SPR生物传感器的特点及其在生物特异性相互作用分析中的应用

利用表面等离子模共振技术(SPR)进行生物特异性相互作用分析(BIA)已成为现代基因工程技术中的一种先进的手段。与传统的研究方法如酶联免疫吸附测定(ELISA)相比,它具有方便快捷、灵敏度高、应用范围广、实时监控等多项特点。利用这种新型研究手段对于生命科学的基础研究、医学诊断以及治疗等方面有着十分重要的意义。本文粗略概括了近几年来利用SPR生物传感器进行基础研究的基本情况以及对其的改进,并简要分析了此项技术的优点以及发展前景。

肠炎沙门氏菌血清型特异性基因挖掘及生物信息学分析

肠炎沙门氏菌(Salmonella enterica serovar Enteritidis)能引起畜禽的胃肠炎以及食物中毒,其血清型鉴定较为复杂.为了挖掘肠炎沙门氏菌血清型特异性基因,以44个已测序沙门氏菌基因组构建数据库,利用肠炎沙门氏菌所有蛋白编码序列为查询序列,通过BLASTN比对,挖掘出6个肠炎沙门氏菌血清型特异性基因(SEN1382,SEN1383,SEN1388,SEN1936,SEN1945和SEN1959),其中4个基因编码噬菌体相关蛋白.同时,研究分析了肠炎沙门氏菌血清型特异性基因的理化性质、二级结构、三级结构、亚细胞定位、信号肽和跨膜区等特征,结果表明肠炎沙门氏菌血清型特异性基因具有多样性特征.挖掘的血清型特异性基因可为鉴定肠炎沙门氏菌提供检测靶标.

锥栗MADS-box基因家族鉴定及组织特异性表达分析

为研究MADS-box基因家族在锥栗花和果实发育过程中的作用,在锥栗全基因组水平上,用生物信息学方法对其MADS-box基因家族进行鉴定、理化性质分析、系统进化分析和染色体定位,分析其基因复制、基因结构、顺式作用元件和表达量。结果表明,锥栗基因组中存在60个ChM ADS-box基因,不均匀地分布在除了2号染色体(Chr2)外的11条染色体上,其中,存在4对串联重复和8对片段重复。根据系统发育关系,可将锥栗基因组的60个ChM ADS-box基因分为type-Ⅰ型(20个)和type-Ⅱ型(40个)。ChM ADS-box蛋白均含有MADS结构域(Motif1和Motif2),且同亚家族基因显示出相似的基因结构。ChM ADS-box基因的启动子区域含有植物生长、光反应、激素反应和胁迫反应等顺式作用元件。ChM ADS-box基因在叶、雄花、雌花、果实和壳斗5种组织中具有特异性表达模式,表明其在植物生长发育过程中具有不同的功能。在果实和雄花发育的3个过程中,ChM ADS17、ChM ADS22、ChM ADS30、ChM ADS32、ChM ADS36、ChM ADS43、ChM ADS49、ChM ADS53表达较高,表明它们在锥栗花和果实发育过程中起到重要作用。

总前列腺特异性抗原测定生物参考区间在呼和浩特地区验证分析

目的对我们实验室的总前列腺特异性抗原(t-PSA)检测项目的生物参考区间进行验证,确保其适用于临床。方法按照美国实验室标准化委员会(NCCLS)C28-A2推荐方法要求进行验证,各验证项目标本健康参考个体标本20名,采集符合要求的标本,按照相关项目的作业指导书进行检测,采用性能指标符合要求的Roche E601电化学发光仪检测标本。结果参与验证的总前列腺特异性抗原(t-PSA),20名健康参考个体100%结果落在现用的生物参考区间之内。结论参与验证的总前列腺特异性抗原(t-PSA)检测项目现用的生物参考区间适用于本实验室,可以继续使用,但要定期评审。

