兰花组织培养和分子生物学研究进展

兰科植物是开花植物中最大的家族之一,其科研和经济价值越来越受到全世界的重视。兰花的组织培养近年来发展迅速,对兰花组织培养中原球茎的诱导和培养基选择的国内外研究进行了综述;并对近年来应用分子标记、转基因等分子生物学技术研究兰花的遗传多样性、系统分类和基因功能进行综述。

模式生物在《细胞生物学》课程教学中的应用

在《细胞生物学》教学实践中,结合模式生物进行新知识点的学习、多个知识点的总结复习以及实验教学,可以激发学生的学习兴趣,加深学生对教材中基本概念和基本原理的理解和掌握,又能使学生了解该学科的前沿领域和发展趋势,从而达到提高《细胞生物学》教学质量的目的。

分子生物学国家级双语教学示范课程的实践与思考

双语教学是高校分子生物学教学改革的发展趋势和主要方向。该文阐述了近年来在省属高等师范院校开展国家级分子生物学双语教学示范课程的教学实践和效果,列举了分子生物学双语教学过程中遇到的一些问题及思考。

植物NADP^+-依赖型异柠檬酸脱氢酶的分子进化及功能研究进展

高等植物NADP+-依赖型异柠檬酸脱氢酶(ICDHs)定位于细胞质、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等植物细胞的不同部位,由不同的基因编码,属于一个高度保守的多同工酶蛋白家族。对近年来关于植物NADP+-依赖型异柠檬酸脱氢酶的分子进化及功能研究进行综述,同时提出了未来植物ICDHs的研究重点和方向。最新的分子系统学分析显示,植物中不同细胞定位的ICDH同工酶聚在各自相应的进化枝上,动物或植物中不同细胞器的ICDH同工酶均来源于各自祖先ICDH基因的独立倍增。最新的功能研究表明,ICDHs催化合成的α-酮戊二酸可为植物细胞对氨的吸收同化提供碳骨架,而NADPH可以维系细胞内的氧化还原平衡,帮助植物抵御氧化胁迫。

诺贝尔奖在细胞生物学教学中的应用

诺贝尔奖是科学研究中最杰出成就的象征,对学生具有极大的感召力。将诺贝尔奖获奖成就的研究历程、实验设计、创新精神与细胞生物学教学相结合可以激发学生的学习兴趣,深化学生对知识的理解和掌握,培养学生的创造性思维能力,为今后的学习、科研奠定基础。

苹果酸脱氢酶的结构及功能

苹果酸脱氢酶(MDH)可以催化苹果酸与草酰乙酸间的可逆转换,主要参与TCA循环、光合作用、C4循环等代谢途径。苹果酸脱氢酶可分为NAD-依赖性的MDH(NAD-MDH)和NADP-依赖性的MDH(NADP-MDH)。在所有真核生物和大部分细菌中,MDH通常形成同源二聚体,在少数细菌中为四聚体。不同来源的MDH催化机制和它们的动力学性质十分类似,显示了它们具有高度的结构相似性。MDH的功能多样,包括线粒体中的能量提供和植物的活性氧代谢等。回顾了苹果酸脱氢酶在生理学、医学、农学领域的研究进展,并针对其生化特性、空间结构特点、催化机理等生物学功能的分子生物学进展进行了综述。

淀粉酶链霉菌BAC基因组文库的构建及鉴定

提取淀粉酶链霉菌SM33基因组DNA，用Hind III部分酶解后回收40kh～60kb大小的高分子量DNA，与质粒载体pIndigoBAC536连接，电击转化EP1300感受态细胞，经蓝自斑筛选共挑取了5184个白色克隆。从文库中随机挑选10个克隆，酶切检测平均插入片段约为50kh，覆盖了32．4倍基因组。并且插入片段均具有9～15个Not I酶切位点，符合链霉菌基因组特征。通过对BAC文库的筛选，获得苹果酸脱氢酶基因（mdh）的保守序列，与已知的链霉菌mdh具有很高的相似性。淀粉酶链霉菌BAC基因组文库的建立，对基因克隆、基因组物理图谱、次级代谢途径、新抗生素的发现以及工业用酶的应用等研究均有重要意义。

