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基于理性设计提高酿酒酵母烟酰胺核糖激酶热稳定性

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食品科学 2024年

作者：王瑶沈太松李思晨史红玲姚伦广唐存多南阳师范学院生命科学学院大连理工大学生物工程学院赊店老酒股份有限公司博士后创新实践基地

来源于酿酒酵母的烟酰胺核糖激酶 (Nicotinamide riboside kinase1， ScNRK1) 活性较高，在烟酰胺单核苷酸 (nicotinamide mononucleotide， NMN) 的生物合成中具有重要的潜力，但受限于它较差的热稳定性，其应用范围受到了一定的限制... 详细信息

来源于酿酒酵母的烟酰胺核糖激酶 (Nicotinamide riboside kinase1， ScNRK1) 活性较高，在烟酰胺单核苷酸 (nicotinamide mononucleotide， NMN) 的生物合成中具有重要的潜力，但受限于它较差的热稳定性，其应用范围受到了一定的限制。为了提高ScNRK1的热稳定性，本研究基于计算机辅助技术虚拟筛选出ScNRK1的6个单点突变体，通过定点突变技术完成6个单点突变的表达及酶学特性分析，然后挑选出3个优势突变体进行第二轮的组合突变。结果显示，经过两轮突变，获得了1个热稳定性和催化活性均显著提高的突变体T136P/S209A，其最适反应温度提高至45℃，在40℃下的半衰期为48.98 min，是野生型的4.2倍；其比酶活为146.63 IU/mg，是野生型的1.98倍。本研究基于理性设计的手段，成功获得了热稳定性和催化活性显著增强的烟酰胺核糖激酶突变体，有望为通过理性设计提高酶分子的热稳定性提供新思路，为NMN的高效、低成本生产提供新酶源。

关键词：烟酰胺核糖激酶理性设计定点突变热稳定性烟酰胺单核苷酸

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生物电催化还原CO的研究进展

精细化工 2024年

作者：史红玲付牧然徐茜黄红慧姚伦广唐存多南阳师范学院生命科学学院大连理工大学生物工程学院赊店老酒股份有限公司博士后创新实践基地

CO2的还原和转化利用是缓解温室效应最具吸引力的策略。传统的CO2还原技术能耗大、效率低。生物电催化是近年来新兴的绿色、高效的新型催化CO2还原技术，其融合了生物酶催化和电催化的优点，可以高效实现化学能与电能的转化，提高氧化... 详细信息

CO2的还原和转化利用是缓解温室效应最具吸引力的策略。传统的CO2还原技术能耗大、效率低。生物电催化是近年来新兴的绿色、高效的新型催化CO2还原技术，其融合了生物酶催化和电催化的优点，可以高效实现化学能与电能的转化，提高氧化还原反应中电子传递的效率，能为缓解温室效应和生产增值的精细化学品提供极具潜力的解决方案。该文首先简述了生物电催化技术的特性和4个阶段的发展历程；然后，系统归纳了生物电催化的电极材料类型（包括碳毡、石墨棒等）、电催化剂的选择（尤其是包括酶和微生物细胞的生物催化剂）、辅因子（如天然辅因子还原型辅酶Ⅰ和人工辅因子等）和还原产物类型（甲酸、甲烷、甲醇、乙酸等）；最后，对CO2还原未来可行的研究方向进行了展望，主要包括开发既能够吸附CO2又能够将酶或有CO2还原活性的微生物细胞进行固定化处理的新型材料；以提高生物电催化效率为目标，优化电极材料和反应系统的设计；充分整合代谢工程和系统生物学的最新技术。

关键词：生物电催化 CO 还原酶工程全细胞催化甲酸盐

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王家湾社区乡贤赋能基层治理 002

王家湾社区乡贤赋能基层治理

高密度聚乙烯微塑料与氯嘧磺隆对大豆生长和根际细菌群落的复合胁迫效应

黄冈日报

作者：李好姚伦

一座城、一个社区，如何让乡贤扎根社区，并用一技之长为群众排忧解难。这既考验着社区管理者的魅力，也能看出一个社区的基层治理能力。黄州区路口镇王家湾社区，2022年7月完成“村改居”，近年始终坚持党建引领凝聚合力，不断探索... 详细信息