青岛文昌鱼肾上腺髓质素基因的克隆、组织特异性表达和生物信息学分析

用PCR技术在青岛文昌鱼中克隆到肾上腺髓质素(AM)基因的全长,命名为BjAM基因.序列分析发现BjAM基因全长1805bp,开放阅读框366bp,5'-UTR为82bp,3'-UTR为595bp;进行生物信息学分析发现,BjAM蛋白序列具有AM家族成员典型的保守关键位点,预测BjAM与AM1是直系同源,与脊椎动物AM1具有类似的生物学功能.组织特异性表达分析发现BjAM在各个组织中均有表达,鳃、脊索、肝盲囊和后肠中的表达量较高.头索动物文昌鱼中AM基因克隆和生物信息学分析为进一步构建原核表达载体、探究AM蛋白的功能奠定了基础.

三疣梭子蟹养殖群体同工酶的组织特异性及生化遗传分析

应用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(PAGE),研究分析了取自浙江舟山朱 家尖养殖区的三疣梭子蟹5种组织中10种同工酶以及肌浆蛋白的表达情况,并进行 生化遗传分析．结果显示,在对40只梭子蟹所检测出的10种同工酶的25个基因座 位中,ADH、ACP-1、CAT-2、EST-2、FDH-2和SOD共6个基因座位为多态,其多态座 位比例(P)为24％,平均杂合度期望值(H)为0．106 6．同时在CAT、LDH、ACP、FDH 4种酶及肌浆蛋白(Pm)中表现出显著的组织特异性．

抗微生物肽与内毒素相互作用抑制巨噬细胞α肿瘤坏死因子和一氧化氮的释放但能增强其呼吸爆发

抗微生物肽（antimierobial peptides，AMP）作为吞噬细胞的组分储存于胞质颗粒并释放至吞噬溶酶体中；而非吞噬细胞在应答有害刺激如细菌内毒素等则可诱导合成AMP，其非氧化杀伤作用在机体抗病原体非特异性免疫中发挥重要作用。AMP不仅具有抗菌作用，而且是连接非特异性免疫和特异性免疫反应的趋化分子和信号分子。本文主要研究AMP和细菌内毒素（1ipopolysaccharide，LPS；或lipooligosaccharide,

厌氧/特异性移动床生物膜反应器处理焦化废水

采用厌氧/特异性移动床生物膜反应器(AMBBR/SMBBR)工艺对焦化废水进行生物降解,在单因素实验基础上,通过基于Box-Behnken设计的响应面法对SMBBR实验参数进行优化,并采用气相色谱-质谱(GC/MS)检测各单元废水中有机组分变化,探究有机污染物降解机理。结果表明,工艺运行参数在DO的质量浓度为5 mg/L、pH为8、HRT为5 d时处理效能最高,COD去除率达84.51%。系统中污染物降解过程服从一级反应动力学关系,污染物降解效率明显优于传统活性污泥法。AMBBR可通过厌氧消化有效降解酚类、喹啉和吲哚等有机物;SMBBR中好氧曝气能够进一步降解2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷、丁酸乙酯、苯甲酸乙酯和苯酚等有机污染物。A/SMBBR组合工艺为焦化废水的高效处理提供了新方案。

用抗细胞表面分子单链抗体筛选和鉴别其相互作用肽

展示于噬茵体表面的肽库适于用抗体筛选其特异性结合表达肽。scFv-C193是一个抗KGla细胞表面分子的单链抗体,其抗原仍不清楚,为了筛选并鉴定其识别分子,用8cFv-C193筛选了1个展示于T7噬茵体表面的人胎肝cDNA片段库。经4轮生物吸附后分离单个阳性噬斑,并对其表达产物做电泳分析及斑点杂交。结果鉴别出1个scFv-C193结合肽,scFv-C193+克隆噬菌体DNA插入片段的PCR扩增和序列分析结果表明它是1个43bpDNA片段表达产物。BLAST分析EST人类基因数据库,发现它97%相同于CD34+造血干/祖细胞mRNA的1-43bp,提示scFv-C193识别片段存在于人类造血干/祖细胞基因中,单克隆单链抗体scFv-C193可能用于研究这些人类基因的性质。

