生物技术


论著

  • 红色毛癣菌pho88基因的克隆及生物信息学分析

    刘鹏;岑妍慧;林江;兰太进;梁忠秀;韩丝银;陈振兴;

    [目的]克隆红色毛癣菌(Trichophyton rubrum)无机磷酸盐转运蛋白(Inorganic phosphate transporter,PHO88)基因,构建原核表达质粒,并对PHO88蛋白进行生物信息学分析。[方法]根据Gen Bank公布的T. rubrum CBS 118892菌株pho88基因序列(XP-003235348),设计合成特异性引物,提取红色毛癣菌总RNA,反转录为c DNA,PCR扩增pho88基因,构建到原核表达载体p ET-28a上,测序鉴定其序列,并对其进行生物信息学分析。[结果]红色毛癣菌pho88基因全长582 bp,编码193个氨基酸。PHO88蛋白含有1个跨膜结构域,细胞亚定位为分泌信号途径蛋白,PHO88含有16个磷酸化修饰位点,其二级结构主要由α-螺旋构成,高级结构为全α型蛋白质。[结论]成功克隆红色毛癣菌pho88基因及构建原核表达质粒,为后续PHO88蛋白的诱导表达奠定基础,为后续开发靶向PHO88的抗真菌药物,提供实验基础。

    2019年04期 v.29;No.173 309-316+323页 [查看摘要][在线阅读][下载 521K]
  • 黄鳝NK-lysin基因的真核表达与体外活性分析

    许巧情;汤东东;夏理海;罗凯;

    [目的]在真核毕赤酵母KM体系中表达黄鳝NK-lysin抗菌肽,并检测体外抗菌活性。[方法]利用特定引物扩增黄鳝NK-lysin抗菌肽基因片段,将黄鳝NK-lysin基因片段插入p PIC9K真核表达质粒中,通过PCR与测序验证阳性克隆,成功构建重组黄鳝NK-lysin与p PIC9K真核表达质粒,将线性化的NK-lysin-p PIC9K电击转化到毕赤酵母细胞KM71获得重组酵母KM71-NKlysin,通过PCR验证,对重组酵母进行发酵,并收集酵母上清液同时检测体外抗菌活性。[结果]成功构建重组酵母KM71-NKlysin表达体系,酵母表达体系上清液对迟缓爱德华氏菌、金黄色葡萄球菌、乳酸菌、嗜水气单胞菌、维氏气单胞菌均有明显抑制作用。[结论]重组表达黄鳝抗菌肽蛋白对水环境大多数细菌具有明显抑菌活性,对于黄鳝疾病预防具有广阔应用前景。

    2019年04期 v.29;No.173 317-323页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K]
  • 双荧光素酶报告系统鉴定miR-204对水通道蛋白1基因的调控作用

    危敏;余海浪;蔡翠霞;孟伟;

    [目的]构建水通道蛋白1(AQP1)基因3'-UTR双荧光素酶报告载体,并验证miR-204与AQP1基因的靶向调控关系。[方法]采用生物信息学软件预测miR-204与AQP1基因的结合位点;荧光定量PCR法(qRT-PCR)检测转染miR-204抑制剂前后miR-204及AQP1在K562细胞中的表达改变;构建AQP1-3'UTR野生型及突变型重组质粒,与miR-204、阴性对照共转染至293T细胞中,双荧光素酶报告系统检测各组荧光素酶活性。[结果]转染miR-204抑制剂后,miR-204表达量较阴性对照及空白对照组明显下降,分别为1. 97、9. 32、11. 25(P <0. 01);而AQP1基因表达显著增高,分别为13. 14、2. 29、2. 54(P <0. 01);酶切及测序结果表明已成功构建psi CHECKTM-2-AQP1 3'-UTR野生型和突变型重组质粒。荧光素酶活性结果表明,miR-204可使野生型AQP1 3'-UTR质粒荧光素酶活性降低约65. 9%,而对突变型质粒荧光素酶活性没有显著影响。[结论]成功构建了AQP1基因3'-UTR的荧光素酶报告基因载体,miR-204对AQP1存在靶向调控。

    2019年04期 v.29;No.173 324-329页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
  • 抗菌肽Cec4的结构改造及抗菌活性研究

    彭建;赵行行;吴兆颖;王涛;尚小丽;国果;