一座城、一个社区，如何让乡贤扎根社区，并用一技之长为群众排忧解难。这既考验着社区管理者的魅力，也能看出一个社区的基层治理能力。黄州区路口镇王家湾社区，2022年7月完成“村改居”，近年始终坚持党建引领凝聚合力，不断探索社区基层治理新模式，在重视乡贤、用好乡贤

关键词：王家湾基层治理

来源： cnki报纸评论

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环境科学 2024年第2期45卷 1161-1172页

作者：胡晓玥滑紫微姚伦广杜丽牛秋红李玉英闫路陈兆进张浩南阳师范学院生命科学与农业工程学院农业生物质资源化河南省高校工程技术研究中心南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心河南省艾草开发利用工程技术研究中心南阳473061 南阳师范学院水资源与环境工程学院南阳473061

随着我国农业的大力发展,塑料地膜和农药被广泛投入到农业生产中,而塑料地膜降解形成的微塑料和农药在土壤中累积也带来诸多环境问题.目前微塑料与农药单一作用的环境生物学效应已有报道,但两者复合胁迫对作物生长和根际土壤细菌群落的... 详细信息

随着我国农业的大力发展,塑料地膜和农药被广泛投入到农业生产中,而塑料地膜降解形成的微塑料和农药在土壤中累积也带来诸多环境问题.目前微塑料与农药单一作用的环境生物学效应已有报道,但两者复合胁迫对作物生长和根际土壤细菌群落的影响研究较少.因此,设计高密度聚乙烯微塑料(HDPE,500目)与磺酰脲类除草剂代表品种氯嘧磺隆共处理,研究其对大豆生长的影响,并通过高通量测序技术、互作网络和PICRUSt2功能分析,探究HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫对大豆根际土壤细菌群落多样性、结构组成、菌群网络和土壤功能的影响,阐明HDPE和氯嘧磺隆对大豆的复合毒性.结果表明1%HDPE处理延长氯嘧磺隆在土壤中的半衰期(由11.5 d升至14.3 d),并且HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫较单一污染物对大豆生长的影响更为明显.HiSeq 2500测序表明复合胁迫下的大豆根际细菌群落由20个门、312个属组成,门和属的组成数量显著少于对照和单一处理,并降低具有潜在生物防治特性、植物促生特性等功能菌属的相对丰度(如Nocardioides和Sphingomonas等).Alpha多样性表明复合胁迫显著降低大豆根际细菌群落的丰富度与多样性,Beta多样性则表明复合胁迫显著改变大豆根际细菌群落结构.组间样品LEfSe和PICRUSt2功能分析表明复合胁迫调控根际细菌群落的优势菌群,并减弱土壤氨基酸代谢、能量代谢和脂质代谢等二级功能层的丰度占比.由属水平网络分析推测复合胁迫降低土壤细菌间的总连接数和网络密度,使网络结构简单化,维持网络稳定的重要菌群种类也发生变化.研究结果表明HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫显著影响大豆生长,并改变大豆根际细菌群落结构、土壤功能和网络结构,相较于单一处理,复合胁迫的潜在危害更大.研究结果可为评价聚乙烯微塑料和氯嘧磺隆生态风险,以及污染土壤修复提供指导.

关键词：高密度聚乙烯(HDPE) 氯嘧磺隆大豆高通量测序网络分析 PICRUSt2功能分析

血清4型禽腺病毒抗体间接ELISA检测方法的建立与应用

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中国动物传染病学报 2024年

作者：杨宏春金梦云汪宏才冯贺龙姚伦曾哲张腾飞商雨罗青平欧长波温国元湖北省农业科学院畜牧兽医研究所农业农村部畜禽细菌病防治制剂创制重点实验室&畜禽病原微生物学湖北重点实验室湖北洪山实验室广西大学动物科学技术学院

自2015年以来，由血清4型禽腺病毒（Fowl Adenovirus serotype 4， FAdV-4）引起的鸡心包积液-肝炎综合征(HHS)给全球家禽业造成了巨大的经济损失。简便、快捷的抗体检测方法对于疾病的预防和疫苗的免疫评估至关重要。为了建立一种快速... 详细信息

