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“微生物学实验”课程教学改革现状分析:以国内11所高校为例

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微生物学通报 2024年第4期51卷 1321-1328页

作者：汤海峰谢志雄李臣亮滕利荣吉林大学生命科学学院吉林长春130012 武汉大学生命科学学院湖北武汉430072

课程是人才培养的核心要素,课程的建设水平决定人才培养的质量。为了带动高校微生物学实验教学水平的不断提升,文中以生物学基础实验课程虚拟教研室开展的课程交流计划为主要数据来源,对国内11所高校的“微生物学实验”课程的教学改革... 详细信息

课程是人才培养的核心要素,课程的建设水平决定人才培养的质量。为了带动高校微生物学实验教学水平的不断提升,文中以生物学基础实验课程虚拟教研室开展的课程交流计划为主要数据来源,对国内11所高校的“微生物学实验”课程的教学改革情况进行了总结分析。通过对比发现:在课程内容和教学模式上呈现出与高校类型相关的差异,部属高校普遍能够为学生开设高水平研究型实验并采用线上线下混合式教学模式来增强教学效果;在教学方法和教学评价方式上呈现出“百家争鸣”的态势,各具特色。本文所归纳的“微生物学实验”课程的特色改革方法可作为高校相关课程实施改革的参考。

关键词：课程建设比较研究虚拟教研室

解淀粉欧文氏菌噬菌体Kuerle的分离、基因组测定及其裂解功能分析

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中国农业科学 2024年第2期57卷 295-305页

作者：陈妞余成敏崔百明任彩霞杨丽颖董钰刘琳郑银英石河子大学生命科学学院

【背景】解淀粉欧文氏菌（Erwinia amylovora）是仁果类果树火疫病的病原体，对全球苹果和梨的生产构成严重威胁。随着抗生素耐药菌株的出现，火疫病的防治面临巨大的挑战。【目的】分离一种新的裂解解淀粉欧文氏菌的噬菌体，并分析该... 详细信息

【背景】解淀粉欧文氏菌（Erwinia amylovora）是仁果类果树火疫病的病原体，对全球苹果和梨的生产构成严重威胁。随着抗生素耐药菌株的出现，火疫病的防治面临巨大的挑战。【目的】分离一种新的裂解解淀粉欧文氏菌的噬菌体，并分析该噬菌体裂解相关基因的功能，为火疫病的防治提供新的选择。【方法】以解淀粉欧文氏菌Ea102为宿主菌，采用双层平板法从流行火疫病的果园土壤中分离噬菌体。通过噬菌斑和透射电镜观察其形态。用PacBio测序技术测定噬菌体基因组，SPAdes组装序列，RAST注释基因组。通过大肠杆菌原核表达系统分析噬菌体Kuerle的裂解机制。【结果】分离纯化出一株裂解解淀粉欧文氏菌的噬菌体，命名为Kuerle。Kuerle由二十面体衣壳的头部和短尾组成，潜伏期约为50 min，裂解量约为240 pfu/cell。噬菌体基因组全长75 599 bp,GC含量48.0%，末端有393 bp的重复序列，未发现与溶原调控相关的基因。共预测到85个开放阅读框（open reading frame,ORF），其中33个已知功能蛋白中包含一个由3 550 aa组成的巨大病毒颗粒相关的RNA聚合酶（virion-associated RNA polymerase,vRNAP），该vRNAP是Schitoviridae科噬菌体的主要特征之一。病毒粒子和基因结构表明噬菌体Kuerle属于有尾噬菌体类的Schitoviridae科病毒。聚集在DNA晚期表达区的3个裂解相关基因holin、endolysin和spanin组成了“裂解盒”。在大肠杆菌中Kuerle-holin的表达会抑制细胞的生长，而Kuerle-endolysin的表达可裂解细胞。二者共表达时Kuerle-holin会加速Kuerle-endolysin引起的细胞裂解。用叠氮化钠抑制细菌的一般分泌系统（Sec）或Kuerle-endolysin N端信号序列的缺失均会导致endolysin裂解功能丧失。上述结果表明噬菌体Kuerle具有pinholin-SAR endolysin裂解系统。Kuerle-holin(pinholin)使细胞质膜去极化以激活分泌的Kuerle-endolysin(SAR endolysin)降解肽聚糖层。【结论】Kuerle是一株烈性噬菌体并且Kuerle-endolysin抑菌效果显著，为后续火疫病生防试剂的制备提供了理论依据和研究材料。

