综述:核小体液-液相分离中早期形核过程的分子结构

研究揭示,核小体阵列在体外具有液-液相分离(liquid⁃liquid phase separation,LLPS)的内在特性,被认为在体内引导染色质区域的结构变化。然而,对于形成的异质凝聚物在分子水平的结构研究,长期以来受到技术限制,从而阻碍了研究人员对核小体液-液相分离的深入理解。为了解决这一难题,张蒙等运用先进的冷冻电子断层扫描技术(Cryo⁃electron tomography,Cryo⁃ET)、结合单分子电子断层重构(individual⁃particle electron tomography,IPET)和基于深度学习的分割技术,确定了液-液相分离在不同阶段的凝聚物的分子组织结构。该研究揭示,核小体的液-液相分离过程涉及到两个主要步骤:首先,旋节分解形成不规则的凝聚物;然后,这些凝聚物经过一个不稳定的过渡阶段,转化为更紧凑的球状核,进一步通过聚集更多旋节材料或与其它球状凝聚物的融合,逐渐形成更大的球状聚集体。此外,连接组蛋白H1催化旋节向球状凝聚物转变的速率,比旋节分解速度快出十倍以上。因此,推测这种转变可能涉及到核小体疏水表面的暴露,进而改变了核小体之间的相互作用。这些发现为染色质从间期结构向中期结构转变提供了新的物理机制线索。

喹诺酮和四环素两类抗生素对蛋白核小球藻的生理生化响应

以3种常见的喹诺酮类抗生素(氧氟沙星(OFX)、恩诺沙星(ENR)、环丙沙星(CIP))和2种四环素类抗生素(四环素(TC)和土霉素(OTC))为目标污染物,研究其在96 h暴露时间下的藻细胞生长抑制率及对叶绿素、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、总蛋白(TP)和微量丙二醛(MDA)的生理生化响应。结果表明,5种抗生素的生长抑制与叶绿素a(Chl a)均呈正相关关系;除环丙沙星外,其余抗生素暴露下的MDA含量随浓度的升高而升高;2种四环素的暴露会增强SOD的活性,而喹诺酮类抗生素暴露后会降低SOD的活性。环丙沙星对蛋白核小球藻的生长出现了低浓度促进和高浓度抑制现象,其中环丙沙星的最大促进效应为17.39%,归因于环丙沙星的暴露加速了光合速率并且增强了藻细胞CAT酶的活性。5种抗生素的暴露对TP的生成都有一定的促进作用。研究结果为这5种抗生素对水生生态系统的潜在风险评估提供科学依据和理论基础。

基于蛋白核小球藻响应预测土壤铅、锌和镉浓度

基于绿藻响应预测土壤重金属浓度具有时间短、成本低的优点。本研究以Pb、Zn、Cd及其混合物污染土壤为研究对象,以蛋白核小球藻作为受试生物,通过土壤浸提液暴露的响应预测单一重金属及其混合物的浓度。研究结果表明,不同浓度Pb、Zn、Cd及其混合物污染土壤浸提液对蛋白核小球藻均具有平滑且单调的浓度-效应曲线(concentration-response curves,CRCs);在暴露时间为96~168 h,重金属及其二元、三元混合物浓度大小与蛋白核小球藻的生长抑制率成正比。将未测试绿藻响应的重金属及其混合物污染土壤浸提液进行绿藻暴露实验,每个重金属及其混合物设置2~3个浓度点,测试其对蛋白核小球藻的毒性响应,将毒性响应值分别代入单一重金属及其混合物的CRCs,预测重金属及其混合物的浓度。结果表明96 h暴露数据可准确预测土壤Pb、Zn、Cd单一及混合污染土壤。因此,基于蛋白核小球藻响应预测土壤铅、锌和镉浓度具有可行性,且96 h的绿藻暴露数据更适用于预测。

