麦秆还田与水氮管理对稻田土壤碳、氮含量及产量形成的影响

为探明秸秆还田下不同水氮管理方式对土壤碳氮营养的影响及提高产量的机制,本研究于2021-2022年,以小麦为前茬,以宜香优2115为材料,采用两因素裂区设计,设置秸秆不还田(S0)和翻埋还田(S1)两种秸秆还田方式为主区,不施氮(M0)、水氮优化管理(M1)和水氮一体化管理(M2)三种水氮管理模式作为副区。研究了不同还田方式下水氮管理模式间水稻产量,干物质积累及转运量,土壤有机碳、全氮、无机氮含量、土壤酶活性和氨氧化古、细菌的相对表达量的差异,并进一步用冗余分析(RDA)探讨抽穗期土壤有机碳和氮含量与土壤酶活性的关系,并以土壤有机碳和无机氮含量为因变量,以土壤酶活性为自变量,通过两者的相关性,分析引起土壤有机碳变化的原因。主要研Neuropathological alterations究结果如下:1、秸秆还田与水氮管理对土壤碳和氮含量的影响秸秆翻埋还田增加了土壤全氮和总有机碳含量,增加了可溶性有机碳和易氧化有机碳含量,也提高了土壤碳库管理指数。秸秆不还田下拔节期以水氮一体化管理土壤总有机碳含量更大,秸秆翻埋还田下各生育期水氮优化管理有更高的总有机碳、可溶性有机碳和易氧化有机碳含量(除2021年抽穗期和2022年成熟期的总有机碳)。翻埋还田下水氮管理对土壤氮含量的影响均表现为水氮优化管理>水氮一体化管理>不施氮。2、秸秆还田与水氮管理对土壤酶活性的影响秸秆翻埋还田提高了两年拔节和成熟期土壤蔗糖酶和脲酶活性(4.51%~29.25%和7.81%~25.09%),提高了各时期土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性。水氮管理模式间,抽穗期土壤蔗糖酶以水氮优化管理更大,成熟期以水氮一体化更大。对土壤脲酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的影响趋势一致,均为水氮优化管理更大,水氮一体化次之,不施NVP-TNKS656抑制剂氮最小。3、秸秆还田与水氮管理对氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的基因表达量的影响秸秆翻埋还田提高了土壤AOA和AOB的基因丰度(0.05~0.47和0.10~0.12),两年AOA和AOB的相对表达量在秸秆翻埋还田下均表现为水氮优化管理显著高于不施氮和水氮一体化处理。4、秸秆还田与水氮管理对水稻产量及其构成因素的影响与秸秆不还田相比,秸秆翻埋还田降低了2022年有效穗数和两年千粒重和结实率,对两年产量增减并存(1.95%和-3.09%)。不同水氮管理模式间,氮肥优化管理的有效穗数、每穗粒数及总颖花数更大(除2022年翻埋还田下有效穗数外),水氮一体化管理的千粒重和结实率更大,产量表现为水氮优化管理>水氮一体化管理,因此秸秆翻埋还田结合水氮优化管理在2021年表现更佳(9378.06 kg·hm~(-2)和9526.96 kg·hm~(-2))。5、土壤碳氮含量与ZD1839土壤酶活性的冗余分析通过冗余分析可知,2021年S1M1、S1M2在分析图中与其他处理明显分开,说明秸秆翻埋还田下水氮管理对土壤碳氮含量和土壤酶活性影响差异显著,由土壤碳氮含量与土壤酶活性所在射线长度及之间夹角可知,TOC、TN、NH_4~+-N及NO_3~–N与各土壤酶活性呈正相关关系。2022年S1M0、S1M1、S1M2与S0M0、S0M1、S0M2彼此分开,说明秸秆翻埋还田显著影响土壤碳氮含量和脲酶活性,TOC、DOC、ROC、TN、NH_4~+-N及NO_3~–N易受INV、NIR、URE、NR和AOA的影响,AOA与NH_4~+-N和ROC负相关,秸秆还田与水氮管理模式通过提高TOC、TN、DOC、NO_3~–N、NH_4~+-N和ROC提高土壤酶活性。综上,秸秆翻埋还田与两种水氮管理均会增加土壤中有机碳和总氮含量,土壤碳氮比发生变化,酶促反应基质增加,土壤脲酶、蔗糖酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性得到促进,氨氧化细菌和古菌基因拷贝数增加,微生物活性增强,酶促反应使土壤活性有机碳与无机氮含量增加,土壤中活性碳和可利用氮增加,更有利于作物吸收,促进作物干物质积累与转运及产量形成。水氮优化管理模式由于施氮量较高,在土壤碳含量、土壤氮含量和土壤酶活性及氨氧化古细菌基因相对表达量及干物质积累量和产量的表现优于水氮一体化管理。因此,秸秆翻埋还田结合水氮优化管理是本研究的最佳处理。

