《生物化学》教学方法的探讨

生物化学是从分子水平阐明生命现象本质的一门学科，是临床、护理和药检学的基础课程。根据生物化学的课程特点以及人才培养模式的指导思想，在教学实践中，采用多种教学法相结合，灵活运用，可有效提高教学质量和学生的基本技能。     

牦牛StAR基因克隆及其生物信息学与组织表达特性的研究

旨在克隆获得牦牛StAR基因编码序列（CDS）并进行生物信息学分析,探究其mRNA组织表达特性。本研究以屠宰场采集的成年母牦牛心、肝、脾、肺、肾、卵巢、输卵管、子宫组织（n=5）,不同年龄（胎牛、1岁、2岁）牦牛的卵巢（n=3）,不同发情周期（卵泡期、黄体期）的牦牛卵巢（n=3）,黄体期黄牛的卵巢（n=3）及实验室冻存的牦牛颗粒细胞为研究材料。以牦牛黄体期卵巢cDNA为模板,用逆转录PCR克隆StAR基因,并使用MEGA7.0和ExPASy-ProtParam等软件分析其生物信息学特性;采用实时荧光定量PCR技术分析牦牛StAR基因组织表达特性。结果发现,StAR基因CDS区长858 bp,编码285个氨基酸,StAR蛋白总体带正电荷,属于碱性亲水稳定蛋白,无跨膜结构及信号肽,主要存在于细胞质和线粒体; StAR基因具有较高的保守性,符合物种进化规律。牦牛StAR基因在卵巢表达水平最高（P<0.01）,且2岁时卵巢表达水平极显著高于胎牛和1岁龄（P<0.01）,黄体期卵巢表达水平极显著高于卵泡期（P<0.01）;黄体期黄牛卵巢中StAR基因的表达量极显著高于牦牛（P<0.01）;在颗粒细胞的体外培养过程中StAR基因表达量逐渐上升,在培养24 h时达到高峰（P<0.01）,随后显著降低。综上所述,StAR基因序列较为保守,在牦牛卵巢组织中表达最高,且表达水平随年龄与卵巢周期而变化,提示StAR基因可能参与牦牛卵巢及黄体功能相关的繁殖调控。     

水溶性烯丙孕素-磺丁基-β-环糊精包合物的制备及表征

旨在提高烯丙孕素原药在水中的溶解度,提高烯丙孕素原药的生物利用度,使用磺丁基-β-环糊精对烯丙孕素原药进行包合。本试验使用冷冻干燥法来制备烯丙孕素-磺丁基-β-环糊精包合物,以此来解决烯丙孕素在临床使用中因其水不溶性而受到限制及其使用后生物利用度低的问题,进而拓宽烯丙孕素的药用途径。通过傅里叶变换红外光谱法、热重分析法和显微镜成像法对所制得的烯丙孕素包合物进行表征,并用溶解度法对包合物进行溶解度测定。以包合物的收率和包合率为评价指标,筛选最优的包合物制备条件。结果显示：经筛选,包合物的最佳制备条件：在55℃,ALT与SBE-β-CD的投料摩尔比为1：6,包合时间为5 h,溶液pH为8,溶剂量为15 mL（当以ALT投药量为0.1 g时计）;以最优制备条件制备所得的包合物中ALT的平均包合率为（90.90±1.80）%（n=3）,平均载药量为（4.30±2.30）%（n=3）,包合物的收率为（93.19±1.67）%。经傅里叶变换红外光谱法、热重分析法和显微镜成像法对所制得的包合物进行表征,可证实成功制得包合物。溶解度法试验结果表明,形成包合物后,其溶解度较烯丙孕素原药提高了988.86倍,且该包合物稳定性好,可满足不同剂型的要求。磺丁基-β-环糊精对烯丙孕素原药具有较好的增溶作用,达到了增加药物溶解度的目的,且该制备方法简单,条件温和,易于产业化生产,有利于烯丙孕素的进一步开发利用。     

