黄芩中FNSII-1与CHS-2真核表达载体的构建

[目的]FNSII-1与CHS-2分别是黄芩叶与根中合成黄芩活性物质通路中的关键酶基因,本试验拟通过构建FNSII-1和CHS-2与载体pYES-dest52的重组质粒,进行酵母真核表达,为探索黄芩活性物质体外大规模合成途径奠定基础。[方法]通过设计特异性引物,RT-PCR扩增目的基因,利用Gateway重组技术将目的基因FNSII-1和CHS-2整合至目的载体pYES-dest52上得到重组质粒,随后将其转到酿酒酵母INVSc1菌株中,通过SDS-PAGE检测分析并确定酵母蛋白表达最佳条件。[结果]经RT-PCR扩增得到的目的基因FNSII-1与CHS-2,其片段长度分别为1 491bp、1 205bp,与理论值相符。重组质粒经测序与比对,2个基因与其相应NCBI数据库的信息相似性分别为94.18%和91.77%。酵母菌株在5种不同OD600值下蛋白均能稳定表达。[结论]本研究成功构建了pYES-dest52-FNSII-1和pYES-dest 52-CHS-2重组载体和FNSII-1和CHS-2蛋白表达体系,为黄芩中活性物质的体外合成奠定基础。     

具有解析式位置正解的2T1R并联机构运动性能分析

求解具有解析式位置正解且部分运动解耦的并联机构,有利于后续的误差分析、动力学分析、运动轨迹规划与控制等。基于方位特征方程(POC)的并联机构设计理论与方法,设计了两种具有解析式位置正解且部分运动解耦的2T1R并联机构,并对这两种机构进行了方位特征、自由度及耦合度等主要拓扑性能分析;提出基于拓扑特征的运动学建模与求解方法,并据此求解了两种机构的解析式位置正解;基于导出的位置反解,分析了两种机构工作空间、奇异位形、动平台的速度与加速度变化规律。最后比较了两种机构的运动性能,选择了优选机型。为优选机型的动力学分析与样机研制提供了理论基础。     

酵母双杂交筛选与胞内劳森菌LI0902互作宿主蛋白

为了鉴定胞内劳森菌(Lawsonia intercellularis,LI)外膜蛋白LI0902在细菌感染中的作用,本试验以胞内劳森菌疫苗DNA为模板,设计特异性引物进行PCR扩增,并成功构建诱饵表达载体pGBKT7-LI0902。将通过菌落PCR和测序验证的质粒转化酵母菌株Y2H Gold后,发现LI0902能在酵母细胞中正确表达,对酵母细胞无毒性,且无自激活活性。将含有pGBKT7-LI0902的酵母菌株Y2H Gold与猪肠上皮细胞系IPEC-1 cDNA文库菌株Y187进行杂交,筛选、验证、测序后得到3个与LI0902相互作用的宿主蛋白。本试验研究了胞内劳森菌与猪肠上皮细胞相互作用,为揭示增生性肠炎的致病机理提供了线索。     

miR-709靶向调控IGF1基因的表达

在动物生长调控过程中,IGF1是发挥关键作用的垂体-IGF1-靶器官生长轴上最重要的因子之一。IGF1的表达与动物出生前后的生长均密切相关。miRNAs是1类非编码单链RNA,通过碱基互补配对的方式与靶基因的3′UTR区部分或完全互补,降解靶基因的转录产物或者抑制转录产物的翻译,从而起到转录后调控靶基因表达的作用。本研究以在大鼠垂体中高表达的miR-709为研究对象,通过生物信息学分析、双荧光素酶报告系统鉴定确定IGF1为其直接靶基因,然后进一步采用qRT-PCR及Western blot技术检测miR-709对IGF1表达量的影响。结果显示,miR-709显著抑制IGF1在RNA及蛋白质水平的表达量,表明miR-709可通过直接靶向IGF1基因抑制其表达。本研究将为miR-709调控动物生长研究领域提供数据。     

猪hnRNPUL1基因克隆及变异剪接体鉴定

旨在克隆民猪hnRNPUL1基因全长编码区（complete coding sequence，CDS）序列并进行可变剪接分析，研究其组织表达和亚细胞定位情况。本研究以3头3月龄民猪为试验材料，利用RT-PCR技术克隆hnRNPUL1基因CDS及可变剪接体，应用qRT-PCR检测其在心、肝、脾、肺、肾、胃、大肠、小肠、背肌、腿肌等组织中的表达情况，同时，在生物信息学预测的基础上，通过融合表达绿色荧光蛋白的方法鉴定核定位序列。研究结果表明，猪hnRNPUL1基因（GenBank accession No.：MN399154）CDS全长2 580 bp，预期编码的多肽链存在着hnRNPs家族的特征性结构域——SAP、SPRY和AAA；猪hnRNPUL1普遍表达于所检测的各组织中，其中在脾脏中表达量最高，在腿肌中表达量最低；核定位序列（NLS）位于多肽链的133~430 aa处，与生物学信息学预测的结果存在着偏差；同时获得了2个变异剪接体和11种可变剪接片段。本研究结果对进一步揭示猪hnRNPUL1基因功能及转录调控机制提供了基础。     

