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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 378-393页

作者：王子源白宇轩曹罡戴金霞华中农业大学生命科学技术学院武汉430070 华中农业大学农业微生物学国家重点实验室武汉430070 华中农业大学动物医学院武汉430070

外泌体是一类由细胞分泌至胞外的囊泡,生物发生主要涉及细胞质膜的两次内陷、多囊泡体的形成以及外泌体的释放。外泌体具有丰富多样的内含物,包括一些标志性膜蛋白、可溶蛋白、各类RNA分子和DNA片段等。细胞可以通过分泌和接受外泌体来... 详细信息

外泌体是一类由细胞分泌至胞外的囊泡,生物发生主要涉及细胞质膜的两次内陷、多囊泡体的形成以及外泌体的释放。外泌体具有丰富多样的内含物,包括一些标志性膜蛋白、可溶蛋白、各类RNA分子和DNA片段等。细胞可以通过分泌和接受外泌体来实现细胞间的信号交流,外泌体通过膜上携带的配体分子与其他细胞质膜表面的受体相互作用,从而激活细胞的信号转导或与受体细胞质膜发生融合释放内容物进入胞质来发挥调节功能。在中枢神经系统中,神经元及各类神经胶质细胞分泌的神经外泌体可以介导布线式的突触信号传递,但主要还是以容积传递的方式发挥类似神经调质的功能。本文详细阐述了外泌体的生物发生过程及部分重要的功能性成分,就神经外泌体在发生、内容物分选和受控释放三个方面的特性与突触囊泡进行比较,总结了神经外泌体在中枢神经系统中发挥的生理功能及其在神经退行性疾病和抑郁症发生、发展中作用的研究进展,并对外泌体在神经系统疾病早期诊断及靶向治疗方面的应用前景进行了展望。

关键词：外泌体神经元神经胶质细胞容积传递中枢神经系统疾病诊断靶向递送

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虹鳟补体活化调节因子CD46的分子特征及功能

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水生生物学报 2023年第8期47卷 1269-1277页

作者：梁佳欣马自有李文硕王鹏田丁刘安琪张永安张旭杰华中农业大学水产学院农业微生物学国家重点实验室武汉430070

为进一步研究硬骨鱼类中补体活化调节因子的分子特征和功能,研究克隆了虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的CD46基因,对其分子特征进行了系统分析,结果显示:虹鳟CD46基因由10个外显子和9个内含子组成,cDNA序列全长2812 bp,编码317个氨基酸,蛋... 详细信息

为进一步研究硬骨鱼类中补体活化调节因子的分子特征和功能,研究克隆了虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的CD46基因,对其分子特征进行了系统分析,结果显示:虹鳟CD46基因由10个外显子和9个内含子组成,cDNA序列全长2812 bp,编码317个氨基酸,蛋白序列由1个信号肽、4个SCR结构域、1个跨膜区和1个胞内区组成,预测分子量为33.9 kD。基因组共线性分析显示,虹鳟CD46基因位于16号染色体,其基因座在脊椎动物中具有保守的共线性。组织和白细胞亚群表达分析显示,虹鳟CD46基因在各种组织和白细胞亚群中均有表达。为了进一步阐明虹鳟CD46的免疫功能,研究原核表达纯化了标签蛋白GST和融合蛋白GST-CD46。溶血活性实验表明,与GST相比,GST-CD46能够显著抑制虹鳟血清对兔红细胞的溶血活性,且呈现剂量依赖效应,表明虹鳟CD46是补体活化的调节因子。此外,研究用HEK293T细胞过表达了GFP和GFP-CD46。细胞损伤实验显示,与GFP相比,GFP-CD46能够显著抑制虹鳟血清对HEK293T细胞的损伤,进一步表明虹鳟CD46是补体活化的调节因子,能够保护细胞免受补体系统的损伤。总之,研究不仅增加了对虹鳟CD46的分子特征和功能的认知,还为深入研究此分子的免疫功能及其在抗病免疫中的应用提供了理论基础。

关键词： CD46 补体调节因子虹鳟

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生物大分子与重金属互作研究方法与微观机制

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科学通报 2022年第35期67卷 4192-4205页

作者：渠晨晨蔡鹏史凯祥陈雯莉陈今朝高春辉吴一超黄巧云华中农业大学农业微生物学国家重点实验室武汉430070

深入理解生物大分子与重金属相互作用的微观机制对于生态环境污染治理具有重要意义.近年来,随着现代谱学、显微方法以及组学技术的应用,生物大分子与重金属结合强度、配位结构、氧化还原过程及其生物学调控过程取得了重要进展,这些研究... 详细信息

深入理解生物大分子与重金属相互作用的微观机制对于生态环境污染治理具有重要意义.近年来,随着现代谱学、显微方法以及组学技术的应用,生物大分子与重金属结合强度、配位结构、氧化还原过程及其生物学调控过程取得了重要进展,这些研究在分子尺度极大丰富了相关机制的认识.本综述在总结生物大分子与重金属相互作用最新研究方法及其机制的基础上,指出未来亟须发展生物大分子结构与组成表征的方法体系,探究功能性生物大分子参与的重金属吸附与氧化还原过程,揭示复合生物膜系统中微生物功能和重金属形态转化之间的耦合机制,推进重金属与环境组分相互作用的理解从官能团到功能分子尺度的跨越.通过方法集成与创新、机制解析与应用,为水体和土壤重金属污染治理提供有效策略与精准技术.

