科普实验——荧抚波澜,旖旎的化学发光

化学发光广泛存在于我们的生活中,因其具有无需激发光源、背景干扰小、灵敏度高等优势,而被广泛应用于临床诊断、食品检验、环境监测等领域。鲁米诺是一种最常用的液相化学发光试剂,以鲁米诺和维生素B_(2)为载体,分别在实验室和居家条件下开展了科普实验,利用铜丝、过氧化氢溶液、荧光素等简单原料,设计出“魔法召唤术”“化学之触手可及”“点亮中国”“动态地球”等多种展示方案。在展示过程中,从现象观察到发光机制阐释,再以动画形式推介相关生活小百科,循序渐进,在传递化学之美的同时传递出“人类命运共同体”的理念。该科普方案将化学与生活紧密联系,绿色安全、简便易行、现象诱人,具有很强的可操作性和体验性。

外源一氧化氮供体对盐胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

研究了外源一氧化氮(NO)供体SNP对150mmol/LNaCl胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响。结果表明,与单独盐胁迫相比,0.1mmol/L的SNP处理明显提高了小麦幼苗叶片还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,略微降低了氧化型谷胱甘肽(GSSG)的含量,明显提高了GSH/GSSG,这可能与其诱导谷胱甘肽还原酶(GR)的活性有部分关系。同时,SNP处理亦显著促进了谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性,通过参与降解因盐胁迫而过量产生的过氧化产物,实现细胞解毒功能。此外,外源NO供体SNP还提高了盐胁迫下小麦幼苗叶片抗坏血酸(ASC)的含量以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,协助清除活性氧。

一氧化氮调节盐胁迫下小麦幼苗根部质膜H^＋-ATPase和焦磷酸酶活性提高耐盐性

采用外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)研究了NO对盐胁迫下小麦(Triticum aestivum L.)幼苗耐盐性的影响。结果表明，0．1mmo1／L SNP处理显著缓解了150mmo1／L NAC1胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应，包括水分丧失以及叶绿素降解，从而提高了小麦幼苗的耐盐性。进一步结合1mg／mL血红蛋白处理则显著逆转了SNP诱导的上述效应；利用亚硝酸钠和铁氰化钾作为对照也证实了NO对小麦幼苗耐盐性的专一性调节作用，并可能与NO对小麦幼苗根部质膜H^+-ATPase和焦磷酸酶活性诱导有关。此外，尽管NO显著提高了盐胁迫下小麦幼苗根部细胞质膜H^+-ATPase和焦磷酸酶的ATP水解活性，但是对跨膜H^+转运则没有明显影响。应用外源CaSO4和EGTA处理也证实，Ca^2+可能在NO诱导的质膜H^+-ATPase和焦磷酸酶活性的提高过程中起信号作用。另外，分析盐胁迫下小麦幼苗根部Na^+和K^+含量的变化也发现，NO对Na^+含量没有明显影响，但是却显著提高了K^+水平和K^+/Na^+比，这可能也是NO提高小麦幼苗耐盐性的原因之一。

高渗透压甘油信号转导途径

高渗透压甘油(HOG)途径是经典的MAPK级联系统之一,对酵母细胞在高渗透压条件下的生长是必需的。阐述了HOG信号途径的研究进展及其各组分在HOG途径中的调节作用和功能。对真核细胞研究模型酵母菌感受高渗透压环境的胞内信号转导机制的研究,为人们深入了解哺乳动物和植物细胞如何应对环境胁迫打下了基础。

专题化组合式生物化学实验教学内容改革探索

在本科生连续扩招的大背景下,对传统的生物化学实验教学进行内容改革是培养创新型应用型科学技术人才的必要实践。基于学生知识基础以及学科建设发展规划,对生物化学实验教学进行专题化组合式教学内容改革。围绕同一实验对象,开展多角度实验设计,每个实验专题内容相对独立,不同实验专题之间又紧密联系。有助于帮助学生形成多维度立体化的知识结构层次,提高学习效果,促进学生生物化学基础理论学习的同时,提高社会实践和应用能力。