关键词：解淀粉欧文氏菌噬菌体分离基因组分析裂解系统 holin endolysin

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细胞自噬在植物生物胁迫中的作用

科学通报 2024年

作者：阿斯古丽伊斯马伊力张建航吐逊艾力艾孜提力刘玉乐石河子大学生命科学学院清华大学生命科学学院

细胞自噬是真核生物进化上高度保守的物质降解途径,通过将受损的蛋白或细胞器包裹到双层膜结构的自噬小泡后,进而转运至溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解,并完成细胞内容物的循环利用.作为维持和调节细胞内平衡的机制,细胞自... 详细信息

细胞自噬是真核生物进化上高度保守的物质降解途径,通过将受损的蛋白或细胞器包裹到双层膜结构的自噬小泡后,进而转运至溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解,并完成细胞内容物的循环利用.作为维持和调节细胞内平衡的机制,细胞自噬在细胞的代谢、分化、发育、生物和非生物胁迫等过程中起着重要的作用.随着自噬在动物和酵母中研究的不断深入,人们也越来越多地关注植物自噬.近年来许多研究表明植物细胞自噬在病原体侵染过程中发挥着“双刃剑”的作用,一方面,作为防御病原的自我保护机制,将外源入侵的病原致病因子运输到液泡中降解;另一方面,一些病原体可抑制甚至劫持自噬,进而逃逸宿主对病原的免疫应答并促进病原侵染.本文综述了近年来细胞自噬在植物响应生物胁迫中的研究进展,包括自噬在植物病毒、细菌、真菌侵染以及在植物病毒和昆虫介体互作中的作用及作用机制.

关键词：细胞自噬植物病原体防御机制抗病毒

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萝卜硫素抗癌作用研究进展

食品工业科技 2024年第12期45卷 386-394页

作者：刘昕昕邹萍朱晨晨王洋王子铭温州大学生命与环境科学学院浙江温州325000 东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040

癌症是威胁人类健康的头号杀手,其致死率占所有疾病之首。目前,治疗癌症的方式不可避免地存在相关副作用,因此开发安全、有效的抗癌药物成为人们关注的焦点。萝卜硫素作为十字花科植物中生物活性高的天然化合物之一,具有抗癌、抗氧化、... 详细信息

癌症是威胁人类健康的头号杀手,其致死率占所有疾病之首。目前,治疗癌症的方式不可避免地存在相关副作用,因此开发安全、有效的抗癌药物成为人们关注的焦点。萝卜硫素作为十字花科植物中生物活性高的天然化合物之一,具有抗癌、抗氧化、抗病毒等特性,其中,治疗癌症的作用机理被人们广泛研究。萝卜硫素可以通过调控细胞周期、抑制细胞的迁移和侵袭以及抑制凋亡相关蛋白的表达从而抑制癌细胞的生长,也可以通过抗炎和抗氧化,抑制癌细胞的发生和发展。与传统治疗癌症的方法相比,萝卜硫素具有安全、易获得的特点,在抗癌方面有较大的发展潜力。本文综述了近两年萝卜硫素抗癌作用机制,为萝卜硫素的抗癌作用的进一步研究提供了相应的理论依据。

关键词：萝卜硫素抗癌特性抗炎抗氧化作用机制

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一种高活性γδT细胞的体外培养方案

复旦学报（自然科学版） 2024年第3期63卷 380-388页

作者：林沁汝梁卉彤杨辛毅杨金龙朱豫琪梁玥李敏成逸鹏朱焕章复旦大学生命科学学院上海200433

γδT细胞的体外大规模扩增一般需较长周期,获取高纯度细胞时往往难以保持细胞活性。本文建立了一种无饲养细胞、无外源血清的优化的人γδT细胞体外培养方案。基于唑来膦酸(ZOL)和CD3激活剂从人外周血单个核细胞(PBMC)中扩增γδT细胞... 详细信息

