一种浓缩噬藻体的反冲超滤技术

噬藻体(Cyanophage)是一类感染蓝藻的病毒,形态上同于噬菌体[1],近期的研究表明,噬藻体作为水体环境中活跃的动态因子,在控制水体初级生产力和有害藻类水华(Harmful Algal Bloom,HAB)方面可能发挥着重要的作用[2,3],甚至影响水体生态系统中食物链的结构[4],因此研究水体中噬藻体的生理生态学特性对于了解其生态功能是非常重要的,但是由于自然水体中的噬藻体浓度往往较低,难以直接对其进行定性或定量研究,所以对天然水样中的噬藻体进行高效、快速的浓缩是研究噬藻体生态地位和功能的关键和难点.     

蓝藻病毒(噬藻体)的研究进展

蓝藻(Bule-green algae)是一类原核生物,具有细菌的一些特征,因此又常称为蓝细菌(Cyanobacterium),相应地,把感染蓝细菌的病毒称为噬藻体(Cyanophage)[1～2],这是由于噬藻体与噬菌体非常相似的缘故.除蓝藻外,所有其它的藻类均是真核生物,通常将感染真核藻类的病毒称作"藻病毒"(Phycovirus)[3],它们的绝大多数是多角体的粒子(Polyhedral particles),只有个别如珊瑚轮藻(Chara corallina)病毒是杆状的[4].真核藻类病毒和病毒类粒子(VLPs)前文有过综述[4],蓝藻病毒或噬藻体则完全不同于真核藻类的病毒,二者是藻类病毒的重要组成部分,蓝藻病毒的研究情况有必要专门介绍.     

蓝藻病毒（噬藻体）的研究进展

蓝藻（Ｂｕｌｅｇｒｅｅｎａｌｇａｅ）是一类原核生物,具有细菌的一些特征,因此又常称为蓝细菌（Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）,相应地,把感染蓝细菌的病毒称为噬藻体（Ｃｙａｎｏｐｈａｇｅ）［１～２］,这是由于噬藻体与噬菌体非常相似的缘故。除蓝藻外,所有...     

噬藻体光合作用基因研究

感染原绿球藻和聚球藻的噬藻体基因组中普遍存在与psbA、psbD和hli等同源的基因,这些基因编码的蛋白参与光合作用,是光合成反应中心II(photosystem II,PSII)的重要组成成分,在噬藻体感染蓝藻过程中可能发挥着重要的作用。一些假说认为这些基因可能来自于宿主并发生共进化。因此,光合作用基因的功能、起源与演变及基因多样性分布引起了人们的关注。     

噬藻体研究进展

噬藻体（Cyanophage）是以蓝藻为寄主的浮游病毒类群,因其能特异性地感染蓝藻而具有重要的生态地位,是蓝藻＂水华＂潜在的控制因子。噬藻体的生物学、生态学特征是了解噬藻体的一扇窗,分子生物学研究仍将是主要的研究方向之一。同时,噬藻体研究手段也在不断更新。该文从这几个方面综述了噬藻体相关研究进展。     

噬藻体生物多样性的研究动态

噬藻体(Cyanophage)是感染原核生物蓝藻(Cyanobacteria)的病毒,广泛分布于各种水生态系统中,对调控初级生产力、蓝藻种群密度及结构演替、微生物间基因转移以及全球生物地理化学循环等方面有重大影响。关注噬藻体的生物多样性,发现其感染相关基因,阐明噬藻体与宿主蓝藻的相互作用,将为藻华控制及认识病毒在复杂水环境中的功能提供重要信息。本文就噬藻体生物多样性,包括生态系统多样性、物种多样性及遗传多样性研究动态做一综述。     

噬藻斑扩大及噬藻体吸附率与宿主生长期的关系

蓝藻是地球上最重要的初级生产者之一,它们在北极水域等极端环境下均可生存,固氮贡献巨大1,而噬藻体是重要的具物种特异性的蓝藻致死者,在控制蓝藻种群的结构中无疑起着重要作用:噬藻体不但在海水中大量存在2,而且在控制水体初级生产力方面起关键作用.       

感染丝状蓝藻的噬藻体的裂解周期和释放量的测定

近年来,随着浮游病毒的认识的深入,人们认识到浮游病毒对水体中初级生产力的影响是巨大的[1],其主要证据就是发现噬藻体在海洋蓝藻的种群控制上发挥着重要作用[2]. 噬藻体的释放量和裂解周期是衡量噬藻体感染力的重要指标,很多重要的生态指标如病毒在生态系统中对宿主的致死率、病毒种群得以维持的阈浓度等都需要使用病毒的释放量和裂解周期来加以推算[3,4], 因此准确地测定这两个基本参数是十分重要的.在自然界,很多丝状蓝藻,如颤藻、鱼腥藻、螺旋藻、席藻等是能够形成水华的,其中有些还具有产毒的功能[5].丝状蓝藻的形态特征有别于单细胞蓝藻, 在被噬藻体感染时,丝状蓝藻的感染周期和光合生理也与单细胞蓝藻有较大的差异[6],因此研究裂解丝状蓝藻的噬藻体的方法可能不同于感染单细胞的噬藻体.本次试验以一种感染丝状宿主的噬藻体为材料,探讨了确定其裂解周期和释放量的研究方法.     

