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单分子荧光原位杂交(smFISH)技术及应用

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生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1239-1255页

作者：芮涵孙正龙关淼昆明理工大学省部共建非人灵长类生物医学国家重点实验室昆明650500 深圳湾实验室生物影像实验室深圳518107 昆明理工大学生命科学与技术学院昆明650500

单分子荧光原位杂交(single-molecule fluorescence in situ hybridization,smFISH)技术是一种通过用偶联荧光基团的寡核苷酸探针,对固定细胞或组织中单个mRNA分子进行成像的方法。smFISH可对RNA进行定位、定量,以此对目标转录本进行实... 详细信息

单分子荧光原位杂交(single-molecule fluorescence in situ hybridization,smFISH)技术是一种通过用偶联荧光基团的寡核苷酸探针,对固定细胞或组织中单个mRNA分子进行成像的方法。smFISH可对RNA进行定位、定量,以此对目标转录本进行实时研究。sm FISH适用于细胞、组织切片等多种类型生物样本。近年来,多种基于基础smFISH的改进技术被发明,进一步促进了该技术的实际应用。smFISH良好的RNA单分子可视化能力,使得其在发育生物学、神经生物学及肿瘤生物学等基础生物学科中得到了广泛的应用。本文综述了smFISH技术基本原理、smFISH技术的局限性、smFISH衍生技术方法、smFISH在不同生物学科中的应用进展,并对smFISH技术的发展前景做出展望。

关键词：单分子荧光原位杂交寡核苷酸探针 RNA 成像

基于pyrF的乳酸乳球菌食品级表达载体的构建

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食品工业科技 2024年第9期45卷 124-130页

作者：王帅邓木兰梁志成周泓宇何少媚张智穆云萍李芳红赵子建广东工业大学生物医药研究院广东广州510006 华南理工大学医学院广东广州510006 深圳大学生命与海洋科学学院广东深圳518060

基于pyrF筛选标记和来源于乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,***)的基因组DNA为表达元件,构建***食品级表达载体,用于食品和药用多肽的表达和生产。首先,利用NZ3900 pyrF基因列构建同源重组突变盒,构建NZ3900 ΔpyrF突变株;然后,分别以来... 详细信息

基于pyrF筛选标记和来源于乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,***)的基因组DNA为表达元件,构建***食品级表达载体,用于食品和药用多肽的表达和生产。首先,利用NZ3900 pyrF基因列构建同源重组突变盒,构建NZ3900 ΔpyrF突变株;然后,分别以来源于***的repA和repC基因为复制元件、pyrF基因为筛选标记、P_(32)和P_(8)为启动子、以及Tusp_(45)和TpepN为终止子,构建食品级表达质粒pLD;最后以绿色荧光蛋白ZsGreen为报告基因,验证ZsGreen在NZ3900 ΔpyrF突变株的表达及pLD-ZsG的遗传稳定性。实验结果表明,原养型ZsGreen阳性转化子可在普通Elliker培养基中正常生长,在荧光显微镜下观察到明显的绿色荧光信号;此外,PCR和Western blotting也证实ZsGreen能在NZ3900中表达且能稳定传代至30代,说明pLD食品级表达载体构建成功且使得外源蛋白在***中稳定表达。综上所述,基于pyrF营养缺陷型标记构建的***食品级表达载体的方法切实可行,可为推动***在食品和药用多肽生产中的应用提供研究基础。

关键词： pyrF 乳酸乳球菌食品级表达载体筛选标记绿色荧光蛋白

三七连作土壤细菌、真菌和原生生物群落的差异及驱动因素分析

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微生物学通报 2024年

作者：刘志丹刘雨艳陈金苗魏云林字富庭谭勇昆明理工大学理学院昆明理工大学生命科学与技术学院

【背景】连作障碍是一种存在于农业生产中的常见现象，连作促使植株根际土壤中的养分比例失衡及微生物群落结构失衡，导致植株遭受病虫害等侵袭。【目的】本文旨在揭示三七连作以及根腐病发生过程中根际土壤中多元生物群落差异变化规律... 详细信息

