生物技术


论著

  • 人Smurf1基因真核表达质粒的构建和表达

    李莎莎;贺虹;崔冠一;欧丽娜;邓博;王梅林;

    [目的]构建人Smurf1基因的真核表达载体并检测其表达和细胞亚定位。[方法]PCR法从人胚肾细胞HEK-293T中扩增Smurf1基因的ORF序列,将其插入到带Flag标签的p CMV5真核表达载体,插入位点为限制性内切酶SalⅠ和XbaⅠ之间。酶切并测序鉴定该质粒的正确性。将成功构建的质粒Flag-Smurf1转染HEK-293T细胞和Hela细胞,Western Blotting检测Smurf1蛋白的表达情况;转染Mv. 1. Lu细胞,免疫荧光检测Smurf1蛋白在细胞中的亚定位。[结果]成功扩增出Smurf1基因的ORF序列;连入p CMV5中获得了质粒Flag-Smurf1;酶切鉴定得到2. 2 kb大小的片段,测序结果显示连入的是Smurf1基因的c DNA序列正确。Western Blotting结果显示该质粒可在HEK-293T细胞和Hela细胞中表达,表达大小约为80 k Da,符合预期。免疫荧光实验结果显示过表达的Smurf1主要定位在细胞膜上。[结论]成功构建了带Flag标签的人Smurf1基因的真核表达质粒,该质粒可在细胞中顺利表达。

    2019年03期 v.29;No.172 205-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 205K]
  • 软枣猕猴桃ICE1基因克隆与生物信息学分析

    张庆田;范书田;李昌禹;艾军;秦红艳;

    [目的]为研究软枣猕猴桃ICE1基因的生物学功能及抗寒分子机制奠定基础。[方法]以4℃低温处理24 h的软枣猕猴桃(Actinidia arguta Planch) c DNA为模板,通过反转录PCR技术克隆ICE1基因。[结果]该基因c DNA长1524 bp,可编码507个氨基酸。生物信息学分析显示ICE1基因是编码MYC2型的b HLH转录因子,编码蛋白是定位于细胞核的非跨膜亲水蛋白。推导的氨基酸序列与中华猕猴桃(Actinidia chinensis var. chinensis)和山葡萄(Vitis amurensis) ICE1存在着较高的同源性。[结论]成功克隆到软枣猕猴桃抗寒转录因子命名为AaICE1。

    2019年03期 v.29;No.172 210-214+230页 [查看摘要][在线阅读][下载 782K]
  • 金黄色葡萄球菌ymdB基因的克隆表达及生物信息学分析

    夏佳音;陈新江;李文通;吴佳艳;羊晓敏;

    [目的]克隆、表达金黄色葡萄球菌ymd B基因,并对其编码产物进行生物信息学分析。[方法]以金黄色葡萄球菌ATCC 25923菌株的基因组DNA为模板,用聚合酶链式反应扩增ymd B基因,将扩增基因酶切后与表达载体pET-32a(+)连接,构建重组质粒并转化大肠杆菌TG1,增菌培养后提取质粒,经PCR、基因测序鉴定后,再转化大肠杆菌BL21(DE3),对转化菌株进行诱导后,进行10%SDS-PAGE分析。使用Protparam、PSORT、CDD、Signal P 4. 1、TMpred、Net Phos 3. 1 Server、PSIPRED、SWISS-MODEL等软件,分析YmdB蛋白的氨基酸数目、相对分子质量、理论等电点、带电荷氨基酸总数、半衰期、稳定性、疏水性、亚细胞定位、保守结构域、信号肽、跨膜区、磷酸化位点、二级结构、三维结构等。[结果]构建了表达载体pET-32a(+)-ymd B,在37℃经异丙基-β-D硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后获得表达。YmdB蛋白由266个氨基酸组成,相对分子质量为30134. 53Da,等电点为6. 23,正电荷氨基酸总数为33个,负电荷氨基酸总数为35个,在大肠杆菌内的半衰期为10 h以上,是稳定的亲水蛋白质,定位于细胞质中,与YmdB蛋白家族具有相似的保守结构域,没有信号肽,有一个跨膜区和14个磷酸化位点,二级结构中ɑ螺旋、β折叠和无规则卷曲分别占42. 11%、9. 40%、48. 49%,三维空间结构与二级结构预测结果大致相同。[结论]成功克隆、表达了金黄色葡萄球菌ymdB基因,并对YmdB蛋白进行了生物信息学分析,为深入研究该蛋白的分子作用机理打下一定基础。

