氨基糖苷类药物分子作用机制及钝化酶抑制剂的研究进展

随着氨基糖苷类抗生素研究的不断深入,其作用机制已深入到分子生物学水平.为制止耐药菌的产生及传播,根据当前氨基糖苷类抗生素发展的趋势,钝化酶的抑制剂成了研究的新方向.     

海巴戟果实软化相关基因McXTH的克隆和表达分析

[目的]了解诺丽果实软化规律,克隆木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)基因,初步明确其表达模式.[方法]用果实硬度计测量后熟阶段的诺丽果实在25℃放置及乙烯利处理两种状态下的硬度变化.从诺丽果实采后0～48 h转录组数据中筛选差异表达的XTH候选基因.通过生物信息学分析,克隆目的基因全长,并利用荧光定量PCR技术分析基因表达模式,同时用便携式乙烯测量仪测定内源乙烯释放量.[结果]后熟阶段的海巴戟果实采后表皮硬度随贮藏时间增加而下降,且乙烯利处理后的软化趋势较室温自然放置更为显著.从海巴戟果实采后0～48 h转录组数据中筛选出基因XTH(DN16278g1)的表达量高、差异大.该基因具有完整的开放阅读框(ORF),克隆测序后将其命名为McXTH,并将其提交Genbank获得登录号为ON512442.McXTH基因ORF全长1 062 bp,共编码353个氨基酸,与其他植物中的XTH基因氨基酸序列的相似性为75％～88％.RT-qPCR结果和内源乙烯释放量表明,在海巴戟果实成熟阶段McXTH的表达量与同时期的内源乙烯释放量在趋势上大体相同.[结论]海巴戟果实的软化受乙烯和关键基因XTH调控,McXTH的克隆为进一步进行XTH基因在海巴戟果实成熟软化过程的功能研究夯实基础.     

精氨酸双糖苷对黑色素瘤B16细胞的作用及其机制初步研究

研究精氨酸双糖苷(Arginyl-Fructosyl-Glucose,AFG)抑制黑色素瘤B16细胞的增殖及诱导凋亡作用,并初步探讨了其Bcl-2、Caspase-3、Bax信号通路的作用机制.培养黑色素瘤B16细胞,配制1,2.5,5,10,25,50,75,100 μmol/L的精氨酸双糖苷作用于黑色素瘤B16细胞,48 h后利用CKK-8法检测精氨酸双糖苷对B16细胞增殖影响;采用LDH检测给药后细胞乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)表达水平;用Hoechst 33258荧光染色法观察精氨酸双糖苷对B16细胞凋亡形态的影响;采用RT-PCR和Western Blot法分析精氨酸双糖苷对B16细胞Bcl-2、Caspase-3、Bax mRNA和蛋白表达的影响.结果表明:随着给药浓度的增大和培养时间的增加,精氨酸双糖苷对B16细胞的抑制率增加,48 h后抑制率达到平台期.50,75,100 μmol/L浓度的精氨酸双糖苷抑制效果最佳,B16细胞存活率显著降低(P＜0.05,P＜0.01),可明显观察到B16细胞凋亡;RT-PCR和Western Blot试验发现,精氨酸双糖苷75,100 μmol/L组B16细胞Bcl-2 mRNA和蛋白水平明显减少(P＜0.01),Bax和Caspase-3 mRNA和蛋白水平显著升高(P＜0.01).精氨酸双糖苷可抑制黑色素瘤B16细胞增殖,诱导其凋亡,其机制可能与上调Bcl-2、Caspase-3,下调Bax有关.     

