对中低品位铝土矿的利用主要依赖于对传统炼铝工艺及传统选矿工艺的改进。该文在综述微生物在中低品位铝土矿中的运用研究进展,主要集中在微生物对中低品位铝土矿的生物脱硅及生物浸铝,并分析了其作用机制,揭示了利用微生物(细菌和真菌)对铝土矿进行生物脱硅或生物浸铝具有理论和实际可行性,并可对传统炼铝工业形成有效补充。在此基础上,探讨微生物在中低品位铝土矿脱硅及浸铝运用中面临的困难,并逐一展开讨论相应的解决方案,对微生物在中低品位铝土矿中的运用提供参考。

利用大肠杆菌高密度表达尿酸酶进行发酵培养,预构建一种高效、低成本生产尿酸酶的工艺路线。[方法]构建重组尿酸酶大肠杆菌体系,活化种子液,设计不同的接种量、培养温度,绘制生长曲线;种子液接种至不同p H值的培养基中进行诱导表达;种子液中加入不同浓度的IPTG诱导剂。[结果]10%的接种量细胞的OD600为3. 348;菌体在37℃的培养环境下OD600达到3. 8。培养基的初始pH值在7. 5时,尿酸酶的表达量达到25%以上。种子液加入0. 8 mmol/L的IPTG后,尿酸酶的表达量超过40%,持续培养6 h后,菌体OD600为2. 9。[结论]与之前工艺对比,经过工艺优化之后,尿酸酶的表达量增超过25%,大肠杆菌的OD600达到3. 0左右。

预测沙眼衣原中类噬菌体衣壳蛋白CtF的空间结构,表达重组蛋白并制备多克隆抗体。[方法]采用SOPMA和I-TASSER等软件预测CtF的空间结构,利用MEGA6分析其系统发育关系;构建重组质粒pET-28a-CtF,转化至E.coli BL21(DE3)中进行克隆表达;纯化重组蛋白免疫ICR小鼠制备多克隆抗体。[结果]CtF蛋白包含八股β桶状核心结构和环形延伸结构,与已知的衣原体噬菌体VP1蛋白遗传距离较近;重组质粒表达相对分子量约为64 kDa的融合蛋白;免疫小鼠获得免疫血清效价达1∶12 800。[结论]CtF蛋白疑似为沙眼衣原体噬菌体的衣壳蛋白;重组质粒表达相对分子量约为64 kDa蛋白,该蛋白免疫原性良好,为进一步研究其功能奠定了基础。

基于改良的对比蛋白提取结果的方法,探讨两种不同总蛋白提取方法对不同丰度蛋白提取得率的影响。[方法]小胶质细胞株N9总蛋白及商品化预染蛋白标准品,行聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）,三种常用图像软件定量免疫印迹结果,比较线性相关系数R2;选择R2值最高的软件,灰密度定量不同丰度p-IκBα经RIPA裂解液法和Minute试剂盒法蛋白提取后免疫印迹检测的p-IκBα蛋白得率。[结果]三种软件定量分析同一免疫印迹结果显示,Image Studio Lite的上样量与条带灰密度值的R2最大（R2=0.998）;运用Image Studio Lite定量免疫印迹检测p-IκBα高丰度组,发现使用RIPA裂解液法比Minute法的p-IκBα提取得率高出7.5%,而p-IκBα低丰度组,前者p-IκBα的得率只有后者的41%,差异显著（P<0.05）。[结论]Minute试剂盒法在免疫印迹检测中对低丰度蛋白具有高提取得率的优越性。

阐明铜绿假单胞菌prtR严紧调控的分子基础及对绿脓杆菌素表达的影响。[方法]通过5'RACE确定prtR和ptrB的转录起始位点;通过RT-PCR的方法研究prtR的相对表达水平和对绿脓杆菌素表达的影响。[结果]prtR和ptrB的转录起始位点分别位于已预测的结构基因上游-1 bp和-322 bp;另外,PrtR除了通过抑制prtN来抑制绿脓杆菌素的表达之外,它的本底水平的表达对绿脓杆菌素还有一个间接或直接的抑制作用。[结论]造成prtR极低表达水平的原因,除自我抑制外,还存在ptrB对其的转录竞争抑制。此外,prtR独立对绿脓杆菌素的表达有抑制作用。

利用转录组数据开发白沙蒿的SSR分子标记,探索其分布特点并对SSR引物进行有效性检测。[方法]以9个不同样品白沙蒿转录组数据为基础,利用MISA软件对1kb以上的Unigenes进行筛选;把重复序列单元相同、重复次数存在差异、侧翼序列长度完全相同的SSR位点作为引物合成的标准,采用PCR技术和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对其有效性进行初步验证。[结果]在20 149条Unigenes中共检测出5 692个SSR位点,发生频率为22.95%,平均每隔6.66 kb出现1个位点。优势重复单元单、三、二核苷酸分别占总SSR位点的52.09%、28.30%和17.38%。经过验证筛选出具有多态性且扩增条带清晰的引物18对。[结论]印证了利用白沙蒿转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,且开发的有效SSR引物可用于后续群体的相关研究中。