一种基于迁移学习的端到端RNA二级结构预测方法

核糖核酸(Ribonucleic Acid,简称RNA)是一种在生命体的各项生命活动中扮演着重获悉更多要的角色的遗传物质。对RNA结构的研究是解析基因表达规则、调控基因表达乃至改变生物体性状的基础。在过去的研究中,学界曾使用生物化学方法直接获取RNA二级结构,但这种方法由于效率低下、成本难以控制等问题导致其无法推广。为了填补RNA二级结构预测的巨大需求,一些计算方法出现了,其中以最小自由能算法使用最为广泛,它具有预测成本低的优点,并且在短序列的二级结构预测中效率很高。但是,由于其使用动态规划算法,随着序列长度的增加效率呈指数级下降,同时,最小自由能方法本身的预测准确率不高,并且其难以预测含有假结的RNA二级结构,因此无法满足实际需求。许多机器学习方法也被应用到这一领域,但精度并没有显著提升。综合过去的研究,并没有出现一种可以同时满足效率高、预测准并且可以预测含假结二级结构的解决方案。为了提升RNA二级结构的预测精度和效率,实现端到端地预测RNA二级结构,本文应用深度学习解决RNA二级结构预测,设计了一种名为LTPConstraint的方法。该方法使用Transformer、Generator等结构搭建神经网络来预测RNA二级结构,并根据RNA结构的天然特性,在网络的顶层设计约束层来收束预测的结果,使预测结果保持RNA结构的特性。复杂的神经网络模型需要使用大量数据的充分训练之后,才能实际应用。为了降低神经网络的数据依赖性,本文使用迁移学习的训练方法,将不同家族的数据设置为目标域,通过迁移预训练模型来训练得到适配目标域的模型。为了检验模型的效果,本文使用不同序列长度、不同PD-0332991 NMR序列数量的多个RNA家族数据库对模型进行了测试,同时使用5种经典RNA二级结构预测模型在同样的数据上进行了测试,concomitant pathology并作为对照组。结果显示,LTPConstraint方法在预测的准确性、稳定性上都有明显的提升。为了测试LTPConstraint预测含假结的RNA二级结构的能力,本文同样使用了相应的数据集进行测试,并使用Prob Knot、Knotty这两种可以预测假结结构的模型作为对照组,结果表明LTPConstraint方法训练的模型在预测假结结构时同样具有较好的准确性和稳定性,同时较另外两种模型有很大提升。为了检验迁移学习的作用,本文设置对照组,分别使用常规方法和迁移学习方法训练目标域的数据获得模型,实验结果表明,使用迁移学习方法得到的模型具有更好的预测准确性和稳定性,同时模型的鲁棒性更强,并间接降低了训练的计算成本。所有实验表明,LTPConstraint提高了RNA二级结构预测模型的准确性、稳定性和鲁棒性,这提高了推广该方法的可行性,在未来该方法将可能成为主流的预测方法。

纳米银通过调控巨噬细胞极化以减轻异物反应并促进创面修复(英文)

在组织工程支架的应用中,巨噬细胞引起的异物反应常导致伤口愈合延迟或失败。本研究探讨了纳米银(NAg)在支架移植过程中减少异物反应的作用。首先采用冷冻干燥法制备了包覆NAg的胶原-壳聚糖支架(NAg-CCS)。将Nag-CCS植入大鼠背部以评估对异物反应的影响,并在不同的时间间隔收集皮肤组织样本用于组织学和免疫学评估。小型猪创面愈合模型被用来评估NAg对皮肤伤口愈合的影响。在不同时间点对创面进行拍照,并收集组织样本用于移植后不同时间点的分子生物学分析。结果表明,NAg-CCS具有多孔结构,可以持续释放NAg超过2周。NAg-CCS组很少发生异物反应,而空白CCS组在皮下diABZI STING agonist分子式移植实验中出现明显的肉芽肿或坏死。NAg-CCS组的基质金属蛋白酶-1(MMP-1)和组织金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)均显着降低。Nag-CCS组比空白CCS组具有更高的白细胞介素(IL)-10和更低的IL-materno-fetal medicine6。在创面愈合实验中,NAg显著抑制了M1巨噬细胞的活化和炎症相关蛋白(一氧化氮合成酶(i NOS)、IL-6和干扰素-γ(IFN-γ))的表达ICI 46474半抑制浓度,而促进了M2巨噬细胞的活化和抗炎相关蛋白(精氨酸酶-1、主要组织相容性复合体-Ⅱ(MHC-Ⅱ)和抵抗素样分子-1(FIZZ-1))的表达,这些改变均有助于抑制创面的异物反应并加速创面的愈合。总之,含有NAg的真皮支架通过调节巨噬细胞极化和炎性细胞因子的表达来抑制异物反应,从而促进皮肤创面的修复。