相关转录组分析鉴定色素沉着绒毛结节性滑膜炎的潜在生物标志物

背景:色素沉着绒毛结节性滑膜炎是一种罕见的滑膜炎性病变,早期诊断缺乏相关生物标志物,m RNA已被证实参与了疾病的发生发展,但其作用机制尚不清楚。目的:通过生物信息学及相关转录组分析鉴定色素沉着绒毛结节性滑膜炎的潜在生物标志物和发病机制,以用于疾病鉴别诊断。方法:通过GEO数据库检索与色素沉着绒毛结节性滑膜炎相关的滑膜组织微阵列数据集,并用Network Analyst分析鉴定差异表达基因(P <0.05)。使用疾病数据库检索与色素沉着绒毛结节性滑膜炎相关的基因,并与差异表达m RNA取交集得到最终差异表达基因。利用Bio GPS对特异性基因进行组织/器官定位。通过STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,KOBAS 3.0和GSEA 4.1.0对差异表达基因进行富集分析,并运用多重计算方法鉴定核心基因。利用Cytoscape构建竞争性内源性RNA(Ce RNA)网络。GEO数据集验证了具有较高诊断价值的生物标志物。此外,通过Xcell网站分析64种免疫细胞和基质细胞的浓度,并计算丰度分数。结果与结论:在GSE175626数据集中共鉴别出2 546个差异表达基因,包括2 317个差异m RNA和229个差异长链非编码RNA。与疾病数据库中的相关基因取交集后最终得到70个差异表达基因,其中60个被Bio GPS识别。与骨性关节炎患者相比,GO和KEGG富集分析显示,色素沉着绒毛结节性滑膜炎患者的差异表达基因主要参与炎症、细胞增殖、血管生成和免疫反应等方面。Cyto Hubba筛选出15个核心基因,MCODE识别出4个基因簇模块。GEO数据集验证了12个差异性表达核心基因。免疫与基质细胞去卷积分析发现12个核心基因与部分免疫细胞均有密切关系。结果表明:IL-6、TNF、CD163、KRAS、FN1、HMOX1、GAPDH、IL1B、PTPRC、MAPK1、CCR2、NFKBIA可能是色素沉着绒毛结节性滑膜炎诊断的潜在生物标志物。SNHG14-hsa-mi R-206-FN1和XIST-hsa-mi R-107-HMOX1/CD163可能是调节色素沉着绒毛结节性滑膜炎疾病进展的潜在RNA途径。

视网膜特异性Rho启动子的基因克隆与序列分析

目的:获取视网膜特异性表达Rho启动子基因,为实现外源基因在视网膜组织中特异性表达做准备。方法:用酚氯仿异戊醇抽提BLAB/c鼠全基因组DNA;设计引物,从基因组中通过PCR扩增获得视网膜特异性表达的Rho启动子基因;克隆入PcDNA3.1+载体,酶切、PCR鉴定,上海博亚生物技术公司测序;序列分析。结果:从BLAB/c鼠全基因组DNA中PCR扩增得到预期大小的启动子片段;构建重组PcDNA3.1+-Rho载体具有与目标片段长度相符的插入片段,插入方向正确;测序结果分析显示,视网膜特异性Rho启动子高度保守,所获得的BLAB/c鼠Rho启动子与Genebank报道的序列一致。结论:成功获得BLAB/c鼠Rho视网膜特异性启动子,为下一步研究视网膜疾病的发病机制和基因治疗奠定了一定的工作基础。