    [目的]对抗菌肽Cec4进行结构改造,并评估优化小肽的稳定性及溶血性。[方法]采用序列截短、氨基酸替换的方式来改造Cec4。采用微量稀释法,检测改造后的Cec4对各类鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌的最小抑菌浓度(MIC)。绘制时间-杀菌曲线,并评估不同因素对抗菌肽抑菌活性的影响,最后通过溶血实验检测其安全性。[结果]①截短后的Cec4失去抑菌效果。②Cec4氨基酸替换后的Cec4-1、Cec4-2未能提升抑菌能力。Cec4-4的MIC值为Cec4的50%。③在24h,时间-杀菌曲线显示,Cec4-4的抑菌活性较Cec4高30%。④血清会影响抗菌肽活性,并且高浓度胰蛋白酶(1. 0 mg/m L)会抑制Cec4-4抗菌活性。⑤溶血实验表明Cec4-4在1 mg/m L浓度下无溶血反应。[结论]截短使Cec4失去抑菌活性,氨基酸替换后的Cec4-4对各测试菌的抑菌活性较母肽提升了1倍,且抗菌肽在1mg/m L浓度下对人体无溶血反应。

    2019年04期 v.29;No.173 330-335页 [查看摘要][在线阅读][下载 158K]
  • 金黄色葡萄球菌前噬菌体PT1028ORF001基因的生物信息学分析及原核表达

    何文迪;陈新江;吴立山;盛佩群;吴玲净;陈逸璐;羊晓敏;吴佳艳;李文通;

    [目的]对金黄色葡萄球菌前噬菌体的PT1028ORF001基因进行生物信息学分析,并进行原核表达,为金黄色葡萄球菌前噬菌体基因的功能研究提供参考数据。[方法]将金黄色葡萄球菌ATCC 25923菌株功能未知的基因通过BLAST比对,从中发现了一个噬菌体PT1028的基因序列,将该基因命名为PT1028ORF001。使用Protparam、Prot Comp9. 0、NCBI保守结构域数据库、TMpred、Net Phos 3. 1 Server、PSIPRED、SWISS-MODEL等在线生物信息软件,分析PT1028ORF001蛋白的理化性质、亚细胞定位、保守结构域、跨膜区域、磷酸化修饰位点、二级结构和三维结构。用自行设计的引物扩增PT1028ORF001基因,扩增产物经酶切回收后与原核表达载体p ET-32a相连接,构建重组表达质粒,将该重组质粒转化E. coli TG1内,经菌落PCR鉴定后,增菌培养并提取质粒,再转化E. coli BL21 (DE3),经IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE检测分析。[结果]PT1028ORF001蛋白由569个氨基酸组成,相对分子质量为64 671. 34 Da,等电点为8. 07,负电荷氨基酸残基总数为71个,正电荷氨基酸总数为73个,分子式:C2894H4530N762O885S16,原子总数9087个,是一种稳定的亲水蛋白质,定位于细胞膜上,与功能未知的DUF927蛋白超家族具有高度同源性,第202-223、240-258位氨基酸分别形成一个典型的跨膜区,潜在的磷酸化修饰位点共71个,二级结构中ɑ螺旋占比最高(40. 60%),其次是无规则卷曲(39. 89%),三维空间结构与二级结构预测结果相符。成功构建了表达载体p ET-32a(+)-PT1028ORF001,经IPTG诱导后重组蛋白获得了表达,蛋白相对分子质量为82. 4 k Da。[结论]PT1028ORF001基因的生物信息学分析结果以及该基因的成功克隆与表达,为深入研究该蛋白及其他金黄色葡萄球菌前噬菌体基因的功能奠定了一定基础。

    2019年04期 v.29;No.173 336-342页 [查看摘要][在线阅读][下载 488K]
  • 缓激肽生物合成及其对心肌细胞缺氧复氧保护作用

    张美娴;张梦;方佳炜;戴毅;陈淑漫;杨静;朱焘;王中山;

    [目的]获得有活性的缓激肽药物,探讨缓激肽在心肌细胞缺氧复氧过程中的保护作用。[方法]利用PCR方法构建p Waldo-BK质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)表达菌株,优化诱导剂IPTG浓度和表达温度;利用镍柱亲和层析和分子筛纯化缓激肽融合蛋白质,利用GFP荧光In-gel检测蛋白质的表达情况;构建心肌细胞缺氧复氧模型,检测缓激肽对细胞的保护作用。[结果]成功构建p Waldo-BK表达载体,0. 2 mmol/L IPTG于25℃诱导培养20 h,能够获得高表达的目标蛋白质; In-gel荧光检测证实,融合蛋白GFP能够发出绿色荧光;心肌细胞缺氧复氧模型证实缓激肽能够有效保护心肌细胞。[结论]0. 2 mmol/L IPTG、25℃诱导表达20 h,得到散发绿色荧光的融合蛋白,每1L BL21(DE3)细胞培养基能够获得缓激肽约0. 55 mg,且最终获得的缓激肽能够有效保护心肌细胞对抗缺氧复氧刺激。

