文献阅读在分子生物学实验技术教学中的应用

分子生物学实验技术是基础医学专业学生进行科研接触到的最前沿学科之一,对于该专业学生科研思维的培养,学习前沿的医学理论、实验技术和科研知识起到至关重要的作用。为加强对实验教学中理论知识的理解,提高教学质量,本研究通过文献的选取、检索、研读、汇报和讨论5个步骤进行开展学习,班级内部分组汇报讨论后教师进行打分评价总结,结合实际教学时涉及的实验内容,搭配研究前沿的论文,将前沿的实验方法和理论融入实际教学中,达到充分提高学生的自主学习能力,培养学生的科研思维,提高学生学习兴趣的目的。

沉默信息调节因子2对大肠癌细胞有氧糖酵解和生长增殖的调控作用及其机制

目的:探讨沉默信息调节因子2(SIRT2)对大肠癌细胞有氧糖酵解和生长增殖的影响,阐明其相关作用机制。方法:选择大肠癌HCT116细胞和SW480细胞进行培养,采用Western blotting法检测2种细胞中SIRT2蛋白表达情况。选择SIRT2蛋白表达高的大肠癌HCT116细胞进行后续RNA干扰实验,设立阴性对照组、SIRT2-siRNA#1组、SIRT2-siRNA#2组和SIRT2-siRNA#3组;选择SIRT2蛋白表达低的大肠癌SW480细胞进行后续过表达实验,构建SIRT2重组质粒,选取处于对数生长期的SW480细胞,设立空白组、空载体质粒转染组和SIRT2质粒转染组;采用HCT116细胞进行回复实验,设立对照组、SIRT2-siRNA和葡萄糖-6磷酸脱氢酶(G6PD)质粒共转染组和SIRT2-siRNA#3组。利用Lipofectamine2000将质粒和siRNA分别转染至SW480细胞和HCT116细胞,验证沉默和过表达SIRT2后,采用葡萄糖氧化酶法检测培养液中葡萄糖水平,比色法检测培养液中乳酸水平,克隆形成实验检测细胞克隆形成率,CCK-8实验检测细胞增殖活性。反转录PCR(RTPCR)法检测沉默和过表达SIRT2后细胞中G6PD mRNA表达水平,Western blotting法检测沉默和过表达SIRT2后细胞中G6PD蛋白表达水平。免疫组织化学法检测大肠癌组织中SIRT2和G6PD蛋白表达水平。共转染SIRT2-siRNA和G6PD质粒后检测HCT116细胞中葡萄糖水平、乳酸水平、克隆形成率和细胞增殖活性。结果:与阴性对照组比较,SIRT2-siRNA#3组培养液中葡萄糖水平明显升高(P<0.05),乳酸水平明显降低(P<0.05),细胞增殖活性和细胞克隆形成率明显降低(P<0.05),G6PD mRNA和蛋白表达水平降低(P<0.05);与空载体质粒转染组比较,SIRT2质粒转染组培养液中葡萄糖水平明显降低(P<0.05),乳酸水平明显升高(P<0.05),细胞增殖活性和克隆形成率明显升高(P<0.05),G6PD mRNA和蛋白表达水平升高(P<0.05)。在大肠癌组织中SIRT2和G6PD蛋白表达水平均明显高于癌旁组织(P<0.05)。与SIRT2-siRNA#3组比较,SIRT2-siRNA和G6PD质粒共转染组培养液中的葡萄糖水平明显降低(P<0.05),乳酸水平明显升高(P<0.05),细胞增殖活性和克隆形成率明显升高(P<0.05)。结论:SIRT2促进大肠癌细胞有氧糖酵解及细胞生长增殖,其机制可能与SIRT2调控G6PD基因表达有关。

ZnAl_2O_4:Cu,Mn纳米晶的光学性能研究

采用溶胶凝胶法制备了铜锰共掺的ZnAl2O4纳米晶,使用X射线衍射和光致发光对晶体的结构和光学性能进行了研究。结果表明样品具有单一的尖晶石结构,在309 nm波长光的激发下,具有438 nm、511 nm、530 nm和617nm的光发射。随退火温度的升高,红光发射强度变强,蓝光发射随Cu2+掺杂浓的增加而变强,CIE坐标显示纳米晶的发光在白光区域。