紫苏磷脂酸磷酸水解酶基因(PfPAH1)的鉴定及功能分析

本文基于紫苏基因组数据筛选获得两条 PfPAH1基因序列,分别命名为 PfPAH1-1和 PfPAH1-2。应用生物信息学工具分析PfPAH1s蛋白理化性质、功能结构域及系统进化。定量PCR(qRT-PCR)检测 PfPAH1s在紫苏根、茎、叶、花及不同发育时期种子的表达谱。进一步克隆到高表达的 PfPAH1-1基因的编码序列并进行烟草瞬时转化以鉴定其功能。结果表明, PfPAH1-1和 PfPAH1-2基因的开放阅读框(ORF)长度均为2 715 bp,编码904个氨基酸残基,含有Lipin＿N、Lipin＿mid和属于HAD＿like超家族的LNS2三个保守结构域。系统进化分析显示紫苏PfPAH1-1蛋白与唇形科植物一串红的SsPAH1亲缘关系最近,其次是葡萄和芥菜。PfPAH1-2蛋白则与唇形科的芝麻SiPAH1亲缘关系最近,其次为油橄榄,紫苏和芝麻均为油料作物,推测PfPAH1-2和SiPAH1可能具有相似功能。qRT-PCR分析表明 PfPAH1-1和 PfPAH1-2基因均在开花后40 d种子中表达量最高,预示着其可能参与油脂合成积累。烟草瞬时转化揭示过表达 PfPAH1-...     

铁皮石斛糖苷水解酶GH3基因家族鉴定及表达模式分析

利用生物信息学方法对铁皮石斛 GH3 基因家族成员进行筛选、鉴定,对其基因结构、蛋白理化性质、亚细胞定位、系统进化、蛋白质二级结构及跨膜预测、基序及染色体定位进行分析,同时分析GH3 基因家族在不同组织以及低磷与正常磷水平下的表达模式。在铁皮石斛全基因组中筛选得到13个GH3家族基因,其中一个基因存在可变剪切,表达为14个GH3蛋白。GH3基因家族蛋白可分为3个亚家族,各亚家族中不同基因相对保守;各成员均含有内含子与外显子,内含子相位在0~2,13个基因分布在8染色体上。GH3基因家族在铁皮石斛的8个组织中均有表达,其中白根和花蕾表达量高,茎和唇瓣低,推测GH3基因家族可能参与铁皮石斛根系生长以及开花现蕾。低磷与正常磷水平表达结果表明,低磷水平下叶中基因LOC110110392、LOC110100144表达上调,根中基因LOC110095762、LOC110107269表达上调。该研究对铁皮石斛糖苷水解酶GH3 基因家族成员生物信息学、在不同组织以及正常磷与低磷条件下的表达水平进行研究分析,筛选响应低磷信号的糖苷水解酶基因,为后期研究糖苷水解酶参与低磷条件下铁皮石斛多糖代谢调节机制提供研究基础。     

生物菌剂对玉米秸秆堆沤过程水热状况及酶活性的影响

为解决内蒙古西辽河平原地区还田玉米秸秆腐解困难及腐解周期长等问题,于2020年采用田间秸秆动态堆沤快速腐解试验,分别设置秸秆腐熟剂+秸秆（SRT）、新鲜牛粪+秸秆（SRN）、秸秆腐熟剂+新鲜牛粪+秸秆（SRW）、单一秸秆（CK）4种处理,研究不同外源生物菌剂对堆沤玉米秸秆温度、水分、纤维素酶、脲酶和木质素过氧化氢酶的影响。结果表明,添加秸秆腐熟剂和新鲜牛粪均可提高秸秆腐解速率,并缩短腐解时间。与单一秸秆堆沤相比,添加新鲜牛粪和秸秆腐熟剂均能显著提高堆体秸秆温度和含水率;SRW、SRT和SRN处理纤维素酶活性较CK分别提高15.64%、4.87%和7.96%,脲酶活性分别提高10.29%、3.43%和6.86%,木质素过氧化氢酶活性分别提高71.43%、48.05%和53.25%。因此,添加秸秆腐熟剂和新鲜牛粪可改善堆沤秸秆水热条件和提高秸秆水解酶活性,进而加快秸秆堆沤腐解进程,两者耦合使用效果更佳,可作为一种高效秸秆堆沤方式在内蒙古西辽河平原地区推广应用。     

