基于LbD模式的钨产业创新型人才培养模式研究

服务国家重大战略需求,解决企业的卡脖子问题,是当前高校人才培养的使命。LbD模式是实现创新型人才培养目标的一种具有革新意义的教学模式,注重将教育、研发以及区域创新三大领域利益相关主体进行充分结合的联合育人模式。本文基于LbD培养模式,提出将大学生创新训练项目融入到钨产业创新型人才培养的实践教学中,以服务区域发展为目标,将实践教学与项目研发融为一体,培养机电类学生的创新实践能力,提高教师的科研能力。基于LbD教学理念的人才培养模式,为地方本科高校培育应用型人才的质量提升提供了参照及借鉴,为服务区域发展提供了一种新渠道。

葡萄VvLBD35和VvLBD36的生物信息学与表达分析

LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN(LBD)家族是含有高度保守的LOB结构域的一类植物特有转录因子,参与植物的生长代谢以及多种逆境胁迫应答等过程。本研究通过生物信息学方法对葡萄LBD基因家族中的VvLBD35和VvLBD36进行基因结构和进化关系分析,并利用qRT-PCR技术检测两个基因的组织表达模式以及在干旱、高盐、高温和低温条件下的诱导表达模式。结果显示,VvLBD35和VvLBD36均含有α-螺旋、无规则卷曲和β-转角结构,VvLBD36还含有较多的β-折叠结构;VvLBD35和VvLBD36与拟南芥、水稻、玉米、柑橘和番茄等植物中的LBD蛋白都有较高的同源性;VvLBD35和VvLBD36的启动子区含有多种胁迫、激素以及生长发育相关的应答元件;VvLBD35和VvLBD36在根、茎、叶中均有不同程度的表达,且均在叶中表达量最高,约是根和茎中的2~8倍;诱导表达模式分析表明,VvLBD35受高温诱导最为显著,下调至约为对照的6%,而VvLBD36受高盐和高温的诱导最为显著,分别上调至对照的5.67倍和14.29倍。本研究为进一步深入揭示VvLBD35和VvLBD36的生物学功能奠定了实验基础。

大豆LBD基因家族的鉴定与表达分析

转录因子是植物生长发育的重要调节因子。侧生器官边界域(LBD,Lateral organ boundaries domain)基因家族是一类植物特有的转录因子,参与植物生长、营养代谢和逆境胁迫响应的调控。本研究采用生物信息学方法,从基因组和转录组水平对大豆LBD基因家族进行了系统鉴定和表达模式分析。系统进化结果显示,大豆LBD基因家族的89个成员可分为2大类、7个亚族。理化性质分析显示,大豆LBD基因家族编码的氨基酸数量范围在50 aa~325 aa,分子量为8 164.16 Da~60 499.65 Da,等电点介于4.69 pl~9.15 pl,不稳定系数为43.46~83.94。Motifs和基因结构分析发现,LBD基因家族成员保守性较高。启动子顺式作用元件分析显示,LBD基因家族成员含有与植物光响应相关的29种顺式作用元件,与植物激素相关的11种元件,以及与非生物和生物胁迫响应相关的6种元件。转录组分析发现,大豆LBD基因在DN50品种的生长节间伸长区(EZ)、成熟区(MZ)和茎尖(ST)的表达模式存在差异。LBD家族成员主要在MZ和ST高表达,其中GmLBD5、GmLBD23、GmLBD38、GmLBD46、GmLBD49、GmLBD71、GmLBD75和GmLBD78在EZ、MZ和ST均高表达,是调控大豆株高的关键候选基因。同时,还发现一些基因在茎组织特异表达,例如GmLBD83在EZ表达量较高,而GmLBD15、 GmLBD59、 GmLBD61和GmLBD84只在MZ高表达,GmLBD14、 GmLBD18、 GmLBD21、 GmLBD27、GmLBD55、GmLBD66和GmLBD70只在ST高表达。研究结果为深入分析LBD基因调节大豆节间生长发育的分子机理提供了靶标基因。

