细胞信号网络功能鲁棒的简并性拓扑特征

细胞信号网络对于外界环境的干扰表现出优良的鲁棒性,但是其维持功能鲁棒的内在机制尚未明确,本文研究了细胞信号网络功能鲁棒性的拓扑特征。选择布尔网络模型模拟细胞网络的动态行为,利用网络节点状态的扰动模拟外界环境干扰。基于演化策略探寻不同网络拓扑的功能并分析其在干扰环境下的鲁棒性,采用埃德尔曼提出的基于信息论的计算方法评估网络拓扑的简并度、冗余度和复杂度等拓扑属性,对比分析它们与功能鲁棒度的相关性及作用机理。结果显示,在网络模型的演化过程中,其拓扑简并度与功能鲁棒度显著正相关,相关性水平高于拓扑冗余度与鲁棒度的相关性。并且,随着鲁棒度的提升,网络的节点数和复杂度也随之升高,同样简并度与网络的节点数和复杂度的相关性高于拓扑冗余度与网络的节点数和复杂度的相关性。这说明增加的网络节点以简并的方式同时提高了网络拓扑的鲁棒度和复杂度。因此,细胞网络功能鲁棒性的拓扑特征是简并而不是冗余,简并为解决生物系统的复杂问题提供了有效手段,为人工系统的可靠性设计提供有益的借鉴。     

表面活性剂对林可霉素发酵生产的影响

在林可霉素发酵过程中,当向培养基中加入表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)、吐温80(Tween 80)和曲拉通(Triton X-100)时,林可霉素的产量受到较大影响。本研究应用响应面设计法(Response surface design)对表面活性剂的配比进行了优化,得到的优化配比为:十二烷基磺酸钠为31.13 mg/100 mL,吐温80为51.97 mg/100 mL,曲拉通为16.9 mg/100 mL。将该优化配比应用于林可霉素发酵,产量提高了36.67%。     

胡萝卜组织培养和高效遗传转化体系的建立

为了建立高效的胡萝卜遗传转化体系,本实验选用3个胡萝卜(Daucuscarotavar.sativa)栽培品种:‘金笋五寸’、‘Carol’和‘改良黑田七寸’,以它们的下胚轴和子叶为外植体,首先建立了高频愈伤诱导体系。在此基础上,以Carol的下胚轴和愈伤组织为受体材料,利用根癌农杆菌LBA4404介导转化质粒pBI121。经X-Gluc染色,证明GUS基因瞬间表达成功,经PCR方法鉴定,证明GUS基因已整合到胡萝卜的染色体中,从而建立了高效的胡萝卜遗传转化体系。     

转基因植物产生之早期历程

转基因植物的出现是现代分子生物学和植物组织培养技术发展的结果。它的进程始于 2 0世纪 70年代 ,到 80年代许多基本的操作技术 ,目的基因的构建模式等都基本完成 ,因而水到渠成 ,诞生了转基因植株。短短的十多年时间 ,一个跨多种学科 ,用多种高精度技术的项目取得这样高速的发展 ,科学家们是耗费了大量心血的。这一期间发表论文极多 ,成果不断交替涌现。为了理清这一事物早期进程与脉络 ,本文仅简要地按年份列出其关键成果和 1～ 2篇代表文献 ,供有关人士参考。首先 ,植物冠瘿瘤形成是一种天然的遗传工程 ,随着对其分子生物学机理的揭示 ,…     

青海湖裸鲤CYP17a2基因的克隆及表达分析

CYP17a2基因是细胞色素CYP17(cytochrome P450,CYP)超家族成员之一,在卵巢发育过程中,可以与CYP17a1共同作用控制卵子的发育和成熟。研究和掌握青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)卵巢发育的基本规律,可为该鱼种的人工增殖放流及其资源保护和恢复提供技术支撑。本研究采用普通PCR和RACE方法克隆得到了青海湖裸鲤CYP17a2基因全长c DNA序列,并分析了其生物信息学意义,通过实时荧光定量PCR确定了CYP17a2基因在青海湖雌性裸鲤各组织中的表达分布特征。该基因的c DNA序列全长为1 871 bp,共编码390个氨基酸,所编码的氨基酸序列与斑马鱼和鲤鱼的同源性最高,分别为69%和64%。该基因在卵巢、卵巢膜、脑、肌肉、肝胰脏中均有表达,以在卵巢中表达量最高(p0.01)。本研究结果将为进一步开展CYP17a2基因在青海湖裸鲤卵巢发育的分子调节机理的研究中提供基础数据。     