基因及免疫细胞个性化标志物与甲氨蝶呤治疗类风湿关节炎的相关性研究

类风湿关节炎(RA)是一种无法治愈的全身性自身免疫疾病,是造成我国青壮年人群劳动力丧失的主要疾病之一。RA导致患者生活质量降低,严重者甚至会导致残疾。甲氨蝶呤(MTX)作为RA的标准治疗方案,其价格低廉、疗效良好和安全性高,在RA患者中广泛使用。但仍有高达50%的RA患者对MTX治疗反应不佳,或者复发后再次治疗的疗效下降,此时只能选择替代疗法,也错过了最佳治疗时期。RA患者的早期阶段从关节肿胀开始,可能存在三个月的治疗窗口期。在此期间进行治疗,则发生软骨损伤和骨侵蚀的状况相对较少,病情缓解的可能性更大。因此,早期精准的持续治疗可能成为RA的治疗机会之窗,极大可能改善患者疾病活动程度,提高RA达标治疗效率。然而,目前实现患者MTX个性化治疗仍然是一个巨大的挑战,因为在临床上还没有可靠的分子标记物来预测和筛查MTX的治疗反应。因此在分子水平上分析和挖掘有用的生物标记物,从而有可能开发针对性的靶向治疗方法,延缓患者病情和降低疾病活动性程度。本论文的主要研究内容如下:(1)从宁波第一医院风湿免疫科随机选择8名患者和2名健康对照,RA患者诊断符合ACR/EULAR的诊断标准,并按照DAS28-ESR分类方法对患者MTX治疗后的疗效进行评估,分为4名MTX有效(Responder)和4名MTX无效(Non-reImmune clusterssponder)。对10例样本的TCRB CDR3区进行高通量测序,发现Responder组TCR组库多样性明显高于Non-responder组(P>0.05);TRBV6-6基因在HC组和Responder组间(P=0.028)以及在Responder组和Non-responder组间(P=0.003)差异显著;RA患者组出现过度克隆扩增的现象,且Responder组的Top5/10克隆累积频率明显高于Non-responder组;在Responder组和Non-responder组中暂未发现共享克隆。(2)从宁波第一医院风湿免疫科随机选择32名RA初发患者,经平均三个月MTX单药治疗,通过疗效评估后分为21例MTX有效(响应组)和11例MTX无效患者(非响应组)。采用Tetra-p购买diABZI STING agonistrimer ARMS-PCR法对MTX代谢途径基因多态性MTHFR C677T、MTHFR A1298C和MTRR A66G位点进行特异性引物设计,鉴定患者基因型。统计基因多态性与MTX临床疗效和患者疾病活动性的关系,发现吸烟(P=0.03Dinaciclib配制7)、饮酒(P=0.016)以及男性(P=0.037)可能是MTX无反应的影响因素。响应组中基线期ESR水平、TJC、SJC和DAS28经MTX治疗后显著降低(P<0.001)。未观察到基因型与MTX疗效和疾病活动性存在相关性,无法预测MTX反应。