丹参LBD基因家族的特性鉴定与抗热性分析

利用生物信息学方法,对丹参LBD(later organ boundaries domain)家族成员(SmLBDs)进行了系统的筛选和鉴定,并分析了其在高温胁迫(37℃)下的表达模式。结果表明,丹参中共有52个SmLBDs,可分为groupⅠ、groupⅡ、groupⅢ、groupⅣ、groupⅤ、groupⅥ和groupⅦ共7组。52个SmLBDs编码蛋白的氨基酸残基数为103~298,相对分子质量为11.29~31.72 k Da,等电点分布于4.44~10.71,均为亲水性蛋白,且大多定位在细胞核中。此外,分析52个SmLBDs在高温胁迫(37℃)下的表达模式发现,7个基因的表达水平下降,37个基因的表达水平上升,尤其是SmLBD8、SmLBD40和SmLBD44的表达水平显著提高,表明这些基因可能与丹参的抗热性相关。

番茄LBD基因家族的全基因组序列鉴定及其进化和表达分析

【目的】从番茄全基因组中鉴定LBD基因,并进行基因进化、基因结构、染色体定位以及组织表达和诱导表达分析,为番茄LBD基因的功能研究与利用奠定基础。【方法】利用番茄基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定番茄LBD家族成员;采用MEGA5软件进行系统进化树分析;通过perl程序、MapDRAW及GSDS工具进行基因结构及染色体定位分析;利用已有的番茄芯片数据进行组织表达谱和基因表达响应分析。【结果】系统分析鉴定了46个番茄LBD家族基因,根据基因结构及系统进化分析将其分成class I与class II两类,细分为5个亚家族(Ia、Ib、Ic、Id与II)。基因定位表明,12条染色体中的10条均有LBD基因,该基因家族的分布具有广泛性。各个发育阶段表达谱的分析结果表明,LBD家族基因具有不同的组织表达模式,在各个发育时期均有LBD基因的表达。基因响应分析发现,不同LBD基因响应不同的外界信号。【结论】通过全基因组分析,番茄LBD家族基因包括46个成员,在进化上分为两大类,5个亚家族,分布于10条染色体上,组织表达模式及基因响应具有多样性。这些信息为番茄LBD基因家族的功能分析奠定了基础。

普通烟草LBD基因家族的全基因组序列鉴定与表达分析

LBD是一类具有LOB（lateral organ boundaries）结构域的基因家族,在植物发育过程中起到非常重要的作用。采用生物信息学方法,根据拟南芥LBD基因序列鉴定了普通烟草基因组中的LBD基因,并对家族成员进行了序列特征、系统发育和表达谱分析。结果表明：普通烟草基因组中共有98个LBD基因成员,其基因结构相对简单,一般含有1~3个外显子。LBD基因家族可分成I和II两大类,两类均含有CX_2CX_6CX_3C保守结构域,但II类不含有LX_6LX_3LX_6L形成的＂卷曲螺旋＂二级结构,根据与拟南芥LBD蛋白构建的系统发育树则可细分成5个亚家族（Ia、Ib、Ic、Id和II）。将LBD基因与表达序列标签（EST）比对,发现36个基因有EST证据;EST、芯片数据和转录组数据分析表明：LBD基因具有不同的组织表达模式,部分基因表现出组织特异性。这些研究结果为普通烟草LBD基因家族功能的深入研究奠定了基础。

萝卜全基因组中LBD基因家族成员的鉴定与分析

LBD基因家族是植物所特有的一类转录因子,在植物生长发育过程中起到非常重要的作用。本研究利用生物信息学方法,从萝卜基因组中鉴定出分布于9条染色体上的59个LBD基因。该家族成员结构比较简单,内含子数均不超过3个。萝卜LBD基因可分为两大类,分别包含50个和9个成员。它们在染色体上的分布不均匀,1号染色体上基因数目最多,有18个,而7号和8号染色体分别仅有1个LBD基因。对它们在不同组织和发育时期的表达模式研究发现,该基因家族具有一定的时空表达特异性,预测其参与萝卜不同的发育过程。本研究为萝卜LBD基因家族的功能分析奠定了基础。