    2019年03期 v.29;No.172 215-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
  • 大肠杆菌整合宿主因子的表达与纯化

    梁小珍;余艳红;

    [目的]构建大肠杆菌整合宿主因子两亚基的共表达载体并对其表达纯化条件进行探索。[方法]PCR扩增himA和hip基因,重叠PCR连接起来后利用重组酶连接到表达载体p ET-duet1中,筛选阳性重组子,转化Rosetta(DE3)表达菌,调整诱导时IPTG的浓度及诱导时间,确定最佳诱导条件,最后通过himA基因C端的6×His标签与镍的结合,进行蛋白纯化。[结果]成功扩增himA和hip基因;重组表达载体p ET-duet-himAhip经PCR和DNA测序鉴定构建成功; SDS-PAGE检测到大小约为11. 1 k Da和10. 7 k Da的目的蛋白,IHF的表达成功; 37℃,A_(600)=0. 6~0. 8时,在IPTG终浓度分别为0. 2 mmol/L、0. 5 mmol/L条件下诱导2 h、4 h,目的蛋白的表达量没有明显区别。[结论]成功构建IHF两个亚基的共表达载体,在37℃诱导条件下简单快速得到等比例的可溶性IHF-α和IHF-β,为后续研究奠定基础。

    2019年03期 v.29;No.172 220-223+239页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K]
  • 水稻细胞质雄性不育相关基因orf290功能域的初步研究

    姜慧;杨梦醒;陈为;刘学群;王春台;谭艳平;

    [目的]探讨线粒体基因orf290主要功能结构域与水稻配子体细胞质雄性不育的关系。[方法]利用生物信息学方法,分析ORF290功能结构域,构建其不同功能结构域的表达载体,完成遗传转化,采用碘-碘化钾染色法观察阳性植株的花粉育性及小穗育性,统计分析ORF290功能结构域与育性的关系。[结果]与保持系相比,各功能结构域的转基因植株农艺性状的差异不明显,花粉育性及自然结实率均有所降低,35S::orf290(T_0代)、35S::Rf1b 5'-orf290(T_1代)、35S::Rf1b 5'-orf216(T_0代)和35S::orf216(T_0代)花粉育性(结实率)分别为:50. 7%(46. 5%)、33%(42. 15%)、38. 7%(37. 9%)和60. 8%(50%)。[结论]结果表明orf290是细胞质雄性不育相关基因,且ORF290功能结构域位于C端,N端具有线粒体定位信号。

    2019年03期 v.29;No.172 224-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 494K]
  • 胱硫醚β合酶新型抑制剂的发现和机制研究

    刘帆;周越洋;吴方;于晶;

    [目的]旨在发现胱硫醚β合酶(Cystathionineβ-synthase,CBS)的新型抑制剂并研究其作用机制。[方法]通过构建血红素结合位点缺失或氧化还原位点突变的CBS突变体(CBS_(70-413)和CBS C272A/C275A),基于该酶的测活方法和PLP荧光光谱分析,研究3个CBS新型抑制剂的抑制有效性及其分子作用机制。[结果]亲和纯化得到了有活性的CBS_(70-413)和CBS C272A/C275A突变蛋白以用于抑制剂的机制研究。研究发现,CBS_(70-413)突变体可高效拮抗这些抑制剂的抑制效果,而C272A/C275A突变则不行,提示这些抑制剂可与该酶的血红素结合位点结合而抑制该酶活力。进一步研究结果表明,它们可别构调控该酶辅基PLP的含量。[结论]3个抑制剂的分子作用机制为,通过与该酶的Heme位点结合,并通过该位点去别构调控PLP辅基与活力位点的结合,从而抑制该酶的活力。

    2019年03期 v.29;No.172 231-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]

技术与方法

  • 结核病阳性血清特异结合蛋白的筛选与鉴定

    易小妹;王丽;罗丹;王忠刚;李玲玲;廖雅婷;曾焱华;