模拟家畜不同采食强度下高寒草甸土壤水解酶活性的变化特征

  目的  探究家畜采食对高寒草甸土壤酶活性的影响,为揭示人为干扰下高寒草甸的退化机制提供依据。  方法  用刈割留茬模拟家畜轻度采食(LD)和重度采食(HD)行为,以未放牧的草地为对照(ck),测定土壤碳、氮、磷获取的酶活性以及土壤理化性质变化特征。  结果  总体上,土壤碳获取酶土壤蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和土壤氮获取酶脲酶的活性在不同采食强度下不存在显著差异,但呈现明显的时间变异; LD处理可显著提高纤维素二糖水解酶活性(P＜0.05),而HD处理能降低纤维素二糖水解酶活性;LD处理也会提高氮获取酶亮氨酸氨基肽酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶以及磷获取酸性磷酸酶的活性;家畜的采食行为可能通过改变土壤养分来影响土壤酶活性;高寒草甸土壤酶活性的时间变异受控于土壤温度和土壤养分的变化。  结论  轻度采食行为可能会提高土壤水解酶活性,有助于维持土壤质量。图3表4参44     

基于转录组学的粉葛葛根素生物合成相关基因挖掘

挖掘与粉葛葛根素生物合成的相关基因,为相关控制基因的验证及深入研究提供理论参考.对6个生长时期的粉葛块根进行转录组测序,在葛根素含量最高时期与最低时期初步筛选差异表达基因,对各时期葛根素及其上下游代谢物含量变化趋势与差异表达基因相对表达量进行相关性分析,最终挖掘出相关性较高的基因片段.结果表明,经2步筛选差异基因后,挖掘11个与粉葛葛根素生物合成相关的片段,共编码3个基因,分别为异黄酮羟化酶控制基因(I2′H)、异黄酮7-O-葡糖苷转移酶控制基因(IF7GT)和异黄酮合酶控制基因(IFS1),其中I2′H、IF7GT、IFS1均与葛根素的生物合成呈现正向相关,即均正向调控葛根素的生物合成.说明I2′H与IF7GT所编码的酶主要负责调控大豆苷元向芒柄花素和大豆苷的合成,两者同为葛根素上游代谢物的支链代谢物,因此与葛根素的含量呈正向相关,而IFS1则通过调控2,7,4′-3-羟基异黄酮的生物合成与异甘草素向葛根素的直接合成,最终调控葛根素生物合成进程.     

生物刺激剂复酶糖苷对4种作物种子发芽的影响

以提高种子发芽率为目的,探究生物刺激剂复酶糖苷的最佳施用浓度。通过设置不同复酶糖苷浓度梯度,对小麦、玉米、花生、黄瓜4种作物种子进行浸种后测定发芽率。结果表明,在1～20 mg/L浓度范围内,随着浓度的升高,复酶糖苷对4种作物种子发芽率的提升作用逐渐增强,其中10 mg/L复酶糖苷对种子发芽率具有显著促进作用,可在农业生产中应用。     

圆叶决明添加量对红壤可溶性氮及酶活性的影响

为了探明圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)降解后红壤可溶性氮及氮水解酶活性的变化规律,本研究采用室内好气恒湿培养法,研究占红壤质量0.5%(T1),1%(T2)和2%(T3)的圆叶决明添加至红壤中,培养7~88d内红壤硝态氮(NO^-₃-N)、铵态氮(NH⁺₄-N)和可溶性有机氮(Soluble organic nitrogen,SON)及脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶的变化。结果表明：添加圆叶决明后,红壤NO^-₃-N和NH⁺₄-N含量在培养前期降低,培养中期增加;而整个培养期SON含量及脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶活性均增加,且圆叶决明添加量越大,效果越显著。NO^-₃-N和SON含量及脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶活性可用2次或3次函数方程拟合;而NH⁺₄-N含量可用线性函数拟合。氮水解酶与NO^-₃-N负相关,与NH⁺₄-N和SON正相关,且相关性从大到小的顺序为蛋白酶>天冬酰胺酶>脲酶。综上,添加圆叶决明提高了红壤供氮水平和红壤氮转化能力。