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基于问题链的单元教学流程的设计与分析

生物学教学 2024年第2期49卷 14-17页

作者：耿子怡李世平扬州大学生物科学与技术学院扬州225000

基于问题链的单元教学有助于发展学生的生物学学科核心素养并促进学生整体性知识框架的建构。本文立足于单元整体,结合单元教学问题链的设计,构建了基于问题链的单元教学流程。流程主要包括:确定单元教学内容主题、构建单元教学内容框... 详细信息

基于问题链的单元教学有助于发展学生的生物学学科核心素养并促进学生整体性知识框架的建构。本文立足于单元整体,结合单元教学问题链的设计,构建了基于问题链的单元教学流程。流程主要包括:确定单元教学内容主题、构建单元教学内容框架、制定单元教学目标、设计单元教学问题链、设计单元教学评价。并在此基础上,以必修1“细胞的基本结构”为例,阐述了基于问题链的单元教学流程的设计与分析。

关键词：问题链单元教学设计细胞基本结构

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高通量蛋白质结构生物信息学进展

生物化学与生物物理进展 2024年第9期51卷 1989-1999页

作者：祝云篪陆祖宏东南大学生物科学与医学工程学院数字医学工程全国重点实验室南京211189

本文总结了高通量蛋白质结构生物信息学的最新进展,包括结构数据管理、工具软件开发和结构数据挖掘三个主要方面。结构数据管理方面,得益于类AlphaFold系统的发展,蛋白质结构数据量实现爆发式增长,直接促进了压缩技术的升级,也吸引了研... 详细信息

本文总结了高通量蛋白质结构生物信息学的最新进展,包括结构数据管理、工具软件开发和结构数据挖掘三个主要方面。结构数据管理方面,得益于类AlphaFold系统的发展,蛋白质结构数据量实现爆发式增长,直接促进了压缩技术的升级,也吸引了研究者对结构数据管理的关注。工具软件开发方面,以Foldseek为代表的新算法实现了高速的结构比对,突破了结构分析的通量瓶颈,此外深度学习模型的大量应用从多个方面改进了基于结构的蛋白质功能注释。结构数据挖掘方面,研究者以组学思维处理结构大数据,在持续的探索中提炼分析要素、优化方法,并在新工具的帮助下推动着结构数据挖掘的进阶。随着高通量方法的发展,结构生物信息学有望在生命科学中发挥更重要的作用。

关键词：蛋白质结构生物信息学高通量类AlphaFold系统结构蛋白质组学

牛乳铁蛋白功能片段在大肠杆菌中的表达及抑菌活性验证

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湖南农业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：戴珊赵燕刘芬滕慧张学文湖南农业大学生物科学技术学院

以pET–30a和pEGX为出发载体，构建牛乳铁蛋白功能片段BlfFf基因工程表达的非融合性表达质粒pET–BlfFf和和融合性表达质粒pEGX–BlfFf，并在大肠杆菌BL21中诱导了蛋白表达。表达产物经SDS–PAGE分析，非融合型表达pET–BlfFf导表达的... 详细信息

以pET–30a和pEGX为出发载体，构建牛乳铁蛋白功能片段BlfFf基因工程表达的非融合性表达质粒pET–BlfFf和和融合性表达质粒pEGX–BlfFf，并在大肠杆菌BL21中诱导了蛋白表达。表达产物经SDS–PAGE分析，非融合型表达pET–BlfFf导表达的目标蛋白主要以包涵体形式存在，而融合型的pEGX–BlfFf表达的目标蛋白则可大量溶于细胞破碎上清液中，说明后者更适合表达可溶性目标蛋白。pEGX–BlfFf诱导表达产物经GST标签填料柱亲和层析纯化后，可制备出可溶性融合蛋白GST–BlfFf，其产量约为60 mg/L。该蛋白经凝血酶去除GST标签，获得纯化的目标肽BlfFf。对BlfFf的生物活性的试验表明，经过胃蛋白酶水解后的多肽对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有抗菌活性。

关键词：牛乳铁蛋白功能肽(BlfFf) 大肠杆菌表达蛋白纯化抑菌活性

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鼠抗人DCP单克隆抗体的类型转换与表达

扬州大学学报（农业与生命科学版） 2024年第3期45卷 72-81页

作者：廖凯张智萍丁笠张新跃扬州大学生物科学与技术学院江苏扬州225009

为建立抗体类型转换和表达体系,以最新制备的1株IgM类抗体——鼠抗人DCP单克隆抗体7C2为研究对象,首先从7C2杂交瘤细胞中克隆IgM轻重链可变区,再将IgM可变区序列与鼠IgG1恒定区序列融合克隆至真核表达载体,并转入293细胞系中。利用蛋白... 详细信息

