一株脱氮毕赤酵母Y 4的分离鉴定及其氨氮降解性能

当前水体氨氮污染严重,环境治理迫在眉睫,筛选高效安全的脱氮菌株可为废水脱氮提供更多选择。本研究从沼气发酵污泥中分离筛选能降解氨氮的菌株,使用18S rDNA序列分析,对筛选出的优良菌株进行种类鉴定;同时采用单因素试验和正交试验,探究菌株最佳脱氮条件[培养温度、初始pH值、盐浓度、碳氮比(C/N)]及其硝化、反硝化能力。结果表明,分离筛选得到1株具有较强脱氮能力的野生型毕赤酵母(Pichia sp.)菌株Y 4。在试验优化后,得到菌株Y 4的最适脱氮条件:培养温度25℃,初始pH值8.0、盐浓度(氯化钠浓度)30 g/L、C/N为30。在培养24 h后菌株Y 4对亚硝酸氮(NO-2 N)的降解率为80.50%,在培养48 h后菌株Y 4对氨氮(NH+4 N)的降解率达99.92%,且在24 h内菌株Y 4的异养硝化和好氧反硝化的速率分别达到6.25和6.71 mg/(L·h),表明毕赤酵母菌株Y 4对废水氮污染处理以及生物修复具有一定的应用价值与潜力。

一株耐高氨氮菌株的筛选及脱氮性能研究

硝化反硝化生物脱氮被认为是目前有效的氨氮废水处理技术之一,其关键是高效脱氮微生物的筛选。本研究从养猪厂污水处理池中筛选异养硝化好氧反硝化细菌,并探究其生长性能和脱氮性能。结果筛选出一株异养硝化好氧反硝化细菌Acinetobacter junii YQ-1,当温度为30℃、转速为200 r/min、初始pH值为8、接种量为2.0%(V/V)、培养时间为48 h时,菌株YQ-1具有最高的菌体密度(OD_(595)=0.999),且脱氮效果最好。在最佳生长条件下,当初始氨氮浓度、亚硝态氮和硝态氮浓度均为200 mg/L时,菌株YQ-1在48 h对这3种形式氮素的降解率分别达到89.73%、63.51%和70.19%。且当氨氮浓度为1000 mg/L时,菌株YQ-1仍能较好地生长,其生长情况符合BidoseResp模型,培养基中化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)变化情况符合ExpDec2模型,培养基中化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的减少速率与菌株YQ-1的生长速率呈正相关关系。本研究为异养硝化好氧反硝化菌处理高浓度氨氮污水的实际应用提供了参考。

甘蔗渣霉变对厌氧发酵产沼气的影响

为探究霉变对甘蔗渣厌氧发酵产沼气的影响,本研究选取正常的甘蔗渣和霉变的甘蔗渣,对其结构、理化性质、发酵过程参数和物质去除率进行测定。结果表明,霉变的甘蔗渣结构被破坏,且表面存在较多的附着物和微生物。与正常的甘蔗渣相比,霉变的甘蔗渣含水量提高44.6%,可溶性糖含量降低95.4%,总氮含量提高48.6%,木质纤维素含量增加。在厌氧发酵过程中,正常甘蔗渣的溶解性化学需氧量最高值(3 229.0 mg/L)是霉变的甘蔗渣的3.4倍,且正常的甘蔗渣的总挥发酸(Total Volatile Fatty Acids, TVFA)最大值为1 855.8 mg/L,比霉变的甘蔗渣高26.2%。此外,霉变的甘蔗渣总固体(Total Solids, TS)去除率比正常的甘蔗渣减少17.2%,挥发性固体(Volatile Solids, VS)去除率仅为正常甘蔗渣的56.7%,累积沼气产量和甲烷产量比正常的甘蔗渣分别降低60.6%和77.9%。综上,甘蔗渣霉变后结构遭到破坏,可溶性糖含量急剧下降,产沼气潜力大大降低。

反硝化型厌氧甲烷氧化耦合厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展

反硝化型厌氧甲烷氧化(Denitrifying Anaerobic Methane Oxidation,DAMO)耦合厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)脱氮工艺在实现能源废水处理方面具有很大的潜力。DAMO-Anammox脱氮工艺能同时将甲烷、氨氮和硝酸盐转化为无害的N_(2)和CO_(2),在无需额外能量消耗下实现废水中的碳氮循环,有望成为未来环境友好型废水处理的主要技术。本文讨论了DAMO-Anammox微生物的协同和竞争机制,不同电子受体的类型对脱氮过程中微生物胞外电子传递机制及脱氮除甲烷效率的影响,指出了目前DAMO-Anammox脱氮工艺存在的功能微生物富集困难、气液传质效率差和脱氮性能不足等应用瓶颈,总结了如新型反应器构型的设计、人工电子中介体投入和电化学强化等相对应的改进策略,为该工艺的进一步研究和规模化应用提供参考。

