猫CDH1基因在过表达c-MYC成纤维细胞中的表达变化及生物信息学分析

[目的]试验旨在研究骨髓细胞瘤病毒癌基因同源物(myelocytomatosis viral oncogene homolog, c-MYC)对猫成纤维细胞的影响及其与E-钙黏蛋白(cadherin 1,CDH1)基因表达和分子特性的关系,为将其应用于猫肿瘤疾病防治和组织损伤修复提供依据。[方法]通过组织贴壁法对猫胎儿成纤维细胞进行分离培养,利用电转仪将PB-TRE-c-MYC质粒转染至细胞并观察细胞形态,利用实时荧光定量PCR检测CDH1基因的表达情况,并通过生物信息学软件分析CDH1蛋白的理化性质和结构特征。[结果]过表达c-MYC导致细胞形态发生变化,从间质细胞的长梭型向上皮细胞的鹅卵石状发生转变,且使上皮细胞标志基因CDH1的表达极显著上调(P<0.01)。生物信息学分析显示,猫CDH1蛋白有881个氨基酸,其中含量最多的是亮氨酸,定位于细胞膜,存在4个CA结构域,介导细胞与细胞的接触,属于亲水性的酸性蛋白,主要由无规则卷曲组成,可能存在由Sec易位子转运并被信号肽酶Ⅰ(Sec/SPⅠ)切割的信号肽位点。[结论]猫CDH1基因的表达可被外源性重编程因子c-MYC激活,其编码的钙黏蛋白可促进猫胎儿成纤维细胞的间质-上皮转化,以抑制细胞癌化。

山西老陈醋中芽孢杆菌的RAPD分型及其与性状之间的关系

从山西老陈醋醋酸发酵过程的醋醅中分离芽孢杆菌(Bacillus),采用分子生物学技术对其进行鉴定,并研究菌株随机扩增多态性脱氧核糖核酸(RAPD)分型和产酶、乙偶姻、多酚、总酯之间的关系,从中筛选一株优良菌株。结果表明,共分离出30株芽孢杆菌,其中11株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、8株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、6株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、2株甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、1株沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)。芽孢杆菌种内具有基因多样性,同种同型别的芽孢杆菌性状具有相似性;但同种不同型别的芽孢杆菌特性具有差异性。最终筛选出1株产糖化酶(89.68 U/m L)、蛋白酶(34.53 U/m L)、乙偶姻(1.05 mg/m L)、多酚(401.36μg/m L)、总酯(9.62 g/100 m L)能力均较强的解淀粉芽孢杆菌38。

山西老陈醋酿造过程中理化指标动态变化及新淋醋品质分析

对山西老陈醋酿造过程中理化指标及风味物质进行研究。结果表明,酒精发酵阶段,酸度和酒精度呈上升趋势,分别达到1.42 g/100 g和8.7%,还原糖呈下降趋势,降至0.28 g/100 g;醋酸发酵阶段,酸度增长至5.51 g/100 g,还原糖降低至0.74 g/100 g,氨基酸态氮呈先增后降的趋势,末期为0.17 g/100 g。有机酸在整个发酵过程呈上升趋势,醋酸发酵末期达到2.31 g/100 g,其中草酸、酒石酸、丙酮酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸及琥珀酸含量分别为0.2622 g/100 g、0.0742 g/100 g、0.0080 g/100 g、0.0493 g/100 g、0.6256 g/100 g、1.2393 g/100 g、0.0005 g/100 g和0.0454 g/100 g。新淋醋中有机酸含量为3.10 g/100 g,共检测出35种挥发性香气成分,其中酯类、醇类、挥发性酸、醛类和杂环类化合物相对含量分别为7.19%、3.85%、13.88%、6.95%和43.20%。

