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鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清对脂多糖诱导的Caco-2细胞单层屏障损伤的保护作用及其机制研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：董奇奇张怡琳游春苹乳业生物技术国家重点实验室上海乳业生物工程技术研究中心光明乳业股份有限公司乳业研究院上海海洋大学食品学院

肠道屏障的功能受损与许多疾病有关。通过饮食干预，特别是益生菌来预防和改善肠道屏障功能受损可能是一个有前途的治疗策略。该研究利用脂多糖诱导Caco-2细胞单层屏障模型损伤，在体外探究鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清液对肠道屏障的... 详细信息

肠道屏障的功能受损与许多疾病有关。通过饮食干预，特别是益生菌来预防和改善肠道屏障功能受损可能是一个有前途的治疗策略。该研究利用脂多糖诱导Caco-2细胞单层屏障模型损伤，在体外探究鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清液对肠道屏障的保护作用。通过CCK-8法检测KF7发酵乳上清液对细胞活力的影响；使用电阻仪和异硫氰酸荧光素-右旋糖苷检测肠上皮屏障结构的完整性和通透性；利用荧光探针以及比色法检测细胞内活性氧和丙二醛（malondialdehyde， MDA）的含量；采用qRT-PCR分析紧密连接蛋白、促炎细胞因子、抗炎细胞因子以及氧化应激标志物和炎症反应相关通路的基因表达情况。结果发现，1%～5%的鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清液对Caco-2细胞活力无损伤，且能够保护Caco-2细胞单层屏障，降低脂多糖诱导的炎症反应（下调TNF-α、IL-1β、IL-6的基因表达，上调IL-10的基因表达）和氧化应激（降低MDA含量），上调细胞间紧密连接蛋白相关基因（Claudin-1和Occludin）的表达，改善细胞单层跨上皮电阻并降低细胞单层的通透性，从而恢复Caco-2细胞单层屏障完整性。在机制方面，鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清液可能通过促进Nrf2/NQO1信号通路拮抗氧化应激，通过抑制TLR/MyD88/NF-κB信号通路及下游MLCK的基因表达来降低炎症反应和肠上皮细胞间通透性。该研究结果可为鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳制品作为一种有前途的保护肠道健康的功能性益生菌膳食补充剂提供一定的理论基础。

关键词：鼠李糖乳酪杆菌KF7 Caco-2细胞跨上皮电阻肠上皮屏障氧化应激炎症反应

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产叶酸菌株的筛选及产量的优化

中国食品学报 2024年第5期24卷 202-213页

作者：季亚栋李先平乔为仓王琦刘璐赵军英张春枝陈历俊大连工业大学生物工程学院辽宁大连116000 北京三元食品股份有限公司国家母婴乳品健康工程技术研究中心北京市乳品工程技术研究中心母乳研究技术创新中心北京100163 桂林理工大学国家母婴乳品健康工程技术研究中心南亚分中心广西桂林541006

本研究分别从母乳、婴儿粪便、乳制品和酸肉中筛选叶酸生产菌株,并通过培养基优化、代谢途径研究等方法提高叶酸的产量。结果表明,在39株产叶酸菌株中得到4株高产菌株,分别为鼠李糖乳杆菌B2-14(39.56 ng/mL)、双歧杆菌D020(32.56 ng/mL... 详细信息

本研究分别从母乳、婴儿粪便、乳制品和酸肉中筛选叶酸生产菌株,并通过培养基优化、代谢途径研究等方法提高叶酸的产量。结果表明,在39株产叶酸菌株中得到4株高产菌株,分别为鼠李糖乳杆菌B2-14(39.56 ng/mL)、双歧杆菌D020(32.56 ng/mL)、罗伊氏乳杆菌B1-28(60.72 ng/mL)、格式乳杆菌F020(61.22 ng/mL)。通过优化培养基条件,叶酸产量可提高50%~70%。在经过条件优化的牛乳培养基中培养,叶酸产量可提高6~10倍。其中,菌株B1-28在牛乳培养基培养后产量达910 ng/mL。分析产叶酸路径的一些指标及相关代谢基因,探究叶酸合成途径指标的变化及其机理,从而研制出有利于人群叶酸摄入的乳制品。

关键词：叶酸菌株筛选牛乳培养基优化罗伊氏乳杆菌

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干旱胁迫的影响及抗旱性研究进展

分子植物育种 2024年

作者：任洪雷朱筱张丰屹张必弦王家军王金生吴俊江王广金邱丽娟中国农业科学院作物科学研究所国家农作物基因资源与遗传改良重大科学工程农业部作物种质资源与生物技术重点开放实验室黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒区植物基因与生物发酵重点实验室黑龙江省农业科学院大豆研究所农业农村部大豆栽培重点实验室黑龙江省大豆栽培重点实验室