蛋白核小球藻产油率的影响因素

采用BG-11为基础培养基,通过添加、替换不同碳源和氮源、改变碳源和氮源比例、去除磷元素或硫元素及额外添加植物生长调节剂建立不同培养体系,进行蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)培养,考察各因素对蛋白核小球藻生长情况及产油率的影响。结果表明,无论是自养体系还是异养体系,蛋白核小球藻生长量和产油率均比普通小球藻(Chlorella vulgaris)更优,异养体系下2种小球藻产油率分别为20.14%和18.66%;葡萄糖为碳源时蛋白核小球藻生长情况最好且产油率最高,产油率为26.40%;氮源为尿素时蛋白核小球藻有最大产油率,为32.70%;碳氮比为30∶1时蛋白核小球藻产油率最高,为34.42%;硫元素缺乏时蛋白核小球藻产油率比对照提高28.54个百分点;1.5 mg/L茉莉酸干扰下,蛋白核小球藻产油率最高,为40.42%。由此得出,蛋白核小球藻生长量和产油率都比普通小球藻更优;葡萄糖为最优碳源;尿素为最优氮源;碳氮比为30∶1时产油率最高;硫元素缺乏时对蛋白核小球藻影响更大;1.5 mg/L茉莉酸干扰下,蛋白核小球藻产油率最高。

酶联免疫吸附法与蛋白质免疫印迹法检测抗核小体抗体在SLE诊断中的价值对比

目的比较蛋白质免疫印迹法(WB)、酶联免疫吸附法(ELISA)检测抗核小体抗体(AnuA)在系统性红斑狼疮(SLE)诊断中的价值。方法306例自身免疫疾病患者,根据明确的临床诊断结果将患者分为SLE组(SLE患者,144例)和非SLE组(非SLE患者,162例);选取同期非自身免疫疾病患者100例作为对照组。所有研究对象均采用ELISA及WB检测AnuA。分别统计两种检测方法的AnuA检测结果。比较两种检测方法对AnuA的诊断价值,包括准确度、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值,并进行统计学检验,分析两种检测方法的一致性。结果SLE组:ELISA检测AnuA阳性120例、阴性24例,WB检测AnuA阳性109例、阴性35例;非SLE组:ELISA检测AnuA阳性76例、阴性86例,WB检测AnuA阳性71例、阴性91例;对照组:ELISA检测AnuA阳性17例、阴性83例,WB检测AnuA阳性11例、阴性89例;两种检测方法在SLE组、非SLE组和对照组的AnuA检测阳性率比较无统计学意义(P>0.05);但两种检测方法的SLE组患者AnuA阳性率明显高于非SLE组和对照组,且非SLE组患者AnuA阳性率明显高于对照组(P<0.05)。ELISA检测AnuA的敏感度87.4%(180/206)高于WB检测的80.1%(165/206)(P<0.05);两种检测方法的特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确度比较无统计学意义(P>0.05)。两种检测方法检测结果的总符合率为90.1%,判断具有较好的一致性(K值=0.516)。结论ELISA及WB检测AnuA在SLE中均具有较高的诊断效能,临床可在AnuA初步检测中运用WB,如有必要可在复检中运用ELISA,有效提高检测阳性率,为临床诊断SLE提供参考。

蛋白核小球藻原位催化制备生物柴油的研究

化石燃料是全球能源供应的主要来源,在过去的几十年里,由于人口和能源需求的增加,导致能源消耗和CO_(2)排放量迅速增加,加剧了全球气候变化。利用生长迅速、含油量高、对环境友好的蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)催化转化生物柴油具有很大发展潜力,可以实现“碳中和”及可持续发展。传统的两步酯交换法制备生物柴油在经济环境上是不可行的,脱水干燥和脂质提取过程消耗了大量能源和成本,采用“一步”原位酯交换方法替代传统的两步酯交换将微藻转化为低成本高附加值产品,可以实现高生物柴油产率及高C16、C18脂肪酸甲酯组分含量,产生高质量的生物柴油,具有生态和经济效益。