    2019年04期 v.29;No.173 343-347+381页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K]

技术与方法

  • 解淀粉芽孢杆菌Q426双组分信号转导系统的生物信息学分析

    师舷;刘佳璐;董极靓;吴亚多;权春善;

    [目的]分析解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)双组分信号转导系统(Two-Component Signal Transduction System,TCS)的结构、功能和分布,为挖掘解淀粉芽孢杆菌的生物功能、开发其商业价值提供理论依据。[方法]采用生物信息学方法,系统分析了由笔者实验室分离得到并完成全基因组测序的解淀粉芽孢杆菌Q426的TCS。[结果]Q426菌株所携带的HKs和RRs分别为42和40,其中成对的TCS(HK-RR)数为19,杂合的TCS(Hybrid)为1,而HKs和RRs分别为22和20,并对19对TCS中15对的生物学功能做出预测。[结论]Q426菌株的TCS涉及杆菌肽、羊毛硫抗生素和多种抗菌肽的合成,为深入研究解淀粉芽孢杆菌抗菌活性物质的合成与调控提供思路。

    2019年04期 v.29;No.173 348-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
  • 干旱胁迫下白沙蒿P5CS的生物信息学分析

    周利霞;王铁娟;

    [目的]确定白沙蒿在干旱胁迫下起渗透调节作用的脯氨酸合成基因P5CS的生物信息学特征。[方法]对白沙蒿进行田间最大持水量的70%、40%及30%的干旱胁迫处理,再对其进行转录组测序获得不同胁迫处理下的差异表达基因,并筛选显著上调表达的P5CS,对其进行序列分析。[结果]P5CS对白沙蒿的抗旱性起调控作用,该基因序列全长为3 061 bp,包含长为2 145 bp的一个完整的开放阅读框(ORF),共编码714个氨基酸。等电点为6. 12、分子式为C3403H5539N965O1042S16、分子质量为77 157. 21 k Da,为亲水性蛋白,其序列同源性与黄花蒿最高,为93%。二级结构组成中α螺旋占的比例最高(40. 62%),无跨膜结构,主要分布在细胞质中。[结论]在干旱胁迫下,白沙蒿脯氨酸合成基因P5CS通过显著上调表达,参与了白沙蒿的抗旱调控。

    2019年04期 v.29;No.173 355-360页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K]
  • 应用pIRES2-EGFP表达载体快速建立Hela细胞稳转细胞系

    徐宏;罗思凡;罗思琛;周颖欣;谷夏斐;康海仙;

    [目的]探索应用pIRES2-EGFP表达载体快速建立Hela细胞稳转细胞系的筛选方法。[方法]EcoRⅠ和Bam HⅠ双酶切,T4 DNA连接酶连接构建目的基因p IRES2-EGFP表达载体并测序确定,Lipofectamine3000转染Hela细胞分为Mock组(未转染组)、NC组(p IRES2-EGFP空载对照组)、重组质粒转染组,转染后24 h消化细胞进行初步筛选(900μg/m LG418),转染后14~16 d将长至肉眼可见的细胞克隆全部重新消化进行二次筛选(方法同初步筛选),转染后28~32 d挑选3个肉眼可见的细胞克隆,实时荧光定量PCR和WB检测目的基因过表达效率。[结果]双酶切及测序确定重组质粒成功构建,与Mock组相比,NC组无明显变化,重组质粒转染组各克隆目的基因mRNA水平分别升高109±8. 3、127±10. 5、122±9. 1倍,P <0. 01,蛋白水平分别升高33±3. 3、45±4. 7、47±4. 9倍,P <0. 01。[结论]该筛选方法 28~32d左右可快速建立Hela细胞稳转细胞系,过表达效率高,可直接进行后续实验。

    2019年04期 v.29;No.173 361-366页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
  • 对细胞膜质蛋白共定位染色方法的改良

    狄安洁;吴庆瑜;谭剀;徐双悦;兰天舒;王逸难;庄国洪;闫国良;