山西老陈醋压醅后熟过程中微生物和风味物质的动态变化规律

该研究对山西老陈醋压醅后熟过程中醋醅的理化指标及微生物数量的动态变化规律进行研究。结果表明,在压醅后熟过程中,醋醅中总酸、不挥发性酸、氨基酸态氮和可溶性固形物含量呈上升趋势,还原糖、水分和总酯含量呈先上升后下降的趋势;细菌总数呈先上升后下降的趋势,酵母菌呈先下降后上升再下降的趋势,霉菌未检出;有机酸总量呈先增长后下降的趋势,压醅第3天含量达到最高值为(9.30±0.13)g/100 g,乙酸和乳酸为主体有机酸;共检测出80种挥发性风味物质,其中大部分风味物质含量呈下降趋势;与之相反,氨基酸含量则呈现上升趋势,与压醅第0天相比,压醅第5、6天氨基酸总量显著上升,最终氨基酸总量提高33.82%,其中,丙氨酸、谷氨酸、亮氨酸、缬氨酸为压醅过程中的主体氨基酸。

NF-κB和Nrf2信号通路在成肌细胞抗氧化应激中的作用

成肌分化是动物肌肉发育的关键环节,与其健康和生产性能密切相关。为研究成肌细胞抗氧化应激的机制,试验分离了绵羊胎儿成肌细胞,利用地塞米松处理分化中的成肌细胞建立氧化应激模型;试验分为4组,包括正常分化48 h组(N 48 h)、地塞米松处理分化48 h组(Dex 48 h)、正常分化72 h组(N 72 h)、地塞米松处理分化72 h组(Dex 72 h),通过倒置显微镜观察各组细胞的形态变化,利用ROS检测试剂盒检测ROS含量,用RNA-seq检测NF-κB和Nrf2信号通路相关基因mRNA的表达情况,并采用皮尔森相关系数法分析相关性,用STRING数据库分析蛋白的互作关系。结果表明,地塞米松诱导的氧化应激对成肌分化具有明显的抑制作用,且抑制作用随处理时间的延长而增加;ROS含量较各自对照组均显著增加,且随着处理时间的延长而增加。由RNA-seq分析结果可知,与对照组相比,地塞米松处理组NF-κB和Nrf2信号通路被激活,上游基因P65、IKK2、IκBα、IκBβ、Nrf2、Keap1以及相应下游靶基因SOD1、SOD2、FHC、HO-1、GSH-Px的mRNA相对表达量均显著升高,各基因之间存在不同程度的相关性以及错综复杂的蛋白互作关系,其中Keap1基因是联系2条通路的重要枢纽。综上所述,在成肌细胞分化过程中,NF-κB和Nrf2信号通路交互联系,共同在地塞米松诱导的成肌细胞氧化应激中发挥抗氧化作用。

肌源性细胞分化的单细胞转录谱变化及细胞间通讯分析

【目的】基于单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)揭示牛肌源性细胞分化中的基因表达谱变化,并探究介导细胞间通讯的配体-受体互作机制,为构建成肌分化的动态调控网络奠定基础。【方法】利用Seurat、ClusterProfiler、STRING、Cytoscape、CellChatDB和Monocle2等数据库或软件,对NCBI-GEO公共数据库中牛肌源性细胞单细胞转录组测序的原始数据进行了深入分析,包括细胞分群鉴定及差异基因表达谱、相关性、GO富集、PPI、细胞间通讯和拟时序分析等。【结果】根据基因表达相关性及标志性基因共鉴定出4个具有独特转录特征的细胞群Myoblasts、Myocytes、Fibroblasts和FAPs,通过Myoblasts亚群的基因表达谱比较及拟时序分化轨迹分析发现,各亚群之间异质性很强,其中Myoblasts_1为分化轨迹起点,Myoblasts_0和3处于分化早期阶段,而Myoblasts_2是肌肉特征表现最为明显的亚群,可能是临近形成Myocytes的后期阶段的Myoblasts;Myoblasts_2和Myocytes差异基因富集的肌肉相关GO term存在差异,各基因间存在复杂的蛋白互作关系;Myoblasts_0-5、Myocytes、Fibroblasts和FAPs同型或异型细胞间的通讯机制,涉及到PTN-NCL、IGF2-IGF2R和ANGPTL2-(ITGA5+ITGB1)等多种不同的配体-受体作用。【结论】肌源性细胞在分化过程中存在不断变化的基因表达谱和细胞间通讯,反映了复杂的动态异质性及分子调控机制。