蛋白核小球藻多糖对石斑鱼损伤肠道的保护作用

近年来,由于高密度养殖和高蛋白高脂饲料以及抗生素的滥用,鱼类肠道疾病变得越来越普遍,严重影响鱼类的生长质量,甚至导致鱼类死亡。鱼类的肠道是非常重要的消化器官,它能将食物分解成更小的分子,并吸收这些分子以提供营养。鱼类的肠道内有微生物群落,可以分解食物中难以消化的多糖和其他复杂分子,将其转化为可被鱼类可吸收的形式,如氨基酸和脂肪酸等。因此,肠道对于鱼类营养吸收起着至关重要的作用,保持健康的肠道能够促进鱼类的生长和健康。

基于LSTM的核小体序列可分类性分析

核小体是染色体的基本结构单元。将核小体序列和非核小体序列预处理为时间序列数据,利用LSTM(long short-term memory network)进行迭代训练和长、短程特征学习,得到的LSTM模型可以实现核小体序列92.67%的识别准确率。研究表明,核小体序列与非核小体序列具有不同的特征,并且核小体序列具有高度可分类性。基于核小体序列的高度可分类性,可以实现核小体序列与非核小体序列的判断识别,这对于核小体定位及其动态性、基因转录调控、DNA复制与修复和DNA序列的功能及进化等的研究具有一定的生物学意义和价值。

钩刀劈核小切口白内障囊外摘除术治疗老年性白内障的效果分析

目的:分析钩刀劈核小切口白内障囊外摘除术治疗老年性白内障的临床效果。方法:选取2021年10月—2023年1月江西省上栗县福田中心卫生院五官科白内障复明手术的患者524例,采用钩刀劈核小切口白内障囊外摘除术治疗,观察术后1d、1周、1个月患者视力、眼压、验光、角膜内皮细胞计数、人工晶体位置及眼底黄斑情况。结果:术后1d,524例患者视力均得到较大提升,其中0.3~<0.4者268例,0.5~<0.6者203例,≥0.8者53例,所有患者均对术后效果满意。患者眼压无明显波动。术前手术眼角膜内皮细胞计数为(2469.76±407.74)个/mm2,术后1周复查角膜内皮细胞计数为(2000.65±345.86)个/mm2,平均丢失(469.11±161.86)个/mm2,丢失率(17.25±6.69)%,但无严重角膜水肿发生,所有患者均未出现角膜失代偿。并发症方面有15例患者术中虹膜收缩,5例患者术中发生虹膜脱出,其中7例患者术后前房闪辉较为明显。11例未能完成连续环形撕囊,囊膜剪辅助完成前囊膜的撕除,人工晶体均置于睫状沟内,所有患者均未出现后囊破裂。结论:此手术方式术后效果良好,且与超声乳化术切口位置相同,此手术方式仍为需要掌握的白内障术式之一。

蛋白核小球藻胰脂肪酶抑制肽的分离纯化、鉴定及其降脂活性

以蛋白核小球藻为原料制备小球藻蛋白酶解物,采用超滤和葡聚糖凝胶对其进行分离纯化,以胰脂肪酶活性抑制率为指标筛选具有降脂活性的肽组分,获得蛋白核小球藻胰脂肪酶抑制肽(记为PES)。通过测定高糖饮食秀丽隐杆线虫体内的脂肪沉积、甘油三酯和总胆固醇水平评价纯化肽PES的降脂活性。采用液相色谱-串联质谱鉴定PES肽序列,结合分子对接技术筛选出潜在的胰脂肪酶抑制肽段,进一步验证合成多肽的胰脂肪酶抑制活性。结果表明,PES具有较好的降脂活性,质量浓度为1 mg/mL时能够抑制高糖饮食线虫体内22.5%的脂肪沉积,降低27.4%甘油三酯和29.4%总胆固醇水平;经鉴定得到999条肽段,进一步筛选得到4条潜在的胰脂肪酶抑制肽段,其中胰脂肪酶活性抑制率最高的肽段是FLGPF,在8 mg/mL时抑制率达50.12%,抑制类型为可逆非竞争性抑制,抑制常数为5.23 mg/mL;分子对接表明FLGPF可与人胰脂肪酶以π-氢键、π-阳离子和氢键作用更好地结合。该研究可为蛋白核小球藻降脂肽的开发利用提供理论参考。