    [目的]将流式细胞术染色方法进行改良用于T细胞膜质蛋白共定位的共聚焦显微镜检测,在共定位表达于细胞膜上的CD4和细胞质内表达的TIPE2蛋白较常规镜检免疫荧光染色法可提高实验效率。[方法]取小鼠脾脏T细胞,用流式细胞术的染色方法代替实验室常规免疫染色法,对细胞膜上的CD4与细胞质内的TIPE2蛋白进行染色,制片并在激光共聚焦显微镜下观察。[结果]小鼠脾脏CD4+T细胞上出现了TIPE2蛋白的共表达,符合实验预期,同时实验效率从原有10%提高到90%。[结论]采用该染色方法后突破了常规免疫荧光染色必须要在载玻片上进行的局限,简化了操作,保证了实验的有效性,提高实验效率。

    2019年04期 v.29;No.173 367-370+342页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
  • 不同参数对蛋白免疫印迹法结果的影响

    卢进;周东东;杨永清;尹磊淼;

    [目的]探讨曝光时间、洗脱时间等参数对蛋白免疫印迹法结果的影响。[方法]通过测量灰度值,比较不同曝光时间(6 s和21 s)、洗脱时间(30 min和8 h)以及图像处理软件(Image J和Imagequant TL)对蛋白免疫印迹法结果的影响。[结果]上样量比值为2∶1的蛋白曝光6 s的灰度值读数分别为14766±724和7171±577(n=3),均数比值为2. 1∶1。延长曝光至21 s后相同样品灰度值分别为14932±1198和11994±616(n=3),均数比值减小为1. 2∶1;洗脱30 min和8 h后的曝光结果相比,上样量为1. 64μg蛋白灰度值分别为23713±1895和22892±571(n=3),差异无统计学意义; Image J和Imagequant TL两种软件对倍比梯度上样的蛋白样品读值,比值分别为1∶0. 56∶0. 41∶0. 22和1∶0. 59∶0. 40∶0. 15;对两组读值进行直线回归分析,可得斜率分别为0. 13和0. 14,提示两组读值趋势一致。[结论]曝光时间对蛋白免疫印迹法结果有明显影响,高丰度蛋白需要低曝光时间,才能保持确切的倍比关系;洗脱时间超过30 min对蛋白免疫印迹法灰度值结果没有直接影响;不同图像处理软件对灰度值结果分析趋势一致。

    2019年04期 v.29;No.173 371-375+366页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]

开发与应用

  • 产抑菌物质乳酸菌的筛选鉴定及生物学特性研究

    袁丹丹;张晓元;郝荣华;崔燕;高亮;陈勉;刘飞;凌沛学;王凤山;

    [目的]筛选高产抑菌活性物质的乳酸菌菌株,并研究抑菌物质的生物学特性。[方法]采用平板琼脂孔扩散法从发酵制品中筛选出具有抑菌活性的菌株,并对其进行形态学特征、生理生化特征及16S r DNA序列分析鉴定,测定抑菌谱,考察发酵产物对p H、温度、5种常见蛋白酶的敏感性。[结果]该菌株被鉴定为干酪乳杆菌(Lactobacillus casei),其发酵产物对细菌有抑制作用,对霉菌和酵母菌无抑制作用; p H 2. 0时发酵液抑菌圈直径达到21. 24±0. 45 mm,比p H 6. 0时高32. 7%;经沸水浴后原始发酵液抑菌圈直径下降了34. 3%,p H 2. 0时仅下降6. 9%;经蛋白酶处理后抑菌圈直径与对照组相比变化不大。[结论]筛选得到的乳酸菌菌株具有良好的抑菌活性,该抑菌物质在酸性条件下有较高的抑菌活性和热稳定性,对5种蛋白酶不敏感。

    2019年04期 v.29;No.173 376-381页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
  • 羊肚菌胞外多糖提取工艺研究

    刘璐;兰阿峰;郭素芬;邓百万;彭浩;房庆;

    [目的]探究从羊肚菌发酵液中提取胞外多糖的最佳工艺。[方法]实验原料为羊肚菌发酵液,采用单因素实验的方法探究在不同醇沉浓度、醇沉温度、醇沉时间、醇沉p H的条件下,运用正交实验分析从羊肚菌发酵液中提取多糖的最佳工艺条件;根据实验结果,提取7 d中羊肚菌胞外多糖,分别绘制多糖变化曲线和菌丝体生物量曲线。[结果]通过对羊肚菌胞外多糖提取的研究得到最佳工艺条件为:醇沉浓度95%,醇沉温度-25℃,醇沉时间24 h,醇沉p H 7。[结论]利用优化后的实验条件得出,羊肚菌胞外多糖含量最高为0. 874 g/L,在一定程度上为羊肚菌胞外多糖的研究提供了依据,具有十分重要的意义。