感染丝状蓝藻的噬藻体的裂解周期和释放量的测定

近年来 ,随着浮游病毒的认识的深入 ,人们认识到浮游病毒对水体中初级生产力的影响是巨大的[1] ,其主要证据就是发现噬藻体在海洋蓝藻的种群控制上发挥着重要作用[2 ] 。噬藻体的释放量和裂解周期是衡量噬藻体感染力的重要指标 ,很多重要的生态指标如病毒在生态系统中对宿主的致死率、病毒种群得以维持的阈浓度等都需要使用病毒的释放量和裂解周期来加以推算[3,4 ] ,因此准确地测定这两个基本参数是十分重要的。在自然界 ,很多丝状蓝藻 ,如颤藻、鱼腥藻、螺旋藻、席藻等是能够形成水华的 ,其中有些还具有产毒的功能[5] 。丝状蓝藻的形态特征…     

噬藻体和蓝藻间的基因转移及协同进化作用

生物物种之间的水平基因转移广泛存在于细菌、古生菌和真核生物中,并能造成同一生境中种群的快速协同进化。噬藻体是感染蓝藻的专一性病毒,近年研究表明其在蓝藻水华生消中发挥了重要作用,使人们认识到了噬藻体的重要生态地位。综述了物种间的水平基因转移,介绍了噬藻体遗传多样性研究中常用的光合作用基因、结构蛋白基因等靶标基因所介导的基因转移以及基因转移引起的病毒和宿主的协同进化,并介绍了研究基因转移所用到的试验技术以及今后所要面临的问题。     

紫外光和日光对噬藻体PP活性的影响

分别研究了实验室条件卜紫外灯照射及不同季节中目光照射对噬藻体PP活性的影响。结果表明紫外光(UV-A和UV-B)对噬藻体PP有较强的致失活作用,并且其致失活作用强弱与波长有关。日光的作用下,夏季时噬藻体PP的日失活率为88．60％,冬季时为58．86％。同时发现不同季节中,尽管在某些时段的目光强度相似,但噬藻体PP失活率的差别却较大,这一现象可能是由于光质不同引起的。上述结果有助于解释淡水环境中噬藻体种群大小的季节性波动。     

紫外光和日光对噬藻体PP活性的影响

分别研究了实验室条件下紫外灯照射及不同季节中日光照射对噬藻体PP活性的影响.结果表明紫外光(UV-A和UV-B)对噬藻体PP有较强的致失活作用,并且其致失活作用强弱与波长有关.日光的作用下,夏季时噬藻体PP的日失活率为88.60%,冬季时为58.86%.同时发现不同季节中,尽管在某些时段的日光强度相似,但噬藻体PP失活率的差别却较大,这一现象可能是由于光质不同引起的.上述结果有助于解释淡水环境中噬藻体种群大小的季节性波动.     

A shortcut method for evaluation of protein deposition onto the membrane surface in crossflow ultrafiltration

In this study, a procedure for quantifying the surface deposition of proteins in crossflow ultrafiltration has been developed. The procedure consists of determining the protein adsorption behavior onto the membrane surface from a few dynamic measurements performed in a nonfiltration and a filtration mode, and evaluating the concentration polarization (CP) layer thickness based on the adsorption data. To predict the interdependence between the protein adsorption and CP, a simplified mathematical model has been formulated. The model was used to assess the protein adsorption and thus yield reduction in the ultrafiltration process at different protein concentration in the solution. As a case study, ultrafiltration of aqueous solutions of BSA and lysozyme (LYZ) was examined on a polyethersulfone membrane with the molecular weight cutoff of 10 or 100 kDa. The protein concentration in the solutions varied within a relatively low concentration range, i.e. below 10 mg mL^?1, characteristic for solvent exchange between sequential operations of protein purification by chromatography and extraction. Both proteins markedly differed in the mechanism of surface deposition; for BSA hydrophobic interactions were suggested to be dominant, whereas in case of LYZ electrostatic interactions contributed the most to the deposition mechanism. The effect of additives of the protein solutions, i.e. inorganic salts, PEG, and urea depended on the adsorption mechanism and was also specific for each protein. Nevertheless, the proposed procedure performed well in the evaluation of surface deposition and yield reduction, regardless of the protein type and its solvent environment.     

The Delipidation of Brain Proteolipid Protein by Ultrafiltration

It has been very difficult to prepare the apoprotein moiety of brain white matter proteolipid so that it is completely devoid of complex lipids, without suffering aggregation and protein denaturation. The reason is that complex lipids are tightly bound to the proteolipid apoprotein. Using a new ultrafiltration method, we obtained, in a gradual way and in a relatively short time, more than 99% delipidation in water-saturated n-butanol, with and without 0.1 M acetic acid, and recovered up to 86% of the protein with no detectable reducing sugars remaining. The delipidated protein remained in solution and in a relatively nondenatured state for several days. In 2% sodium dodecyl sulfate (SDS)-aqueous media, 90% of the lipids were removed and the yield of recovered protein in solution was near 90%; nearly 6% of the reducing sugars remained in the apoprotein. A higher delipidation was obtained by washing with 0.1 M NaOH. The content of reducing sugars was greater but the protein was less stable. When 10% SDS was employed to dissociate lipid-protein interaction, an almost complete delipidation was obtained and reducing sugars disappeared.