天然保鲜剂对猪肉微冻贮藏中生物胺含量的影响

为探讨壳聚糖、丁香精油、肉桂精油和大蒜精油4种天然保鲜剂对微冻(-3℃)猪肉品质的影响,筛选出最适宜抑制生物胺生成的保鲜剂,以猪背最长肌为研究对象,分别用4种天然保鲜剂作用之后真空包装,微冻贮藏((-3±1)℃),贮藏期间以猪肉的感官评定、菌落总数(total viable counts,TVC)、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)值和生物胺含量为测定指标,研究4种天然保鲜剂的保鲜效果。结果表明:壳聚糖可显著地抑制组胺、腐胺、酪胺和尸胺的生成,整个贮藏期,总生物胺生成量61.92 mg/kg(40 d)在安全范围之内,且远远低于限量标准。肉桂精油抑制生物胺的效果较好,贮藏第40天总生物胺的生成量为68.93 mg/kg。丁香精油对组胺和腐胺的抑制效果较好,而大蒜精油则对酪胺抑制作用较强。4种保鲜剂对生物胺生成的抑制效果依次为:壳聚糖>肉桂精油>丁香精油>大蒜精油。同时,壳聚糖和肉桂精油能较好地抑制TVC增长、TVB-N值的上升和感官品质的下降。保鲜剂良好的抑菌效果和抑制TVB-N生成能力导致生物胺含量的下降,结果为生物胺的抑制研究提供了依据。

柠条生物炭对土壤中敌草隆的吸附性能

以柠条为原料,分别在200、300、400℃和600℃进行炭化处理制备柠条生物炭,分析柠条粉末和生物炭的组分,用扫描电镜观察柠条生物炭的形貌,比表面积分析仪绘制柠条生物炭的吸附等温线,研究柠条生物炭的孔容、孔径以及比表面积等结构参数。使用土柱实验装置将柠条生物炭与土壤混合,通过淋溶试验检测柠条生物炭对土壤中的除草剂敌草隆的吸附效能。结果表明,柠条炭化的吸附等温线属于典型的Ⅰ型吸附线,随着炭化温度的升高,柠条生物炭的炭得率不断降低,在600℃进行炭化处理可以得到44.71%的柠条生物炭,其比表面积可达到187.56 m2·g^(-1),平均孔径4.83 nm,微孔体积占总孔体积的52%。土壤中添加1%的柠条生物炭就可以对土壤中的敌草隆产生显著吸附效果,添加3%的柠条生物炭可以获得最佳的经济效益。

石墨烯修饰电极电化学检测食盐中碘

采用石墨烯修饰电极,建立一种电化学检测食盐中碘的新方法。石墨烯修饰电极通过一步电化学沉积法将胶体水溶液中的氧化石墨烯沉积到电极表面制得。考察了电极浸泡时间和溶液pH对碘离子测定的影响。在最佳的实验条件下,采用方波伏安法研究了石墨烯修饰电极对碘离子的响应性能。研究结果表明碘离子的氧化峰电流随碘离子浓度在1×10-7至1×10-2 mol·L-1范围内增加而不断增大,且氧化峰电流的对数与碘离子浓度的对数在5×10-6至1×10-2 mol·L-1浓度范围内具有良好的线性关系。建立的方法具有良好的选择性和重现性,检出限为5×10-6 mol·L-1。在此基础上,将该修饰电极用于食盐中碘的测定。