中华蜜蜂幼虫膜蛋白酵母双杂交文库的构建

【目的】本研究旨在利用位点特异性重组技术(FullCoV)将中华蜜蜂 Apis cerana cerana 幼虫膜蛋白cDNA连接到pPR3-N载体上,构建中华蜜蜂幼虫膜蛋白酵母双杂交cDNA文库。【方法】提取2-3日龄中华蜜蜂工蜂幼虫总RNA;分离mRNA后,在反转录酶的作用下合成幼虫膜蛋白cDNA第1链,并合成双链cDNA。在双链cDNA的5′端加上带有重组序列的接头后,通过FullCoV技术与载体pPR3-N进行连接,然后将连接产物电转化到DH10B感受态细胞,构建中华蜜蜂幼虫膜蛋白酵母双杂交cDNA文库,并对该文库插入片段大小和文库滴度进行检测。【结果】通过FullCoV技术成功构建了中华蜜蜂幼虫膜蛋白酵母双杂交cDNA文库,经检测,中华蜜蜂幼虫膜蛋白酵母cDNA文库的总库容量为1.5×10^7 cfu,文库滴度为3×10^6 cfu/mL,重组率达到100%。【结论】本研究利用FullCoV技术成功构建了中华蜜蜂幼虫膜蛋白酵母cDNA文库,为进一步探究感染中华蜜蜂的病原微生物与宿主蛋白互作研究奠定了基础。

厚朴酚-β-环糊精包合物的制备及鉴定

为了制备厚朴酚-β-环糊精包合物,试验采用3种方法分别制备厚朴酚-β-环糊精包合物,并运用红外光谱法对制得的产物分析鉴定。结果表明:制备的厚朴酚-β-环糊精包合物为白色细微粉末,红外光谱分析显示只有研磨法使厚朴酚被环糊精包合,其包合物的包合率为(52.54±4.37)%。说明采用研磨法可以制备出厚朴酚-β-环糊精包合物,且包合率较高。

响应曲面法优化厚朴酚-β-环糊精包合物的制备工艺

本试验运用响应曲面法优化厚朴酚-β-环糊精包合物的制备工艺。在单因素试验基础上,以β-环糊精与厚朴酚的比例、研磨时间、研磨温度为考察因素,采用响应曲面法优化包合工艺条件,模拟得到厚朴酚-β-环糊精包合物中厚朴酚含量的二次回归方程模型。最优包合条件:β-环糊精与厚朴酚的比例为4.9∶1、研磨时间31 min、研磨温度61℃,厚朴酚含量的实测结果(20.27%)与响应曲面拟合所得方程的预测值(20.59%)符合良好。采用响应曲面法优化厚朴酚包合物制备工艺得到的厚朴酚含量高,能很好地预测试验结果。

中华蜜蜂半乳糖凝集素AcGalectin的表达、纯化及性质分析

【目的】本研究旨在明确中华蜜蜂Apis cerana cerana半乳糖凝集素(galectin)的功能及其与病毒的相互作用。【方法】提取中华蜜蜂的总RNA,利用RT-PCR技术获得Galectin基因,然后利用生物信息学软件对基因序列及其推导氨基酸序列和结构特征进行分析;再依据大肠杆菌Escherichia coli密码子的偏嗜性对该基因密码子进行优化、原核表达,并制备重组蛋白;最后,通过Far-western blotting技术检测纯化的重组蛋白与纯化的中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)、慢性蜜蜂麻痹病毒(Chronic bee paralysis virus,CBPV)和残翅病毒(Deformed wing virus,DWV)的结合情况。【结果】从中华蜜蜂中克隆到Galectin基因,并将其命名为Ac Galectin(Gen Bank登录号:MG557559),其cDNA全长为1 473 bp。Ac Galectin空间结构比较稳定,包含一个半乳糖识别结构域。系统进化树表明,Galectin明显分为两簇,膜翅目蜜蜂科昆虫的Galectin形成一个簇,而其他昆虫Galectin形成另一簇。经密码子优化后的Ac Galectin基因能够在大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3)中高效表达。纯化的重组Ac Galectin蛋白可与CSBV和CBPV结合,但不与DWV结合。【结论】结果表明Ac Galectin与蜂病毒CSBV和CBPV有结合作用。本研究为Ac Galectin在CSBV和CBPV感染过程中的功能研究奠定了基础。