蛋白核小球藻对黄豆芽生长和主要营养物质含量的影响

为研究蛋白核小球藻对黄豆芽生长和营养物质含量的影响,采用浓度分别为0.5%、1%、2%的小球藻营养液培养豆芽,并测定鲜重、长度、下胚轴茎粗、总糖含量、蛋白质含量、维生素C含量。结果表明:蛋白核小球藻可促进豆芽生长,当小球藻营养液浓度为2%时,豆芽鲜重、长度、下胚轴茎粗、蛋白质含量、维生素C含量增幅最大。蛋白核小球藻能够提高黄豆芽的产量和品质,可考虑利用蛋白核小球藻生产优质芽苗菜。

磷源调控蛋白核小球藻胞外聚合物及生物絮凝性

产油微藻的高效回收是限制利用微藻生产生物柴油的瓶颈问题,其中生物促沉降成为研究的热点,然而通过磷源调控微藻的生长、产油和生物絮凝等特性的研究尚较稀少.选择4组(无机磷酸盐(IP)、环核苷单磷酸盐(cNMP)、非环核苷单磷酸盐(NMP)和其他有机磷酸盐(OP))共59种不同的磷源,用以培养蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa),并对其生长、产油、细胞沉降及胞外聚合物的组分进行研究,发现IP组对Chlorella pyrenoidosa的生长促进作用最高(藻密度平均达2.92×10^(8)cells/mL);OP组培养的藻细胞含油率达到了17.45%,高于其他3组;而cNMP组的平均沉降效果最好,可达13.79mm/min.综合来看,亚甲基二磷酸、磷酸三乙酯和6-磷酸葡萄糖是用以Chlorella pyrenoidosa产油培养综合效益最好的3种磷源.

异养蛋白核小球藻净化对虾池塘养殖尾水的实验

为研究异养培养的蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)去除对虾池塘养殖尾水氮、磷营养盐的效果,本实验通过对异养藻种的光自养转换、盐度驯化,并以不同初始密度接种入养殖尾水,定期检测水体中氨氮、磷酸盐、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮等指标,分析其对营养盐的吸收利用规律。结果表明:光照强度6600 lx、光照周期16 h∶8 h(L/D)、温度25±0.5℃条件下,接种细胞密度为1.0×10^(5)个/mL、5.0×10^(5)个/mL、1.0×10^(6)个/mL的蛋白核小球藻均在接种初期快速进入指数生长期,10 d后进入生长平台期,20 d藻细胞生物量分别增加39.25、7.98和4.07倍;蛋白核小球藻能明显降低养殖水体中氮、磷营养盐浓度,起到去氮除磷的净化作用,磷酸盐的去除率随藻细胞的生长持续上升,21 d去除率分别为58.8%±0.72%、72.9%±1.7%、81.4%±9.86%;对氮盐的利用规律依次为氨氮、硝酸氮和亚硝酸氮,氨氮6 d的去除率达81.9%±6.0%,96.2%±1.16%,95.4%±1.24%,硝酸氮21d去除率达82%±1.35%、93.3%±4.41%、91.8%±2.77%,亚硝酸氮21 d去除率分别为84.3%±3.52%、23.5%±2.53%、3.4%±2.16%。相关结果可为异养蛋白核小球藻在海水池塘养殖尾水水质净化的应用提供参考。

5种培养基对蛋白核小球藻生长及其产物合成的影响

以蛋白核小球藻CP-FJ9为出发藻株,在异养培养条件下,采用SE、HA-SK、BG11、Basal和BBM 5种培养基分别对小球藻CP-FJ9进行培养.通过测定生物量、比生长速率及细胞内主要成分,比较5种培养基对小球藻CP-FJ9生长及其产物合成的影响.实验结果表明:Basal培养基更适合小球藻CP-FJ9快速培养,可获得最高生物量12.93 g·L^(-1)和最大比生长速率0.64 d^(-1);而HA-SK培养基则更有利于蛋白质的合成,可获得最高蛋白质产量5.14 g·L^(-1).另外,在10 L发酵罐中使用HA-SK培养基异养培养蛋白核小球藻CP-FJ9,经72 h发酵后,小球藻最终生物量为20.05 g·L^(-1),蛋白质含量为49.06%.这表明,蛋白核小球藻CP-FJ9是一株有潜力用于开发富含蛋白质的藻种.