在全球气候变暖的背景下，干旱对作物的影响遍布全球，限制了农业生产，严重影响了作物的生长发育和产量。全面了解干旱胁迫在形态、生理、生化、和细胞水平上对植物、作物和大豆的影响，理解植物特别是作物的抗旱机理，以期为作物遗传... 详细信息

在全球气候变暖的背景下，干旱对作物的影响遍布全球，限制了农业生产，严重影响了作物的生长发育和产量。全面了解干旱胁迫在形态、生理、生化、和细胞水平上对植物、作物和大豆的影响，理解植物特别是作物的抗旱机理，以期为作物遗传改良提供理论基础和技术参考。本文着重在干旱胁迫对植物、作物和大豆的影响和机制以及植物、作物和大豆抗旱性研究进展方面进行了全面阐述，并提出了适当的方法来缓解干旱胁迫，对提高作物的抗旱性提出建议。为了解作物抗旱性机理、作物抗旱性遗传改良、定向培育抗旱性作物品种等研究方向提供参考。

关键词：干旱抗逆性生理生化抗旱性研究

水稻泛基因组学的发展与前景：重要工具与应用

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生物技术通报 2024年

作者：贺文闯许强钱前商连光中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心) 崖州湾国家实验室中国水稻研究所

与单个基因组不同，泛基因组一般是指包含一个物种或群体中全部基因组信息的数据集。近十年来，泛基因组学在水稻中已逐步成为研究热点，相关泛基因组成果和工具已在群体遗传学、进化生物学和生物育种实践等多个下游研究领域中获得广泛... 详细信息

与单个基因组不同，泛基因组一般是指包含一个物种或群体中全部基因组信息的数据集。近十年来，泛基因组学在水稻中已逐步成为研究热点，相关泛基因组成果和工具已在群体遗传学、进化生物学和生物育种实践等多个下游研究领域中获得广泛应用。本文聚焦于水稻泛基因组学的发展历程与应用前景，回顾了水稻泛基因组学的内涵发展和研究成果的时间线，总结了现有的水稻泛基因组代表性重要成果工具及其在多个领域中的主要应用，展望了其面临的挑战和发展前景。

关键词：水稻泛基因组图形泛基因组数据库结构变异生物育种

基于转录组测序的玫瑰及其近缘种遗传多样性分析与指纹图谱构建

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 120-134页

作者：毕宁宁侯立娜王天琪阮坤非张静菊刘忠华北京林业大学林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 平阴县玫瑰研究所山东平阴250407

【目的】分析玫瑰及其近缘种之间的遗传多样性并构建指纹图谱,为玫瑰种质资源鉴定与开发利用奠定基础。【方法】在玫瑰的传统品种、杂交繁育品种和国内外引进品种中各选择1种,取其鲜嫩叶片进行转录组测序;基于测序得到的玫瑰转录组数据... 详细信息

【目的】分析玫瑰及其近缘种之间的遗传多样性并构建指纹图谱,为玫瑰种质资源鉴定与开发利用奠定基础。【方法】在玫瑰的传统品种、杂交繁育品种和国内外引进品种中各选择1种,取其鲜嫩叶片进行转录组测序;基于测序得到的玫瑰转录组数据,使用MISA在reads覆盖的基因组数据中查找玫瑰的SSR位点,并根据SSR位点两端的保守序列使用Primer 3.0设计引物。选取10种玫瑰的DNA作为试验材料,筛选设计、合成后的引物。以48份玫瑰及其近缘种的DNA作为试验材料,利用筛选出的峰值较好的引物进行TP-M13-SSR PCR,并对其扩增产物进行毛细管电泳检测,应用GeneMarker 2.2.0(SoftGenetics,USA)读取毛细管电泳数据并用Excel进行整理;使用POPGEN VERSION 1.32计算筛选引物的观测杂合度、期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数、观测等位基因数、有效等位基因数、Shannon信息指数,并用CERVUS version 3.0计算多态性信息含量。利用Powermarker计算玫瑰及其近缘种各种质之间的遗传距离;采用NTSYSpc 2.10e计算每2个种质之间的遗传相似性系数,并绘制UPGMA聚类树状图。最后采用引物与基因型组合的方式构建玫瑰及其近缘种的指纹图谱。【结果】基于玫瑰样品转录组测序数据,使用MISA共检测出48796个SSR位点,分布于139712条Unigene中,碱基重复类型数量最多的为二核苷酸重复和三核苷酸重复,分别为20628和12828个。使用Primer 3.0以SSR位点两端的保守序列为依据初步设计并合成了144对引物;以10个玫瑰品种的DNA作为模板筛选引物,共筛选出峰值较好的28对引物。以48份玫瑰及其近缘种的DNA为试验材料,28对引物在48份试验材料中均能扩增出峰型良好、多态性高的DNA片段;28对引物的观测杂合度、期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数、观测等位基因数、有效等位基因数、Shannon信息指数和多态性信息含量的平均值分别为0.4101,0.7505,0.7011,4.607个,3.5116个,1.3442和0.6526。大多数供试样品间的遗传距离为0.6000~0.8000;聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.571时,48份玫瑰及其近缘种被分为两类。运用核心引物法筛选出的4对核心引物可将48份试验材料全部区分开,并构建了其指纹图谱。【结论】开发并筛选出28对多态性较好的SSR引物,可用于后续玫瑰的遗传多样性分析、遗传图谱构建、遗传稳定性鉴定等方面。

