原核生物硒蛋白的生物合成

硒是包括哺乳动物在内许多生物的必需微量元素,与人类健康密切相关。硒分布的不平衡导致所在地食物中硒含量差异较大,且高硒地区的人易发生硒中毒,而低硒地区的人易硒缺乏。胞内硒酸盐经还原及硒磷酸合成酶的活化,在硒代半胱氨酸合酶(SelA)催化下利用Ser-tRNAUGAsec合成硒代半胱氨酸(selenocysteine,Sec),Sec经tRNAUGAsec特异性的类EF-TU延伸因子SelB整合入蛋白质形成硒蛋白。文中主要概述了原核生物硒酸盐的还原代谢和硒代半胱氨酸的插入机制,并提出了利用硒蛋白的合成机制作为检测硒酸盐含量的思路。     

基于硒蛋白生物合成机制的硒生物检测器

硒是许多生物的必需微量元素,与人类健康关系密切。硒在自然界中分布的不平衡导致不同地区的硒含量差异较大,易引起硒缺乏或者中毒。原核生物的硒代半胱氨酸(Selenocysteine,Sec)及硒蛋白的生物合成途径已较为清楚,此为构建硒酸盐生物检测器,进而补充目前常用硒含量测定方法提供了可能。该研究利用原核载体构建硒代半胱氨酸插入所需茎环结构(Selenocysteine insertion se-quence,SECIS)及其突变载体,通过氨苄青霉素筛选获得高效、高准确率的SECIS,并以此构建GFP超表达载体pSEGFP。通过pSEGFP和pSelABC共转化大肠杆菌BL21(DE3),并进行IPTG诱导表达,测定分析发现胞质蛋白的荧光强度与培养基硒酸盐浓度在一定范围内具有较好的线性关系。此结果表明,试验已初步构建了大肠杆菌硒生物检测器,为利用此方法进一步分析测定环境及生物样品中的硒含量奠定了基础。     

大菱鲆心脏细胞系的建立与鉴定

为丰富海水鱼类细胞系的数量,提供更多的基因功能研究及病毒分离、鉴定工具,本研究建立了一种新的细胞系,大菱鲆心脏细胞系(Scophthalmus maximus heart cell line,SMH).该细胞系使用组织块法(tissue block method)启动原代培养,培养液是添加了胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)、人类碱性成纤维生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)、抗生素、β-巯基乙醇(2-mercaptoethanol,2-ME)、hepes(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)的DMEM/F 12.结果显示,SMH形态呈典型的成纤维细胞样,在培养液中生长分裂旺盛,经230 d传代培养,成功传至58代.用带有绿色荧光蛋白(green fluores-cent protein,GFP)的pEGFP-N3质粒转染SMH,发现GFP在细胞中成功表达,转染效率为40％左右.使用遗传霉素(geneticin,G418)对重组质粒细胞进行筛选,得到了一簇荧光表达效率高的细胞.染色体分析表明,具有正常二倍体核型(2n=44)的细胞占64％.线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ(cytochrome oxidase sub-unit Ⅰ,CO Ⅰ)基因鉴定出该细胞系来源于大菱鲆.该细胞系的建立为大菱鲆功能基因及其他基于细胞系的研究奠定了基础,对大菱鲆的病毒感染途径和分子机制研究具有重要的理论意义.     

6株芽孢杆菌的分离鉴定和生物学特性

为了筛选适合渔用微生态制剂的益生菌,从池塘边发酵鱼肉汤中分离芽孢杆菌,结合形态学、生理生化特征、16S rRNA及gyrA、gyrB、rpoB和purH基因序列比对分析对其进行鉴定,并对其产淀粉酶、产蛋白酶能力及生长情况进行研究.结果表明,分离筛选的6株芽孢杆菌分属于4个种,1株为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),1株为阿氏芽孢杆菌(B.aryabhattai),2株为贝莱斯芽孢杆菌(B.velezensis),2株为解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens),6株菌在LB液体培养基中生长良好,均具有产蛋白酶能力,其中4株具有产淀粉酶能力.     