矮牵牛PhABCG26基因克隆及花药特异性表达分析

以矮牵牛为试验材料,结合前期矮牵牛花药转录组数据库信息,通过PCR克隆从矮牵牛花药中获得ABCG26基因cDNA全长,该基因开放阅读框2 091 bp,编码696个氨基酸。通过生物信息学分析发现,PhABCG26蛋白是一类典型的ABCG半分子转运蛋白,具有跨膜结构,无信号肽,预测定位于细胞质膜上。系统进化分析表明,PhABCG26与其同科烟草、辣椒、番茄以及马铃薯ABCG家族亲缘关系较近。荧光定量qRT-RCR发现PhABCG26基因为矮牵牛花药组织特异性表达基因,花药发育前期表达量较高。研究结果为进一步探究该基因功能及培育矮牵牛雄性不育系植株奠定基础。

禽白血病病毒p27基因在原核细胞的表达及生物学特性的初步分析

将禽白血病病毒(ALV)的p27基因克隆入表达性载体pET28a,在大肠杆菌以HisTag融合蛋白的形式获得了高效表达。以表达产物免疫家兔,制备了抗ALVp27的多克隆抗体,经亲和纯化后,用此抗体建立了对ALV抗原的双抗体夹心法ELISA,并对疑似病料进行了实验室诊断。检测结果与IDEXX的禽白血病抗原检测试剂盒符合率达到98.6%,证明表达产物保留了天然p27蛋白的相关抗原性。交叉试验和群特异性试验证明,此方法具有良好的特异性,并且可以检测出A、BJ、亚群的禽白血病病毒p27抗原。用此ALV抗体和所建立的ELISA方法成功地进行了禽白血病病毒抗原的实验室诊断。

人类肾脏组织特异性蛋白网络构建及分析

生命体内组织特异性基因往往在对应的组织中表现出高的共表达性,在组织特异性基因的调控中,非组织特异性的转录因子往往起很大作用,并且这些转录因子往往与特定的转录因子一起影响组织的特异性,因此研究组织特异性基因编码蛋白相互作用网络必须考虑非组织特异性蛋白的影响。本文提出了一种利用最短路径算法来计算组织特异性基因编码蛋白的关联蛋白,从而构建最大连接强度的组织特异性蛋白相互作用网络,并对其拓扑结构进行基因本体(GO)、KEGG Pathway和疾病本体(DO)的富集度分析。通过对肾脏组织中的1 486个蛋白质及其相应的4 011条蛋白质相互作用分析,发现绝大部分结构的功能与肾脏组织的功相吻合,同时也发现了几种比较有趣的表面上与肾脏组织无关的功能及疾病。

量子点与不同等电点蛋白相互作用的研究

随着纳米科技的飞速发展，纳米材料在各个领域均得到越来越广泛的应用。但是纳米材料本身具有较大的比表面效应，在实际应用中纳米材料很容易团聚，或与蛋白质等发生非特异性相互作用，这严重影响了其实际应用的效果。量子点作为一种性能优越的荧光标记材料，在生物医学分析领域得到广泛的应用。但是，在使用量子点的过程中极易产生假阳性，为了避免假阳性的产生，我们常以BSA作为封闭剂，

茶树蔗糖转运蛋白(SUTs)基因家族鉴定及组织表达分析

蔗糖转运蛋白(SUTs)是蔗糖转运的主要载体,其运输、装载蔗糖需要消耗能量,在植物光合产物从源到库的转运过程中起关键作用。从茶树品种舒茶早中鉴定获得7个CsSUTs家族成员,对其理化性质、基因结构、亚细胞定位、进化关系、顺式作用元件等展开生物信息学分析。CsSUTs家族蛋白含有一个保守MFS-2结构域,且与拟南芥AtSUCs蛋白的亲缘关系较近,茶树CsSUTs蛋白被聚类在SUTⅠ、Ⅱ和Ⅳ;在STRING在线网站中以拟南芥AtSUCs为模型,推测茶树CsSUTs蛋白与SWEET、SUS、STP蛋白可能存在直接的相互作用关系。对茶树CsSUTs家族基因的启动子区域进行分析,发现其中存在大量与激素响应、非生物胁迫,以及植物生长发育相关的顺式作用元件,推测这些启动子可能受到植物激素、逆境等多种因素的调控,从而影响茶树的生长和发育过程。CsSUTs家族基因在龙井43和舒茶早中的表达模式存在差异,CsSUT6在茶树花中特异性高表达,推测其可能在花器官蔗糖供给、贮藏和分配中发挥重要作用;CsSUT1和CsSUT5在茶树各个器官中均有表达,表明其可能协同参与蔗糖在“源”叶的装载和“库”器官卸载等过程。