缺血性脑卒中后糖尿病血糖调节受损患者情况分析

目的探讨缺血性脑卒中患者糖尿病以及血糖调节受损情况。方法本研究以本院收治的213例缺血性脑卒中患者为例,患者入院后接受了常规的检测,根据糖尿病标准,将患者分成正常组(n=96)、糖调节受损(n=48)和糖尿病组(n=69)。入院后,医务人员对他们的神经功能缺损情况进行评估,并在患者出院后,对其进行为期半年的随访,了解患者的生活活动能力。结果正常组、糖调节受损组、糖尿病组患者的糖化血红蛋白、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、空腹血糖、收缩压之间有明显差异(P<0.05);糖尿病组患者的空腹血糖、糖化血红蛋白、总胆固醇、低密度脂蛋白、收缩压水平高于正常组和糖调节受损组(P<0.05);糖调节受损组患者的空腹血糖、糖化血红蛋白、总胆固醇、收缩压水平高于正常组(P<0.05)。正常组患者神经功能缺损为轻度的例数为48例(50%),高于糖调节受损组的14例(29.17%)和糖尿病组的20例(28.99%)(P<0.05);正常组和糖调节受损组患者的神经功能重度缺损的例数分别为9例(9.38%)、8例(16.67%),低于糖尿病组的16例(23.19%)(P<0.05)。正常组的轻度活动功能障碍例数为57例(59.38%),高于糖调节受损组的23例(47.92%)和糖尿病组的19例(27.54%)(P<0.05);正常组和糖调节受损组的重度活动功能障碍例数分别为11例(11.46%)和11例(22.92%),低于糖尿病组的28例(40.58%)(P<0.05)。结论缺血性脑卒中患者发病后会有较大的机率出现血糖调节受损或者糖尿病,而且血糖调节受损以及糖尿病会加重患者的神经功能损伤,会导致患者的预后效果不佳。因此,对于缺血性脑卒中患者,入院后需要做好血糖水平的调节,避免高血糖影响患者的恢复。

三种鸡胚绒膜尿囊膜移植瘤模型对比分析

目的通过比较三种不同癌细胞株在鸡胚绒毛尿囊膜(chick chorioallantoic membrane,CAM)上的生长情况,从中筛选最佳移植癌细胞株,建立移植瘤模型并观察生物学特性。方法分别将人肺癌A549株、舌鳞癌TCA8113株与人肝癌QGY7703株接种于7日龄鸡胚CAM上,对各自鸡胚成活率、瘤株成活、成瘤率和诱导血管生成情况等指标进行检测,并观察筛选移植瘤模型生长特性。结果与人肺癌A549株和肝癌QGY7703株接种组相比,舌鳞癌TCA8113株接种组成瘤率最高(P<0.05),为最佳移植癌细胞株,最佳接种癌细胞数量为8.0×106/个,接种后瘤体最佳生长周期为4~8 d,最佳实验时间为接种后第7天。结论筛选建立了舌鳞癌TCA-CAM移植瘤模型,为深入研究肿瘤生长生物学特性、血管生成机制、侵袭转移机制和筛选抗肿瘤药物提供了良好的实验动物模型。