三种食源性病原菌质粒定性标准样品的研制及应用

在当下微生物污染引起的疾病暴发模式从局部范围集中式小暴发向全社会范围以散点病例组成的大暴发转变的情形下,为有效识别大暴发,一系列旨在识别、追踪食品微生物传播途径的溯源分析方法应运而生。为了满足当下快速、高通量检测的需求,分子生物学方法在食品微生物的检测中得到了越来越广泛的应用,但相关的参考物质相对匮乏。我国根据管理机构的不同将参考物质(Reference Material,RM)区分为标准物质(GBW)和标准样品(GSB),其中有证参考物质(Certified Reference Material,CRM)特指附有证书的参考物质。标准样品是衡量检测实验室质量控制工作的标尺,广泛用于卫生防疫、口岸监管、食品安全生产及监督部门的各级实验室以及第三方检测实验室。食源性微生物检测即用型标准样品的研制,有助于解决目前国内食品微生物检测存在的参考物质不足的难题,使具有自主知识产权的标准样品在食品微生物检测领域得到更多的推广和应用,从而摆脱食品微生物检验对国外标准样品的依赖。针对我国适用于肉毒梭菌和创伤弧菌检测的质粒定性标准样品以及斯坦利沙门氏菌检测方法缺乏的现状,本论文研制了含A型、B型、E型、F型毒素Infection-free survival基因的肉毒梭菌质粒定性标准样品和创伤弧菌vvh A型、vcg C/E型、16S r RNA A/B型、Bt2/Ser E型质粒定性标准样品;分别建立了肉毒梭菌和斯坦利沙门氏菌多重双启动寡核苷酸-PCR(DPO-PCR)体系,并将4种肉毒梭菌毒素基因质粒定性标准样品、4种创伤弧菌质粒定性标准样品及斯坦利沙门氏菌核酸标准样品应用于食品检测,具体研究内容如下:(1)构建了含4种肉毒梭菌毒素的重组质粒,经测序验证后各制备成质粒标准样品冻干粉450管。参照GB/T 15000.3—2008《标准样品工作导则》系列标准的要求,根据随机函数随机抽取12管,参照GB 4789.12—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验肉毒梭菌及肉毒毒素检验》”对肉毒毒素基因质粒定性标准样品进行PCR定性检测;同时采用紫外分光光度计法测定质粒样品的浓度,质粒含量结果统计分析采用方差分析法。结果显示分别以4种肉毒梭菌毒素基因质粒定性标准样品为模板,均能扩增得到大小正确的目的基因片段且扩增条带单一;电泳检测显示质粒样品条带完整,无降解;质粒样品定量统计学分析表明F值均小于F_(临界值),表明样品管间无显著差异,均匀性良好,符合预期目标。由于温度是影响质粒标准样品运输过程中稳定性的主要因素,因此设计4°C、37°C、45°C三个温度模拟质粒样品运输温度条件进行质粒样品的短期稳定性分析,分别在第1、3、5、7、9、11、14天取3管样品进行检测分析。在每个取样时间点,以质粒定性标准样品为模板,均能扩增得到大小正确的目的基因片段且扩增条带单一;电泳检测显示质粒样品条带完整,无降解;根据GB/T 15000.3—2008/ISO Guide 35:2006《标准样品工作导则(3)标准样品定值的一般原则和统计方法》,稳定性研究采用线性拟合作为基本模型,t检验分析结果显示斜率不显著,说明质粒样品未观测到不稳定性。上述结果表明肉毒梭菌毒素基因质粒样品能在4°C、37°C条件下稳定保存14天;在45°C条件下保存9天,样品仍保持稳定。除了运输稳定性,还检测分析了质粒样品的长期稳定性(储存稳定性)。在-20°C条件下,分别在第1、2、4、6、8、10、12个月时,取出样品进行检测分析。结果表明质粒样品在上述每一个时间点,均检测到目的基因且电泳条带清晰,质粒样品电泳条带完MDV3100体内实验剂量整,定量检测t检验未观察到不稳定性,说明样品在-20°C可稳定保存至少12个月。经中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认证的国家食品安全风险评估中心、山东省食品药品检验研究院、丹东海关综合技术服务中心及其他有相关资质的8家单位联合定值,结果显示该4种质粒标准样品与预期一致。综上,构建了符合商业要求的肉毒梭菌毒素基因质粒定性标准样品。(2)参照肉毒梭菌毒素基因质粒定性标准样品的研制方法,研制了创伤弧菌质粒定性标准样品。首先构建了创伤弧菌毒力vvh A基因及分型vcg C/E、16S r RNA A/B、Bt2/Ser E基因的4个重组质粒,经测序验证后制备成质粒标准样品冻干粉各450管。参照GB 4789.44—2020《食品安全国家标准食品微生物学检验创伤弧菌检验》对创伤弧菌质粒定性标准样品进行PCR定性检测;同时采用紫外分光光度计法测定质粒样品的浓度,并进行定量分析。均匀性检验结果表明样品管间无显著差异,均匀性良好,符合预期目标。短期稳定性检验结果表明创伤弧菌质粒标准样品能在4°C、37°C条件下稳定保存14天;长期稳定性检验结果表明创伤弧菌质粒标准样品能在-20°C条件下稳定保存至少12个月。上述结果表明创伤弧菌质粒定性标准样品的均匀性和稳定性均符合国家定性标准样品的要求,为创伤弧菌的快速、高通量定性鉴定和分型分析提供了可靠的参考物质。(3)建立了斯坦利沙门氏菌的四重DPO-PCR检测体系,与传统PCR方法相比,该方法在49°C-58.5°C退火温度条件下均有较好的扩增效果,条带清晰,特AMG510细胞培养异性良好,灵敏度达到0.7 ng/μL。利用该技术在95份食品样本中检测出2份阳性样品,经传统培养法验证,均为阳性样品,说明该技术准确可靠。由此,建立了灵敏度高且速度快的斯坦利沙门氏菌检测体系。(4)建立了肉毒梭菌四重DPO-PCR检测体系,结果表明以肉毒梭菌毒素基因质粒定性标准样品为模板的DPO-PCR体系在53.6°C-62°C退火温度条件下均能扩增出四条目的条带,灵敏度达到0.002 ng/μL,具有良好的特异性,在15份食品样本的适用性检验中,检出率为100%,说明所研制的肉毒梭菌毒素基因质粒定性标准样品实用有效,并且所建立的四重DPO-PCR检测体系为肉毒梭菌的快速检测提供了一种新的方案。(5)为了检验创伤弧菌质粒定性标准样品在食品检测中的应用,参照GB 4789.44—2020《食品安全国家标准食品微生物学检验创伤弧菌检验》的检验方法,将4种创伤弧菌质粒定性标准样品作为阳性对照,用于检测鱼类、贝类等10份海鲜类样本。结果表明,在所有样品中检测出1份阳性样品,经传统培养法验证其确为创伤弧菌。由此,证明本论文所开发的创伤弧菌质粒定性标准样品具有较好的商业应用潜力,为其进一步的推广应用奠定了重要基础。本论文研制了适用于食品中肉毒梭菌和创伤弧菌快速检验的质粒定性标准样品,并在食品检测中验证了它们的准确性和可靠性,为GB4789的实施奠定了强有力的物质基础和技术支持。质粒定性标准样品的建立,省去了阳性对照病原菌的培养步骤,既节约了成本,又保障了食品检验机构和食品安全监管部门检验人员的人身安全。此外,构建了肉毒梭菌和斯坦利沙门氏菌的DPO-PCR体系,为此二者的快速检测提供了新的思路和方案,省去了多基因检测的繁琐操作,大大缩短了检测时间,提高了检测效率。综上所述,本论文的研究成果为食品中肉毒梭菌、创伤弧菌和斯坦利沙门氏菌的高效快速检验提供了坚实有力的支持,同时有利于提升我国食源性病原菌的快速检测水平。