环绕式LED光质对蛋白核小球藻生长代谢影响

微藻是一类生长速度快、环境适应能力强的单细胞自养生物,利用其生产的碳水化合物、蛋白质、油脂等已在食品、水产养殖、医疗保健等领域广泛应用,然而,高养殖成本始终是限制其产业化发展的难点之一。光源是微藻培养的重要环境因子,现有研究多报道波段及光照周期对微藻生长代谢的影响,其所用光源几乎均采用单侧排布,光在藻液中分布的均匀性和稳定性易受藻液光径、藻密度等影响。为研究环绕式LED光质对蛋白核小球藻生长代谢影响,该研究以商业化较成熟的微藻——蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为对象,将环绕式LED人工光源应用于微藻培养中,采用光强为100μmol/(m^(2)·s)的白、红、黄、绿、蓝、紫6种光质分别培养蛋白核小球藻21 d,每日监测藻液中生物量和光合色素含量变化,测定培养末期(D21)藻体中的蛋白质、油脂和碳水化合物含量及脂肪酸组成和丰度,分析不同波段光质对蛋白核小球藻生长代谢的影响。结果显示,相较于对照组(白光),绿光和蓝光分别培养蛋白核小球藻7d和9d后其生物量显著提高(P<0.05),培养末期(D21)绿光组和蓝光组的生物量分别提高了24.4%和8.0%(P<0.05);藻液中叶绿素a的变化趋势与生物量变化类似,但绿光组藻体中总光合色素质量分数却显著低于紫光组(P<0.05),可能与微藻对紫光的吸收利用率低有关(需要合成更多光合色素来获取光能);红光组中碳水化合物质量分数增加11.5%而油脂质量分数显著下降23.8%(P<0.05);蓝光最利于油脂累积,显著提升26.2%(P<0.05);紫光使蛋白核小球藻的碳分配从碳水化合物向蛋白质合成方向分流;脂肪酸分析表明,绿光和紫光最利于总脂肪酸累积,较对照组(39.5‰)分别提升20.1%和18.2%(P<0.05);绿光和蓝光更有利于多不饱和脂肪酸的合成。研究结果可为蛋白核小球藻胞内碳分配的优化调控提供有效的光源配置方案,为蛋白核小球藻的高效优质生产提供理论参考。

蛋白核小球藻高密度高蛋白发酵工艺研究

试验旨在提高蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生物量和蛋白含量,对发酵配方和发酵工艺进行优化。采用Design-Expert 12 Perfect软件对复合碳源、氮源和维生素等13种因子进行Plackett-Burman筛选,得到显著效应因子为复合碳源(葡萄糖+淀粉,按2.5∶1.0的比例添加能够增加核蛋白小球藻发酵产量)、有机氮源(尿素)、维生素B_(12)(VB_(12))。对上述3个显著效应因子进行Box-Behnken试验设计,通过响应面分析获得最优添加量为复合碳源7.4 g/L、尿素8.8 g/L、VB_(12) 0.4 g/L。经250 mL和1 000 mL三角摇瓶培养基试验验证以及50 L发酵罐补料工艺验证,得出3个不同水平发酵的效果均高于对照组,藻体密度分别提高38.9%、31.1%、42.5%,蛋白浓度分别提高29.8%、31.0%、31.4%。研究表明,优化补料条件下,蛋白核小球藻50 L发酵罐OD_(680 nm)值为0.929,干重91.64 g/L,蛋白含量达43%。