γδT细胞的体外大规模扩增一般需较长周期,获取高纯度细胞时往往难以保持细胞活性。本文建立了一种无饲养细胞、无外源血清的优化的人γδT细胞体外培养方案。基于唑来膦酸(ZOL)和CD3激活剂从人外周血单个核细胞(PBMC)中扩增γδT细胞,在培养第6天得到纯度90%以上的γδT细胞。以CD62L和CD45RA为标记检测扩增产物的记忆分化表型,70%以上为naive T细胞和T记忆干细胞;检测CD69和CD25检测结果表明细胞处于早中期活化状态,PD-1、LAG-3和TIM-3检测结果表明细胞衰竭程度较低。将扩增产物与Jurkat细胞系共孵育,分别通过脱颗粒、IFN-γ分泌和肿瘤细胞杀伤率证实了扩增产物具备较高的Jurkat细胞毒性。使用慢病毒感染扩增产物,证实扩增产物可接受高效的基因转染。本研究提供了可用于过继性细胞移植的高活性γδT细胞,为肿瘤免疫疗法的深入研究及临床应用创造了新的可能。

关键词： γδT细胞唑来膦酸肿瘤免疫

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病毒性传染病的重组蛋白疫苗研究进展

武汉大学学报(理学版) 2024年第05期 539-555页

作者：钟一帆袁为锋徐可武汉大学生命科学学院/病毒学国家重点实验室武汉大学泰康生命医学中心武汉大学疫苗研究院

重组蛋白疫苗由基因工程表达获得，其免疫原可设计性强、成分单一可控、生物安全性较高、规模化放大的技术成熟，是近年来新型疫苗采用的主要类型。在免疫原设计方面，重组蛋白疫苗的免疫原偶联、工程化设计和免疫原重构等技术可以拓展... 详细信息

重组蛋白疫苗由基因工程表达获得，其免疫原可设计性强、成分单一可控、生物安全性较高、规模化放大的技术成熟，是近年来新型疫苗采用的主要类型。在免疫原设计方面，重组蛋白疫苗的免疫原偶联、工程化设计和免疫原重构等技术可以拓展疫苗的广谱性和长效性；在表达纯化方面，多种表达纯化工艺能够满足不同重组蛋白疫苗对免疫原修饰、产品产量和质量的要求；在规模化生产方面，多种细胞反应器、细胞工厂等生产工艺提高了重组蛋白免疫原的产量。本文综述了重组蛋白疫苗的类型，总结了重组蛋白疫苗在免疫原设计、蛋白表达纯化工艺等方面的进展，以及在免疫原性、保护性和安全性方面的优势，展望了重组蛋白疫苗进一步优化的策略和前景，可望为重组蛋白疫苗的未来应用提供理论参考。

关键词：病毒性传染病疫苗重组蛋白疫苗免疫原设计疫苗生产技术

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甘蓝型油菜花蕾发育的比较蛋白质组学研究

植物科学学报 2024年第2期42卷 201-210页

作者：吕恬岳伟莹蔡萌萌常江何冬丽湖北大学生命科学学院武汉430062

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国目前的主栽油菜类型,其花蕾发育包含一系列复杂的代谢和调控过程,尤其是小孢子成熟前的早期发育过程对油菜育性影响较大。本研究首先通过组织形态学观察,确定甘蓝型油菜花蕾大小在1~3 mm时期,对应... 详细信息