乳腺癌-抑郁症关联基因筛选与中药预测的生物信息学研究

目的 通过生物信息学方法筛选乳腺癌-抑郁症关联基因,进而预测治疗乳腺癌-抑郁症的潜在中药。方法 (1)从GEO数据库下载乳腺癌相关数据集GSE70905和抑郁症相关数据集GSE98793。基于在线分析工具GEO2R筛选两个数据集中的差异表达基因(DEGs),并对两者的DEGs取交集以获取乳腺癌-抑郁症关联基因。(2)针对乳腺癌-抑郁症BYL719 molecular weight关联基因,利用在线分析工具DAVID进行功能富集分析和通路富集分析,利用STRING数据库和Cytoscape 3.7.2软件构建蛋白-蛋白互相作用网络并筛选关键基因。使用GEPIA数据库分析关键基因在乳腺癌组织中的mRNA表达量。根据关键基因mtarget-mediated drug dispositionRNA表达量中位数将乳腺癌患者分为高表达组和低表达组,利用在线数据库Kaplan-Meier Plotter进行生存分析。(3)在Coremine Medical数据库中对关键基因进行映射,筛选出与关键基因相关的中药。结果 (1PEG300说明书)共筛选出281个乳腺癌-抑郁症关联基因,其主要参与的生物学过程包括血管内皮生长因子受体信号通路、白细胞迁移等,涉及的信号通路包括IgE-FC片段受体信号通路、Rap1信号通路、鞘磷脂信号通路等。(2)共筛选出16个关键基因,其中有7个关键基因在乳腺癌组织中显著表达且与乳腺癌患者预后密切相关。CXCL10和CXCL11在乳腺癌组织中表达上调,CXCL10和CXCL11高表达的乳腺癌患者生存率更低(P<0.05);ADRA2A、CXCL2、DRD2、GABBR1和PTGER3在乳腺癌组织中表达下调,上述基因高表达的乳腺癌患者生存率更高(P<0.05)。(3)人参、火麻仁等是治疗乳腺癌-抑郁症的潜在中药。结论 CXCL10、CXCL11、ADRA2A、CXCL2、DRD2、GABBR1和PTGER3等基因可能通过血管生成、免疫炎症反应等信号通路参与乳腺癌和抑郁症的发生和发展,且与乳腺癌患者预后密切相关。人参、火麻仁等中药可为乳腺癌合并抑郁症患者的治疗提供新方向。