【背景】连作障碍是一种存在于农业生产中的常见现象，连作促使植株根际土壤中的养分比例失衡及微生物群落结构失衡，导致植株遭受病虫害等侵袭。【目的】本文旨在揭示三七连作以及根腐病发生过程中根际土壤中多元生物群落差异变化规律及驱动因素。【方法】对三七不同生长年限的健康与患病三七根际土壤细菌、真菌、原生生物群落差异和与土壤因子的相互关系进行研究。【结果】种植三七土样pH值均小于7.0，土样中重金属镉(Cd)、砷(As)含量超标，镉在3年生样品中表现出显著富集的特征。α多样性结果显示，2年生三七患病显著降低了细菌、真菌群落的多样性，而1年和3年生三七患病显著降低了原生生物群落的多样性。主坐标分析(principal co-ordinates analysis， PCoA)表明三七连作中细菌、真菌和原生生物群落的β多样性均表现出显著性的差异，其中真菌群落在患病前后的差异性最为明显。原生生物群落功能分类分析表明，相对于寄生虫和光养者，消费者在土壤样本中的类群最多。方差分析表明3年生三七患病土壤样品中消费者的丰度显著降低。针对真菌病原菌与细菌和原生生物群落的共现网络分析显示，真菌病原菌与原生生物类群间有更多的种间联系，其中占主导的原生生物类群是消费者。相关分析表明速效钾(available potassium， AK)对细菌和真菌的影响最大，镉对细菌、真菌和原生生物群落的影响均大于砷。【结论】研究表明，土壤根际多元生物群落差异和土壤理化性质相互作用导致了三七连作根腐病的发生。

关键词：三七根际土壤微生物重金属原生生物土壤理化性质

合成生物学策略发现新型核糖体肽Xenopeptide

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科学通报 2024年第10期69卷 1361-1372页

作者：莫天录曾丹丹马溯泽贾一飞韩沅均丁伟张琪上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 复旦大学化学系上海200433 上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室上海200240

S-腺苷甲硫氨酸自由基(rSAM)酶家族是目前已知的最大酶超家族之一,由22000多个成员组成.这些酶在大自然中广泛存在,被认为是地球上最早的生物催化剂之一.随着大量的微生物基因组信息被解析,分析显示,微生物中大量核糖体肽类天然产物的... 详细信息

S-腺苷甲硫氨酸自由基(rSAM)酶家族是目前已知的最大酶超家族之一,由22000多个成员组成.这些酶在大自然中广泛存在,被认为是地球上最早的生物催化剂之一.随着大量的微生物基因组信息被解析,分析显示,微生物中大量核糖体肽类天然产物的生物合成基因簇中含有rSAM酶;其中Xenorhabdus、Yersinia和Erwinia三个属的基因组中均含有一个高度保守的rSAM酶负责其相邻核糖体肽的前体修饰,此类前体肽和rSAM酶构成的XYE系统所合成的化合物鲜有报道.本研究合成一个来源于Xenorhabdus ***12.1的XYE系统的前体肽和rSAM修饰酶基因,在大肠杆菌中进行共表达,得到新型核糖体肽Xenopeptide,通过结构解析发现,rSAM酶XenB负责分子内2个碳碳键的形成.本研究为微生物中此类化合物的深度挖掘和合成生物学改造提供了理论支撑.

关键词： S-腺苷甲硫氨酸自由基酶核糖体肽翻译后修饰合成生物学

茶成分对肠道菌群的调控作用及其健康效应的研究进展

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天然产物研究与开发 2024年第2期36卷 357-367页

作者：储思远钱利生陈海敏浙江理工大学生命科学与医药学院浙江省植物次生代谢调控重点实验室杭州310018 浙江理工大学绍兴生物医药研究院绍兴312369 浙江大学农业与生物技术学院杭州310058

茶是世界上最受欢迎的健康饮料之一,富含茶多酚、茶多糖、茶色素和茶皂素等多种生物活性成分,对人体健康具有重要影响。肠道是一个复杂而稳定的生态系统,肠道微生态与人体健康密切相关。肠道菌群是茶成分发挥生理调节作用和健康效应的... 详细信息