研究S-腺苷同型半胱氨酸水解酶抑制剂DZNep(3-Deazaneplanocin A)对人早幼粒白血病细胞HL-60增殖的影响。[方法]细胞计数法分析DZNep(10～500 nmol/L)处理对HL-60细胞增殖的影响;以DNA片段化、Annexin-V/PI法和线粒体膜电位法检测DZNep处理对HL-60细胞凋亡的影响。Western Blot检测细胞凋亡相关基因Bax和细胞色素C的表达。[结果]50 nmol/L DZNep对HL-60细胞的24、48、72h增殖抑制率达18%、44.5%、81.7%。Annexin-V/PI法显示DZNep能诱导HL-60细胞发生剂量依赖性的细胞凋亡。进一步研究发现,DZNep(50nmol/L)处理24 h诱导23.8%的HL-60细胞发生线粒体途径介导的细胞凋亡,表现为细胞DNA片段化、线粒体膜电位下降和Bax基因表达上调,同时伴有细胞浆内细胞色素C增加。[结论]DZNep能在较低浓度下抑制HL-60细胞增殖并通过激发线粒体凋亡途径诱导HL-60细胞凋亡,具有抗人早幼粒细胞白血病治疗的潜在应用前景。

初步探讨菌蜕搭载的埃博霉素抑制HeLa细胞增殖的机制。[方法]用半抑制浓度的游离或菌蜕搭载的埃博霉素B分别处理HeLa细胞4～48 h,应用凋亡检测试剂盒分析细胞凋亡情况,应用Caspase-3分析试剂盒检测Caspase-3的活性,并用透射电镜观察细胞的形态变化。[结果]菌蜕搭载的埃博霉素B能更快地诱导HeLa细胞发生时间依赖的凋亡和坏死,处理24 h时早期凋亡细胞及晚期凋亡和坏死细胞的比例分别达32.72%和18.36%,处理48 h时比例分别达23.14%和51.52%。该药物还能诱导更强的Caspase-3激活,处理24 h时其活性约为游离埃博霉素B的1.5倍。Caspase-3活性的升高程度与细胞的早期凋亡程度相平行。该药物处理的HeLa细胞显示典型的凋亡特征。[结论]菌蜕搭载的埃博霉素B能更有效地促进Caspase-3介导的HeLa细胞凋亡。

筛选出在肺癌组织中特异性表达的长链非编码RNA(lncRNA),并探讨其在肺癌中的表达水平与患者预后的相关性。[方法]从癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)下载肺癌临床病理和基因表达谱信息。以|Fold Change|>2和校正后的P值(FDR)<0.05为标准筛选差异表达的lncRNA。对差异表达显著的FOXD3-AS1进行RNA结合蛋白(RBP)预测,并用关联矩阵法构建差异表达的lncRNA-RBP-mRNA共表达网络,继而对共表达mRNA进行Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)通路富集分析;通过Kaplan-Meier Plotter方法研究FOXD3-AS1与预后相关性。[结果]共筛选出1 362个在肺癌中差异表达的lncRNA,其中表达上调的1 184个,表达下调的178个。与FOXD3-AS1具有共表达关系的mRNA共有11个。KEGG分析这些共表达的mRNA主要富集在黏着连接、结肠直肠癌和松弛素信号通路,RBP预测发现FOXD3-AS1可以与人丝氨酸/精氨酸富有剪接因子SRSF1结合。FOXD3-AS1与肺癌患者生存曲线具有极显著相关性(P<0.01)。[结论]SRSF1居于lncRNA-RBP-mRNA共表达网络的核心位置,在肺癌的发生、发展中起到重要的调控作用,有望成为肺癌免疫治疗的分子靶标。差异表达的FOXD3-AS1可以很好地判断肺癌患者的预后,因此,可以作为潜在的肺癌检测分子标志物。

硫苷及其降解产物在植物风味、植株防御、人类抗癌保健等方面都发挥着重要作用,特别是近年来广泛应用于植物病虫害的生物防治中,但菜籽中的硫苷在加工过程中会生成对禽畜类有毒害作用的物质,严重降低了菜籽粕的饲用价值,因此通过基因工程手段来实现油菜种子中硫苷含量降低而其它组织中硫苷有效保留甚至提高,具有重要的现实意义。该文综述了甘蓝型油菜中硫苷的作用及其合成代谢途径中相关基因研究进展,并就存在问题和未来硫苷代谢调控在油菜育种中的应用进行了探讨和分析。