蒺藜苜蓿LBD转录因子基因家族全基因组分析

LBD是植物中所特有的转录因子基因家族,在调控植物侧生组织发育、营养代谢以及响应逆境胁迫等方面具有重要作用。该研究利用生物信息学手段,从全基因组水平筛选和鉴定了蒺藜苜蓿LBD基因家族,并对基因结构、系统进化、进化压力、保守域、染色体定位以及基因表达模式等进行了分析。研究结果共鉴定出2类5亚类共计56个蒺藜苜蓿LBD家族基因,在8条染色体上均有分布,但分布不均匀。该家族成员外显子数目都不超过2个,结构简单,基因间在进化时存在负向选择作用。基因表达模式分析发现,该家族成员的表达具有一定的时空特异性,并受干旱和氮素调控。该研究结果对蒺藜苜蓿LBD基因功能研究及进化分析具有重要的意义。

小麦LBD基因家族的全基因组鉴定、表达特性及调控网络分析

为深入发掘小麦LBD基因的功能,利用小麦最新基因组数据,通过生物信息学手段,对小麦LBD基因家族进行了鉴定,并对其表达特性及调控网络进行了分析。鉴定结果表明,本研究得到了75个小麦LBD基因,根据系统进化分析结果,可将它们划分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族。染色体定位结果表明,除了5D和7D外,其余染色体均含有LBD基因。共表达调控网络分析表明,15个LBD基因参与了小麦功能基因调控。利用RNA-seq数据对所有小麦LBD基因在不同组织以及不同逆境胁迫下的表达情况进行分析表明,小麦LBD基因在不同组织间和胁迫下存在着差异表达,多个组织特异和胁迫响应相关LBD基因被鉴定到,可作为后续功能研究的候选基因。

LBD基因家族在高等植物中的研究进展

LBD基因是最近在高等植物中发现的为植物所特有的一类新的基因,含有保守的LOB(lateralor-ganboundaries)结构域。研究发现拟南芥和水稻中的LBD基因均为一大的基因家族,LBD基因参与了侧生器官原基的启动、侧生器官的形态建成以及侧生器官与茎尖分生组织(SAM,shootapicalmeristem)之间边界的建立,并与茎尖分生组织中特异表达的部分基因或基因家族间存在相互作用的关系,对高等植物地上部、地下部的特定器官的形成与发育具有重要影响。本文对LBD基因的结构域特征、在单/双子叶模式植物中的分类、表达特点、已克隆LBD基因的功能及与其它基因或基因家族间的相互作用关系进行了综述,并对LBD基因在高等植物中的功能冗余特性、LOB结构域可能所具有的基本功能和LBD基因与其它基因相互作用的分子机制进行了探讨。

海洋蛭弧菌LBd02-1的分离及其生物学特性的研究

利用海水双层平板法分离获得蛭弧菌LBd02-1,从基因水平上进行鉴定,并对其生物学特性进行了初步研究。研究结果表明,蛭弧菌LBd02-1对嗜水气单胞菌、鳗弧菌、大肠杆菌和霍乱弧菌等革兰氏阴性菌有较好的裂解作用;对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等革兰氏阳性菌的裂解能力较弱。以鳗弧菌为宿主菌,探索了不同条件（温度、盐度、Ca2＋、Mg2＋）下蛭弧菌LBd02-1对鳗弧菌的裂解效果。试验结果表明,蛭弧菌LBd02-1在温度为25~30℃.盐度为10~30时,对鳗弧菌的裂解效果较佳;在Ca2＋浓度为5~10 mmol/L、Mg2＋浓度为0.5~2 mmol/L时,蛭弧菌LBd02-1的裂解能力也较好。

基于BOPPPS和LBD的单片机教学研究

本文针对"单片机原理与接口技术"课程的教学目标和课程特点,首先阐明了有效教学的定义,然后介绍BOPPPS教学模型,采用开放型单片机教学实验平台,结合"做中学"教学方法,以定时器应用为例进行相关教学单元设计。实际教学效果证明,BOPPPS教学模型和LBD教学方法的联合使用达到了有效教学的目的。