茶是世界上最受欢迎的健康饮料之一,富含茶多酚、茶多糖、茶色素和茶皂素等多种生物活性成分,对人体健康具有重要影响。肠道是一个复杂而稳定的生态系统,肠道微生态与人体健康密切相关。肠道菌群是茶成分发挥生理调节作用和健康效应的主要作用靶点,本文对近年来几种重要茶成分对肠道菌群的调节作用及其对机体健康的影响相关研究进展进行了综述。茶成分主要通过靶向肠道菌群调节糖代谢和脂代谢,减轻炎症和肠道损伤,缓解情绪和记忆障碍以及调节昼夜节律,发挥其健康效应。阐明茶成分调控肠道菌群的内在作用机制将为更好地利用茶产品来改善肠道微生态,促进人体健康提供科学依据。

关键词：茶多酚茶色素茶多糖茶籽皂素肠道菌群健康效应

基于环介导等温扩增技术的空间微生物安全水平评价方法

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分析试验室 2024年第2期43卷 294-300页

作者：张倍铭李安一李晓丹孙威叶建设马俊吕雪飞北京跟踪与通信技术研究所北京100094 北京理工大学生命学院北京100081 北京机械设备研究所北京100854

以金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、青霉、黑曲霉4种典型空间微生物风险菌为试验对象,在筛选得到靶标微生物的特异性环介导等温扩增(LAMP)引物的基础上,成功建立基于LAMP的靶标微生物定量检测技术,检出限为200 copies/μL。该方法表现出... 详细信息

以金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、青霉、黑曲霉4种典型空间微生物风险菌为试验对象,在筛选得到靶标微生物的特异性环介导等温扩增(LAMP)引物的基础上,成功建立基于LAMP的靶标微生物定量检测技术,检出限为200 copies/μL。该方法表现出良好的检测灵敏度、检测特异性和检测精密度,为空间微生物安全水平评价提供了一种切实可行的方法,为保障航天员健康和人机系统的安全性提供了重要的技术手段。

关键词：空间微生物环介导等温扩增核酸检测金黄色葡萄球菌肺炎克雷伯菌青霉黑曲霉

微生物促进膀胱尿路上皮细胞癌发生和发展分子机制的研究进展

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微生物学报 2024年第7期64卷 2209-2223页

作者：刘振张宁南杨敏柳陈坚李晓然昆明理工大学生命科学与技术学院云南昆明650500 云南省第一人民医院泌尿外科云南昆明650032 昆明理工大学附属医院泌尿外科云南昆明650032

膀胱尿路上皮细胞癌(urothelial carcinoma of bladder,UCB)是泌尿系统常见的恶性肿瘤,是膀胱癌(bladder cancer,BC)最常见的病理类型。UCB具有高发病率、高死亡率和易复发等特点,对人类健康构成巨大威胁。引发UCB的原因可能与吸烟和接... 详细信息

膀胱尿路上皮细胞癌(urothelial carcinoma of bladder,UCB)是泌尿系统常见的恶性肿瘤,是膀胱癌(bladder cancer,BC)最常见的病理类型。UCB具有高发病率、高死亡率和易复发等特点,对人类健康构成巨大威胁。引发UCB的原因可能与吸烟和接触有毒化学物质有关,但是随着研究的不断深入,人们发现膀胱内存在独特的微生物群,它与UCB的发生和发展密切相关。本文着重综述微生物通过尿路感染(urinary tract infection,UTI)、影响上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)以及上调细胞程序性死亡-配体1(programmed cell death 1ligand 1,PD-L1)的表达来参与UCB的发生和发展,同时也对健康人群与UCB患者微生物群特征以及UCB的预防和治疗等方面作了相应阐述。通过综述微生物与UCB之间的关系,为进一步明确微生物对UCB的促进作用以及研发治疗UCB的药物提供新思路。

关键词：微生物膀胱尿路上皮细胞癌分子机制膀胱癌

负载姜黄素的工程化细胞膜纳米颗粒的制备及其用于小鼠乳腺癌治疗的研究

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中国病理生理杂志 2024年第7期40卷 1173-1181页