关键词：玫瑰育种种质资源转录组测序 SSR分子标记遗传多样性分析指纹图谱构建

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不同辣椒AT3(酰基转移酶3)基因的克隆表达与生物信息学分析

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植物生理学报 2024年第2期60卷 377-388页

作者：吴媛苏世贤常媚瑕汪淘龙茶韦金江江苏燕蓬桂华何磊袁远国李伟贵州大学农学院贵阳550025 贵州大学辣椒产业技术研究院贵阳550025 贵州省辣椒研究所贵州遵义563000 贵州省园艺研究所贵阳550006 贵州省高等学校设施蔬菜工程研究中心贵阳550025

以‘艳椒465’和‘魔鬼椒’为材料,克隆获得2个辣椒(Capsicum annuum)品种酰基转移酶3(acyltransferase 3,AT3)基因序列,采用生物信息学方法预测AT3的理化性质和分子结构,进行系统进化树的构建,测定花后30 d不同组织中AT3基因的相对表... 详细信息

以‘艳椒465’和‘魔鬼椒’为材料,克隆获得2个辣椒(Capsicum annuum)品种酰基转移酶3(acyltransferase 3,AT3)基因序列,采用生物信息学方法预测AT3的理化性质和分子结构,进行系统进化树的构建,测定花后30 d不同组织中AT3基因的相对表达量和果实中辣椒素含量,探究不同品种AT3基因的序列差异、基因组织表达模式及其在辣椒素合成中的调控作用。结果表明克隆得到‘艳椒465’和‘魔鬼椒’AT3基因的c DNA序列,全长分别为1310和1313 bp,分别编码396和397个氨基酸,均为稳定亲水的非跨膜蛋白,并且无信号肽,是非分泌蛋白,通过转拟南芥原生质体初步定位于细胞质和细胞核中,二级结构主要是无规则卷曲和α-螺旋,磷酸化位点存在一定差异。在辣椒植株果实中的AT3基因表达量显著高于叶片和茎段,并且‘魔鬼椒’果实中的AT3基因表达量高于‘艳椒465’,‘魔鬼椒’果实中的辣椒素和二氢辣椒素含量显著高于‘艳椒465’。不同辣椒品种AT3基因序列高度相似,但其在植株不同器官的表达量及辣椒素类合成积累量有较大差异,为进一步探知辣椒素类合成通路效率差异提供一定参考。

关键词：辣椒 AT3基因克隆生物信息学分析亚细胞定位表达差异

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CRISPR/Cas9优化*** MG1655的L-Arg合成途径及代谢组学分析

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生物学杂志 2024年

作者：林子静陈允亮张蔓李永臻青海大学医学院基础医学研究中心中国医学科学院医药生物技术研究所

以大肠杆菌MG1655为起始菌株(M0),采用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对L-精氨酸合成基因簇进行优化。首先,敲除鸟氨酸脱羧酶基因spe C和spe F以增加精氨酸前体物鸟氨酸的供应,然后整合谷氨酸棒状杆菌来源基因簇arg CJBDF失活精氨酸脱羧酶基... 详细信息

以大肠杆菌MG1655为起始菌株(M0),采用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对L-精氨酸合成基因簇进行优化。首先,敲除鸟氨酸脱羧酶基因spe C和spe F以增加精氨酸前体物鸟氨酸的供应,然后整合谷氨酸棒状杆菌来源基因簇arg CJBDF失活精氨酸脱羧酶基因adi A以期阻断L-精氨酸的降解,同时加强L-精氨酸的外源合成途径,得到重组菌株M1(MG1655Δspe CΔspe FΔadi A::arg CJBDF)。结果显示,重组菌株M1中精氨酸产量达1.35 g/L,与M0菌株相比提高0.88 g/L。利用非靶向代谢组学技术对两个菌株的代谢产物进行比较分析,结果表明,重组菌株M1中精氨酸代谢途径及其相关代谢产物浓度发生相应的变化,影响了精氨酸、赖氨酸等氨基酸类、有机酸类等多种代谢物的合成。研究为后续针对性地调控这些旁路代谢途径,构建高产L-精氨酸工程菌株提供了研究思路和方向。