皱皮香猪HAS2基因SNPs的鉴定及生物信息学分析

为了探究皱皮香猪全身性皮肤褶皱是否与透明质酸合成酶2（hyaluronan synthase 2,HAS2）基因变异有关,本研究以普通香猪为对照,采用特异性PCR方法克隆HAS2基因的外显子编码区,应用生物信息学方法分析测定基因编码区的碱基变异,检测变异位点在群体中的分布频率。结果显示,皱皮香猪HAS2基因中检测到4个SNPs位点：位于外显子1的T221A错义突变（导致亮氨酸替换为赖氨酸）和A228G同义突变,位于外显子2的T183C和外显子4的C537T同义突变。生物信息学分析发现,T221A和A228G位点构成4种单倍型,其中T-A为皱皮香猪群体的主要单倍型（27.5%）,且在皱皮香猪群体中紧密连锁（r²=0.253）,而且T221A和A228G突变可引起mRNA自由能和蛋白质结构发生变化,TA组合的自由能为-573.29 kJ·mol^-1,TG组合的自由能为-580.89 kJ·mol^-1,AG组合的自由能为-572.66 kJ·mol^-1;AA组合的自由能为-571.03 kJ·mol^-1;蛋白序列中亮氨酸替换为赖氨酸后,α螺旋由35.52%降为32.97%,自由卷曲由43.17%升至44.51%,同时引起蛋白序列三级结构的改变。位点T221A和A228G在香猪群体中呈现出丰富的多态性,均表现出3种基因型;关联分析结果显示,皱皮香猪T221A位点的A等位基因频率显著高于普通香猪（P<0.05）,A228G位点中皱皮香猪的G等位基因频率极显著高于普通香猪（P<0.01）。T183C位点的C等位基因频率和C537T位点的T等位基因频率在皱皮香猪和普通香猪间未达到显著性差异（P>0.05）。研究结果揭示,HAS2基因的外显子1中发生的两个碱基变异可能影响基因转录后mRNA的稳定性以及蛋白的三维结构,影响HA的合成量,并与皱皮香猪体侧皮肤不均匀增厚且发生褶皱有关。     

琥珀酸黄杆菌促生机理及其对多年生黑麦草生长和抗逆性的生理调控作用

为探究琥珀酸黄杆菌（Flavobacterium succinicans）对非生物胁迫下多年生黑麦草（Lolium perenne）的缓解效应,本试验研究了菌株DSM4002的生物学特性,并在盆栽条件下,分析了干旱（维持相对含水量（30±5）%处理7 d和14 d）、低温（4℃处理3 d和7 d）和盐胁迫（150 mM NaCl处理5 d和10 d）下根际接种DSM4002对多年生黑麦草生长和生理特性的影响。结果表明,DSM4002具有分泌吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）、溶磷和产铁载体能力,对壮观霉素、卡那霉素等具有抗性,对氯霉素敏感。同时,接种DSM4002能够提高正常生长、干旱、低温和盐胁迫下多年生黑麦草的生物量、抗氧化酶活性、可溶性糖和脯氨酸含量,降低相对电导率和丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量。综上,琥珀酸黄杆菌促进多年生黑麦草的生长与其自身具有分泌IAA、溶磷和产铁载体能力有关,而且它能够调节植物体内氧化还原平衡,从而增强多年生黑麦草的抗旱、抗寒和抗盐能力。     

新型鸭呼肠孤病毒DH13株结构蛋白σB的原核表达及免疫原性分析

本研究旨在利用原核表达系统表达新型鸭呼肠孤病毒（NDRV） DH13株重组σB蛋白,并检测其免疫原性,为NDRV基因工程疫苗研制等提供物质材料。采用RT-PCR方法扩增获得NDRV σB基因,构建原核表达重组质粒pET-30a-σB和pET-32a-σB,将2个重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞,利用IPTG诱导获得相应的重组蛋白,通过SDS-PAGE分析重组蛋白的表达形式。纯化无His的σB蛋白,并以此蛋白作为免疫原免疫新西兰白兔,制备兔源多克隆抗体。利用Ni²⁺柱亲和层析法纯化含His的σB蛋白,以此蛋白作为检测原,通过间接ELISA方法测定兔源多克隆抗体效价;Western blotting鉴定多克隆抗体与重组蛋白的特异性识别能力。结果显示,PCR扩增获得大小约为1 100 bp的σB基因片段。SDS-PAGE结果显示,高效表达出了2种重组σB蛋白,大小分别约为41和46 ku,均以包涵体形式存在。间接ELISA结果显示,制备的多克隆抗体效价达1∶204 800,能特异性地识别原核表达的重组蛋白,表明重组无His的σB蛋白具有良好的免疫原性。Western blotting特异性鉴定结果显示,含His的σB蛋白和无His的σB蛋白均与制备的兔源多克隆抗体发生特异性反应,表明原核表达得到的重组σB蛋白具备良好的反应原性。本试验利用原核表达系统成功地表达出了重组σB蛋白,并证实了重组NDRV σB蛋白具有良好的免疫原性及反应原性,该结果将有助于后续对NDRV σB蛋白生物学功能的鉴定、NDRV诊断用抗原的制备及NDRV新型疫苗的研制。     