    [目的]从T7噬菌体展示的结核分枝杆菌基因组DNA文库中筛选结核病阳性血清特异结合蛋白。[方法]以饱和硫酸铵法初步纯化的结核病阳性血清为靶分子,对结核分枝杆菌基因组DNA文库进行3轮生物淘选; PCR扩增阳性噬菌体的外源DNA片段,测序后进行BLAST分析;间接ELISA和斑点免疫印迹试验检测阳性噬菌体与结核病阳性血清能否特异结合。[结果]经过3轮生物淘选,与结核病阳性血清特异结合的噬菌体得到明显富集; BLAST结果表明随机挑取的19个阳性噬菌体包括4种不同的序列,其中编码核糖激酶的序列出现次数最多;这些代表性噬菌体均能与结核病阳性血清特异结合。[结论]成功筛选到能与结核病阳性血清特异结合的4种蛋白,其中核糖激酶可能为与结核病阳性血清特异结合的优势抗原。

    2019年03期 v.29;No.172 240-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
  • 心血管疾病相关的MicroRNA-21新型检测方法的建立

    鞠传静;王东霞;梁斌斌;卜胜君;王奎宇;万家余;

    [目的]建立一种测定miR-21含量新型实验方法。[方法]利用microRNA-21(miR-21)作为靶标,并设计基于双链特异性核酸酶(Duplex specific nuclease,DSN)及杂交链式反应(Hybridization chain reaction,HCR)的探针MP、H1及H2,通过加入靶标从而引起DSN和HCR反应,达到双重信号放大的目的,最终信号输出方式为DNAzyme显色,裸眼可视,根据其产生颜色强度对靶标进行定量检测。[结果]DSN结合HCR靶标的最低检测限可达1 pmol/L,线性范围为1 pmol/L~1μmol/L,特异性良好,除靶标miR-21外,非特异性靶标均无明显信号产生,在人体血清实际样品中检测miR-21,其回收率可达到92. 3%~101. 5%。[结论]该检测方法成功建立测定miR-21含量的技术平台,灵敏性可达1 pmol/L,且特异性好、快速可视,为研究及临床诊断心血管疾病提供技术依托。

    2019年03期 v.29;No.172 245-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
  • 脂质体介导基因编辑载体质粒转染条件的优化

    白圣凯;野庆松;张芳婷;盖厦梦;李文娜;张青峰;高书颖;

    [目的]探讨脂质体介导基因编辑载体质粒转染人食管癌Eca-109细胞的最佳条件。[方法]以基于Cre/Lox P系统的p GT-A1B1和基于CRISPR/Cas9系统的p X458-sgRNA8两种基因编辑载体质粒为实验材料,将环状和线性质粒以不同DNA用量(0. 2、0. 4、0. 6和0. 8μg)和不同DNA与脂质体比例(1∶1、1∶1. 5、1∶2、1∶2. 5和1∶3)转染Eca-109细胞,计算转染效率。[结果]不同DNA用量条件下,p GT-A1B1在0. 4μg和0. 6μg时转染效率较高,p X458-sgRNA8在0. 6μg时转染效率较高,与其它DNA用量比较均有显著性差异(P <0. 05)。不同DNA与脂质体比例条件下,p GT-A1B1在比例为1∶1. 5和1∶2时转染效率较高,p X458-sgRNA8在比例为1∶2. 5时转染效率较高,与其它比例比较均有显著性差异(P <0. 05)。同一种质粒的环状和线性结构形态,在DNA用量或DNA与脂质体比例相同时,转染效率差异不显著(P> 0. 05)。[结论]建立了脂质体介导基因编辑载体质粒转染Eca-109细胞的最佳转染条件,质粒p GT-A1B1和p X458-sgRNA8的DNA用量分别为0. 4~0. 6μg和0. 6μg,DNA与脂质体比例分别为1∶1. 5~1∶2和1∶2. 5。

    2019年03期 v.29;No.172 251-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
  • 地卷属5株共生藻的分离鉴定及抗逆性分析

    古海尼沙·买买提;维尼拉·吾甫尔;艾尼瓦尔·吐米尔;