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国目前的主栽油菜类型,其花蕾发育包含一系列复杂的代谢和调控过程,尤其是小孢子成熟前的早期发育过程对油菜育性影响较大。本研究首先通过组织形态学观察,确定甘蓝型油菜花蕾大小在1~3 mm时期,对应于雄蕊发育的5~9期。利用高通量的HPLC-MS/MS质谱测序技术,对该发育时段的花蕾进行蛋白质组学分析,共鉴定到13444个蛋白,比较各时期鉴定到的蛋白筛选出613个差异表达蛋白。对差异蛋白的功能进行分析,发现细胞壁建成、脂质代谢、细胞转运相关蛋白大量上调,这将有利于花蕾发育过程中的细胞建成和花粉发育;核酸相关蛋白表达与含量变化迅速,这与该时段细胞的急剧分裂与生长的代谢过程一致;而ABCDE发育模型相关蛋白的表达未发生显著变化,可能具有除诱导花蕾分化外的其他功能。研究结果说明油菜花蕾发育早期细胞代谢旺盛,大量代谢相关蛋白发生了显著变化,这将为进一步分析花蕾发育过程中的代谢及调控过程提供基础。

关键词：甘蓝型油菜花蕾比较蛋白质组学发育

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华南地方猪肉品质及抗蓝耳病机制解析和种质资源创制

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中国科学:生命科学 2024年第9期54卷 1641-1650页

作者：莫德林何祖勇彭欧阳童献王小宇刘小红曹永长陈瑶生中山大学生命科学学院

肉质与抗病力是猪的两个重要经济性状,解析其具体机制并创新种质是改良生猪的未来趋势.大量研究表明,肌内脂肪含量是影响猪肉品质最重要的因素之一.通过单细胞测序及成脂基因功能鉴定,中山大学育种团队成功解析了中国地方猪高肌内脂肪... 详细信息

肉质与抗病力是猪的两个重要经济性状,解析其具体机制并创新种质是改良生猪的未来趋势.大量研究表明,肌内脂肪含量是影响猪肉品质最重要的因素之一.通过单细胞测序及成脂基因功能鉴定,中山大学育种团队成功解析了中国地方猪高肌内脂肪含量的成因,并通过单碱基突变创制出高瘦肉量、高肌内脂肪含量的基因编辑猪.猪蓝耳病曾经给我国生猪养殖业造成巨大损失,直到现在仍然是生猪养殖业两大重要传染病之一.本研究团队在蓝耳病病毒入侵、扩散、复制到释放各环节均有重要发现,并利用基因编辑技术将受体蛋白CD163中仅介导病毒脱壳的41个氨基酸精准删除,不仅获得了抗蓝耳病病毒的基因编辑猪,还最大限度地保留了CD163的生理功能.以上研究成果为猪的肉质改良以及抗病育种提供重要理论基础与新种质资源,并将推动我国生猪育种与养殖业快速发展.

关键词：猪种业肉品质基因编辑蓝耳病

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沉默大豆GmATG5加速叶片衰老并增强大豆抗病性

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1065-1075页

作者： Said M.Hashimi 黄敏君陈宇刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院遗传与发育生物学研究所浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

自噬在生物体细胞内物质循环利用及适应各种胁迫方面起着重要作用。然而,对大豆自噬途径的研究鲜有报道。本研究利用大豆豆荚斑驳病毒(bean pod mottle virus,BPMV)介导的基因沉默技术,对大豆自噬相关基因5(autophagy-related gene 5,AT... 详细信息

自噬在生物体细胞内物质循环利用及适应各种胁迫方面起着重要作用。然而,对大豆自噬途径的研究鲜有报道。本研究利用大豆豆荚斑驳病毒(bean pod mottle virus,BPMV)介导的基因沉默技术,对大豆自噬相关基因5(autophagy-related gene 5,ATG5)同源基因进行沉默。结果发现,经暗处理的GmATG5沉默植株叶片上积累过量的ATG8蛋白,说明自噬降解途径受损;与自噬途径受损相一致,暗处理的GmATG5沉默植株叶片出现明显的衰老加速的表型;另外,GmATG5沉默植株叶片中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的积累量以及水杨酸含量显著增加,说明沉默GmATG5激活了免疫反应;抗病性分析表明,GmATG5沉默植株对大豆斑点病菌(Pseudomonas syringae ***,Psg)的抗性较空载体对照植株显著增强,但该抗病性的增强并不依赖于丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)途径的激活。

关键词：自噬病毒诱导的基因沉默免疫反应丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)