科研人员利用完整糖肽分析策略揭示母乳糖蛋白位点特异性糖型变化

近日,中国科学院大连化学物理研究所能源研究技术平台研究员靳艳团队和生物分离分析新材料与新技术研究组研究员叶明亮团队合作,在母乳糖蛋白的鉴定研究中取得新进展,实现了母乳样品大规模位点特异性糖型的鉴定与定量,并揭示了在不同泌乳期的母乳糖蛋白位点特异性糖型变化。母乳是新生儿理想的天然食物,蛋白质是母乳中主要的营养成分之一。据统计,大多数母乳蛋白都具有糖基化特点,但针对母乳N-完整糖肽研究仍处于起步阶段,大规模位点特异性糖型鉴定存在困难。

肿瘤的主动特异性免疫治疗研究进展

肿瘤特异性抗原的发现和基本确认,机体对肿瘤免疫耐受的原因及克服途径,细胞因子相互作用及其调节机体免疫功能的深入认识,以及分子生物学技术的发展及应用,使肿瘤的主动特异性免疫治疗有了迅猛的发展,并日益接近临床现实.

利用生物信息学分析人ZUP1基因在乳腺癌中的表达及机制

目的探讨泛素折叠修饰因子1特异性肽酶结构域蛋白(ZUP1)基因在乳腺癌中的表达情况及上下游机制。方法使用基因表达汇编(GEO)、癌症基因组图谱(TCGA)和基因型-组织表达(GTEx)数据库,检索收集乳腺癌患者的基因信息和临床病理数据,通过χ2检验分析乳腺癌组织中ZUP1基因表达与临床病理因素的关系,使用Kaplan-Meier生存分析探讨乳腺癌患者生存状况与ZUP1表达的关系。用生物信息学方法预测潜在调控ZUP1的miRNA和泛素连接酶,最后进行基因集富集分析。结果ZUP1基因在乳腺癌组织中的表达高于正常对照组织。ZUP1表达水平与乳腺癌T分期、PAM50分型、雌激素受体状态、孕激素受体状态、人表皮生长因子受体2状态和组织学类型有关(P均<0.01),ZUP1高表达组患者的总生存时间低于ZUP1低表达组(P=0.031)。生物信息学预测结果显示,以ZUP1基因为靶点的差异表达最显著的10个miRNA为miRNA-10b-3p、miRNA-499a-5p、miRNA-181b-2-3p、miRNA-181b-3p、miRNA-4420、miRNA-548aw、miRNA-5680、miRNA-570-3p、miRNA-7156-5p和miRNA-8087,包括MARCH1、MARCH8、Mdm2、synoviolin和MIB1在内的E3泛素连接酶可能调节ZUP1蛋白表达。基因集富集分析结果表明ZUP1在乳腺癌中主要参与基础转录因子、泛素介导的蛋白质水解、卵母细胞减数分裂、RNA降解和极光激酶B等通路。结论ZUP1在乳腺癌中表达上调,与患者预后具有相关性。ZUP1在乳腺癌发生、发展中的上下游机制与多种miRNA和多条信号通路有关。

rhPLD2与GPI-PLD的比较生物学信息分析

采用Vector NTI、DNATools等计算机分析软件及信息库对人重组磷脂酶D2(rhPLD2)与糖基化磷脂酰肌醇特异性磷脂酶D(GPI-PLD)进行比较生物学信息分析。rhPLD2不仅保留有PLD2的重要生物学活性和功能,而且可能可作为分泌型GPI-PLD蛋白的活性竞争分子,从而在炎症反应性疾病中发挥重要作用。