植物甜菜碱合成酶的分子生物学和基因工程

甜菜碱是一种非毒性的渗透调节剂。多种高等植物在盐碱或缺水的环境下在细胞中积累甜菜碱 ,以维持细胞的正常膨压。甜菜碱的积累使得许多代谢中的重要酶类在渗透胁迫下能保持活性。在植物中甜菜碱由胆碱经两步氧化得到 ,催化第一步反应的酶是胆碱单加氧酶 (CMO) ,催化第二步反应的酶是甜菜碱醛脱氢酶 (BADH)。本文综述了这两种酶的分子生物学及基因工程研究的最新进展 。

微生物间歇发酵生产1,3-丙二醇过程辨识与优化

以肺炎杆菌转化甘油生成1,3-丙二醇(1,3-PD)的过程为研究体系,根据微生物间歇培养过程的特征及动态行为,建立了简化的间歇发酵过程的非线性动力系统及其参数辨识模型,论述了动力系统与辨识问题解的存在性,并求得最优辨识参数.以初始底物浓度、菌种浓度及发酵时间为控制变量,以1,3-PD的生产强度为性能指标,建立了非线性系统的最优控制模型,针对实际算例求得最优解,为1,3-PD的产业化生产设计提供理论指导.

大连蛇岛蝮蛇类凝血酶基因克隆与表达研究

根据同源性设计引物,通过RT-PCR方法从大连蛇岛蝮蛇毒腺总RNA中合成扩增出类凝血酶基因,并由此推测出其相应的氨基酸序列.将该基因克隆到表达载体pPIC9K中,经电激转化后整合至毕氏酵母细胞中获得表达.该表达产物经两步柱层析后,进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,获得单一条带,并表现较强的生色底物活性.

甘油生物歧化过程动力学数学模拟和多稳态研究

用过量动力学模型描述了甘油生物转化的连续培养和间歇培养过程 ,讨论了系统中出现多稳态现象的条件和原因 ,并用实验证实了多稳态的存在 .提出了反应器中底物浓度变化速率的概念 。

表面活性剂在污染土壤生物修复中的应用

评述了表面活性剂在疏水性有机物污染土壤生物修复中的应用。从表面活性剂、污染物、土壤及微生物之间相互作用的角度讨论了表面活性剂的作用机制。指出导致污染土壤生物修复效率低的一个很重要原因是传递问题,而表面活性剂的加入可以加快疏水性有机物污染物从土壤表面到水相的传质过程。目前已经发现某些表面活性剂能够促进疏水性有机污染物的生物降解,但并未发现一致的规律。

生物降解多氯联苯的研究进展

介绍了生物降解多氯联苯的主要途径、研究状况及其在污染土壤修复中应用。总结了好氧氧化、厌氧还原以及厌氧和好氧过程协同作用的主要特点及应用范围,对好氧降解的菌群、氧化机理及代谢途径进行了详细的阐述。指出了目前生物法修复多氯联苯污染土壤中存在的关键问题是修复效率低,高效降解菌株的筛选、代谢动力学的研究及多种修复技术的耦合是今后生物修复研究的重点。

甘油连续生物歧化过程的过渡行为及其数学模拟

用肺炎杆菌将甘油转化为１，３－丙二醇过程对稀释速率和底物进料浓度变化的过渡行为反映了细胞生长和胞内物质代谢在不同条件下存在着显著的差异。体系的过渡响应取决于操作条件变化前后系统所处的状态，当底物浓度由限制状态向剩余状态过渡时，甘油的残余浓度不断上升，而乙醇的浓度则逐渐下降，同时生物量、１，３－丙二醇和乙酸的浓度呈现先增后降的趋势。本文用“甘油浓度变化速率”的概念修正了菌体生长模型，并对甘油歧化过程的过渡响应进行了较好地描述。

甘油连续生物歧化过程培养基和pH调控策略研究

设计了三种不同的培养基和三种pH调控方式，考察了钠、钾和铵离子对甘油连续生物歧化过程的影响, 从代谢调控的角度分析了连续发酵实验结果。研究表明，用氢氧化钠调节pH将对底物过量条件下甘油代谢途径中的甘油脱氢酶产生抑制作用，使生物量和1, 3-丙二醇的产率下降。在培养基含有足够铵的情况下，可以用氢氧化钾控制pH。采取无铵培养基和氨水并用的策略是可行的。