Klebsiella pneumoniae 2e甘油脱水酶酶学性质与结构特征的研究

粗甘油作为生物柴油工业中的主要副产物之一,其能够通过微生物直接发酵为高值化学品1,3-丙二醇,是其绿色高值化利用的有效途径。受粗甘油复杂成分的影响,微生物转化发酵的效率并不高。其中,甘油代谢合成1,3-丙二醇途径中的关键酶活性受到粗甘油杂质的点击此处严重抑制,是导致其发酵粗甘油产1,3-丙二醇效率过低的主要原因之一。甘油脱水酶被认为是甘油代谢产1,3-丙二醇途径中的关键限速酶,其活性对1,3-丙二醇合成速率和产率起决定作用。通过开展耐受粗甘油的甘油脱水酶资源的发掘与研究,将为应用于粗甘油转化的工程菌株开发提供重要的理论依据。课题组前期研究结果表明,一株高产1,3-丙二醇的菌株Klebsiella pneumoniae 2 e在以粗甘油为底物发酵过程中,其甘油脱水酶酶活几乎不受粗甘油环境的影响,具有突出的粗甘油杂质耐受特性,极具研究价值与应用前景。本文以K.pneumoniae 2e的甘油脱水酶(2eGDHt)为研究对象,对其编码序列、酶学性质、粗甘油耐受特性及功能结构稳定性等开展了深入探究,取得的研究结果如下:1.采用生物信息学方法分析了 2eGDHt编码序列并构建了其蛋白质三维结构模型。分析结果表明2eGDHt由α、β与γ三个亚基组成,属于辅酶B12依赖型甘油脱水酶,与其他K.pneumoniae菌属的甘油脱水酶序列具有较高的保守性,但与其他甘油脱水酶在744位缬氨酸不同,其为异亮氨酸。AlphaFold2三维结构建模分析表明其结构为异源六聚体,与PDB数据库中来自于K.pneumorenal pathologyniae菌甘油脱水酶(PDB id:1IWP)晶体结构具有高度相似性,但2eGDHt结构中含有更多的无规则卷曲结构与更少的β-折叠等二级结构。2.表达纯化出重组2eGDHt并探究了其酶学理化性质与粗甘油杂质耐受特性。在大肠杆菌中成功表达出重组2eGDHt。酶学理化性质分析结果表明,2eGDHt最适底物为1,2-丙二醇,最适反应温度和pH分别为37℃和7.0,其温度和pH耐受范围分别为35-40℃和6.0-9.0。多种金属离子对其酶活均有不同程度的抑制作用,其中二价钙离子对酶活抑制作用最强,抑制其40%酶活。不同化学抑制剂对其酶活有不同程度的抑制作用,其中十二烷基磺酸钠对其酶活的抑制作用最大,可抑制其47.4%的酶活。粗甘油杂质影响实验结果表明低浓度的氯化钠、甲醇、油酸与亚油酸等粗甘油主要杂质对其酶活几乎无抑制作用。同时,在上述杂质混合模拟粗甘油环境条件下,其酶活基本不受影响。这些结果表明2eGDHt具有较强的粗甘油耐受特性。3.解析了 2eGDHt与粗甘油杂质耐受特性相关的关键功能结构位点。分子动力学模拟均方根波动RMSD表明氯化钠和亚油酸是影响2eGDHt稳定性的关键因素,粗甘油环境对2eGDHt的稳定性有一定影响。多序列比对和分子动力学模拟分析均方根浮动RMSF的结果表明,2eGDHt蛋白结构一段特有的卷曲结构的740-747位残基对其维持在粗甘油杂质环境中的灵活性具有重要作用。定点突变结合突变能预测结果表明,Ile744Val(I744V)突变对该酶的整体稳定性基本无影响。定点突变与酶学实验分析结果表明突变体在粗甘油底物的环境下酶活显著降低,而在纯甘油底物的环境下酶活并无明显变化,I744V的RMSD和RMSF表明该突变体具有更好的稳定性与蛋白刚性,这些结果表明Ile744是2eGDHPLX5622半抑制浓度t与粗甘油杂质耐受特性相关的关键功能结构位点。4.探究了维持2eGDHt蛋白结构稳定性的关键残基及其影响。通过生物信息学P DBePISA程序结合结构生物学分析结果表明262个氨基酸位点对其异源六聚体结构的维持起支持作用。通过统计学的方法,结合Discovery Studio、Imutant2.0和Mupr o软件预测定点突变后前后的突变能变化,筛选相关的突变点进行突变候选。点突变实验与酶学分析结果进一步显示315位的ARG(R)突变为PRO(P)后对其结构影响最大。进一步的分子动力学模拟分析表明,与WT相比,315位的R突变后,其稳定性、灵活性、结构紧致程度、溶剂可及表面积与氢键成键数量等都有不同程度的下降。这些实验表明2eGDHt的315位R氨基酸是维持2eGDHt蛋白结构稳定性的关键氨基酸。本研究通过对具有粗甘油杂质耐受特性的2eGDHt开展了深入研究,采用生物信息学方法分析了 2eGDHt编码序列并构建了其蛋白质三维结构模型;表达纯化出重组2eGDHt并探究了其酶学理化性质与粗甘油杂质耐受特性;解析了 2eGDHt与粗甘油杂质耐受特性相关的关键功能结构位点;探究了维持2eGDHt蛋白结构稳定性的关键残基及其影响。本研究结果将为应用于粗甘油转化发酵的工程菌株开发具有重要意义提供理论依据。

肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体单核苷酸多态性及其血清水平在食管癌检验中的应用

目的 探讨食管癌检验中肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)单核苷酸IDN-6556使用方法多态性及其血清水平的应用。方法 回顾性选取2020年2月至2021年2月本院食管癌患者156例为观察组,健康体检人员50例为对照组。统计分析两组基因型与等位基因频率、血清TRAIL(sTRAIL)水平,并统计分析观察组不同病理分期、细胞分化程度患者的TRAIL基因型及血清sTRAIL水平。结果 观察组患者基因型1525GG/1588GG/1595CC、NSC 127716小鼠1525GA/1588GA/1595CT的比率均高于对照组,1595AA/1588AA/1595TT的比率低于对照组(P<0.05),等位基因hepatic arterial buffer response1525G/1588G/1595C的比率高于对照组,1525A/1588A/1595T的比率低于对照组(P<0.05),血清sTRAIL水平低于对照组(P<0.05),Ⅰ~Ⅱ期患者的血清sTRAIL水平高于Ⅲ~Ⅳ期患者(P<0.05),基因型1525GG/1588GG/1595CC、1525GA/1588GA/1595CT、1595AA/1588AA/1595TT患者的血清sTRAIL水平逐渐升高(P<0.05),但高分化、中分化、低分化患者的血清sTRAIL水平之间的差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 食管癌检验中肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体单核苷酸多态性及其血清水平具有较高的应用价值。