烯丙孕素-β-环糊精水溶性衍生物包合物的制备及表征

为了提高难溶性药物烯丙孕素（altrenogest,ALT）的水溶性,本试验采用冷冻干燥法来制备烯丙孕素-羟丙基-β-环糊精（ALT-HP-β-CD）及其衍生物2,6-二甲基-β-环糊精（DIME-β-CD）包合物载药体系,并对ALT的线性关系和专属性、仪器的精密度以及包合物的回收率和稳定性进行了测定。以包合物的收率和包合物中ALT的包合率为评价指标,采用正交试验设计优选2种包合物的最佳制备条件,并使用傅里叶变换红外光谱法、热重分析法和显微镜成像法对所制得的ALT包合物进行表征分析,采用溶解度法测定包合物中ALT的溶解度。结果表明,ALT在1~12 μg/mL范围内具有较好的线性关系且专属性良好,仪器的精密度良好;加入0.1、0.2和0.3 mL ALT标准液的ALT-HP-β-CD包合物的平均回收率分别为97.78%、99.38%和99.90%,加入0.1、0.2和0.3 mL ALT标准液的ALT-DIME-β-CD包合物的平均回收率分别为93.86%、97.72%和94.93%;ALT-HP-β-CD包合物的最佳制备工艺为在55 ℃条件下,ALT与HP-β-CD的投料摩尔比为1∶7,包合时间为4 h,溶液pH为8,溶剂水的加入量为110 mL/g药物;ALT-DIME-β-CD包合物的最佳制备工艺为在55 ℃条件下,ALT与DIME-β-CD的投料摩尔比为1∶4,包合时间为4 h,溶液pH为9,溶剂水的加入量为100 mL/g;经傅里叶变换红外光谱法、热重分析法和显微镜成像法表征,证实成功制得包合物;溶解度试验得出包合物的溶解度分别约为ALT原药的1 012和1 354倍,表明两种包合物均可有效增加ALT的溶解度。本试验包合物的制备方法简单,条件温和,易于产业化生产。     

拷贝数变异在畜禽中的研究进展

拷贝数变异（copy number variation,CNV）具有多种形式的变异结构,在品种多样性、生物进化和疾病相关性等研究中起着重要作用,并具有片段长度大、覆盖范围广等特点。随着分子生物学的发展及DNA测序技术的日渐成熟,人们对遗传变异的研究不断向DNA分子水平深入,多态性标记在畜禽育种中已逐渐成为动物育种研究的趋势和主流。由于CNV对基因的调控和表达所造成的影响更为显著,因此,CNV在重要畜禽中的研究越来越多。目前,已检测出大量有关畜禽重要经济性状的基因序列变异,并有许多研究均表明CNV与动物的重要经济特征及疾病的发生有关。笔者主要通过参考国内外相关的研究报道,简述了CNV的相关研究背景、概念、突变机制,归纳总结了CNV对牛、羊、猪、鸡的经济性状、繁殖性状和疾病调控的影响,以期通过对这些重要畜禽的基因组学研究揭示其适应性遗传机理和表型性状差异的遗传基础,开发相应的分子遗传标记,为畜禽的标记辅助选育提供理论基础。     

微灌地膜的节水保墒增温效应研究

在实验基础上 ,分析论述了微灌地膜的节水效果和增温保墒效应。试验结果表明 ,微灌地膜可比地面灌溉节水 61 % ,增加地温 3℃～ 6℃ ,近地面空气相对湿度提高 3 0 %～ 40 % ,综合效应明显。可供微灌地膜或膜下微灌的进一步研究设计参考     

基于能值的鄂尔多斯市水资源生态经济系统可持续发展动态分析

运用能值理论和分析方法,分析了鄂尔多斯市2000-2009年水资源生态经济系统能量流动规律,构建了其能值综合图,计算评价了水资源开发利用状态及其系统可持续发展状况。分析结果表明,鄂尔多斯市经济社会发展主要依靠不可更新资源的投入,且对不可更新资源投入的依赖程度不断增大,水资源投入能值所占比重逐渐减小;鄂尔多斯市在市场贸易中处于明显不利地位,经济发展尚处于高消耗、高增长的发展阶段,工业化水平还有待提高。2000年以后鄂尔多斯市经济系统虽然富有活力和发展潜力,但是随着当地经济发展对不可更新资源的依赖不断增大,系统有向消费型经济系统快速发展的趋势。鄂尔多斯市应加快重点工业产业技术更新和产品升级,延长产业链。