牦牛瘤胃微生物抗生素抗性基因对3种外源性刺激因子的响应

通过给牦牛投喂硫酸头孢喹肟(CEF)、盐酸二氟沙星(DIF)和黄曲霉毒素B1(AFB1),并进行瘤胃微生物宏基因组测序,旨在揭示这3种外源性刺激因子对抗生素抗性基因(ARGs)种类、抗性类型、抗性机制等的影响,对于深入研究微生物抗性组特征和抗性机制具有重要价值。选取15头牦牛,随机分5组。Cef组和Dif组分别根据说明书推荐剂量按体重计算、灌服CEF 1 mg·kg^-1和DIF 1 mL·kg^-1;E1组和E2组分别按采食量投喂AFB120、60μg·kg^-1;C组为对照组。处理7 d后,采集瘤胃液,提取DNA,Illumina HiSeq测序,对reads counts进行标准化得到TPM值,并进行方差分析。结果显示,对照组共获得132种ARGs,分属30种抗性类型,其中,四环素类tetQ和tetW基因丰度较高;Cef组tetW基因丰度增加(P<0.05),Dif组tetQ丰度增加(P<0.05);Cef组四环素类和头孢菌素类抗性基因丰度增加(P<0.05),Dif组四环素类和氨基香豆素类抗性基因丰度增加(P<0.05),E1组氨基香豆素和青霉烯类抗性基因丰度增加(P<0.05),E2组青霉烯类、头孢菌素类等9类抗性基因丰度均增多(P<0.05);Dif组Erm基因23S核糖体RNA甲基转移酶丰度增加(P<0.05),E2组中ATP结合盒超家族等3种抗性机制相关基因的丰度增加(P<0.05);3种因子均显著增加四环素类ARGs宿主的种类。结论:瘤胃是蕴含丰富ARGs的储藏库,其中,四环素类抗生素抗性基因tetQ和tetW是主要的ARGs。不仅CEF和DIF使部分ARGs的种类、抗性类型以及耐药机制相关酶等的丰度升高,增加瘤胃微生物的耐药性,而且AFB1也具有类似作用,且高剂量AFB1对抗性类型的影响范围较抗生素大。这3种因子还导致携带四环素类ARGs宿主微生物的种类数量增加,从而强化横向转移机制,加快ARGs传播,增强微生物对四环素类的耐药性。     

不同营养水平日粮对陕北白绒山羊生长性能和小肠组织SLC7A7、SLC3A1及SLC15A1 mRNA表达的影响

本试验旨在研究日粮营养水平对断奶后2~6月龄陕北白绒山羊生长性能及小肠组织中与氨基酸转运吸收相关的SLC7A7、SLC3A1和SLC15A1 mRNA表达的影响。选取健康、日龄（（60±1.60）d）和体重（（10.73±1.03）kg）相近的雌性陕北白绒山羊羔羊36只，随机分为4组，分别饲喂4种试验日粮，其消化能和粗蛋白质水平分别为标准日粮的85%、100%、115%和130%。标准日粮营养水平参考肉羊饲养标准NY/T816-2004，依据生长阶段（10~19 kg、15~27 kg）和目标增重设置。试验期间，分别于120和180日龄称重，于180日龄，每个重复屠宰1只试验羊，采集十二指肠中上部、空肠中段、回肠末端组织样品，通过实时荧光定量PCR检测SLC7A7、SLC3A1和SLC15A1表达水平。结果表明：1）第一阶段（60~120 d）115%水平组平均日增重显著高于其他三组（P<0.05），第二阶段（121~180 d）115%水平组平均日增重显著高于85%和100%水平组（P<0.05），与130%水平组无明显差异。两阶段115%水平组羔羊干物质采食量极显著高于其他3组（P<0.01）。两阶段料重比115%水平组显著低于85%、100%水平组（P<0.05）。2）相同营养水平下，SLC7A7和SLC15A1 mRNA的表达丰度顺序均为回肠>空肠>十二指肠；3）随日粮营养水平的增加，SLC7A7、SLC3A1和SLC15A1 mRNA在小肠各段的相对表达量呈先上升后下降的趋势，且115%水平组表达量最高。115%水平组SLC7A7和SLC15A1 mRNA相对表达量显著高于其他3组（P<0.05）；115%水平组SLC3A1 mRNA的相对表达量显著高于85%和130%水平组组（P<0.05）。本试验条件下，与其他营养水平组相比，115%水平组陕北白绒山羊羔羊在2~6月龄生长性能最佳，SLC7A7、SLC3A1和SLC15A1 mRNA在小肠各段的表达量最高。     