合成耐高温α-淀粉酶基因在巴斯德毕赤酵母中的分泌表达

PFA是来源于Pyrococcus furious的一种耐高温α-淀粉酶,为了使PFA能够在巴斯德毕赤酵母中高效表达,根据巴斯德毕赤酵母密码子的偏好性对PFA的基因序列进行密码子优化,人工合成耐高温淀粉酶PFA基因pfa,并连接到巴斯德毕赤酵母中表达载体pPIC9K上,得到重组质粒pPIC9K-pfa。重组质粒线性化后转化到巴斯德毕赤酵母菌株GS115中,重组菌株在摇瓶中用甲醇诱导表达,分泌表达酶活最高为220 U／L。

耐放射异常球菌海藻糖合成酶基因的克隆及功能鉴定

利用生物信息学手段 ,在GenBank中进行氨基酸序列的同源性比较分析 ,检索到来自于耐放射异常球菌(Deinococcusradiodurans)基因组序列中一功能未确定的开放阅读框 (ORF) ,其氨基酸序列和已报道的海藻糖合成酶的氨基酸序列有约 6 0 %的同源性 .将这段ORF克隆到大肠杆菌进行表达 ,并进行功能鉴定 .实验表明这段ORF序列所编码的是一种海藻糖合成酶 ,它能将麦芽糖分子转化成海藻糖分子 ,以 30 %的麦芽糖为底物时能将约 6 5 %的麦芽糖转化成海藻糖 .重组酶性质初步研究表明 ,在 pH 7 0 ,最佳温度 30℃转化麦芽糖效率 最高 .

巴斯德毕赤酵母新型分泌表达载体构建

巴斯德毕赤酵母分泌表达载体 p PICINU是利用来源于克鲁维酵母 ( Kluyveromycesmarxianus)的菊粉酶基因信号肽 DNA序列 ( ISP)构建的。表达实验结果表明 ,带有分泌表达载体 p PICINU的β-1 ,3 -1 ,4葡聚糖酶基因重组菌 ,具有与带有表达载体 p PIC 9K (带有α因子信号肽 )的β-1 ,3 -1 。

标准模块化设计在基因工程实验课程教学中的应用

针对目前基因工程实验课程存在的不足,根据该课程内容的特点进行模块化设计,将相关的实验课程划分成多个可以独立授课的模块,每一个模块都包含标准化的基础实验技能,而这些模块又可以组成系统一体化的综合实验,让学生先按照顺序掌握基本模块的实验操作基本技能,并对单个模块的实验技能进行考核,合格后才能进入下一步实验,这将可以大大提高基因工程实验课的教学效果,并促进学生对理论知识的掌握和实验技能的提高。

脂肪酶的分子结构及应用研究进展

脂肪酶能催化水解、酸解、醇解、氨解、转酯以及酯化合成等反应,广泛应用于食品工业、造纸业、洗涤工业、医药领域以及相关的行业和领域中。本文概述了目前脂肪酶在分子结构、催化类型和机制、基因克隆来源及其应用领域等方面的研究进展。

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( Gen Bank、Swiss-Prot、PDB)和分子生物学分析软件VectorNTI8.0 ,对大肠杆菌K-1 2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。

谷氨酸棒杆菌海藻糖合成酶基因的克隆及功能鉴定

利用生物信息学手段,在GenBank数据库进行氨基酸的同源性检索分析,发现来自谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)一功能未确定的ORF序列被注释为假设的海藻糖酶(putative trehalose synthase),它与已报道的海藻糖合成酶的氨基酸序列有60%以上的同源性.本研究把这段ORF克隆到大肠杆菌进行表达及进行功能鉴定.实验表明这段ORF序列为一新的海藻糖合成酶基因,其表达产物能将麦芽糖分子转化成海藻糖分子.重组酶性质的初步研究表明重组酶在pH 7.0～7.5,30℃转化麦芽糖效率最高.

实施创新教育的新思考

创新和创新教育已经提了很多年了,并日益深入人心,然而我们也要清醒地认识到创新教育的实施仍然浮于表面,形式多于实在,肤浅掩盖了深层,虽然雷声很大但雨点很小。面对实施创新教育我们还要进行思考,创新内涵是什么?创新教育的核心是什么?