为建立抗体类型转换和表达体系,以最新制备的1株IgM类抗体——鼠抗人DCP单克隆抗体7C2为研究对象,首先从7C2杂交瘤细胞中克隆IgM轻重链可变区,再将IgM可变区序列与鼠IgG1恒定区序列融合克隆至真核表达载体,并转入293细胞系中。利用蛋白质免疫印迹技术,成功检测到IgG1抗体在细胞内的表达并分泌至培养上清。在进一步优化密码子、宿主细胞和信号肽等影响抗体表达的因素后,建立了双质粒瞬转和基于双顺反子表达方式的稳转表达体系,可用于将鼠源IgM类抗体转换为IgG类抗体并进行表达。该研究为拓展非IgG类抗体的应用范围提供重要途径,同时为提高重组抗体在真核体系中的表达效率提供参考。

关键词：单克隆抗体基因工程抗体类型转换表达条件优化

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青风藤SaDBR2基因的克隆和表达

分子植物育种 2024年

作者：谢瑞周少华陈加蓓黄妤张先文刘明新杨华周小云湖南农业大学生物科学技术学院

青风藤的主要药用活性成分为青藤碱，是一种具有较高药用价值的传统中药材，但由于青藤碱的积累易受到环境及气候等因素的影响并且青风藤资源遭大量的采挖，导致了青藤碱的产量急剧下降，为解决青藤碱产量问题对青藤碱合成途径进行探究... 详细信息

青风藤的主要药用活性成分为青藤碱，是一种具有较高药用价值的传统中药材，但由于青藤碱的积累易受到环境及气候等因素的影响并且青风藤资源遭大量的采挖，导致了青藤碱的产量急剧下降，为解决青藤碱产量问题对青藤碱合成途径进行探究。本研究以前期已获得的青风藤转录组数据为前提，筛选获得一个SaDBR2双键还原酶基因。通过在线分析软件对SaDBR2进行生物信息学分析，结果表明，SaDBR2基因开放阅读框长度为1 023 bp，编码340个氨基酸残基，蛋白分子量为37.44 kD，具有双键还原酶保守结构域，属于中链脱氢酶家族。通过RACE-PCR技术对SaDBR2基因5'和3'末端序列进行扩增并获得该基因的全长序列，结果表明，SaDBR2基因序列全长为1 340 bp，其中包括5'端214 bp的非编码区、1 023 bp的开放阅读框以及3'端103 bp的非编码区。通过大肠杆菌表达系统、His-beads、SDS-PAGE以及Western blot对SaDBR2进行表达、纯化和鉴定。结果表明，SaDBR2成功地表达和纯化。本研究为探究青藤碱的生物合成途径提供了基础。

关键词：青风藤青藤碱 RACE 双键还原酶大肠杆菌表达系统

CRISPR-Cas9技术构建拟南芥AtTPST基因敲除突变体

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分子植物育种 2024年

作者：李兵谢吉勇谢媛钟英丽湖南农业大学生物科学技术学院

蛋白质硫酸化是一种常见的翻译后修饰，TPST蛋白通过对多肽激素底物家族的硫酸化调控植株的生长发育。为了研究AtTPST基因在拟南芥中的功能及其对植株发育的影响，本实验利用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建敲除载体，通过农杆菌转化法将... 详细信息

蛋白质硫酸化是一种常见的翻译后修饰，TPST蛋白通过对多肽激素底物家族的硫酸化调控植株的生长发育。为了研究AtTPST基因在拟南芥中的功能及其对植株发育的影响，本实验利用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建敲除载体，通过农杆菌转化法将敲除载体转入拟南芥中，在当代或第一代转基因植株中获得靶基因敲除的纯合株系。首先，通过对AtTPST基因的结构和功能域进行分析，最终得到两个靶点；然后，构建敲除载体并转入农杆菌，通过农杆菌侵染拟南芥花序获得T1代植株，取T1代叶片提取DNA测序鉴定阳性植株，通过挑选T1代突变株种子培养得到多个T2代突变株进行表型分析，发现突变体植株相对于野生型而言，主根短、侧根发育迟缓，植株矮小，叶片呈淡绿色、高阶静脉减少、衰老，花和角果数量减少等，与AtTPST基因纯合突变体相比较，幼苗期表型相符。这些表型差异证实AtTPST基因参与调控拟南芥的根发育和侧根数量及植株的正常生长发育，为比较AtTPST基因各类型突变体的表型提供了材料和参考，为深入研究AtTPST基因的功能提供了科学依据。

关键词：蛋白质硫酸化 CRISPR-Cas9 拟南芥根发育

湿热处理对豆粉营养品质及面团物化特性的影响

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食品科学 2024年第14期45卷 198-207页

作者：李少辉张柳生庆海张爱霞赵巍李朋亮刘敬科河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所河北石家庄050051 河北经贸大学生物科学与工程学院河北石家庄050061

采用湿热处理研究不同豆粉抗氧化、营养特性及面团性质的影响。结果表明:随着湿热处理时间的延长,红豆粉和豌豆粉的总酚、黄酮含量及其抗氧化能力呈先增加后降低的趋势,分别在0.5 h和1.0 h时达到最大,而白芸豆粉总酚、黄酮含量呈增加趋... 详细信息

