新工艺酶法转化丙酮酸生物技术

丙酮酸又称2-氧代丙酸、α-酮基丙酸或乙酰基甲酸,为无色至淡黄色液体,呈醋酸香气和酸味,是最重要的α-氧代羧酸之一。丙酮酸不仅在生物能量代谢中具有十分重要的作用,而且是多种重要化合物的     

高粱C_4型pepc基因转入大豆可改善大豆光合特性

改善作物的光合性能能够有效突破作物的产量潜力,目前国内关于转高粱C4型pepc基因大豆的研究尚未见报道。本研究以东北地区主栽大豆品种‘黑农41’为材料,通过农杆菌介导法将高粱C4型全长pepc基因转入‘黑农41’,获得了转基因植株。通过对转基因植株T0代和T1代进行了分子生物学检测、农艺性状调查和生理指标检测,结果表明目的基因已整合到大豆基因组中,T0代和T1代植株的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有不同程度的提高,而胞间CO2浓度降低,其中T0代和T1代植株的净光合速率分别比对照提高了37.4%和20.7%,在T1代净光合速率增幅最大的T1-3-3,单株产量增加也最多,说明pepc基因的导入改善了转基因植株的光合特性,进而使转基因大豆产量提高。本研究可为高光效转基因大豆新品种的选育提供重要素材。     

酶法转化丙酮酸及其高值药用衍生物技术

丙酮酸,又称2-氧代丙酸、α-酮基丙酸或乙酰基甲酸,为无色至淡黄色液体,呈醋酸香气和酸味,是最重要的α-氧代羧酸之一。丙酮酸不仅在生物能量代谢中具有十分重要的作用,而且是多种重要化合物的前体,因此,丙酮酸作为一种重要的精细化工中间体,广泛应用于医药、农药、食品等领域,尤其是作为医药     

脐橙果实发育中有机酸合成代谢酶活性变化的研究

以红桔砧 10年生罗伯逊脐橙为试材 ,研究了脐橙果实发育过程中有机酸代谢有关酶的活性变化及其与有机酸积累的关系。结果表明 :①从 6～ 8月柠檬酸合成酶 (CS)活性迅速增加 ,8月中旬达到高峰 ,随后迅速下降 ,在 10月中旬其活性出现回升后又再次下降 ;② 6～ 8月磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PEPC)活性迅速上升 ,8月中旬达到高峰 ,进入果实膨大期后 ,PEPC活性迅速下降 ,在果实膨大末期和成熟期其活性基本不变 ;③在整个果实发育过程中 ,CS、PEPC活性的变化趋势与有机酸含量的变化趋势一致 ,并呈极显著正相关 ,相关系数 (r)分别为 0 916 0和0 8779。这不仅证明脐橙果实中存在通过CO2 固定合成有机酸的途径 ,还说明CS、PEPC是有机酸合成的关键酶 ,有效地抑制CS的活性能降低果实中有机酸的生成量     

不同能量摄入对奶牛肝脏PC和PEPCK mRNA表达水平的影响

 本研究目的在于观测干奶期不同能量摄入对围产期健康奶牛肝糖异生关键酶--丙酮酸羧化酶(PC)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）基因表达的影响。将健康围产期奶牛30头随机分为3组，于产前第28天分别饲喂奶牛标准日粮（能量摄入100%组）、标准日粮增加20%日粮（能量摄入120%组）和标准日粮减少20%日粮（能量摄入80%组），产后各组奶牛均饲喂标准的产奶日粮，至产后第56天结束。使用定量PCR方法检测分别于-28 d、-14 d、+1 d、+14 d、+28 d、+56 d采集的奶牛肝脏活体样品中PC和PEPCK mRNA表达水平。试验结果显示，PC mRNA丰度在产前28 d～产后56 d，低能组奶牛最高；PEPCK mRNA丰度在产后1 d～14 d低能组奶牛降低，产前28 d～14 d和产后28 d～56 d低能组奶牛最高。说明干奶期低能饲喂奶牛，可以增强围产期奶牛的肝糖异生能力。     