非线性动力系统多阶段辨识模型、算法及应用

本文针对一类发酵过程中的发育期、生长期及稳定期的不同特性,提出一种非线性多阶段动力系统及其辨识模型。论述了该模型是一种特殊的多阶段最优控制问题。根据子控制问题性能指标下水平集的局部一致有界性及下半连续性,证明了子控制问题可控性及最优解集为非空紧集。依此性质构造优化算法,研制相应的数学软件,并应用于间歇发酵过程中的参数辨识。其数值结果表明:该多阶段模型比已有模型更能逼近实际过程,提高了模型的精度,使模型更为有效。

1,3-丙二醇的微生物法生产分析

１，３－丙二醇的微生物法生产将成为２１世纪化工企业竞争的新焦点之一。以玉米为原料两步发酵法生产１，３－丙二醇符合我国的国情。

银屑病患者外周血单个核细胞端粒酶活性及与疾病严重程度的关系

目的探讨银屑病患者外周血单个核细胞(PBMC)端粒酶活性及与疾病严重程度和病程的关系。方法分离银屑病患者和正常人外周血单个核细胞,采用聚合酶链反应-酶联免疫吸附(PCR-ELISA)法检测寻常型银屑病患者和正常人外周血单个核细胞的端粒酶活性水平;用银屑病皮损严重程度指数(PASI)评价银屑病患者病情严重程度。结果银屑病组PBMC的端粒酶活性(0.9±0.18)较正常组(0.49±0.11)显著升高(t=8.096,P<0.01),进行期(0.97±0.19)高于消退期或静止期(0.90±0.17),端粒酶活性与疾病严重程度成正相关(r=0.889,P<0.001),而与病程无明显线性关系。结论银屑病患者外周血单个核细胞端粒酶活性水平升高,且与疾病严重程度成正相关,而与病程无关,可作为银屑病发病及病情判定的一个指标。

20世纪生物技术回顾与21对世纪展望

本文以20世纪生命科学领域中的一些重大发现和发明为线索对生物技术及其相关产业的发展进行了简短的回顾,并对21世纪生物技术的前景作了初步展望。

一类具有时滞的微生物连续培养数学模型研究

研究了具有强核函数时滞的微生物连续培养数学模型,利用泛函微分方程理论和数值解法得到系统在一定操作条件下存在Hopf 分叉以及分叉值随操作参数变化的规律,并研究了Hopf 分叉产生的方向及周期解的稳定性,绘制了周期解的图形和相图.该模型定性地描述了实验中的振荡和过渡现象.最后与弱核函数时滞模型、离散时滞模型进行比较,分析了它们对多态、振荡等动态行为的影响.

纤细角毛藻的光生物反应器培养

采用正交实验的方法,在光生物反应器中对纤细角毛藻 Chaetoceros gracilis的生长进行了研究,结果表明:光照强度、通气率对藻体细胞的生长具有显著的影响,在通气培养条件下,当培养密度较高时,纤细角毛藻细胞不仅能耐受超高光照强度的照射,而且还可以获得很高的生长速度。本实验条件下, -1 7经过 5 d的培养,细胞的比生长速率﹑生物量产量和细胞密度分别达到了 0.74 d ﹑1.13 g/L和 8.1×10 /mL的较高水平。

微生物细胞连续培养过程中振荡和混沌行为的研究进展

本文对微生物细胞连续培养过程中产生振荡现象的条件，影响振荡特征（振幅和周期）的因素，振荡机理的研究和振荡行为的应用等进行了全面的论述。

干细胞与中枢神经系统损伤的修复

内源性神经干细胞,外源性神经干细胞以及胚胎干细胞具有分化为各种神经细胞的能力,神经细胞的再生在恢复中枢神经系统受损伤的功能时起着关键作用。将近年来神经干细胞和胚胎干细胞对中枢神经系统损伤的修复研究作一综述。

乳腺生物反应器的研究现状

本文介绍了乳腺生物反应器的发展，近几年的研究状况，取得的成果，及制备乳腺生物反应器的方法阐述了乳腺生物反应器的应用优势：范围广，产量高，无污染，产物具天然蛋白的生物活性，可持续生产，成本相对较低，商业价值高，市场潜力巨大．

小球藻基因工程选择标记研究

研究了小球藻对10种常见抗生素:庆大霉素、新霉素、氨苄青霉素、卡那霉素、头孢霉素、链霉素、G418、潮霉素、Zeocin和氯霉素的敏感性,发现小球藻对庆大霉素、新霉素、氨苄青霉素、卡那霉素、头孢霉素和链霉素不敏感;对G418和潮霉素较敏感;对Zeocin和氯霉素最敏感.利用统计学的方法和原理,确定了G418、潮霉素、Zeocin和氯霉素在海水培养基和淡化10倍的培养基中对小球藻的半致死剂量和95%可信限.为筛选出小球藻基因工程藻株的选择试剂,建立其遗传转化系统奠定了基础.