亲环素的研究进展与展望

亲环素(Cyclophilins,CyPs)是1个在自然界分布广泛、具高度保守性的多功能蛋白家族,也是重要的免疫抑制剂药物环孢菌素A(CyclosporinA,CsA)的蛋白受体,除了具有肽酰脯氨酸顺/反异构酶(Peptidyl-prolylisomerases,PPIase)活性外,亲环素还在一系列生物学过程中发挥重要作用,如辅助蛋白折叠、参与细胞凋亡、信号转导、HIV-1病毒蛋白组装等过程。近年国内外关于亲环素的研究主要集中在亲环素在不同生物体内的分布、相关的蛋白序列分析、亲环素的结构及其重要的生物学功能,而在微拟球藻(Nannochloropsis oculata)中发现的类似亲环素的基因序列为微藻中亲环素的研究提出了新的课题。

过表达三角褐指藻苹果酸酶基因提高E.coli脂肪酸合成能力研究

为验证三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)苹果酸酶基因的功能,本研究将PtME1插入pET-30a中得到重组质粒pET30a-PtME1。IPTG诱导后,携带pET30a-PtME1的大肠杆菌BL21(DE3)高效表达一分子量约为72kDa的可溶性重组蛋白。重组蛋白经Ni SephroseTM6Fast Flow系统纯化,酶活力达75.18U/mg。GC-MS分析显示表达PtME1提高了大肠杆菌脂肪酸合成能力,其C14∶0、C16∶0、C18∶1及总脂肪酸含量较对照分别提高了34.8%、69.9%、54.2%和50.2%,C16∶1产量是对照的5.6倍。研究结果表明,NADP依赖型苹果酸酶能为大肠杆菌脂肪酸合成及脂肪酸去饱和提供充足的NADPH,为进一步研究该酶在藻体内的功能奠定了基础。

黄渤海夏季微藻调查

根据2011年夏季在黄渤海的采样调查分析了该海域网采浮游微藻的多样性,并从71个站位的采水样品与12个站位的拖网样品中分离了大量可培养的藻种。调查区拖网样品中共发现浮游微藻4门30属44种藻,以硅藻门(Bacillariophytas)为主,甲藻门(Dinophytas)次之。在实验室内利用毛细管法、平板法和稀释法分离纯化获得92株可培养微藻,经分子学鉴定为19种,包括9种硅藻、3种褐藻、3种不等鞭毛藻、2种绿藻、1种甲藻、1种定鞭藻。这些可培养微藻个体较小,多为微微型藻类和微型藻类,其中伪菱形藻(Pseudonitzschia sp.)和舟形藻(Navicula sp.)既能在固定样品中观察到,又能在实验室培养。圆筛藻(Coscinodiscus sp.)、梭角藻(Ceratium fusus)和夜光藻(Noctiluca scintillans)等小型藻类虽然在固定样品中所占比例较大,但是难以培养。此外,本次调查还首次在中国海域发现了Pseudobodo tremulans。黄渤海藻株的鉴定与培养不仅补充了中国微藻种质资源,还为促进微藻的研究和开发利用提供了重要材料。

基因工程在提高微藻生产生物柴油能力中的应用前景

石油消耗,气候变化,能源安全等问题的日益突出,使得可再生能源研究逐渐受到世界各地的关注。微藻富含油脂,具有很多独特的优势,在生物柴油领域被寄予厚望,但利用微藻生产生物柴油也有许多问题亟待解决。通过基因工程的手段对微藻进行改造有可能是解决这一问题的突破点。国内外通过基因工程手段在高等植物、微藻、微生物中均实现过提高油脂含量或改变油脂组成的目的,而这些经验能够为基因工程在微藻中的应用起到很好的指导作用。对此,本文作了比较详细的介绍以期为利用微藻生产生物柴油提供些有价值的信息。

微拟球藻原生质体制备与再生

综合考虑酶混合液处理时间和初始细胞密度两个因素,选取终浓度为4%半纤维素酶和2%崩溃酶的酶混合液对一株海洋经济微藻——微拟球藻(Nannochloropsis oculata)进行原生质体的制备与再生,Calcofluor White染料染色可在荧光显微镜下观察到完整的原生质体细胞。实验结果表明:同一初始密度藻细胞酶处理1～3 h制备率较高;酶处理相同时间较高初始密度(2×107～3×107cells/mL)的藻细胞制备率较高,并且原生质体在再生培养基上可再生,生长趋势与野生型细胞一致。考虑到酶处理时间过长或者密度过大会对原生质体的再生产生影响,本实验选择最适酶处理时间为1h,初始细胞密度为2×107cells/mL。

温度影响三角褐指藻生长和脂肪酸组成的初步探讨

实验对指数生长期、指数生长末期、静止期和衰亡期的三角褐指藻脂肪酸进行研究,发现在指数生长末期二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA)含量最高。实时定量PCR分析三角褐指藻Δ5脂肪酸去饱和酶基因在不同生长时期的表达变化水平差异显著,其中指数生长期表达量最高。为了探讨温度对微藻生长和脂肪酸组成的影响,作者在不同温度下对三角褐指藻进行了培养,并测定其生长和脂肪酸组成。结果表明,三角褐指藻的生长随着温度的升高到达指数生长末期所需时间缩短;不同温度下三角褐指藻的主要脂肪酸为C14∶0、C16∶0、C16∶lΔ9、Cl8∶lΔ9、C18∶2Δ9,12、C20∶5n3(EPA),总脂肪酸随着温度的升高依次呈现先升高后降低的趋势,在15℃时EPA占总脂肪酸的百分含量达到最高值25.71%。