1株H1N1亚型猪流感病毒的全基因组特征及其对小鼠的致病性

旨在了解河南省猪流感病毒的流行情况及其遗传进化和基因组特征。2018年4月，从河南省某一出现疑似流感症状猪群中采集鼻拭子样品150份用于分离病毒，对分离病毒的全基因组进行序列测定和分析。同时感染6周龄BALB/c小鼠，研究其对小鼠的致病性。结果显示，获得1株H1N1亚型病毒[命名为A/swine/Henan/NY20/2018（H1N1）]。遗传进化表明，其HA和NA基因属于欧亚类禽H1N1分支，PB2、PB1、PA、NP和M基因属于2009甲型H1N1分支，NS基因属于经典H1N1分支。HA蛋白的裂解位点序列为PSIQSR↓GL，具有低致病性流感病毒的分子特征，在小鼠肺和鼻甲有效复制并能引起肺组织病理学变化。本研究分离到1株3源重排H1N1亚型病毒，对小鼠呈现一定致病力，提示应进一步加强对SIV的监测。     

马泰勒虫RAP-1基因的原核表达及蛋白性质分析

棒状体相关蛋白1(rhoptry-associated protein 1,RAP-1)是由棒状体分泌的与侵袭宿主细胞相关的蛋白。本研究以顶复门原虫RAP-1基因为靶标,用最大似然法构建了巴贝斯属、疟原虫属、泰勒虫属的RAP-1基因进化树;应用软件预测分析RAP-1蛋白的理化性质、亲疏水性、跨膜区以及二、三级结构,并表达纯化了马泰勒虫(Theileria equi)RAP-1重组蛋白。结果显示:巴贝斯属不同虫株相聚类,测定序列与马泰勒虫聚为一支,又与恶性疟原虫相聚类,表明亲缘关系较近。马泰勒虫RAP-1蛋白理论等电点为9.85,半衰期为30 h,总平均亲水性(GRAVY)为-0.368,无跨膜区;RAP-1蛋白二级结构中,α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲占比分别为38.5%、15.5%、27.8%、18.1%;构建的三级结构立体展现了RAP-1蛋白形态。成功构建了原核表达载体pET-32a-RAP-1;该重组蛋白主要以包涵体形式存在,蛋白大小为65 kDa。RAP-1蛋白可通过原核表达系统高效表达,纯化后的产物能被马泰勒虫标准阳性血清识别,具有良好的反应原性。本研究为深入了解马泰勒虫入侵宿主的机制机理以及RAP-1蛋白的功能研究奠定了基础。     

罗氏沼虾细胞色素P450家族CYP302a1基因克隆及其在蜕皮周期中的表达

蜕皮是甲壳动物重要的生理活动,与其蜕皮激素的合成密切相关,细胞色素P450(CYP)302a1是甲壳动物蜕皮激素合成通路中的关键酶之一。本研究克隆了罗氏沼虾CYP302a1基因(Mr-CYP302a1),cDNA全长1859 bp,开放阅读框(ORF)为1629 bp,编码543个氨基酸(aa),分子量大小为61.09 ku,等电点为8.42。氨基酸序列分析显示CYP302a1基因的保守结构域含有5个P450基因家族特征保守区域:heme-binding、helix-K、helixC、helix-I及PERF。系统进化分析结果显示Mr-CYP302a1首先与绿虾CYP302a1聚为一支,然后与凡纳滨对虾及三疣梭子蟹等十足目甲壳动物的CYP302a1聚为一支,与甲壳动物的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测表明Mr-CYP302a1在罗氏沼虾的多个组织中均有表达,其中在Y器官中的表达量最高,性腺中次之。同时研究发现,MrCYP302a1基因在罗氏沼虾的蜕皮后期(A期和B期)表达量很低,蜕皮间期(C期)表达量开始上升,在蜕皮前期D1亚期达到峰值。对Mr-CYP302a1进行蛋白表达及多克隆抗体制备,蛋白印迹法(Western blot,WB)检测表明Mr-CYP302a1蛋白在罗氏沼虾Y器官中的表达量最高,在蜕皮过程中的蜕皮前期D1亚期达到峰值。综上所述,该基因在罗氏沼虾的蜕皮过程中扮演着十分重要的角色。