传统发酵食品中乳酸菌的分离鉴定、基因分型及优良菌株筛选

对分离自传统发酵食品的40株乳酸菌进行16S r DNA鉴定、随机扩增多态性DNA(RAPD)菌株基因分型及产酸、产乙偶姻、降胆固醇、分解亚硝酸盐及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力进行研究。结果表明,40株乳酸菌中,20株植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种型,Ⅲ型又分2个亚型;8株短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、6株戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)均呈现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3种型,而6株耐久肠球菌(Enterococcus durans)呈现Ⅰ、Ⅱ2种型,显示了传统发酵食品中乳酸菌菌株的基因多样性。同种同型乳酸菌产酸、乙偶姻及DPPH自由基清除能力具有相似性;但同种不同型具有差异性。最终筛选出1株产酸(24.3 g/L)、乙偶姻(0.54 mg/m L)、分解亚硝酸盐(74.15%)、DPPH自由基清除能力(92.29%)均较强的植物乳杆菌SAV-JL7,以期为发酵食品风味及品质的改善提供参考。

山西老陈醋大曲霉菌生理代谢特征及优良菌株间的互作

对山西老陈醋大曲中分离出的75株霉菌进行形态学及内转录间隔区(ITS)测序鉴定,结果显示黑曲霉和米根霉为大曲中的优势菌属,分别占13%和28%。从75株霉菌中筛选出1株优良产酶菌株——黑曲霉186,其糖化酶、纤维素酶活力分别达到4279.11 U/g和4476.60 U/g。将黑曲霉186与大曲中的优势且高产蛋白酶菌株——米根霉774-2进行共培养,研究二者间的相互作用。结果显示,黑曲霉186与米根霉774-2比例为1∶5时,其蛋白酶、有机酸产量显著高于黑曲霉186纯培养;当比例为1∶0.5时产酯量较纯培养提高了6.07%,挥发性香气成分的种类和含量也显著高于纯培养。综上所述,不同比例下的霉菌组合产酶和产风味物质特性差异较大,找到最优组合菌株比例,将其应用到强化大曲生产中,对提升山西老陈醋的生产效率和产品品质具有重要意义。

山西老陈醋高产糖化酶霉菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

从山西老陈醋大曲中共分离出75株霉菌,对高产糖化酶霉菌进行筛选、鉴定及产酶条件优化。结果表明,筛选出1株优良黑曲霉(Aspergillus niger)186,在麸皮固态培养基中其糖化酶、蛋白酶和纤维素酶酶活分别为3 963.79 U/g、368.80 U/g和4 476.60 U/g。糖化酶基因聚合酶链反应(PCR)测序结果显示,该酶脱氧核糖核酸(DNA)序列编码区长1 449 bp,共编码482个氨基酸,预测酶的分子质量为51.75 kDa,等电点为3.99。最佳产酶条件为:麸皮4%,硫酸铵0.5%,初始pH值为7.0,接种量8%,装液量100 m L/250 m L,转速145 r/min,培养7 d。在此优化条件下,黑曲霉186糖化酶活力可达892.98 U/m L,是优化前的1.77倍。

山西老陈醋源植物乳杆菌173对Ⅱ型糖尿病大鼠的降血糖机制

本文主要研究了山西老陈醋源植物乳杆菌173对Ⅱ型糖尿病大鼠的降血糖机制。试验结果表明菌株173可以显著改善糖尿病大鼠的血糖、血脂和激素水平。荧光定量PCR结果显示植物乳杆菌173可通过调节肝脏PPARs和GLUT4基因的表达,促进葡萄糖稳态和提升胰岛素敏感性。植物乳杆菌173促进了肠道中短链脂肪酸产生菌的生成。短链脂肪酸发挥降糖作用主要是通过活化肠道G-蛋白受体基因(如GPR43,GPR41)进行的。另外,还证明了植物乳杆菌173可以显著上调肠道紧密连结蛋白ZO-1、Claudin、Occludin及黏蛋白MUC2基因的表达,从而增强肠道黏膜屏障功能,发挥降糖功能。