地下水是我国主要饮用水源之一,由于化肥使用量增加,我国地下水存在农业氮的面源污染、地下水硝酸盐超标的问题。地下水中硝酸盐过高,可对人体造成伤害,有效去除地下水中硝酸盐对保障居民供水安全至关重要。该文从反硝化细菌、反硝化作用机理及去除地下水中硝酸盐的生物脱氮技术等方面,系统阐述了反硝化菌在地下水中去除硝酸盐的应用进展,并对目前的问题及解决方法进行了展望。

克隆尾叶桉(Eucalyptus urophylla)GLU4中F5H基因全长,并对其进行序列和表达模式分析。[方法]根据NCBI公布的F5H基因保守序列设计引物,以尾叶桉GLU4茎部组织为试验材料克隆其g DNA和c DNA片段,利用荧光定量PCR分析其在植株不同组织中的表达模式。[结果]该基因g DNA长2 358 bp,c DNA长1 610 bp,含有2个外显子、1个内含子。开放阅读框编码529个氨基酸,Eu F5H编码的蛋白为一个带负电荷、存在跨膜结构、定位在内质网起始分泌途径中的蛋白质,二级结构包含典型的的α-螺旋和β-折叠,根据三级结构推测其可能具有羟化酶活性。Eu F5H蛋白与蓝桉亲缘关系较近,Eu F5H在不同组织中表达水平差异显著,其中半木质化茎中表达水平相对最高。[结论]成功获得了尾叶桉GLU4木质素合成酶基因F5H的全长序列。

将新筛选出的苍白杆菌菌株中的核糖-5-磷酸异构酶B(Rpi B)克隆到大肠杆菌中进行异源表达优化。[方法]以苍白杆菌菌株基因组为模板PCR扩增Rpi B基因,经酶切连接表达载体p ET-28a后转化入大肠杆菌BL21(DE3)中,利用异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)进行诱导表达及优化,利用SDS-PAGE分析表达情况。通过LC-MS-MS验证重组酶活性。[结果]SDS-PAGE分析表明,核糖-5-磷酸酶在大肠杆菌中高效表达可溶性蛋白,分子量在19 k Da左右。优化结果表明在16℃下需要IPTG诱导20 h后蛋白表达量最多。重组粗酶液在30℃下转化L-鼠李糖为L-鼠李酮糖,转化率为19%。[结论]成功克隆并表达出来源于苍白杆菌的Rpi B酶,它对其非天然底物糖L-鼠李糖表现出了异构酶活性。

从蒙氏假单胞菌CCTCC M2013683中克隆出甲苯双加氧酶基因,通过基因克隆与重组表达,获得重组酶,初步探讨其在手性亚砜合成中的活性。[方法]利用基因克隆技术获得甲苯双加氧酶基因的重组质粒,通过热激法转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,用IPTG进行可溶性蛋白的诱导表达,用SDS-PAGE凝胶电泳检测可溶性蛋白的表达情况。将表达有重组蛋白的整细胞作为催化剂,催化氧化苯甲硫醚,用气相色谱检测苯甲亚砜的产率。[结果]基因tod-c1和基因tod-c2成功地连接在了p ETDUET-1载体上,重组表达菌株表达出了大量可溶性蛋白(Tod-C1/C2)。甲苯双加氧酶催化氧化2 mmol/L苯甲硫醚底物,最终得到了产率为0.6%的苯甲亚砜。[结论]获得了甲苯双加氧酶重组蛋白,并应用该蛋白催化获得了产率为0.6%的苯甲亚砜。

表达、纯化小鼠Prune蛋白DHH结构域(m-Prune D),并制备多克隆抗体。[方法]生物信息学方法分析m-Prune D氨基酸序列;PCR扩增目的基因m-Prune D,克隆入原核表达载体p ET28a(+);IPTG诱导目的基因表达,SDS-PAGE和Western Blot鉴定蛋白表达,亲和层析法纯化蛋白;用纯化的重组m-Prune D免疫小鼠制备多克隆抗体;Western Blot检测多克隆抗体特异性。[结果]PCR成功扩增m-Prune D基因,双酶切及测序结果表明成功构建m-Prune D原核表达载体,SDS-PAGE和Western Blot鉴定表明成功表达约25 k Da的重组蛋白。纯化蛋白免疫小鼠后抗体滴度最高可达1∶25 600,所制备的多克隆抗体可特异性识别原核和真核细胞中DHH结构域蛋白。[结论]在E.coli中成功表达小鼠Prune蛋白DHH结构域,制备了多克隆抗体血清,可用于Prune蛋白生物学功能的进一步研究。