一氧化氮参与调节盐胁迫下脱落酸诱导的小麦幼苗叶片脯氨酸的累积

不同浓度(0．01-5．00mmool／L)的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)以浓度依赖性的性式诱导150mmol/L NaCl胁迫下小麦(Triticum aestivum L．cv．Yangmai 158)幼苗叶片脯氨酸的累积。其中0．1mmol/L的SNP效果最明显，而结合采用NO清除剂c—PTIO和血红蛋白的处理均分别逆转了该效应。研究结果还发现：0．1mmol／L SNP诱导的脯氨酸累积还可能有利于盐胁迫下小麦幼苗的保水性；0．1mmol／L的SNP显著激活了内源ABA的合成，而结合血红蛋白的处理则证实，在外源ABA诱导脯氨酸累积的过程中NO可能作用于ABA信号分子的下游，但NO和ABA信号分子在此诱导反应中不存在累积效应。进一步研究脯氨酸合成和降解的酶促反应途径，发现外源NO处理前4天内可能主要是通过提高△’-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性来促进脯氨酸的合成，以后直至第8天主要是通过抑制脯氨酸脱氢酶(ProDH)的活性来抑制脯氨酸的降解；ABA对于P5CS和ProDH活性的调节能力弱于NO。此外，Ca^2+在NO诱导的盐胁迫下小麦叶片脯氨酸累积的信号分子途径中起重要的介导作用。

过表达沙门氏菌效应蛋白SopB对HeLa细胞骨架的影响

[目的]研究沙门氏菌感染宿州细胞过程中,沙门氏菌Ⅲ型分泌系统的效应蛋白SopB对宿主细胞细胞骨架的影响,同时寻找SopB蛋白调控细胞骨架变化的相关结构域。[方法]利用基因克隆的方法分别构建含鼠伤寒沙门氏菌LT2效应蛋白SopB的全长基因、SopBN末端基因片段及SopB肌醇磷脂酶活性中心氨基酸C460突变体的重组质粒,使其均在HeLa细胞中过量表达,对表达结果进行检测。[结果]SopB重组质粒在HeLa细胞中均能正常表达,其中SopB蛋白的过表达能显著改变HeLa细胞的细胞骨架,使细胞由正常的细胞形态转变为圆形。[结论]通过比较SopB各基因片段对细胞形态的影响,发现SopB过表达在改变HeLa细胞骨架方面与其N末端第46～112位氨基酸残基间的肽断直接相关,而与其肌醇磷脂酶活性关系不大。

2C类蛋白磷酸酶的结构与功能研究进展

2C类蛋白磷酸酶(PP2C-type prote in phosphatases,PP2C)是一类丝氨酸/苏氨酸残基蛋白磷酸酶,在细胞内以单体形式存在,酶催化活性依赖于Mg2+或Mn2+。PP2C通过去磷酸化作用负调控蛋白激酶级联信号系统,参与细胞周期、胁迫信号转导、基因转录、蛋白质翻译及翻译后修饰等细胞活动过程。H2O2、不饱和脂肪酸、Ca2+/CaM、脂质信号分子等均可调节PP2C的活性。

单宁酸通过抑制TRAF6向细胞质膜的招募抑制Akt信号通路

目的:表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB,也称Akt)信号通路在大多数人类实体肿瘤中过度激活、表达失调,促进肿瘤细胞增殖。植物单宁属于植物多酚类物质,能够抑制肿瘤细胞的增殖。然而,单宁酸通过何种机制调控肿瘤细胞中过度激活的Akt信号通路仍不清楚。方法:本实验选用人胶质瘤U87细胞作为模型,研究单宁酸抑制人胶质瘤U87细胞EGFR/Akt信号通路的分子机制。结果:单宁酸抑制人胶质瘤U87细胞Akt的磷酸化以及受Akt信号通路调控的相关蛋白4EBP-1和核糖体S6蛋白的磷酸化。进一步研究发现,单宁酸抑制肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis receptor-associated factor6,TRAF6)向细胞质膜的招募,导致与TRAF6相互作用的Akt蛋白减少,进而抑制人胶质瘤细胞中Akt的磷酸化激活。利用EGFR组成型激活突变体EGFR v III研究单宁酸对TRAF6向细胞质膜招募的影响发现:一方面单宁酸对EGFR的抑制作用需要EGFR胞外区第2~7外显子区域的存在;另一方面单宁酸对EGFR磷酸化的抑制是导致TRAF6向细胞质膜招募减少的原因。结论:EGFR是单宁酸发挥其抗肿瘤作用的受体蛋白,单宁酸通过抑制EGFR的磷酸化改变TRAF6向细胞质膜的招募进而介导了单宁酸对肿瘤细胞中Akt磷酸化的抑制,从而控制蛋白质的翻译,为食品来源单宁酸的抗肿瘤研究提供理论依据。