开菲尔直投式发酵剂在益生菌干酪生产中的应用研究

该研究主要将开菲尔粒制备成直投式发酵剂应用于干酪的生产。以FD-DVS R-704商业干酪发酵剂制作的干酪为对照,对其理化指标、挥发性香气成分、质构特性和感官指标进行测定与评价。结果表明,与对照干酪相比,开菲尔干酪的水分含量、p H4.6-可溶性氮(SN)及12%三氯乙酸(TCA)-SN的含量极显著增高(P<0.01),p H值极显著低(P<0.01),而粗脂肪比例和总游离氨基酸(TFAA)含量无显著差异(P>0.05),不饱和脂肪酸(UFA)含量显著增高(P<0.05);醇类和酯类物质的种类增多;硬度和咀嚼性极显著降低(P<0.01),胶黏性极显著增大(P<0.01),内聚性和弹性无明显差异(P>0.05);开菲尔粒益生菌干酪呈乳白色,表面有光泽,不仅具有干酪特有的滋味和气味,且具有开菲尔发酵乳的特有风味,带有适宜的酒香味。

Nrf2/HO-1信号通路在人诱导性多能干细胞氧化应激中的作用

氧化应激是诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cell, iPSC)在培养和应用中遇到的一个关键问题,探讨其作用机制具有重要的理论和实践意义。目前有关iPSC氧化应激的研究相对较少,Nrf2/HO-1信号通路在其中的作用尚不明了。因此,本研究以不同浓度的H2O2(100、200、300、400μmol/L)处理人iPSC(hiPSC),分别在4 h和24 h于倒置显微镜下观察hiPSC及其饲养层细胞SNL氧化损伤的程度,通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AP)试剂盒和超氧化物阴离子荧光探针,分别检测hiPSC多能性和细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平,并通过qRT-PCR检测H2O2处理4 h后早期应激状态下Nrf2和HO-1 mRNA的表达水平,免疫细胞化学和Western印迹检测p-Nrf2和HO-1蛋白质的表达量。结果表明:hiPSC和SNL细胞的ROS水平呈H2O2剂量依赖性升高。除了100μmol/L H2O2组hiPSC的细胞形态和多能性保持较好外,其余浓度H2O2均导致hiPSC出现不同程度损伤和死亡。但与SNL细胞相比,hiPSC中ROS水平相对较低,细胞状态也相对较好。SNL细胞中Nrf2和HO-1 mRNA表达的变化幅度与H2O2浓度呈线性相关,而hiPSC中Nrf2和HO-1表达的变化幅度与H2O2浓度之间并未呈现线性相关,其中Nrf2在100μmol/L H2O2组表达量最高,而HO-1在200μmol/L H2O2组表达量最高,意味着hiPSC氧化应激调控机制的复杂性。综上结果表明,hiPSC具有较好的抗氧化能力,其相关机制与Nrf2/HO-1信号通路有关,同时也可能涉及到其它相关通路的交互作用。

山西老陈醋不同熏醅工艺对风味物质的影响

该研究主要比较了山西老陈醋传统炭火熏醅池和现代蒸汽熏醅罐两种熏醅工艺的风味物质形成规律。结果表明,在整个熏醅过程中,传统炭火熏醅池共检测出74种挥发性香气物质,远高于现代蒸汽熏醅罐检测的53种。由于传统炭火熏醅池的开放熏醅工艺,随着熏醅时间的延长,其酯类、醇类、酸类和酮类物质的含量均呈现逐渐降低趋势,到熏醅末期,相比于现代蒸汽熏醅罐工艺,其酯类物质含量低4.35%,醇类高2.59%,酸类低3.12%,酮类低1.14%,醛类及其他挥发性香气物质等高3.20%、7.16%,尤其是四甲基吡嗪和糠醛的含量远远高于现代蒸汽熏醅罐工艺。