人PPARγ-LBD cDNA的克隆及其在大肠杆菌中的表达纯化

从正常中国人的面部脂肪组织分离总RNA,采用RT-PCR获得人的PPARγ-LBD cDNA,然后克隆至原核表达载体pET28a,构建高效原核表达质粒pET28a-PPARγ-LBD,序列分析表明正常中国人的PPARγ-LBD cDNA序列与Gene Bank报道的序列一致。把构建的pET28a-PPARγ-LBD质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG进行诱导表达,Western blot检测表达产物,在相对分子质量34kDa处有特异的蛋白表达条带,表达蛋白以可溶性和包涵体方式存在。在N末端融合6×His纯化标签的表达产物用Ni^(2+)-NTA离子交换树脂进行纯化,纯化蛋白进行SDS-PAGE纯度分析大于90％以上。因此,获得了正常中国人的PPARγ-LBD cDNA序列,并且在E.Coli中成功表达和纯化了PPARγ-LBD蛋白。

核受体PPARγ-LBD在原核系统的最适表达及纯化

目的 探索诱导PPARγ LBD的最适表达条件 ,提高可溶性PPARγ LBD蛋白在大肠杆菌中的表达量 ,然后用Ni2 + NTA离子交换树脂对表达蛋白进行分离纯化。方法 PPARγ LBD在大肠杆菌BL2 1(DE3 )中进行诱导表达时 ,以不同IPTG浓度、不同温度 ( 3 7℃ ,3 0℃ ,2 0℃ ) ,确定可溶性PPARγ LBD蛋白表达的最适条件 ;然后用Ni2 + NTA离子交换树脂进行分离纯化 ,其产物进行SDS PAGE纯度分析和Westernblotting鉴定。结果 建立了重组蛋白PPARγ LBD的最适诱导条件 ,即 0 .5mmol LIPTG浓度 ,2 0℃诱导 14h其可溶性表达蛋白的量最高 ;纯化产物经SDS PAGE纯度分析大于 90 %以上 ;Westernblotting检测 ,纯化产物为PPARγ LBD目的蛋白 ,其分子质量约 3 4× 10 3。结论 重组蛋白PPARγ LBD在E .coli中进行了成功表达和纯化 ,并且降低温度可提高可溶性蛋白PPARγ LBD表达量达 5 0

牛FMDV受体整合素β6亚基LBD的多克隆抗体制备及初步应用

目的:利用大肠杆菌表达牛FMDV受体整合素β6亚基的配体结合域(LBD)片段,纯化重组目的蛋白后制备兔多克隆抗体并对其进行初步应用。方法:以含有牛整合素β6亚基全长cDNA的质粒为模板PCR扩增得到β6LBD基因片段,与原核表达载体pGEX4T-1相连,构建原核表达质粒pGEX/β6LBD,测序确认开放阅读框正确后,转化感受态细胞BL21(DE3),以IPTG诱导表达重组牛β6LBD融合蛋白。SDS-PAGE和Westernblot鉴定后提取包涵体,电泳分离纯化重组融合蛋白,免疫新西兰白兔制备多克隆抗体,以ELISA、琼脂扩散实验、免疫组化鉴定该抗体的效价和特异性。结果:重组牛β6LBD融合蛋白在大肠杆菌中获得了高效表达,重组蛋白主要以包涵体形式表达,相对分子质量(Mr)约为45000。制备的兔多克隆抗体效价达1∶12800以上,该抗体可与牛舌上皮细胞中的抗原分子结合,具有很好的特异性。结论:实现了牛FMDV受体整合素β6亚基LBD的原核表达和抗体制备,为研究受体β6亚基在牛体内的分布及其在FMDV感染过程中的作用机制提供了工具。

基于LbD模式的玉米产业创新型人才培养模式的实践探索——以绥化学院为例

LbD教育教学理念是以培养创新型人才为目标的一种新型教学模式。为培养服务区域发展的玉米产业应用技术型创新人才,对人才培养模式进行实践探索。通过开设多维教学主体的特色课程、拓展类选修课程、高学时的实践课程,结合任务驱动教学和远程、互动等教学特色,构建了玉米产业创新型人才课程教学特色。利用参与教师科研项目、参加本科学生学科竞赛、实验室开放项目、大学生创新创业训练项目等进一步深化实践训练,培养了玉米产业学生创新实践能力。通过LbD教学理念培养玉米产业创新型人才,可为食品专业人才培养改革提供一种新方法。