西伯利亚鲟MHCⅡβ克隆、原核表达和多克隆抗体制备

旨在构建西伯利亚鲟(Acipenser baerii)MHCⅡβ基因原核表达载体高效表达,并进行多克隆抗体的制备。根据GenBank西伯利亚鲟MHCⅡβ基因序列设计引物,并加上6-His标签和酶切位点,从西伯利亚鲟脾脏细胞中克隆可读编码框(不含信号肽)部分,克隆并测序鉴定后构建Pet30α-MHCⅡβ质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3),异丙基硫代半乳糖苷IPTG诱导表达,经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、免疫印迹(Western Blot)鉴定,诱导表达的融合蛋白大小约为32 ku,能够与His抗体结合,融合蛋白主要以包涵体形式存在,在温度37℃时1 mmol/L的IPTG诱导4 h可以达到最佳表达量。将表达蛋白通过镍柱层析纯化后,制备兔多克隆抗体,抗体效价达到243 W,为深入研究西伯利亚鲟MHCⅡβ基因免疫学功能提供参考。     

西伯利亚鲟 MHCⅡβ基因克隆、组织分布及细菌感染后的表达变化

为研究鲟鱼主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC)基因的分子特征和表达,利用RACE技术克隆获得了西伯利亚鲟Acipernser baerii MHCⅡβ cDNA序列1443 bp,包括开放阅读框(OFR)801 bp,编码184个氨基酸。Blast分析显示,由MHCⅡβcDNA基因推导的氨基酸序列同其他物种的一致性为46%～83%,通过Smart站点分析,该序列具有SMART MHC_Ⅱ_beta结构域、SMART IGc1结构域和跨膜螺旋结构域;实时定量分析表明,正常情况下MHCⅡβ mRNA在西伯利亚鲟10种组织中均有表达,其中脾、头肾和血液中表达量较高,皮肤和肉中表达量极低(P0.05);感染维氏气单胞菌Aeromonas veronii 40 h后,脾脏中MHCⅡβ mRNA的表达量显著低于未感染的对照组(P0.05),直至93 h时恢复至对照组水平且有显著性变化(P0.05)。研究表明,MHCⅡβ基因参与了西伯利亚鲟的免疫反应。     

不同因素对橡胶树内珠被愈伤组织诱导和体细胞胚发生的影响

为了优化橡胶树内珠被植株再生体系,促进其次生体胚技术和转基因研究的发展,以橡胶树品种‘热研7-33-97’和‘热研88-13’的幼果内珠被为材料,进行不同因素对橡胶树内珠被愈伤组织诱导和体细胞胚发生的研究。在添加不同浓度的2,4-D,外加80 g/L蔗糖、50 mg/L椰子水、5.0 mg/L AgNO3和2.3 g/L phytagel的MH培养基上诱导愈伤组织的产生。结果表明,当培养基中不添加2,4-D时,2个品种均不能诱导出愈伤组织,随着2,4-D浓度的增加,其愈伤诱导率不断增加,达到4.0 mg/L水平时,诱导率均达到最大,分别为88.28%、86.67%。当浓度逐步升高至6.0 mg/L时,其诱导率又有所下降。愈伤诱导后,将其转移到添加了不同浓度NAA的改良MS基本培养基上。结果发现,0.2 mg/L的NAA浓度更有利于橡胶树‘热研7-33-97’内珠被子叶胚、喇叭胚、杯状胚和多叶胚等胚的产生,但子叶胚出胚率也仅达4.00%,而低于或高于此浓度均不利于体细胞胚的产生。     

石鲽鳍细胞系的建立及三丁基锡对其毒性作用的研究

为建立石鲽鳍细胞系并研究三丁基锡对其毒性作用,根据石鲽鳍组织的特点采用特定酶消化法启动原代培养,并成功传代。试验结果显示,在24℃,培养于含有碱性成纤维样生长因子及20%胎牛血清的DMEM/F12培养液(pH值7.2)中的鳍细胞,生长分裂状态佳,为成纤维样细胞。传代培养后继续保持旺盛的生长分裂速度,可稳定传代。第60代石鲽鳍细胞的群体倍增时间为46.7 h,特征性染色体数目为48条。目前鳍细胞已传至第68代,已成功建立石鲽鳍细胞系。不同浓度三丁基锡处理后结果显示,1～80 ng/mL三丁基锡均可对鳍细胞产生明显的毒性作用,三丁基锡对鳍细胞的48 h-IC50值为39.87 ng/mL。