单宁酸通过选择性抑制表皮生长因子受体特定位点磷酸化抑制肿瘤细胞的增殖

单宁酸具有抗肿瘤的生物学活性,但单宁酸难以透过细胞膜进入细胞内,其跨膜信号传递的分子机制仍不清楚。本研究选用人恶性胶质瘤U87细胞作为模型,检测单宁酸对肿瘤细胞增殖、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)磷酸化、胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)以及信号转导与转录激活因子(signal transducer and activator transcription,STAT)1、STAT3等信号分子的调节作用。实验发现,单宁酸处理能够显著抑制人恶性胶质瘤U87细胞的增殖,且呈现显著的剂量效应和时间效应关系。单宁酸抑制B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白的表达,促进Bcl-2相关X(Bcl-2 associated X,Bax)蛋白的表达,显著提高了Bax/Bcl-2的比值。通过分离线粒体发现,单宁酸提高了线粒体Bax蛋白的水平,促进细胞凋亡诱导因子细胞色素c(cytochrome c,Cyt c)向细胞胞浆的释放,暗示细胞凋亡的发生,这与单宁酸抑制肿瘤细胞增殖的结果一致。单宁酸抑制人恶性胶质瘤U87细胞EGFR总磷酸化的水平,进一步通过检测单一位点的磷酸化水平发现,单宁酸抑制了EGFR Y1045和Y1068 2个位点的磷酸化,但是对Y845和Y992位点的磷酸化影响不大,呈现一定的位点选择性。通过检测受EGFR Y1045和Y1068位点调控的ERK以及STAT1/3信号通路发现,单宁酸显著抑制了ERK以及STAT1、STAT3等信号分子的磷酸化,进一步验证了单宁酸对EGFR特定位点的选择性抑制作用。结果表明,单宁酸可能通过选择性地抑制肿瘤细胞EGFR特定位点的磷酸化,进而抑制受该位点调控的信号转导通路,改变肿瘤细胞基因表达的模式,从而抑制肿瘤细胞的增殖。

植物PP2C蛋白磷酸酶负调控ABA信号转导途径研究进展

PP2C(PP2C-type protein phosphatases)蛋白磷酸酶是一类丝氨酸/苏氨酸残基蛋白磷酸酶,植物体内目前已经发现了4种PP2C蛋白磷酸酶:ABI,AtP2C-HAB1,AtPP2CA以及MP2C。大量的研究表明植物PP2C蛋白磷酸酶参与了ABA信号转导途径的负调控功能。就高等植物PP2C的分类及其对ABA信号转导途径的负调控功能的研究进展进行了综述。

小麦脯氨酸脱氢酶活性染色方法研究

以小麦(Triticum aestivum L.)为研究材料,建立了小麦叶片脯氨酸脱氢酶活性染色方法。结果表明,小麦叶片脯氨酸脱氢酶活性染色的最佳反应pH值是10,而且脯氨酸脱氢酶谱带的大小与酶浓度呈正比。该染色方法是在脯氨酸脱氢酶活性测定的基础上建立起来的,克服了酶活力测定过程中由于异硫氰酸甲酯在水溶液中的颜色变化而造成的酶活力测定误差大,平行性差的缺点,具有简单直观的优点。

一氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗根生长和氧化损伤的影响

0.05和0.10 mmol/L一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理明显减轻NaCl浓度为150 mmol/L左右的盐胁迫对小麦幼苗根生长的抑制效应,其中0.05mmol/L的SNP效果最明显;0.30mmol/L以上的SNP处理对根抑制无明显缓解作用;当NaCl浓度大于300 mmol/L时,各种浓度的SNP均不能减轻盐胁迫对根生长的抑制。以NO清除剂血红蛋白(hemoglobin,Hb)以及NO_x^-,K_3Fe(CN)_6等为对照,观察到0.05 mmol/L的SNP能不同程度地提高150 mmol/L盐胁迫下小麦幼苗根尖细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性,明显降低MDA、H_2O_2和O_2^-的积累,阻断盐胁迫诱导的根尖细胞DNA片段化,表明NO能有效缓解盐胁迫引起的小麦幼苗根尖细胞的氧化损伤。

利用λRed重组系统敲除鼠伤寒沙门氏菌sopB基因

利用λRed重组系统敲除鼠伤寒沙门氏菌LT2的(Salmonella enterica serovar typhimurium LT2,S.typhimurium LT2)sopB基因。以pKD4质粒为模板,扩增得到中间带有卡那霉素抗性基因且两端各带有59 bp分别与sopB基因上下游序列同源的同源打靶片段,将其转化至表达Red重组酶的S.typhimurium LT2感受态细胞中;在抗生素压力和λRed重组系统帮助下,同源片段和菌体sopB基因发生同源重组,通过卡那霉素筛选得到带有抗性标记的阳性重组菌;转入重组酶表达质粒pCP20以除去抗性标记,得到保留单一FRT位点的突变菌株;利用PCR技术鉴定重组菌,并通过检测沙门氏菌效应蛋白SopB的分泌以及沙门氏菌感染HeLa细胞后pAKT的激活反应来鉴定sopB基因是否被敲除。构建的ΔsopB突变菌株失去了分泌SopB蛋白的能力,且不能够像野生型菌株那样在感染HeLa细胞的过程中激活pAkt。本研究获得了S.typhimurium LT2的sopB基因缺失突变株,为沙门氏菌感染宿主过程中SopB的功能研究提供工具,同时也为进一步探索其他类型细菌的基因敲除提供了线索。

产细菌素乳酸菌的筛选及其纯化和稳定性研究

以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、单增李斯特菌、枯草芽孢杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌为指示菌,从30个健康婴儿的粪便中筛选得到1株具有广谱抑菌作用的菌株,经鉴定为乳酸乳球菌(编号F-6-B).该菌株的培养条件为:MRS培养基起始pH 6.0,30℃静置培养48h.将其发酵液经硫酸铵沉淀,Hitrap SPHP(GE)阳离子交换柱层析后,得到的样品通过Tricine-SDS-PAGE为一条带,相对分子质量为3 300～5 800之间.经不同酸、热处理,该细菌素仍具有较好的抑菌活性,表现出较好的热稳定性和广谱的活性pH值范围,对胰蛋白酶处理敏感性差.

沙门菌效应分子SopB激活HeLa细胞MAPK蛋白激酶的磷酸化

目的研究沙门菌感染宿主细胞的过程中,沙门菌III型分泌系统分泌的效应蛋白SopB对宿主细胞蛋白激酶MAPK的激活作用,同时寻找SopB蛋白与MAPK激活有关的结构域。方法通过基因克隆的方法将沙门菌SopB全长基因以及各种SopB truncation均被克隆至pCS2-EGFP质粒载体中,利用磷酸钙转染法将该SopB重组质粒转染至HeLa细胞,24h后通过westernblot方法利用磷酸化的pERK1/2、p-p38以及pJNK抗体检测HeLa细胞MAPK蛋白激酶受SopB激活的情况。结果在HeLa细胞中过量表达SopB蛋白能够显著诱导蛋白激酶MAPK的磷酸化激活,进一步在HeLa细胞中表达SopB各种truncation片段证实,SopB对HeLa细胞MAPK蛋白激酶的激活与其N末端29个氨基酸直接相关。结论 SopB可以激活宿主细胞MAPK信号途径,且这种活性与其N末端29个氨基酸有关。