不同制备工艺中柠条生物炭的理化性质研究

为了使柠条资源能够高效利用,研究活化前后的柠条生物炭制备工艺。本试验在不同的温度(400℃、500℃、600℃)下,分别用管式气氛炉CO2活化法和马弗炉高温热解法,并通过工业分析及元素分析、比表面积测定、傅里叶红外光谱(FTIR)等方法对制备的生物炭进行表征和对比分析。结果表明:随着热解温度的升高,产率都在下降;挥发分逐渐析出,马弗炉高温热解法的挥发分下降比率比较快,含氢和氧官能团及含碳物质逐渐分解,灰分含量逐渐增大,CO2活化后的生物炭灰分相对较小,马弗炉高温热解法下的固定碳比率逐渐增大,而CO2活化后固定碳比率先增大后减小,在500℃时值最高;没有活化的生物炭元素C含量相对较低,活化后最大为74.103%;BC-G600芳香性最强,烷基基团随温度升高逐渐消失,碳结构更加稳定具有做吸附剂的潜力;马弗炉高温热解法下600℃生物炭有较大的比表面积和丰富的微孔结构,活化后的柠条生物炭在600℃时没有完全发生气化反应,比表面积相对较低,CO2活化柠条生物炭在高温区域有很大的研究潜力。因此,该研究为柠条制备生物炭的可行性提供数据支撑并具有参考意义。

Myf5基因在不同时期绵羊胎儿半腱肌和背最长肌中的表达及生物信息学分析

为了研究MRFs家族中Myf5基因在不同发育时期绵羊胎儿骨骼肌中的表达规律及分子特性,实验采取妊娠30 d(E30)、50 d(E50)和70 d(E70)3个时期绵羊胎儿的半腱肌和背最长肌,用HE染色法观察了其显微结构,通过实时荧光定量PCR技术检测了Myf5基因的表达变化,同时运用生物信息学软件对绵羊Myf5蛋白的结构特征和理化特性及下游靶基因进行了预测分析。结果显示,E30~E70胎羊半腱肌和背最长肌的肌细胞数量和直径随胎龄逐渐增加,同一时期两者微观结构有所差异;Myf5 mRNA的表达量同样随胎龄而升高,但在同一时期2种组织中也存在差异。绵羊Myf5蛋白由255个氨基酸组成,分子式为C_(1209)H_(1901)N_(351)O_(397)S_(18),定位于细胞核,主要由α螺旋和无规则卷曲组成,存在1个bHLH结构域,亲水性平均系数为-0.658,不稳定系数为72.99,等电点(PI)为5.72。绵羊Myf5调控的下游靶基因包括MyoD、MyoG和Myf6等;Myf5基因mRNA在胎羊半腱肌和背最长肌E30~E70时期的表达量均呈现上升趋势,但同一时期在背最长肌中的表达更高。本实验可为绵羊Myf5基因调控和作用机制的深入研究奠定基础。

高校实验室现场管理研究

由于高校实验室使用频率高、人员流动性大,在现场管理中会面临实验室内空间布局不合理、实验设备点检不到位、实验室运行效率偏低、实验室安全管理隐患多等问题。从实验室常见的问题出发,把"7S"管理的7个要素(整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约)应用到实验场所设备及物料管理、人员管理、环境管理中去,并提出在高校实验室推行"7S"管理的组织、制度、宣传教育3个保障措施。最后呈现了山西农业大学城乡建设学院实验室"7S"管理的应用效果,旨在为其他院校实验室现场管理提供一些参考。

谷子KCS基因家族鉴定及其对干旱胁迫的响应

酮脂酰辅酶A合酶(β-ketoacyl-CoA synthase,KCS)是超长链脂肪酸合成过程中的限速酶,主要负责调控脂肪酸和蜡质的合成与积累。为了为谷子抗旱品种的选育提供新的线索,研究利用隐马尔可夫模型对谷子KSC基因家族进行鉴定,并利用生物信息学技术对谷子KCS基因家族进行系统分析与鉴定,并对其理化特征、进化关系、保守基序、基因结构、顺式调控元件、亚细胞定位、共线性进行分析和表达模式分析。结果表明,从谷子基因组中共鉴定到33个KCS基因;系统进化和共线性分析结果显示,谷子KCS基因与高粱、玉米进化关系更近;启动子区包含许多激素响应、逆境响应和生长发育相关元件,暗示KCS基因可能参与多个生物学过程;谷子KCS基因在穗部表达量最高,其次为叶片,早晚表达量均高于中午。此外,干旱胁迫下谷子Seita.9G470700和Seita.9G487500基因的表达量显著高于对照,表明这2个KCS基因在谷子干旱响应中发挥重要作用。