    2019年04期 v.29;No.173 382-386+354页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
  • 单独及混合胶原酶消化小鼠乳腺癌移植瘤组织获取细胞活性比较

    郭婷婷;王方芳;黄巧容;陈正举;孟文彤;

    [目的]比较单独及混合胶原酶消化小鼠乳腺癌移植瘤组织后获取的细胞活性。[方法]用4T1细胞建立小鼠乳腺癌动物模型,待成瘤后取乳腺癌肿瘤组织。比较4种消化酶(Ⅰ型胶原酶、Ⅳ型胶原酶、Ⅰ+Ⅳ型混合胶原酶和商用胶原酶),两种消化方法:单酶或多酶单次消化30 min;单酶或多酶分次消化30 min。用碘化丙啶(PI)染色各组消化后的细胞悬液,流式细胞仪检测细胞活率。[结果]不同酶单次消化后的细胞活率分别为:Ⅰ型胶原酶为55. 5±7. 2%、Ⅳ型胶原酶为26. 9±7. 6%、Ⅰ+Ⅳ型混合胶原酶为43. 5±10%、商用胶原酶为30. 4±10. 6%;在分次消化后分别为:Ⅰ型胶原酶为70. 6±4. 1%、Ⅳ型胶原酶为65. 5±17. 2%,Ⅰ+Ⅳ型混合胶原酶为78. 3±2. 2%,商用胶原酶为48. 5±11. 6%。[结论]使用Ⅰ+Ⅳ型混合胶原酶分次消化得到的乳腺癌移植瘤细胞活性最高,并为小鼠乳腺癌移植瘤组织消化提供了一种有效的新方法。

    2019年04期 v.29;No.173 387-390页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]

专题综述

  • 自养微生物CO_2固定机理研究进展

    韩亚西;张彦龙;张多英;曾伟民;赵丹丹;雷虹;白也;

    具有自养代谢能力的微生物将无机碳同化为有机碳,使其他生物无法获得的碳成为全球碳循环的核心组成部分。在现存生物圈中,卡尔文-本森循环是许多原核生物和所有植物将CO_2固定到生物量中的主要代谢机制,然而却忽视了原核生物中的其它5种自养代谢途径。对其他自养代谢途径的研究发现,这5种途径均以乙酰-Co A为中心将CO_2同化为生命所需的有机物。该文从分子水平上系统阐述了六种自养代谢途径的CO_2固定机理并对CO_2的固定对自然界的作用进行展望。

    2019年04期 v.29;No.173 391-397页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
  • 根际促生微生物对作物农残影响的研究进展

    接伟光;姚延轩;张颖智;胡崴;阎秀峰;崔卫东;

    大多数农药具有较高的土壤持久性和对非目标物种的毒性,农药残留污染已成为人们日益关注的问题。作物中农药残留会对人体造成伤害,有效降低农药残留对保证食品安全至关重要。该文从植物根际促生微生物(Plant Growth Promoting Rhizo-microorganisms,PGPR)的概述、PGPR对土壤及农药残留等方面的作用和实际应用等方面,系统阐述了PGPR提高作物抗性的作用机理、降低作物中农药残留、防治农药污染、提高地力及土壤修复的研究进展。并对目前PGPR存在的问题、解决的方法及研究的方向进行了展望。

    2019年04期 v.29;No.173 398-403+397页 [查看摘要][在线阅读][下载 133K]
  • 饮食调节与肠道菌群研究的进展及展望

    刘怡萱;马红梅;

    随着人体肠道菌群研究的不断深入,菌群的结构、功能被发现与人类的多种疾病之间存在显著的关联。除遗传因素外,生活方式及饮食习惯可以在很大程度上改变人体肠道菌群的稳态平衡,因此通过饮食干预调节肠道菌群,从而改善人体健康状况将是未来的研究热点之一。该文对疾病状态下肠道菌群种类和丰度的变化进行了总结,综述了饮食调节对肠道菌群的影响及反馈作用的研究进展,以期为今后通过饮食干预的方式改善人类健康状况的个性化精准医疗提供参考。

    2019年04期 v.29;No.173 404-410+360页 [查看摘要][在线阅读][下载 142K]
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