关键词：大肠杆菌MG1655 L-精氨酸基因编辑优化工程代谢组学

利用光驱动的生物杂合系统实现CO_(2)转化生产化学品

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 294-303页

作者：干雅梅柴甜甜张健高聪宋伟吴静刘立明陈修来江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在... 详细信息

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在光吸收范围相对较窄、光生电子在传输过程中易损耗等问题,限制了太阳能到化学品的转化效率.为了解决上述难题,科研人员模仿自然光合作用中的关键部分,探索构建人工光合系统,相关研究引起了广泛关注.本文通过将碲化镉量子点(CdTe QDs)与大肠杆菌(***)相耦合,构建了一种光驱动无机-生物杂合系统(IBPHS),用于捕获太阳能并驱动CO_(2)转化合成高价值化学品.该系统主要由光催化模块和生物催化模块组成.在光催化模块中,通过生物合成CdTe QDs进行光能捕获,并将其转化为电子.通过敲除***的Cd2+外排蛋白(ZNTA)编码基因,实现了***胞内Cd2+过量积累.通过“时空耦合”方式,并借助共聚焦显微镜、高分辨率透射电镜和X射线能谱分析,确认了CdTe QDs在***胞内的组装合成.利用紫外-可见分光光度计研究了光催化模块对光子的吸收能力.结果表明,光催化模块的吸收峰位于400-420 nm.利用瞬时光电流,评估了光催化模块的光生电子能力.实验发现,该模块可以产生0.07μA光电流,表明完成了光催化模块的构建.在生物催化模块中,将光催化模块产生的电子用于还原NAD+再生NADH.采用NADH生物传感器,分析了***胞内NADH含量,结果表明,在蓝光照射下***胞内NADH含量比黑暗条件下提高了5.1倍.在此基础上,通过表达NADH依赖型乳酸脱氢酶(LDH)将丙酮酸还原为乳酸,在蓝光光照下乳酸积累量达到了0.44 g/L,而黑暗条件下无乳酸积累,从而验证了生物催化模块的有效性.基于光催化模块和生物催化模块,进一步组装构建了IBPSH,用于驱动CO_(2)还原合成甲酸和丙酮酸.在蓝光照射下,IBPHS能够合成0.65 g/L甲酸和0.18 g/L丙酮酸,其CO_(2)利用速率分别达到51.98 mg/gDCW/h和21.92 mg/gDCW/h,超过了光合细菌.综上所述,本文利用光催化模块与生物催化模块相耦合的方式,组装构建了一种新型的人工光合系统,实现了光驱动CO_(2)还原合成高附加值化学品,为理性设计材料-生物杂合系统提供了借鉴,同时也为挖掘绿色生物制造潜力、开发太阳能化学制造平台提供参考.

关键词：人工光合系统 CO_(2)利用光能转换 CdTe生物合成 NADH再生

非洲猪瘟病毒CP312R蛋白的真核表达及单克隆抗体制备

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中国兽医学报 2024年第3期44卷 445-449,457页

作者：颜世君赵少若郝丽影白露露王同燕邓均华田克恭国家兽用药品工程技术研究中心河南洛阳471000 普莱柯生物工程股份有限公司河南洛阳471000 洛阳普泰生物技术有限公司河南洛阳471000

为制备非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)CP312R蛋白的单克隆抗体,以真核表达ASFV的CP312R蛋白为免疫原免疫BALB/c小鼠制备单克隆抗体,并通过间接免疫荧光法(IFA)对获得的单克隆抗体进行反应性鉴定。结果利用杆状病毒表达系... 详细信息

为制备非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)CP312R蛋白的单克隆抗体,以真核表达ASFV的CP312R蛋白为免疫原免疫BALB/c小鼠制备单克隆抗体,并通过间接免疫荧光法(IFA)对获得的单克隆抗体进行反应性鉴定。结果利用杆状病毒表达系统(baculovirus expression system,BES)构建获得重组转移载体pOET3-CP312R,与杆状病毒基因组flashBAC^(TM)ULTRA共转染Sf9昆虫细胞获得重组杆状病毒AcMNPV-CP312R,且该病毒以胞内可溶形式表达出重组ASFV CP312R蛋白质。通过蛋白质印迹法鉴定显示重组CP312R蛋白可以与ASFV阳性血清发生特异性反应。此外,筛选获得2株针对重组CP312R蛋白的单克隆抗体(McAb),间接ELISA方法鉴定抗体滴度不低于1∶1024000。IFA试验检测表明,单克隆抗体与非洲猪瘟抗原发生特异性反应。本研究为非洲猪瘟亚单位疫苗研发及血清学检测方法的建立提供物质储备。

关键词：非洲猪瘟 CP312R蛋白重组杆状病毒单克隆抗体间接ELISA

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