变铅青链霉菌异柠檬酸脱氢酶的异源表达及序列分析

通过同源性引物成功扩增和克隆了变铅青链霉菌(Streptomyces lividans)TK54的异柠檬酸脱氢酶(isocitratedehydrogenase,IDH)(简称SlIDH)基因icd(GenBank登录号为EU661252)。icd的起始密码子为GTG,GC含量为69.55%,显示了链霉菌基因的高GC含量特征,实现了SlIDH在E.coli中的异源高效表达。0.5 mmol/L的IPTG为最佳诱导条件。SlIDH的分子量约为80 kD。在Mn^(2+)或Mg^(2+)条件下,SlIDH以NADP^+为辅酶时的活性分别为7.94 U/mg及4.00 U/mg,以NAD^+为辅酶时的活性分别为0.58 U/mg及0.27 U/mg,SlIDH更偏爱以NADP^+为辅酶。与不同种属单体IDH的氨基酸序列比对显示,SlIDH与单体IDH的序列一致性均在60%以上。因此本工作首次以实验性证据初步鉴定了SlIDH为NADP-依赖型单体IDH。本工作为进一步探索单体IDH的结构与功能以及单体IDH与同源二聚体IDH的进化关系奠定了基础。

大肠杆菌arpA基因的表达及功能鉴定

E.coli的arpA基因位于异柠檬酸脱氢酶激酶(aceK)基因和异柠檬酸裂解酶调节因子基因(iclR)之间。根据E.coli基因组序列设计引物,利用PCR技术扩增了arpA基因,并将其克隆入pET-28b(+)。经IPTG诱导,ArpA蛋白可以获得高效表达。通过细菌染色体同源重组技术,构建arpA基因敲除菌株ΔarpA-MG1655。ΔarpA-MG1655在葡萄糖-MOPS培养基中的生长速率和野生型E.coli MG1655的生长速率很接近,前者约是后者的95%。ΔarpA-MG1655在乙酸-MOPS培养基中的生长速率几乎与野生型E.coliMG1655一样,说明ArpA对细菌在乙酸-MOPS培养基中的生长没有明显的影响,对乙酰辅酶A合成酶(Acs)没有明显的调控作用。ArpA包含锚蛋白重复序列,与很多真核生物包含锚蛋白重复序列的蛋白质高度同源,分子系统学分析认为一些在病毒和细菌中发现的锚蛋白重复类似蛋白,可能是进化过程中基因水平迁移的结果。

1株具有耐镉降解微囊藻毒素细菌的分离鉴定

从安徽镜湖腐烂的蓝藻中筛选出1株细菌,命名为R1,该菌株具有较强的耐镉、溶藻以及可降解微囊藻毒素能力,经16S r DNA序列对比分析鉴定,R1属于气单胞菌属(Aeromonas)。该菌株对Cd^(2+)有很好的耐受性,在含有50 mg/L Cd^(2+)的培养基中仍能正常生长;细菌通过分泌胞外物质溶解铜绿微囊藻,且该胞外物质耐高温,属非核酸或多糖类物质,丙氨酸和苯丙氨酸协同作用而溶藻;在0. 1 mg/L Cd^(2+)存在的情况下,细菌溶藻能力增强;微囊藻毒素的初始浓度为1. 84 mg/L时,7 d时间降解率为40. 2%。

霍山石斛微卫星标记的筛选及遗传多样性分析

目的:利用磁珠富集法构建霍山石斛的微卫星文库,用筛选出的微卫星引物对安徽霍山居群的24株野生霍山石斛进行遗传多样性分析。方法:根据链亲和素磁珠和生物素特异结合的特性,用3'端生物素标记的探针与两端连接已知序列人工接头的霍山石斛基因组DNA酶切片段杂交,杂交复合物结合到包被有链亲和素的磁珠上,洗脱并收集吸附在磁珠上的含有微卫星的片段。经过克隆和测序,再根据微卫星两侧的保守序列设计引物,最后利用从中筛选出的微卫星引物对霍山石斛居群进行遗传学分析。结果:本实验共筛选得到12对多态性位点丰富、带型清晰、重复性好的引物,并检测到65个等位基因,每个位点的等位基因数从2到8个不等,平均预期杂合度(HE)和平均观察杂合度(HO)分别为0.638,0.500。12个多态性位点的哈温平衡检测结果显示有2个位点显著偏离哈温平衡(P<0.05),可能是由于存在无效等位基因。连锁不平衡检测结果表明有3对位点显著连锁不平衡(P<0.05);结论:这些微卫星标记可以用于霍山石斛的居群遗传学分析。