广泛的应用,可用于伴有抑制物的血友病、先天性FVII缺乏症、血小板无力症及外科手术或严重外伤导致的创伤出血等止血用途。基因重组技术提供了能够大规模制备人凝血因子VII的有效途径,近年来已尝试并建立了多种人凝血因子VII的重组表达系统。对重组人凝血因子VII蛋白在酵母细胞、哺乳动物细胞、转基因动物这三类表达系统中的发展和应用概况进行了综述,介绍了不同表达系统的特点并比较了FVII在不同哺乳动物细胞系中蛋白质翻译后修饰的差别,为重组人凝血因子VII在重组表达系统上的进一步开发提供参考。
以大肠杆菌为代表的原核表达蛋白系统具有操作简单、周期短、成本低、表达量高等优点而成为获得外源表达蛋白的首选方案。但外源蛋白在原核宿主中往往以无生物活性的包涵体形式存在,这限制了原核表达系统的广泛应用。随着对蛋白折叠动力学、参与蛋白折叠的酶和分子伴侣等认识的不断深入,科学家们通过诱导条件优化、宿主细胞改造以及使用融合标签等手段,在促进原核表达蛋白可溶性方面取得了较大的进展。就这些研究进展进行综述,旨在为设计和获得原核可溶表达蛋白的实验方案提供参考。
随着新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引发的全球疫情不断加剧,新型冠状病毒体外诊断技术与产品的研发成为全球生物医药领域关注的重点,体外诊断技术与产品的研发创新对于提升新发突发传染病的防控能力有着重要的意义。对2019年12月至2020年12月期间国内外新型冠状病毒体外诊断技术与产品的研发现状与发展趋势进行了综述,即包括聚合酶链反应技术、核酸等温扩增技术、免疫层析技术、化学发光免疫分析技术等传统分子诊断技术与免疫诊断技术,也包括CRISPR技术、生物传感器技术、纳米技术等新兴技术在新型冠状病毒检测中的应用,以期为新发突发传染病体外诊断技术的研发与政府的科技决策提供参考。
近年来,反义寡核苷酸药物、siRNA药物的相继获批上市,标志着 RNA疗法已逐渐从研究走向了产业化应用。目前RNA疗法已可应用于罕见病、肿瘤、感染性疾病等多种疾病的治疗。我国在RNA疗法产业上已有一定基础,但与国际相比,从事RNA疗法研发机构较少,研发管线单薄且缺乏核心技术,研发动力不足。对国内外RNA疗法领域产业发展态势进行梳理,分析我国RNA疗法的发展现状,提出发展对策建议。