普通高等学校大学生就业的影响因素分析

就业率是体现高校人才培养质量的重要指标之一。在综合考虑产业结构对人才的需求和要求的基础上,对大学生就业能力的培养,应从专业培养目标、教学流程设计、重视第二课堂等方面进行各环节的设计。为此,应建立学生家长、就业指导教师、学生工作教师、企业管理者、企业工程师和专业教师等"全员参与"的就业体系与推动就业工作管理机制,通过对学生综合能力的培养,使其由量变转向质变,培养具有良好就业能力的人才。

沙门氏菌效应蛋白SopB288～309肽段介导SopB依赖的HeLa细胞AKT的磷酸化研究

[目的]研究沙门氏菌效应蛋白SopB中跨膜疏水结构域288-309肽段对受SopB诱导的HeLa细胞Akt磷酸化激活中的功能。[方法]通过重叠延伸PCR的方法构建SopB第288~309位肽段缺失突变基因,并将该基因在HeLa细胞中进行异位表达,与野生型SopB基因进行比较,确定缺失的第288~309位间肽段在受SopB诱导的Akt磷酸化激活中的作用。[结果]与空载体对照相比较,在HeLa细胞中表达野生型SopB重组质粒明显激活了pAkt473的磷酸化,而在HeLa细胞中表达SopB缺失突变体SopBΔ288-309时,则检测不到pAkt473的磷酸化激活。[结论]SopB表达激活HeLa细胞pAkt473的磷酸化与其第288~309位肽段的功能直接相关,该跨膜疏水结构域的缺失导致SopB蛋白不能亚细胞定位至细胞膜,从而导致SopBΔ288-309对pAkt473磷酸化激活功能的丧失。

辩证思维视角下的《微生物学》“思政导课”教学新思路探索

《微生物学》是现代生物技术的基础性学科,旨在夯实学生的专业知识基础和专业技术水平,培养提升学生科学素养和思辨能力的育人功能。区别于以往的《微生物学》课程思政建设模式,该文以辩证思维视角出发,从明确思政教学目标、创新思政教学方法、优化思政教学内容3个角度探索以《微生物学》为代表的理工类课程“思政导课”新思路,并通过“思政导课”的对比优势、引入案例、实施策略等多角度的详细阐述来论证其理论和现实可行性,为进一步引导学生培养严谨的科学思维和态度、持续巩固和提升“三全育人”效果提供良好的教学模式。

一种从大肠杆菌包涵体中分离纯化GST-TRAF6融合蛋白的方法

利用8 mol/L尿素溶液对表达在大肠杆菌包涵体中的GST-TRAF6融合蛋白进行变性,通过逐级稀释复性的方法对尿素溶解后的GST-TRAF6融合蛋白进行复性,将复性后的GST-TRAF6融合蛋白进一步利用谷胱甘肽琼脂糖树脂亲和层析的方法进行分离纯化,将分离纯化后的蛋白通过Western blot方法进行验证,最后利用体外泛素化反应检测经包涵体变性、复性和纯化后的GST-TRAF6融合蛋白的生物学活性。经过包涵体变性、梯度稀释复性和谷胱甘肽琼脂糖树脂亲和层析3个步骤后纯化得到纯度达90%以上、浓度为396 ng/μL的蛋白质溶液。利用GST蛋白作为对照,经Western blot验证表明,纯化得到的蛋白确为GSTTRAF6融合蛋白。进一步利用体外泛素化反应分析其泛素连接酶活性发现,17 ng/μL浓度的GST-TRAF6融合蛋白能够以泛素分子作为底物在5 min内快速催化自由泛素链的生成。结果表明,表达在大肠杆菌包涵体中的GST-TRAF6融合蛋白经尿素变性溶解后能够成功复性并分离纯化,在溶解性改变的同时恢复了其泛素连接酶活性。为从大肠杆菌包涵体中大规模分离纯化蛋白质提供了一种新的复性方法。