人LXR-LBD原核表达载体的构建及其在E.coli中的表达

从正常中国人的肝脏组织分离总RNA,采用RT-PCR获得人的LXR-LBDcDNA,然后克隆至原核表达载体pET28a,构建高效原核表达质粒pET28a-LXR-LBD,序列分析表明正常中国人的LXR-LBDcDNA序列与GeneBank报道的序列一致.把构建的pET28a-LXR-LBD质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG进行诱导表达,Westernblot检测表达产物,在相对分子质量35kD处有特异的蛋白表达条带,表达蛋白以可溶性和包涵体方式存在.在N末端融合6×His纯化标签的表达产物用Ni2+-NTA离子交换树脂进行纯化,纯化蛋白进行SDS-PAGE纯度分析大于90%以上.

人HL-60细胞GR-αLBD诱饵表达载体的构建和鉴定

目的:构建糖皮质激素(Glucocorticoid,GC)受体α配体结合域(GRα-LBD)的诱饵表达载体,为小分子配体酵母三杂交系统的建立奠定基础。方法:RT-PCR扩增HL-60细胞的GRα-LBD,克隆入诱饵载体pGBKT7中,测序正确后,再把构建好的诱饵载体pGBKT7-GRα-LBD转化到酵母AH109细胞中,提取酵母蛋白,并用Western blot分析诱饵蛋白的表达情况。同时检测诱饵蛋白的毒性和自激活作用。结果:成功扩增了GRα-LBD,并成功亚克隆到pGBKT7中,测序结果正确。诱饵载体成功转化到酵母AH109细胞中,无毒性和自激活作用,Western blot分析也证实了酵母细胞高表达诱饵蛋白。结论:成功构建了GRα-LBD酵母诱饵表达载体,为建立小分子配体酵母三杂交系统奠定了基础。

基于脂代谢靶点蛋白hPPARγ-LBD的抗肿瘤药物筛选模型的研究

目的:建立一种以脂代谢靶点蛋白hPPARγ-LBD重组蛋白进行抗肿瘤药物筛选的方法。方法:采用pReceiver-B01-PPARγ-LBD表达质粒转至E.coliBL_(21)(DE_3)细胞,进行表达与纯化得到可溶性靶点蛋白hPPARγ-LBD重组蛋白,以罗格列酮为hPPARγ-LBD的阳性配体,以GW9662作拮抗剂,采用分子排阻色谱-高效液相色谱法(SEC-HPLC)测定hPPARγ-LBD重组蛋白与配体药物的结合活性。结果:在优化条件(16℃、0.6mmol/LIPTG、诱导20h)下,能可溶性表达hPPARγ-LBD重组蛋白;经镍亲和色谱纯化后,以每升LB培养基计可获得41mg、纯度为95%的hPPARγ-LBD重组蛋白;该重组蛋白与罗格列酮特异性结合率约65%,K_d值为625nmol/L;与德氮吡格(Tetrazanbigen,TNBG)特异性结合率约60%,K_d值为1000nmol/L。结论:本文基于脂代谢靶点蛋白hPPARγ-LBD建立了抗肿瘤药物体外筛选模型的方法,该方法快速、稳定、安全及简便,能应用于抗肿瘤药物的筛选。

人PPARαLBD在大肠杆菌中的表达纯化及鉴定

过氧化物酶体增殖物活化受体α(peroxisomeprolifterator-activatedreceptorα,PPARα)属于Ⅱ型核受体,通过其配体结合区(ligandbindingdomain,LBD)结合特定的激动剂对参与机体代谢的关键酶、受体等的表达起调节作用。从人肝组织提取总RNA,RT-PCR扩增出PPARαLBD的cDNA,将其克隆入表达载体pMAL-p2X麦芽糖结合蛋白(maltosebindingprotein,MBP)编码基因malE序列的下游,重组质粒转化E·coliTB1,进行了高效的可溶性融合蛋白表达。产物经多糖亲和树脂(amylose-resin)纯化后,获得了电泳纯的MBP-PPARαLBD。MBP-PPARαLBD用Xa因子酶切,经Amylose-resin亲和层析、DE-52阴离子交换层析纯化回收,获得了电泳纯的PPARαLBD。为进一步比较MBP-PPARαLBD和PPARαLBD的功能,筛选PPARα配体奠定了基础。