自2015年以来，由血清4型禽腺病毒（Fowl Adenovirus serotype 4， FAdV-4）引起的鸡心包积液-肝炎综合征(HHS)给全球家禽业造成了巨大的经济损失。简便、快捷的抗体检测方法对于疾病的预防和疫苗的免疫评估至关重要。为了建立一种快速检测FAdV-4特异性抗体的方法，本研究利用原核表达系统表达了FAdV-4 HB1510株Fiber2蛋白的头节区(Knob)（847bp～1407bp）；以纯化的Konb蛋白作为包被抗原，经过对反应条件优化后，建立了一种快速检测FAdV-4抗体的间接ELISA方法。性能测试结果表明该间接ELISA方法具有敏感性高、特异性强和重复性优良的特点。用研究建立的方法与琼脂凝胶扩散试验（APG）分别检测200份湖北不同鸡场临床血清样品，间接ELISA检测阳性率为66.5%，APG检测阳性率为54%，两者符合率为87.5%。上述结果表明，本试验建立的间接ELISA检测方法可快速有效检测FAdV-4抗体水平，并且可以为FAdV-4血清流行病学调查以及疫苗的研发和免疫评估提供一定技术支撑。

关键词：血清4型禽腺病毒 Fiber2蛋白抗体检测间接ELISA

2017年～2023年河南省猪圆环病毒2型流行病学调查及遗传变异分析

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中国预防兽医学报 2024年

作者：冷超粮马秀秀宋佳静王佳宝贾楠田想刘华李峻婕段竹君刘思翟洪月张腾史鸿飞李娜姚伦广阚云超田志军南阳师范学院河南省动物疫病诊断与综合防控工程技术研究中心/昆虫生物反应器河南省工程实验室中国农业科学院哈尔滨兽医研究所动物疫病防控全国重点实验室

为了解河南省新发猪圆环病毒2型(PCV2)的流行及变异情况，本研究采集该地区规模化猪场2017年1月～2023年6月939份表现繁殖障碍和呼吸道疾病的病猪血液或组织样品，采用PCR方法进行PCV2检测。结果显示，PCV2总体阳性率为31.42%(295/939)... 详细信息

为了解河南省新发猪圆环病毒2型(PCV2)的流行及变异情况，本研究采集该地区规模化猪场2017年1月～2023年6月939份表现繁殖障碍和呼吸道疾病的病猪血液或组织样品，采用PCR方法进行PCV2检测。结果显示，PCV2总体阳性率为31.42%(295/939)。其中，2017年～2022年PCV2阳性率逐年降低，分别为58.65%(61/104)、49.48%(48/97)、28.57%(36/126)、16.15%(31/192)、11.52%(19/165)和7.87%(7/89)，而2023年迅速上升，达到56.02%(93/166)。为进一步分析PCV2新病毒株的遗传变异特征，利用PCR扩增29份PCV2阳性样品的全基因组，并测序。采用MegAlign分析PCV2流行株全基因组与GenBank中4株PCV2参考株全基因组序列的同源性；采用MEGA 11软件利用NJ法构建PCV2流行株ORF2基因与GenBank中24株PCV2参考株ORF2基因的系统发育树；采用MegAlign分析PCV2流行株Cap蛋白氨基酸序列的变异特征；采用RDP4和SimPlot分析PCV2流行株全基因组的重组特征。全基因组同源性分析结果显示，本研究鉴定的PCV2全基因组之间的同源性为95.1%～100%，与参考株的同源性为93.7%～98.6%，其中与疫苗株PCV2a LG(HM038034)、 PCV2b DBN-SX07-2(HM641752)和PCV2d SH(AY686763)的同源性分别为94.8%～96.2%、95.3%～98.6%和96.6%～97.8%，与来自丹麦的代表株PCV2c DK1980PMWSfree株(EU148503)同源性为93.7%～95.1%。此外，两株2023年的PCV2流行株HN230522和HN231217株变异较大，与参考株的同源性仅为94.5%～97.9%。进化树结果显示，有19株PCV2流行株与PCV2d基因型参考株聚为一个分支，10株与PCV2b基因型参考株聚为一个分支。其中今年出现的PCV2流行株HN230522和HN231217株虽然属于PCV2d基因型，但处于一个相对独立的分支。Cap蛋白氨基酸序列分析结果显示，与疫苗株PCV2a LG(HM038034)、PCV2b DBN-SX07-2(HM641752)或PCV2d SH(AY686763)相比，部分PCV2流行株在构象表位区(aa47～aa85和aa165～aa200)存在R48H、A59K/R、G85D、P151T、N178S、R180K和G197S的突变，在基因型特异性结构域(aa190～aa191/aa206/aa210)，存在K206I的突变。而且，HN230522株在核定位信号区(NLS)(aa1～aa41)存在特有的V30L突变，HN231217株在基因型特异性结构域(aa89～aa91)存在特有的89RTV91残基。重组分析结果显示，有高达65.52%(19/29)的PCV2流行株可能有疑似的重组片段，且重组片段全部位于ORF1。上述结果表明，今年以来河南省猪场PCV2阳性率快速上升，且流行株出现了较大变异，可能逃逸了疫苗诱导机体的免疫保护，应加强对PCV2流行动态和遗传变异的监测。本研究为河南省PCV2分子流行病学、疫苗研究和相关疫病的有效防控提供参考依据。