湖南桑植天平山发现宜章臭蛙及该物种的遗传分化分析

2012年和2013年在湖南省桑植县天平山采集到6号臭蛙类标本,经形态比较和分子系统学分析,鉴定为宜章臭蛙（Odorrana yizhangensis）,表明天平山为该物种的新分布点。这些标本与宜章臭蛙的主要鉴别特征相符：体型较小;体背面棕色斑大而密,形状不规则;腹面褐色,其上斑纹稀少;股后部色浅,深色斑明显。雄性头体长（52.45 ± 2.54）mm（48.96 ~ 54.92 mm,n = 3）,雌性头体长（73.11 ± 1.43）mm（71.26 ~ 74.74 mm,n = 3）,均比模式标本群体的头体长略大。基于线粒体16S rRNA基因片段（502 bp）的系统关系分析结果表明,分析的天平山臭蛙标本与宜章臭蛙已知种群聚为一支系,天平山种群与宜章臭蛙已知种群间的遗传距离为0.002 0 ~ 0.008 1,远小于宜章臭蛙与其近缘种龙胜臭蛙（O. lungshengensis）之间的遗传距离（0.035 2 ~ 0.043 9）;这表明采自天平山的臭蛙样本属于宜章臭蛙。本文为宜章臭蛙物种的地理分布与系统学提供了新的信息。     

硝化细菌的分离纯化

硝化细菌是一类化能自养细菌,包括亚硝化细菌和硝化细菌两群。硝化细菌的分离纯化颇为困难。其原因主要有:1)硝化细菌生长缓慢,而伴生菌生长迅速,因此常在数量上后者会超过前者;2)硝化细菌有长在固体表面的习     

“人体解剖及动物生理学实验”教学中科教融合理念的强化与运用

高等教育承担着人才培养的重大任务。教学和科研是高等学校不可或缺的两大职能,在当前的教育教学中,两者的关系存在失衡、融合度低等问题。本文从人体解剖及动物生理学实验及教学已存在的问题出发,主要从应用科研思政教育提高学生认知能力、结合科研实践开发实验项目、加强课堂教学与科研实践的结合等方面进行探索,树立科教融合发展的基本理念,实现高素质创新人才的培养目标。     

不同盐胁迫下小麦叶片渗透性调节和叶绿素荧光特性

盐胁迫对植物伤害机理受到普遍关注。本试验以‘西旱3号’小麦幼苗为材料,通过比较钠盐(150 mmol·L^-1)、钙盐(5、30 mmol·L^-1)单独及其复合胁迫对叶片渗透调节和光合特性的影响,揭示不同盐胁迫对小麦的伤害机理。结果表明: 钠盐或钙盐单独胁迫显著抑制了小麦幼苗根、茎的生长,使叶片可溶性糖和脯氨酸含量、调节性能量耗散电子产量、非光化学猝灭及玉米黄质相对含量均显著增加,而叶绿素a和叶绿素b含量、最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学猝灭及光合电子传递效率均显著下降。此外,钙盐对小麦幼苗生长的抑制作用更强,钠盐处理下叶片叶绿素含量减少和叶绿素荧光参数降低更显著。除了可溶性蛋白、叶黄素和玉米黄质相对含量以外,低浓度钙盐有效缓解了钠盐诱导其他各指标的变化,而高浓度钙盐进一步增大了钠盐处理小麦幼苗各参数的变化幅度。总之,钠盐和钙盐显著抑制了小麦幼苗的生长,低浓度钙盐能有效缓解钠盐对小麦幼苗的伤害,而高浓度钙盐加剧了钠盐的毒害作用。这均与叶片光合色素含量、光能捕获及光合电子传递的改变有关。此外,渗透调节物质在增强钠盐或钙盐环境中小麦幼苗的抗性方面发挥着重要作用。     

糖丝菌属放线菌研究进展

1984年美国著名放线菌分类学家Labeda建立的糖丝菌属(Saccharothrix),是典型的丝状稀有放线菌重要类群之一。糖丝菌的气生菌丝在孢子形成过程中通常呈现锯齿状形态,细胞壁含meso-二氨基庚二酸,磷酸类脂主要包括磷脂酰乙醇胺,优势甲基萘醌是MK-9(H4)和MK-10(H4),基因组中16S rRNA基因的特异性诊断核苷酸序列为CAC(607–609)和GTG(617–619)。近年来基因组学研究证实,糖丝菌基因组中存在丰富的聚酮合成酶、非核糖体多肽合成酶等基因簇,具有生物合成化学结构新颖、生物活性多样的次生代谢物与酶产物的潜能,且研究证实糖丝菌能够代谢产生已知抗生素的衍生物或新骨架结构的抗生素,如二硫吡咯酮类、内酰胺类、蒽环类和氯霉素等新抗生素,在抗病毒、抑菌和抗肿瘤等方面具有巨大的医药价值。同时,糖丝菌也是工业酶制剂生产菌种资源的新成员,在酶制剂应用方面具有较强的开发潜力,其代谢产生的几丁质酶、纤维素酶等新型活性酶在现代农业以及轻工业等领域有着广泛应用。另外,糖丝菌凭借自身独特的遗传代谢多样性在土壤有机污染物降解和重金属污染修复中扮演着重要角色。结合近期本实验室发表的...