    [目的]了解地卷属的5种地衣共生藻分离、鉴定,并对其响应干旱、重金属、盐和温度等非生物胁迫因子的抗逆特性进行研究。[方法]采用涂布法进行分离培养及其结合形态与分子学方法初步鉴定分类地位;并采用PEG模拟法和重金属检测法研究对共生藻耐受性。[结果](1)在绿皮地卷(Peltigera apthosa)、犬地卷(Peltigera canina)、平盘软地卷(Peltigera elisabethae)、地卷(Peltigera rufescens)和膜地卷(Peltigera membranacea)等5种地卷中分离培养了5株藻(编号为1、2-1、4-2、6和7号),均属于杆裂丝藻属(Stichococcus)。(2)PEG模拟法对共生藻耐干旱特性的研究结果表明,1号、2-1号、6号和7号共生藻的干旱耐受性可达到30%,其中1号共生藻、2-1号和6号共生藻的PEG耐受性达40%。共生藻对不同重金属离子的耐受性存在显著差异:对1.0 mmol/L浓度Cu~(2+)、Cd~(2+)和Fe~(2+)均有一定的耐受性藻株为1号、2-1号、6号和4-2号共生藻;对1.0 mmol/L Zn~(2+)具有耐受性的藻株为6号、7号和4-2号共生藻。其中6号藻株对Cu~(2+)和Fe~(2+)的耐受性可高达1.5 mmol/L,7号藻株也对Cu~(2+)耐受性达到1.5 mmol/L',6号藻株对不同重金属的耐受性显著高于其它藻株。5株共生藻中,4-2号和7号藻对0.3 mol/L氯化钠具有一定的耐受性,1号和6号共生藻对Na Cl的耐受性最为强,可达到0.4 mol/L。其中(6号、7号、2-1号)在35℃条件下也能生长,所有藻株均显示敏感性。[结论]对干旱、重金属、盐和温度等非生物胁迫抗逆特性最高的藻株为地卷中分离的6号藻株。研究结果证实了地卷属地衣中包含了具有较强的生存力和耐干旱、重金属和盐胁迫适应能力的藻类品种。

    2019年03期 v.29;No.172 257-266+256页 [查看摘要][在线阅读][下载 815K]
  • 邳州地区霉腐蒜头致病性真菌的分离鉴定

    何祎;范龚健;吴彩娥;田方;

    [目的]分离鉴定江苏邳州地区霉腐蒜头的致病真菌,为防控该地区蒜头腐败,延长蒜头贮藏期提供理论指导。[方法]对江苏邳州霉腐大蒜的腐败真菌采用点接法培养分离纯化,科赫氏法则和粘片法对蒜头霉腐微生物菌落形态、菌丝显微结构进行观察,并进行分子生物学鉴定。[结果]分离得到7株菌株,确定病原菌A为芽枝霉菌(Cladosporium cladosporioides),B为黑霉菌(Cladosporium cladosporioide),C为鲜绿青霉菌(Penicillium verrucosum),D为白腐菌(Trametes versicolor),E、G为芽枝状枝孢霉菌(Cladosporium cladosporioide),F为青霉菌(Penicillium chrysogenum),H为烟曲霉菌(Aspergillus funigatus)。[结论]导致江苏邳州地区大蒜霉腐的真菌主要是芽枝霉菌(Cladosporium cladosporioides)、黑霉菌(Cladosporium cladosporioide)、鲜绿青霉菌(Penicillium verrucosum)、白腐菌(Trametes versicolor)、芽枝状枝孢霉菌(Cladosporium cladosporioide)、青霉菌(Penicillium chrysogenum)、烟曲霉菌(Aspergillus funigatus)。

    2019年03期 v.29;No.172 267-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K]

开发与应用

  • TLR-3在骨骼肌萎缩中的作用

    陈振宝;金家民;潘鑫茹;滕春波;梁洋;

    [目的]禁食、慢性疾病等会导致肌肉萎缩的发生,临床表现为肌肉质量下降、肌纤维直径变小、肌肉张力以及抗疲劳能力下降等。有研究显示,小鼠成肌细胞C2C12中7种Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)均表达,为了进一步研究TLR家族中TLR-3在肌萎缩中的作用机制,探讨治疗肌萎缩的新方法。[方法]以小鼠C2C12细胞为实验材料,地塞米松处理构建肌肉萎缩模型,转染si TLR-3后通过免疫荧光、q PCR和Western Blot方法检测对肌细胞萎缩模型的改善情况。[结果]发现干涉TLR-3能明显改善细胞萎缩模型的表型,并使肌萎缩标志性基因MuRF和MAFbx在mRNA水平和蛋白水平均明显下调。[结论]以上结果说明干涉TLR-3改善了成肌细胞肌萎缩症状,该研究为探明Toll样受体家族在肌萎缩中的作用机制,及肌肉疾病的防治奠定基础。

    2019年03期 v.29;No.172 272-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
  • 微生物型育苗垫片对水稻根围土壤微生物多样性的影响