干旱胁迫下调节ATP的含量对提高转玉米C4型pepc水稻光合速率的影响

为了分析三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)是否是限制高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(C4-pepc)水稻光合速率提高的限制因素,本文以高表达的转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因水稻(PC)及其原种‘Kitaake’(WT)作为试验材料,喷施蒸馏水(对照)、2 mmol·L-1亚硫酸氢钠溶液、100μmol·L-1N′-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲[3-(3′,4′-dichlorophenyl)-1,1-dimethylμrea,DCMU]和10μmol·L-1寡霉素(oligomycin)溶液过夜处理5~6叶期水稻幼苗,在20%(m/v)PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,研究不同处理对水稻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、ATP含量、玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性以及光系统Ⅱ(photosynthemⅡ,PSⅡ)实际光化学效率(actual photochemical efficiency of PSⅡin the light,ΦPSⅡ)的影响。试验结果表明,喷施亚硫酸氢钠溶液提高了PC和WT在水培条件下叶片的Pn,DCMU和寡霉素溶液处理则降低了PC和WT叶片的Pn。喷施亚硫酸氢钠溶液增加了WT叶片Gs和Ci,但降低了PC叶片Gs和Ci。喷施DCMU溶液增加了PC和WT叶片Ci,但降低了叶片Gs。用20%PEG-6000模拟干旱胁迫处理后,亚硫酸氢钠、DCMU和寡霉素溶液处理的水稻叶片Pn均下降,喷施亚硫酸氢钠溶液处理可以减缓Pn下降的趋势,喷施DCMU和寡霉素溶液加速了叶片Pn的下降。在20%PEG-6000处理8 h后,PC在喷施不同试剂处理下Gs差异不大,但其Pn变化显著。进一步的研究表明不同处理下叶片中ATP含量、PEPC活性以及ΦPSⅡ出现显著变化,DCMU处理引起ATP含量、PEPC活性和ΦPSⅡ快速下降,亚硫酸氢钠溶液处理能够减缓这些参数的下降,喷施寡霉素降低了叶片中的ATP含量,但是对ΦPSⅡ没有显著影响。因此认为,在干旱胁迫条件下,PEPC的高表达能够维持较高的PSⅡ活性,与原种相比,也产生较高含量的ATP,来维持净光合速率的稳定。     

大肠杆菌K-12中PFL家族基因的生物信息学分析

从生物信息学角度，利用生物学数据库(GenBank、Swiss-Prot、PDB)和分子生物学分析软件Vector NTI8．0，对大肠杆菌K—12中的多个丙酮酸甲酸裂解酶(pyruvate formate-lyase，PFL)进行序列的比较分析和结构预测，进而分析其活性位点、相关保守位点和特殊结构域及序列的二级结构，为利用理性设计改造丙酮酸甲酸裂解酶提供一定的信息。     

鸡、鸽和兔的血糖水平、胰岛素敏感性与糖代谢差异比较

鸟类的血糖水平是体重相似的哺乳动物的1.5～2倍,且不会与哺乳动物有相同的高血糖和胰岛素抵抗的病理,因为鸟类具有天然的高血糖水平,但目前调节鸟类高血糖的内在原因尚不明确。本试验选用的10、20、42、160 d鸡（罗斯308）体重分别在400 g、750 g、2.8 kg、3 kg左右,180 d鸽（仑特鸽）体重在500 g左右,150 d兔（新西兰兔）体重在3 kg左右,每个物种选取6只对其血糖水平、胰岛素敏感性与糖代谢差异进行比较研究。结果发现：成年鸡、鸽空腹血糖和餐后血糖均极显著高于兔;ELISA测定结果显示鸡和鸽血清胰岛素含量极显著低于兔,而三者胰高血糖素含量差异不显著;葡萄糖耐量实验、胰岛素耐受实验、HOMA-IR系数结果显示,兔葡萄糖耐量和胰岛素耐受能力显著大于鸡和鸽;且兔肝细胞和肌细胞中的糖原含量也极显著高于鸡和鸽;此外,高效液相色谱检测结果显示,鸡和鸽的乳酸含量极显著低于兔。综上表明,鸟的高血糖主要是主要由于低胰岛素和低肝糖原、低肌糖原含量和低葡萄糖代谢活性所引起的,且存在胰岛素抵抗。     

甘蔗C4磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因转化烟草研究初报

将全长6.8 kb含所有内含子及部分5’侧端和3’末端的甘蔗C4磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因插入植物目的基因载体pBI121,经农杆菌介导转化获得转基因烟草,PCR检测和dot southern分析证实外源基因已整合进入烟草基因组中。甘蔗C4Ppc基因导入烟草后其叶片PEPC活性有所提高,但提高较小。因此,有必要继续进行克隆目的基因的5’侧端和3’末端获得其完整序列后用于C3作物的遗传转化研究。     

单子叶植物不同Ppc基因构建对烟草转化幼苗生长的影响（英文）

为比较单子叶植物2种不同形式(cDNA和DNA)的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate earboxylase,PEPC)基因(Ppc)对双子叶植物的转化效果,本研究将单子叶植物稗草(Echinochloa crusgalli)Ppc基因的cDNA和玉米(Zea mays)Ppc基因的DNA全长通过农杆菌介导对双子叶植物烟草(Nicotiana tabacum)进行了遗传转化:对转化叶盘和分化苗幼叶进行的GUS组织化学染色、PCR、RT-PCR检测结果证明,2种形式的Ppe基因均转入了烟草中:对分化幼苗进一步的培养观察结果发现:转Ppc基因cDNA的烟草分化苗生长发育正常,而转Ppc基因DNA的分化幼苗在培养过程中叶片白化现象严重,未完成正常生长发育过程,可能是由于完整基因DNA在异源细胞中在转录过程中发生了不正确的起始或锚误的拼接,导致基因表达异常。由此推测遗传距离较大的物种间转移DNA基因序列全长可能会降低正常表达率,而转稗草Ppc基因cDNA的大部分烟草植株的Pn高于对照,结果证明单子叶稗草根型PEPC酶对烟草的光合作用具有一定的调节作用。