采用湿热处理研究不同豆粉抗氧化、营养特性及面团性质的影响。结果表明:随着湿热处理时间的延长,红豆粉和豌豆粉的总酚、黄酮含量及其抗氧化能力呈先增加后降低的趋势,分别在0.5 h和1.0 h时达到最大,而白芸豆粉总酚、黄酮含量呈增加趋势,在8.0 h达到最大;湿热处理对2,2’-联氮双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除率和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率趋势与总酚、黄酮含量一致;3种豆粉的主要脂肪酸种类分别为棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、顺-11-二十碳一烯酸和油酸;湿热处理2.0 h及以上,对白芸豆粉中油酸、亚油酸和顺-11-二十碳一烯酸含量有显著影响;湿热处理后红豆粉和白芸豆粉中游离氨基酸参与美拉德反应,含量显著下降,而豌豆粉中更多结合态的氨基酸游离出来,使其含量升高;扫描电子显微镜观察微观结构结果显示,随着湿热处理时间延长,蛋白质变性和部分淀粉发生糊化,出现孔洞、黏附等现象;淀粉的重结晶使得豆粉的峰值黏度、谷值黏度和回生值下降,抗剪切力变差;面团水分分布测定结果显示,湿热处理后红豆粉的弛豫时间T_(21)、T_(22)增加,红豆粉成团性优于其他面团;湿热处理使混合豆粉热机械特性中的蛋白弱化度增强,抑制了淀粉的回生,降低了老化度,有益于提升产品品质。

关键词：湿热处理杂豆营养品质糊化特性水分分布热机械学特性

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不同种植年限薰衣草根系分泌物研究

生物学杂志 2024年第5期41卷 61-69页

作者：师仁增邓霞王君竹柳雯雯李桂花郭子轩焦子伟伊犁师范大学生物科学与技术学院伊宁835000

为探究不同种植年限对新疆伊犁薰衣草根系分泌物的影响,采用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对种植1年、3年和5年薰衣草(L1、L3和L5)的根际土壤,以及未种植薰衣草(L0)的土壤进行非靶向代谢组分析。结果表明,根系分泌物包括有机酸类、脂类、... 详细信息

为探究不同种植年限对新疆伊犁薰衣草根系分泌物的影响,采用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对种植1年、3年和5年薰衣草(L1、L3和L5)的根际土壤,以及未种植薰衣草(L0)的土壤进行非靶向代谢组分析。结果表明,根系分泌物包括有机酸类、脂类、核酸类、碳水化合物类、维生素类和辅助因子类、激素类、多肽类、抗生素类和类固醇类。相较L0,L1、L3、L5分别筛选出26、17与21种显著差异分泌物(P<0.001);L1、L3和L5分别富集到13、10条和9条显著差异代谢通路(P<0.05)。相较L1,L3和L5分别筛选到27种(P<0.05)和9种显著差异分泌物(P<0.001);L3和L5分别富集到4条和9条显著差异代谢通路(P<0.05)。与L3相比,L5筛选到13种显著差异分泌物(P<0.05),富集到6条显著代谢通路(P<0.05)。总体来说,随着种植年限的延长,甾醇类物质先下降后上升,维生素类、多肽类和核苷酸类逐渐下降,薰衣草根系分泌物发生显著变化。

关键词：根系分泌物非靶向代谢组薰衣草连续种植根际

植物角质层蜡质组成、生物合成及响应外界胁迫功能研究进展

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济南大学学报（自然科学版） 2024年第1期38卷 101-105页

作者：刘亚欣高小妹黄梦月裴腊明济南大学生物科学与技术学院山东济南250022

为了探讨植物角质层蜡质在植物响应生物胁迫与非生物胁迫中的功能,为改良植物性状、提高作物品质及作物遗传育种提供新的资源,对植物角质层蜡质的组成、生物合成途径及功能进行综述:植物角质层蜡质主要由长链脂肪酸及其衍生物即烷烃、... 详细信息

为了探讨植物角质层蜡质在植物响应生物胁迫与非生物胁迫中的功能,为改良植物性状、提高作物品质及作物遗传育种提供新的资源,对植物角质层蜡质的组成、生物合成途径及功能进行综述:植物角质层蜡质主要由长链脂肪酸及其衍生物即烷烃、醛类、酮类、初级醇、次级醇和蜡酯等组成;生物合成途径可分为3个步骤,即C16、C18脂肪酸的从头合成、C16、C18脂肪酸延伸形成长链脂肪酸和长链脂肪酸通过酰基还原途径和脱羰基;植物角质层蜡质在植物响应干旱、紫外线辐射和抗病虫害等非生物和生物胁迫中发挥重要功能。指出利用新的生物技术对蜡质功能及作用机制进行深入研究,探讨植物的抗逆性,是今后的研究方向。

关键词：植物学角质层蜡质生物胁迫非生物胁迫合成机制

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