己糖激酶Ⅱ在乳腺癌中的表达及对细胞增殖能力的影响

目的探讨HKⅡ在浸润性乳腺导管癌(invasive ductal carcinomas,IDC)中的表达和临床意义及HKⅡ对乳腺癌细胞增殖能力的影响。方法通过免疫组织化学法研究IDC组织和癌旁正常组织中HKⅡ的表达水平;使用Spearman检验分析HKⅡ的表达与浸润性乳腺导管癌患者临床特征之间的相关性;使用Kaplan-Meier方法和Log-rank检验评估浸润性乳腺导管癌中HKⅡ的表达水平与总生存期之间的关系;使用Cox比例风险回归模型进一步评估HKⅡ表达水平对浸润性乳腺导管癌患者总生存期的预测效能。通过瞬时转染法将体外培养的MCF 7和MDA-MB-231细胞进行HKⅡ干扰处理,Western Blot法检测HKⅡ蛋白的表达水平;葡萄糖氧化酶法检测培养液中葡萄糖浓度;MTT法检测细胞增殖情况。结果69例IDC组织中HKⅡ的表达水平显著高于相应正常乳腺组织;138例IDC组织中HKⅡ高表达的IDC患者生存期比HKⅡ低表达患者更短,而且HKⅡ高表达是IDC患者预后不良的独立危险因素;KMPLOT数据库的3951位乳腺癌患者HKⅡ的表达水平与其生存期同样存在负相关。干扰HKⅡ后消耗的葡萄糖减少,细胞增殖速度减慢。结论HKⅡ在IDC患者中的表达明显高于正常乳腺组织,HKⅡ高表达是IDC患者预后不良的独立危险因素;而且HKⅡ促进乳腺癌细胞的葡萄糖的摄取及细胞增殖。

中华蜜蜂热休克蛋白70的克隆、表达及中蜂囊状幼虫病毒感染后表达差异分析

【目的】本研究旨在明确中华蜜蜂Apis cerana cerana热休克蛋白70(Heat shock protein 70,HSP70)与中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)的关系。【方法】首先根据NCBI上已公布的中华蜜蜂HSP70的全基因(NO.MH122655.1)序列,设计特异性引物,提取3日龄中华蜜蜂幼虫总RNA,通过RT-PCR方法获得HSP70基因,并通过生物信息学软件进行分析;其次将其克隆到原核表达载体pET-32a中,转化入大肠杆菌BL21(DE3)进行蛋白表达,并制备重组蛋白,将纯化的重组蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体;最后利用制备多克隆抗体作为一抗,通过Western-blot方法检测CSBV感染中华蜜蜂前后HSP70在幼虫体内的变化。【结果】成功获取中华蜜蜂HSP70蛋白的全基因,其核苷酸序列全长为1833 bp,生物信息学分析后,发现其编码蛋白存在7个抗原表位。利用原核表达系统,成功获得大小约87 ku的重组蛋白HSP70,免疫小鼠后获得多克隆抗体,经Western-blot分析能与标签蛋白发生特异性反应;对感染CSBV前后蜜蜂体内HSP70蛋白检测发现感染后HSP70表达水平显著提高。【结论】通过原核表达系统,成功表达中华蜜蜂HSP70基因和HSP70多克隆抗体,并证实CSBV感染后影响中华蜜蜂体内HSP70蛋白表达量的改变,为深入研究HSP70功能提供了帮助。