没食子酸聚碳酸丙烯酯膜的制备和体外抗菌及细胞毒性的研究

目的:龋病是一种在世界范围内广泛流行的慢性疾病,在我国龋病具有患病率高和治疗率低的特点。它不仅是危害口腔健康的主要疾病,也是影响全身健康的重要因素。因此,对龋病施行预防及早期治疗具有非常重要的意义。近年来,天然植物提取物成为龋病预防领域的研究热点,其中五倍子的提取物没食子酸(gallic acid,GA)已被证实不仅具有杀灭或抑制致龋菌生长、产酸和抑制釉质或牙本质脱矿的作用,还具有促进再矿化的功效。另外,GA的生物安全性高。二氧化碳(carbon dioxide,CO_2)与环氧丙烷(propylene oxide,PO)的共聚物——聚HRI hepatorenal index碳酸丙烯酯(poly(propylene carbonate),PPC)是一种具有良好生物相容性和生物降解性的高分子聚合物,在医用生物材料领域已被广泛研究,但将其应用于口腔疾病的防治则很少报道。本研究以PPC为载体搭载GA,旨在合成一种患者能够自行粘贴在牙面上使用的GA-PPC防龋膜,能够起到缓释抗菌再矿化的作用,且安全易于操作,为未来的防龋方式提供新的思路。方法:1.采用熔融共混法制备GA-PPC膜(GA含量分别为0wt%、1.25wt%、2.5wt%、5wt%、10wt%、15wt%)作为实验组,同时制备5wt%Na F-PPC贴片作为阳性对照组。利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、电子万能试验机、热重法(thermogravimetry,TG)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)表征其断面形貌、力学性能及热性能,酒石酸亚铁溶液法测定其药物释放情况。2.通过分析变异链球菌(Streptococcus mutans,S.mutans)的生长趋势及结晶紫染色、苯酚硫酸法、平板计数、活死菌染色探究GA-PPC膜对浮游细菌和致龋生物膜的杀灭和抑制作用,验证其抗菌有效性。3.采用CCK-8法测定GA-PPC膜对L-929细胞的毒性作用,测定其生物相容性。结果:1.合成了分子量为4万,厚度为0.2 mm的GA-PPC膜。GA成功地负载到了PPC中并能够均匀分散。除15wt%GA组外,其余各组的拉伸强度与纯PPC相比没有明显变化,均大于3 MPa,力学性能较好。GA-PPC膜的热稳定性较Na F-PPC贴片好,玻璃化转变温度(glass transition temperature,T_g)与纯PPC的相差不大。当处于口腔温度时,GA能够从PPC中持续缓慢地释放出来。2.GA-PPC膜能够抑制变异链球菌浮游菌的生长和致龋生物膜的形成,并且其抑制作用随GA含量的增加而增强,当GA含量超过5wt%时,即表现出良好的抗MCC950分子量菌效AY-22989体内果,当GA含量达10wt%时,抗菌效果与含5wt%Na F的PPC相当。3.纯PPC不具有细胞毒性,当GA-PPC膜中GA的含量不超过10wt%时,细胞毒性处于安全评级内,GA含量在10wt%和15wt%之间时,细胞毒性较大。结论:合成的GA-PPC膜具有较好的力学和热学性能,GA能够从PPC中持续缓慢地释放出来,GA含量为5~10wt%的PPC膜既能有效抗菌,又表现出良好的生物相容性,有希望实际应用于龋病的早期预防。

祖师麻皮肤刺激性观察和基于生物信息学的机制预测

目的:观察祖师麻干浸膏粉及不同萃取部位的皮肤刺激性,并基于生物信息学预测其刺激性成分及作用机制。方法:将SD大鼠随机分为完整皮肤组和破损皮肤组,观察连续给药7 d和停药后3 d皮肤状况。运用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)查询祖师麻刺激性成分和作用靶点。通过GeneCards数据库、在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)等数据库收集疾病靶点,运用Metascape平台进行基因本体(GO)富集以及京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析,将核心靶点与祖师麻刺激性成分进行分子对接。结果:祖师麻干浸膏粉低、中剂量组对破损皮肤有轻微红斑、水肿反应;祖师麻干浸膏粉高剂量组、石油醚部位和二氯甲烷selleck HPLC部位对完整皮肤和破损皮肤均有轻微红斑、水肿反应;乙酸乙酯部位和水层部位均无红斑、水肿反应。2)从祖师麻活性成分中筛选出7种刺激性成分,通路富集的主要通路为磷酸肌醇-3-激酶/蛋白激酶B确认细节(PI3K-AKT)信号通路、细胞增殖的肉瘤基因(Ras)信号通路、促分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)信号通路、端粒结合蛋白(Rap1)信号通路和松弛素(Relaxin)信infection risk号通路等。分子对接结果中瑞香毒素、木犀草素以及大黄素甲醚与核心靶点的结合最稳定。结论:祖师麻干浸膏粉高剂量下有轻微皮肤刺激性,可能是存在于石油醚和二氯甲烷部位中的瑞香毒素、木犀草素以及大黄素甲醚等通过多靶点、多通路的复杂作用促进炎症介质的生成,引起皮肤轻微红斑和水肿。