探究细胞增殖过程中中心体分离相关基因Nek2(NIMA-related kinase 2,Nek2)的表达水平以及抑制Nek2对宫颈癌细胞的增殖、侵袭及迁移能力的影响。[方法]采集未经放疗或化疗的正常宫颈组织50例,宫颈癌组织40例,提取标本组织总RNA,实时荧光定量PCR检测Nek2在病样组织中的表达水平,以正常宫颈组织作为对照分析Nek2与宫颈癌发生的相关性。以Nek2 siRNA转染Si Ha、He La和293FT(对照)细胞,CCK-8细胞增殖检测法分析细胞数量和对细胞增殖的抑制率,Transwell小室侵袭和Transwell迁移实验检测细胞侵袭和迁移能力。[结果]Nek2 mRNA在宫颈癌的相对拷贝数(0.0119±0.00601)极显著高于(P<0.01)正常宫颈组织(0.00133±0.00216),上调8.94倍。抑制Nek2的活性可显著抑制宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力(P<0.05),且抑制率显著高于非肿瘤细胞的抑制率。[结论]Nek2在宫颈癌组织中的表达水平显著提高,其通过促进癌细胞增殖、侵袭和迁移来促进肿瘤的发生,可作为宫颈癌治疗的候选靶标。

以嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)为试验菌株,寻找一种高质量、高稳定性的细菌基因组DNA的提取方法。[方法]采用球磨-十六烷基三甲基溴化铵(Cetyltrimethyl ammonium bromide,CTAB)法提取细菌基因组DNA,通过调整研磨珠直径、菌体量、破碎时间三因素对DNA提取效果进行正交优化。[结果]确定最佳优化条件为破碎时间3.5 min、菌体量9×10～8CFU/m L、研磨珠直径0.1 mm。[结论]经条件优化后的球磨-CTAB法短时间内可获得高质量的细菌DNA产品,处理量大、方便快捷。

探究模板引物结合区发卡对定量PCR的影响及优化方法。[方法]用分布连接法构建一系列在模板引物结合区含环大小为5～60 nt,茎长9 bp的DNA模板,考察发卡环部大小、茎干区GC含量对q PCR扩增效率的影响,再针对引物浓度、引物长度及退火温度来优化含发卡结构DNA模板的扩增。[结果]环区为5～40 nt时,其Ct值比对照组高1.3～4.2,对q PCR的抑制作用与环大小成负相关;茎长9 bp发卡结构当GC含量达3 bp以上时会对定量扩增产生明显抑制作用;增加引物长度、提高引物浓度和退火温度可提高发卡模板的扩增效率。[结论]模板引物结合区环大小在40 nt以内,茎长达9 bp的发卡结构对q PCR扩增会产生抑制作用,通过增加引物长度、提高引物浓度和退火温度可缓解此类抑制。

探索V1C、G116D、N171H定点突变对木聚糖酶Xyn ZF-2热稳定性的作用。[方法]生物信息学方法确定木聚糖酶Xyn ZF-2可突变位点,引入Cys、Asp、His;定点突变V1C、G116D、N171H,PCR扩增突变基因xyn CDH,构建大肠杆菌表达载体,转化表达宿主大肠杆菌BL21(DE3),诱导表达目的蛋白并测定酶活,分析酶学性质。[结果]突变酶Xyn CDH的最适温度由40℃上升到45℃。40℃条件下突变酶Xyn CDH半衰期t40℃1/2由55 min延长到60 min;在45℃条件下,突变酶Xyn CDH的半衰期t45℃1/2由7min提高到15 min。[结论]定点突变V1C、G116D、N171H能增强木聚糖酶Xyn ZF-2热稳定性,为加深木聚糖酶分子改造的研究提供参考。

探究外源miR-133a在Caco-2细胞转运过程中细胞摄取的规律。[方法]建立Caco-2细胞模型以探究miR-133a在体内吸收情况;以Cy3标记的miR-133a对细胞摄取miR-133a的状态和过程进行探究;以细胞破碎液来评价被摄入的miR-133a在胞内的稳定性;通过细胞在不同温度下摄取miR-133a状态来评价细胞摄取miRNA途径。[结果]通过RT-q PCR检测到24 h内外源miR-133a能够以完整片段地形式被Caco-2细胞所转运,最大转运量占加入的总片段量的5.51×10-3%;Caco-2细胞能够摄取外源miR-133a,24 h后达到饱和状态,吸收率达7.2%;被摄入的miR-133a主要分布于细胞质,且部分会围绕细胞核分布;摄入胞内的外源miR-133a在24 h后残留量占总量的0.04%;miR-133a的细胞摄取过程需要消耗能量。[结论]证明了Caco-2细胞能够主动摄取外源miR-133a,孵育24 h的吸收率为7.2%,且摄取为能量依赖过程。