中蜂囊状幼虫病毒结构蛋白VP2的密码子优化表达及其免疫原性研究

利用生物信息学软件对编码中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)VP2结构蛋白的密码子进行优化来提高VP2蛋白表达量,并进行免疫原性研究确定VP2蛋白的免疫原性。通过对17株囊状幼虫病毒(SBV)和7株中蜂囊状幼虫病毒(CSBV)的VP2基因序列进行比对,选取代表毒株(GenBank:HM237361.1)CSBV-LN株VP2基因作为参考序列,并用在CSBV所有毒株中保守性相对较强的氨基酸替换CSBV-LN株VP2对应位置的氨基酸,通过在线软件(http://www.jcat.de/和http://genomes.urv.es/OPTIMIZER/)对其密码子进行优化,构建原核表达质粒pET-28a-optiVP2,并转化入BL21(DE3)中,进行诱导表达。表达产物经SDS-PAGE和Westren blot鉴定正确后,将表达蛋白纯化并免疫至白来杭母鸡,对免疫鸡的抗体水平和淋巴细胞增值指数进行检测,研究CSBV VP2蛋白的免疫原性。同时,收集免疫后鸡蛋制备卵黄抗体,经纯化再与CSBV相互作用后,接种于3日龄蜜蜂幼虫,观察接种后幼虫死亡率,研究卵黄抗体中和CSBV病毒能力。结果显示,优化后的optiVP2能够在大肠杆菌中高效表达,其表达产物具有良好免疫原性,表达产物接种白来杭母鸡可诱导产生抗体,制备的卵黄抗体具有中和CSBV的作用。本实验实现了CSBV结构基因VP2在原核系统的高效表达,鸡免疫实验表明其具有良好免疫原性,并且可诱导鸡产生保护作用中和抗体,为进一步开发防治CSBV的生物制剂提供了帮助。

中华蜜蜂囊状幼虫病病毒单克隆抗体的制备与鉴定

为了制备中华蜜蜂囊状幼虫病病毒(CSBV)单克隆抗体,本实验利用纯化的中华蜜蜂囊状幼虫病毒(CSBV)免疫Balb/c小鼠,经过3次免疫后,小鼠断尾采血测其血清效价,选择效价高于1∶80 000的小鼠,在细胞融合前3~4d再加强免疫一次。取免疫小鼠脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞进行细胞融合,用间接ELISA筛选阳性细胞株并进行3次亚克隆后注射入Balb/c小鼠(Mus musculus)腹腔制备单抗腹水。共获得9株稳定分泌抗CSBV的单克隆抗体,命名为10A1、5B10、5A5、5H2、11D7、9A5、1D3、3C10、10C4,效价都在1∶16 000以上,经间接ELISA实验检测表明,具有较好的特异性。在此基础上,将9株腹水单抗分别与CSBV互作后,接种于2~3日龄中华蜜蜂幼虫,观察幼虫死亡率,研究单克隆抗体中和CSBV病毒能力,结果表明筛选到三株单克隆抗体(10A1、5A5、9A5)对CSBV有中和作用,为CSBV的防治研究奠定了基础。

慢性蜜蜂麻痹病毒Ch1株的编码区测序及其序列的分析

对中国分离株慢性蜜蜂麻痹病毒(Chronic bee paralysis virus,CBPV)Ch1编码区全基因序列进行克隆、测序、分析。利用RT-PCR方法和生物信息学软件,对本实验室分离到的Ch1株CBPV编码区的基因序列进行克隆,测序,与GenBank收录的CBPV毒株进行同源性比较,并以RdRp为靶基因构建了遗传进化树。结果显示,CBPV Ch1株的编码区由RNA1(GenBank No.KU950353)和RNA2(GenBank No.KU950354)两部分构成,全长5 979个核苷酸。其中RNA1片段全长3 674个核苷酸,编码3个开放阅读框,RNA2片段全长2 305个核苷酸,编码4个开放阅读框,RNA2片段中ORF2和ORF3,可能编码两个结构蛋白,分别命名为SP1和SP2。RNA1和RNA2核苷酸序列与2005年法国分离株Fr2核苷酸序列同源性最高,分别为96.1%和95.5%,但预测蛋白SP1核苷酸序列同源性与2006年乌拉圭分离株Ur1核苷酸序列同源性最高(96.9%)。基于RdRp为靶基因进行了遗传进化分析表明,Ch1株与Fr2株位于同一分支,且在该区域,Ch1株与Fr2株的核苷酸序列同源性最高(96.5%)。本实验成功分离到一株CBPV(KU950353,KU950354),并命名为Ch1株,完成了Ch1株CBPV的编码区的序列测定以及核苷酸序列与推导的氨基酸序列同源性比较及遗传进化分析,为研究CBPV的致病机制和免疫机制提供重要信息。