关键词：猪圆环病毒2型流行病学调查序列分析 Cap蛋白遗传变异

鸡胚免疫新城疫疫苗后宿主法氏囊转录组学分析

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中国畜牧兽医 2024年第4期51卷 1632-1641页

作者：蒋立人冯贺龙姜鑫瑞王梓晨张高峰商雨曾哲姚伦汪宏才罗青平田光明温国元长江大学动物科学技术学院荆州434025 湖北省农业科学院畜牧兽医研究所农业农村部畜禽细菌病防治制剂创制重点实验室&畜禽病原微生物学湖北重点实验室武汉430064 湖北洪山实验室武汉430070

【目的】通过转录组学分析鸡胚免疫新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)TS09-C株后宿主法氏囊内免疫关键基因及信号通路分子转录差异,探究免疫后宿主法氏囊内免疫相关分子的调控反应。【方法】将60只18胚龄SPF鸡胚随机分为免疫组... 详细信息

【目的】通过转录组学分析鸡胚免疫新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)TS09-C株后宿主法氏囊内免疫关键基因及信号通路分子转录差异,探究免疫后宿主法氏囊内免疫相关分子的调控反应。【方法】将60只18胚龄SPF鸡胚随机分为免疫组和对照组,30枚/组,免疫组将NDV TS09-C株通过羊膜腔接种鸡胚,剂量为103.0 EID 50/枚,注射体积为0.1 mL,对照组以同样的方法接种等体积PBS。检测免疫后不同时间点肺脏、胸腺、脾脏和法氏囊组织的病毒载量。选取病毒载量最高的法氏囊组织进行转录组学测序后,筛选免疫相关差异表达基因并分析其参与的主要功能及通路。【结果】免疫后1 d法氏囊组织中即可监测到病毒,免疫后3 d病毒载量达到最高。将免疫后3 d的法氏囊进行转录组学分析,与对照组相比,免疫组有453个基因上调、98个基因下调,其中免疫相关基因有36个上调、10个下调。免疫相关差异表达基因主要富集于自噬和细胞因子-细胞因子受体相互作用的免疫相关通路。差异表达基因蛋白互作分析显示,自噬通路中富集的BCL2与其他免疫相关基因有较多互作关系,且在B细胞活化、分化、免疫系统发育等功能注释中均有参与。【结论】本研究结果揭示了鸡胚免疫NDV TS09-C株后法氏囊内调控B细胞活化、分化的潜在靶向基因及通路,为进一步研究该毒株鸡胚免疫后B淋巴细胞调控的分子机制提供新的信息。

关键词：新城疫病毒(NDV) TS09-C株鸡胚免疫法氏囊转录组分析

研究性教学模式在地方高校生物科学专业人才培养中的应用研究

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南阳师范学院学报 2024年第5期23卷 78-81页

作者：姚伦广鲁云风石建州庞发虎张征田崔艳戚鹏程南阳师范学院生命科学学院河南南阳473061 南阳师范学院地理科学与旅游学院河南南阳473061

研究性教学强调将研究和教学相结合,通过研究项目、实践活动等方式培养学生的研究能力和创新思维。研究性教学是提升人才培养质量的重要途径,地方高校创新性应用型人才的培养改革势在必行。为更好提升地方高校学生创新和研究能力及教师... 详细信息