甲醇酵母表达系统研究进展

甲醇酵母是一种新的基因表达系统 ,有着许多突出的优点。多种重组蛋白已在甲醇酵母获得成功表达。

乙烯生物合成途径中的两个关键酶基因的研究进展

本文对植物激素乙烯生物合成途径中的两个关键酶基因即ACC合成酶基因(ACS)和ACC氧化酶基因(ACO)的克隆研究现状、表达及反馈调节等方面进行了评述。

一种新的DNA银染方法

本文介绍一种有效的聚丙烯酰胺中的DNA银染方法 ,其具有背景浅、快速、灵敏度高等特点。利用该方法对MarkerX和棉花的RAPD产物进行银染 ,取得了较满意的结果。说明该方法适于聚丙烯酰胺中的DNA银染。

单宁酶基因在黑曲霉ST31中的克隆与表达

利用PCR扩增得到米曲霉(Aspergillus oryzae)单宁酶(tannase)基因的编码序列,经DNA测序证实单宁酶基因已成功克隆,然后将其连接到黑曲霉的表达载体ANED2-SP2上构建单宁酶基因表达载体.将构建好的单宁酶基因表达载体通过原生质转化法导入黑曲霉菌株ST31中进行表达研究.结果表明重组菌株的单宁酶活力最高为104.02 U/ml发酵液,比原始出发菌株米曲霉提高2～3倍.研究构建了黑曲霉的高效转化体系,提高了黑曲霉表达系统的应用水平,为其它新酶的研究提供有价值的参考.

乳酸片球菌L-乳酸脱氢酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

与其它微生物相比,用大肠杆菌进行发酵生产乳酸有许多优势,但大肠杆菌没有L乳酸脱氢酶基因,不能利用糖发酵生产L乳酸.本文采用PCR技术,以乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)基因组DNA为模板,克隆得到L乳酸脱氢酶(Llactatedehydrogenase)基因,将该基因的ORF连接到表达质粒pET22b(+),获得重组质粒pETldhL.将pETldhL质粒转化大肠杆菌BL21株,实现了ldhL基因的表达;对含有ldhL基因的重组菌株进行表达研究,在30℃以IPTG诱导8h后,SDSPAGE分析可见明显特异性条带,酶活力达到6.49u/mL,是野生菌酶活力(2.82u/mL)的2.3倍.对重组表达的L乳酸脱氢酶生物学特性研究显示,它们的最适反应温度为27～30℃,最适反应pH为5.0～5.3.

人血清白蛋白的研究进展

人血清白蛋白作为血浆容量扩充剂用途广泛 ,是当前的研究热点之一。本文综述了其结构组成、功能和表达现状。用基因工程大幅度提高 r

高糖土壤微生物宏基因组文库的构建及β-葡萄糖苷酶基因鉴定

采用宏基因组技术构建了高糖土壤微生物的DNA文库，该文库约含9万个克隆，文库外源DNA总容量为3．1×10%^9bp。利用活性筛选策略，对文库进行筛选，获得11个β-葡萄糖苷酶的阳性克隆，并对其中2个表达β-葡萄糖苷酶的克隆进行亚克隆和序列分析，获得两个编码新型B一葡萄糖苷酶的基因分别命名为：Mn6印引和Mn6印3日。生物信息学分析表明：“unbgl3A基因由2241个碱基对组成，unbgl3B基因由2292个碱基对组成。在核苷酸水平上，unbgt3A、unbgl3B与已知数据库中的β-葡萄糖苷酶基因没有任何相似性。在氨基酸水平上，与GenBank数据库中已知β-葡萄糖苷酶的相似性分别为73％~1169％。

甘蔗乙烯合成酶基因家族三个成员的克隆与序列分析

ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylicacid)合成酶是高等植物乙烯生物合成途径中的限速酶。根据已克隆的植物ACS(1-aminocyclopropane-1-carboxylicacidsynthase)基因同源序列,设计简并引物,以甘蔗叶片总DNA为模板,通过PCR扩增,得到3条特异性强的扩增片段:Sc-ACS1为1041bp、Sc-ACS2为1345bp和Sc-ACS3为1707bp。将序列在GenBank核酸数据库进行同源性搜索,结果表明,3个片段均为ACS基因,推导编码的蛋白质序列分别包含326、242和310个氨基酸。其中,Sc-ACS1和Sc-ACS3同源性最高,核苷酸序列和蛋白质氨基酸序列分别有98%和96%同源,与禾本科植物玉米ZmACS6、水稻OS-ACS2、毛竹等ACS基因家族也有很高的同源性,核苷酸序列同源性为88%-98%,蛋白质氨基酸序列同源性为73%-81%。甘蔗Sc-ACS2与水稻OS-ACS5在核苷酸和氨基酸序列上分别有91%和79%同源性,但与甘蔗Sc-ACS1和Sc-ACS3基因成员之间,氨基酸同源性分别只有45%和49%。系统进化分析表明,Sc-ACS1和Sc-ACS3基因与玉米ZmACS6基因亲缘关系最近,而Sc-ACS2基因与水稻OS-ACS5基因亲缘关系最近。Southern杂交表明三基因在基因组中确实存在而且是多拷贝基因。三个片段已在GenBank数据库中注册,注册号分别为AY620985、AY620986和AY788919。