ceDNA、循环核小体、NET、IL-18、hs-CRP对老年静脉血栓栓塞患者预后的预测价值

目的 探讨循环细胞外DNA(ceDNA)、循环核小体、中性粒细胞胞外诱捕网(NET)、IL-18、超敏C反应蛋白(hs-CRP)对老年静脉血栓栓塞(VTE)患者预后的预测价值。方法 选取老年VTE患者100例为VTE组,同期选取无VTE老年人100例为无VTE组。用激光诱导荧光技术检测血浆ceDNA、循环核小体、NET,用酶联免疫吸附试验检测血清IL-18,用乳胶增强免疫比浊法检测血清hs-CRP;3个月后随访VTE组存活81例(存活组)、死亡19例(死亡组);用受试者工作特征(ROC)曲线分析各指标对VTE患者预后的预测价值。结果 VTE组ceDNA、循环核小体、NET、IL-18、hs-CRP高于无VTE组(P均<0.05)。死亡组ceDNA、循环核小体、NET、IL-18、hs-CRP水平高于存活组(P均<0.05)。ceDNA、循环核小体、NET、IL-18、hs-CRP单独及联合预测VTE患者预后的曲线下面积分别为0.731、0.674、0.707、0.658、0.665、0.847,联合预测价值更高(P均<0.05)。结论 ceDNA、循环核小体、NET、IL-18、hs-CRP联合预测老年VTE患者预后的价值较高。

蛋白核小球藻-硝化细菌共培养条件优化与氮磷去除效果

以氮磷去除为目标,探讨蛋白核小球藻与硝化细菌的适宜共培养条件。采用单因素实验研究了pH、光照强度和光照时间对微藻生物量与氮磷去除效果的影响,通过响应面模型确定了藻菌共培养的最佳条件:pH为8.17、光照强度为5693.31 lux、光照时间为20.67 h,验证该条件下藻细胞、氨氮和总磷浓度分别为4.49×10^(7) cells/mL,0.01 mg/L和1.01 mg/L,与模拟值相对误差均小于3%;该条件下藻菌共培养物对氨氮去除率比单独蛋白核小球藻和硝化细菌实验组分别高16.03%和8.12%,总磷去除率分别高27.22%和89.24%。研究结果可为蛋白核小球藻与硝化细菌共培养物在养殖尾水氮磷去除中的实际应用提供依据。

含氮芳烃类化合物对蛋白核小球藻生长和代谢的影响

选取了2种典型的含氮芳烃化合物苯胺和硝基苯,研究其对蛋白核小球藻的毒性,以及蛋白核小球藻对苯胺和硝基苯的潜在去除作用。结果表明:蛋白核小球藻暴露于不同浓度苯胺、硝基苯后,生长速率、色素和蛋白质含量均表现出浓度依赖性下降;蛋白核小球藻对苯胺的耐受性高于硝基苯,在葡萄糖质量浓度为10 g/L,光照强度为55μmol/(m^(2)·s)的兼养培养条件下,蛋白核小球藻对苯胺和硝基苯的48 h半最大效应浓度(EC_(50))分别为648.6和47.1 mg/L;超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的提高在抗氧化系统中起着重要作用,但高浓度苯胺(质量浓度大于100 mg/L)和硝基苯(质量浓度大于30 mg/L)仍会导致蛋白核小球藻产生严重的氧化损伤。此外,蛋白核小球藻对培养液中的苯胺有一定去除作用。

蛋白核小球藻在青团中的应用

以蛋白核小球藻、海藻糖、猪油、小苏打添加量为自变量,蛋白核小球藻青团感官评分(口感、色泽、黏糯度和油腻感)为因变量,通过单因素和均匀试验,获得优化的蛋白核小球藻青团的加工配方:蛋白核小球藻1.2%,澄面30%,猪油7.8%,小苏打0.3%,绵白糖6.7%,海藻糖14%,开水50%,温水73%,馅料124%(以糯米粉的质量百分含量计算)。通过质构仪和电子舌,对传统青团、糖浆类青团和蛋白核小球藻青团进行了分析对照,研究表明蛋白核小球藻青团优于传统青团和糖浆类青团。