研究性教学强调将研究和教学相结合,通过研究项目、实践活动等方式培养学生的研究能力和创新思维。研究性教学是提升人才培养质量的重要途径,地方高校创新性应用型人才的培养改革势在必行。为更好提升地方高校学生创新和研究能力及教师教学水平,以南阳师范学院生物科学专业为例,探究新形势下在“平衡”教学与科研的同时,从以人为本因材施教、需求导向服务地方、提升研究性教学能力推动教学改革、完善奖励激励机制等方面构建生物科学专业研究性教学模式,为提升人才培养质量奠定基础,以更好地服务社会发展和地方经济。

关键词：研究性教学专业建设人才培养生物科学

坦布苏病毒囊膜蛋白(E蛋白)的截短表达及其抗体间接ELISA方法的建立与应用

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黑龙江畜牧兽医 2024年第16期 54-61,116页

作者：唐晟马瑶冯贺龙李丽汪宏才张蓉蓉曾哲姚伦温国元邵华斌罗青平曾驰谢佳燕商雨武汉轻工大学生命科学与技术学院武汉430023 湖北省农业科学院畜牧兽医研究所、农业农村部畜禽细菌病防治制剂创制重点实验室&畜禽病原微生物学湖北重点实验室武汉430064 湖北洪山实验室武汉430064

为了大量表达坦布苏病毒囊膜蛋白(E蛋白)并建立一种可检测坦布苏病毒抗体的间接ELISA方法,试验首先将去除跨膜域的截短坦布苏病毒E基因克隆至原核表达载体pET-28a(+)上并转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,用IPTG诱导表达重组蛋白,利... 详细信息

为了大量表达坦布苏病毒囊膜蛋白(E蛋白)并建立一种可检测坦布苏病毒抗体的间接ELISA方法,试验首先将去除跨膜域的截短坦布苏病毒E基因克隆至原核表达载体pET-28a(+)上并转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,用IPTG诱导表达重组蛋白,利用His标签对表达的重组蛋白进行纯化;然后以重组蛋白为包被抗原、鸭待测血清为一抗、HRP标记兔抗鸭IgG为二抗,通过反应条件[抗原包被质量浓度、抗原包被条件、封闭液、封闭时间、一抗(待测血清样品)稀释液、一抗(待测血清样品)稀释度、一抗(待测血清样品)孵育条件、二抗稀释度、二抗孵育条件和显色条件]的优化和临界值的确定建立间接ELISA方法;最后进行特异性、敏感性和重复性试验,并通过临床样品检测比较该方法与Western-blot方法的符合性。结果表明:PCR扩增得到大小为1227 bp的坦布苏病毒截短E基因,经双酶切与测序验证后,成功构建重组表达质粒pET28a-E-tr。诱导后的重组蛋白分子量大小为49 ku并以包涵体的形式表达,纯化后的重组蛋白条带单一,可与鸭源坦布苏病毒阳性血清发生特异性结合。建立的ELISA方法优化后的抗原包被质量浓度为5μg/mL,抗原包被条件为4℃过夜,封闭液为2%BSA,封闭时间为60 min,一抗(待测血清样品)稀释液为1%BSA,一抗(待测血清样品)稀释度为1∶800,一抗(待测血清样品)孵育条件为37℃、30 min,二抗稀释度为1∶7500,二抗孵育条件为37℃、90 min,显色条件为37℃、10 min,阴阳临界值为0.368;仅可检测出鸭源坦布苏病毒阳性血清,无法检测出鸭源鸭疫里默氏杆菌、新城疫病毒、禽腺病毒、禽流感病毒、细小病毒阳性血清;待测血清最高稀释度为1∶3200(Western-blot方法待测血清最高稀释度仅为1∶1600);批次内重复变异系数(CV)为1.7%~4.7%,批次间重复CV为1.4%~5.7%;对137份临床鸭血清样品进行检测,阳性率为81.7%,与Western-blot方法比较样品阳性率较高,两种方法的符合率为87.6%。说明成功表达了坦布苏病毒截短E蛋白,并建立了一种特异性良好、敏感性较高、重复性较好的可检测坦布苏病毒抗体的间接ELISA方法。

关键词：坦布苏病毒 E蛋白原核表达间接ELISA 抗体