作者：廖谊芳饶浪张云娇华南理工大学医学院广东广州510006 深圳湾实验室医药健康技术与工程研究所广东深圳518132

目的:制备负载姜黄素(Cur)的工程化细胞膜仿生纳米颗粒(PD1-Cur@PLGA NPs),探讨其对小鼠乳腺癌的治疗效果及潜在的肿瘤免疫调控作用。方法:构建过表达程序性死亡受体1(PD1)的工程化小鼠乳腺癌4T1-PD1细胞,并通过流式细胞术分析PD1表达... 详细信息

目的:制备负载姜黄素(Cur)的工程化细胞膜仿生纳米颗粒(PD1-Cur@PLGA NPs),探讨其对小鼠乳腺癌的治疗效果及潜在的肿瘤免疫调控作用。方法:构建过表达程序性死亡受体1(PD1)的工程化小鼠乳腺癌4T1-PD1细胞,并通过流式细胞术分析PD1表达率。提取4T1-PD1细胞膜,通过冰浴超声将其涂覆在负载Cur的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米颗粒(Cur@PLGA NPs)表面以制备PD1-Cur@PLGA NPs;紫外可见分光光度计检测各纳米制剂的Cur负载;动态光散射和透射电镜分析各纳米制剂的粒径和形貌。将4T1细胞分为阴性对照(PLGA NPs和PD1-NVs)组、实验组(PD1-Cur@PLGA NPs组)、平行对照(Cur@PLGA NPs)组及阳性对照(Cur)组;CCK-8法检测各组细胞活力;流式细胞术分析各组细胞凋亡水平。将4T1细胞移植瘤小鼠随机分为PBS组、PD1-NVs组及PD1-Cur@PLGA NPs组,进行体内治疗实验;治疗结束后,组织染色观察主要器官的病理变化,检测肿瘤增殖(Ki67)、凋亡(TUNEL)、CD4和CD8+T细胞的浸润和活性指标。结果:(1)4T1-PD1细胞系PD1表达率高达78%;(2)PD1-Cur@PLGA NPs呈类细胞壳核结构且粒径为100~200 nm;(3)PD1-Cur@PLGA NPs提高了Cur的生物相容性,且能有效诱导4T1细胞凋亡;(4)与对照组相比,PD1-Cur@PLGA NPs显著抑制了4T1乳腺癌的进展(P生物相容性,并对小鼠乳腺癌细胞具有杀伤作用。该组合制剂在体内展现出良好的治疗效果、安全性和潜在的抗肿瘤免疫调控作用。

关键词：细胞膜生物材料药物递送姜黄素乳腺癌

基于智能手机的可视化生物传感器在即时检测中的研究进展

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分析化学 2024年第2期52卷 145-156页

作者：向宪昕孙华悦柴会宁喻琨曲丽君张光耀张学记青岛大学纺织服装学院智能可穿戴技术研究中心省部共建生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室青岛理工大学环境与市政工程学院深圳大学生物医学工程学院

人体生理指标是衡量健康与否的重要标准。传统的检测方法通常要求单独的实验室、复杂的操作流程且耗费较长的检测时间，难以满足快速诊断和居家健康监测的需求，因此亟需开发便携、快速和精准的现场检测技术。即时检测（Point-of-care t... 详细信息

人体生理指标是衡量健康与否的重要标准。传统的检测方法通常要求单独的实验室、复杂的操作流程且耗费较长的检测时间，难以满足快速诊断和居家健康监测的需求，因此亟需开发便携、快速和精准的现场检测技术。即时检测（Point-of-care testing, POCT）区别于传统实验室检测的主要特征是不需要实验室繁杂的分析过程即可实现生物分子的快速原位检测。智能手机作为日常生活广泛使用的通讯工具，具有独立的操作系统，内置存储功能，还配备高清摄像头，在POCT可视化检测方面有巨大的应用潜力。将各种生物传感技术与智能手机相结合已经发展成为POCT领域的一个新方向。本文对近年来基于智能手机的可视化生物传感器在POCT中的研究进展进行了评述，包括比色传感器、荧光传感器、化学发光传感器和电化学发光传感器等，总结了目前基于智能手机可视化生物传感器在POCT应用中面临的问题，并对其未来发展前景进行了展望。

关键词：智能手机可视化生物传感器即时检测评述