    李晶;胡基华;王峥鉴;陈静宇;刘宇帅;姜威;曹旭;孟利强;张淑梅;

    [目的]分析微生物型育苗垫片对水稻根围土壤微生物多样性和群落组成的影响,为微生物型育苗垫片的示范应用提供科学参考。[方法]采用水稻秧盘育苗试验,基于常规微生物培养和高通量测序技术测定微生物型垫片育苗对水稻根围土壤微生物种群数量、多样性及群落组成变化。[结果]与普通壮秧剂育苗相比,微生物型垫片育苗的水稻根围土壤细菌数量在出苗后第7 d增加了36. 59%,第14 d和第21 d时降低但差异不显著;放线菌数量分别显著增加了271. 11%、702. 48%和100%;真菌数量在第7 d和第14 d分别降低了127. 05%和740%,第21 d时明显增加了160. 98%。在水稻幼苗根围微生物群落组成中,变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和螺旋体菌门为优势细菌,子囊菌门、担子菌门、接合菌门和壶菌门为优势真菌;与对照相比,微生物型育苗垫片组中变形菌门增加,螺旋体菌门和酸杆菌门减少,其中高丰度的假单胞菌属、根瘤菌属、节杆菌属、克雷伯氏菌属等根围促生菌均为水稻幼苗根围优势菌;真菌的子囊菌门增加,担子菌门、接合菌门和壶菌门减少,后期子囊菌门成为单一优势菌,该门的腐质霉属、假裸囊菌属和接合菌门的被孢霉属菌为优势菌。[结论]微生物型垫片育苗在水稻幼苗前期可提高土壤细菌的丰富度,后期降低土壤真菌的丰富度和多样性,具有改善水稻幼苗根围微生态环境的作用。

    2019年03期 v.29;No.172 277-282+250页 [查看摘要][在线阅读][下载 158K]

专题综述

  • 甘蔗调控相关MicroRNAs的研究进展

    程琴;朱鹏锦;吕平;谭秦亮;庞新华;周全光;卢业飞;

    MicroRNAs(miRNAs)是内源性非编码小RNA,在植物生长发育和环境胁迫时发挥重要的监管作用。甘蔗高度多倍体和基因组特异性导致其相关代谢具有复杂的调控机制,而调控途径涉及许多基因、转录因子和不同内别的RNAs:siRNAs和miRNAs。该文主要论述miRNAs在甘蔗干旱胁迫、其他非生物胁迫、生物量相关特征及糖代谢途径中的表达调控机制。

    2019年03期 v.29;No.172 283-287+244页 [查看摘要][在线阅读][下载 122K]
  • 抗草甘膦转基因作物分子育种策略

    张云彤;王瑞楠;孙墨楠;贾惠舒;李晓薇;刘伟灿;李海燕;

    杂草生长茂盛给农田经济造成了巨大的损失,而草甘膦的高效除草则有利于防治农业杂草。培育抗草甘膦作物也为农业杂草管治带来了便利。近年来,已从微生物、植物中均挖掘到了草甘膦抗性基因并用于开发抗草甘膦转基因作物,该文根据这些抗性基因作用的不同机制总结了抗草甘膦转基因作物的育种策略及其利弊,并对未来抗草甘膦作物的发展方向进行讨论。

    2019年03期 v.29;No.172 288-293+307页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
  • 侵染线虫病毒研究概述

    李先惠;郭立华;崔建州;

    研究侵染线虫的病毒是为了能够深入的了解线虫的生理机制,从而更好地利用线虫资源。该文综述了11种已经报道的侵染线虫病毒的基因组结构和线虫病毒对寄主的侵染机制,旨在从寄生病毒的角度揭示病毒与线虫的互作关系,并对线虫病毒的研究方向提出展望和建议,为深入研究和利用线虫病毒提供参考。

    2019年03期 v.29;No.172 294-298+307页 [查看摘要][在线阅读][下载 121K]
  • CHO细胞工程化改造的研究进展

    宓庆宇;游敏;罗文新;

    该文综述了CHO细胞工程化改造相关研究的最新进展,对CHO细胞在调节代谢、抗凋亡和糖基化等方面的工程改造及应用进行了归纳和总结,提出了CHO表达系统应用中可能出现的问题,并对CHO细胞表达系统应用前景进行了展望,以期为后续相关研究提供思路。

    2019年03期 v.29;No.172 299-307页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
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