关键词：生物膜生物大分子重金属污染分子机制氧化还原

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重新认识土壤有机质

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科学通报 2022年第10期67卷 913-923页

作者：渠晨晨任稳燕李秀秀蔡鹏陈雯莉黄巧云华中农业大学农业微生物学国家重点实验室武汉430070

以腐殖质为主要成分的土壤有机质占土壤固相组成的2%~8%,是土壤中养分元素的承载者、微生物活动的驱动者以及矿质转化的调节者,对于土壤功能的发挥起着关键作用.早在19世纪初,德国土壤学者D?bereiner[1]和Sprengel[2]就提出“humic acid... 详细信息

以腐殖质为主要成分的土壤有机质占土壤固相组成的2%~8%,是土壤中养分元素的承载者、微生物活动的驱动者以及矿质转化的调节者,对于土壤功能的发挥起着关键作用.早在19世纪初,德国土壤学者D?bereiner[1]和Sprengel[2]就提出“humic acids”概念.有学者利用碱提取和酸沉淀的方法将土壤有机质分成富里酸、胡敏酸以及高度缩合、惰性的胡敏素等不同组分[3-4].

关键词：土壤固相土壤有机质胡敏素养分元素富里酸微生物活动胡敏酸碱提取

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核盘菌自噬相关基因SsATG5和SsATG8的功能分析

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植物保护学报 2024年第2期51卷 302-313页

作者：刘勇张宇宇付艳苹谢甲涛姜道宏程家森华中农业大学农业微生物学国家重点实验室武汉430070 华中农业大学植物科学技术学院湖北省作物病害监测和安全控制重点实验室武汉430070

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因(autophagy-related gene,ATG)编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理... 详细信息

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因(autophagy-related gene,ATG)编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理对假定ATG进行敲除和回补,并测定不同突变体的生长表型和致病能力。结果表明,从核盘菌基因组中比对到2个ATG,分别命名为SsATG5和SsATG8,两者在核盘菌致病过程中均上调表达。SsATG5和SsATG8敲除突变体在菌丝生长、产草酸和侵染垫形成方面与野生型菌株无明显差异,但SsATG5敲除突变体在离体拟南芥Arabidopsis thaliana叶片上的致病力显著下降了约40%,在活体拟南芥植株上的致病力显著下降了约80%,同时SsATG5回补突变体恢复了正常的致病力。表明SsATG5参与了核盘菌的致病过程,证实自噬在核盘菌致病过程中发挥着重要作用。

关键词：核盘菌 SsATG5 SsATG8 自噬致病力侵染垫

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鳖源柠檬酸杆菌属新种的分离鉴定与多位点序列

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水产学报 2023年第3期47卷 203-214页

作者：刘乃瑜王至诚何宏港王卫民刘静霞罗毅华中农业大学水产学院农业农村部淡水生物繁育重点实验室农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室华中农业大学农业微生物学国家重点实验室

为确定2020年10月湖北一中华鳖发病的病原体及病原特征，实验从该养殖场患病中华鳖个体肝脏中分离获得1株优势菌A3，经理化性状及16S rRNA序列鉴定，表明菌株A3属于柠檬酸杆菌。进一步通过recN序列鉴定，发现A3与布氏柠檬酸杆菌recN碱... 详细信息

为确定2020年10月湖北一中华鳖发病的病原体及病原特征，实验从该养殖场患病中华鳖个体肝脏中分离获得1株优势菌A3，经理化性状及16S rRNA序列鉴定，表明菌株A3属于柠檬酸杆菌。进一步通过recN序列鉴定，发现A3与布氏柠檬酸杆菌recN碱基一致性为95.58%～96.01%，与柠檬酸杆菌属其他种的recN碱基一致性均低于93.72%，表明菌株A3为柠檬酸杆菌属潜在新种。人工回归感染实验证实菌株A3是引起本次中华鳖患病的病原菌。与嗜水气单胞菌相比，A3感染病程偏慢但致死率较高。药敏实验结果显示，菌株A3对美罗培南等10种抗生素敏感，对氟苯尼考等9种抗生素耐药。多位点序列分型(MLST)鉴定显示，菌株A3属于新序列型(ST)。对柠檬酸杆菌多位点序列分型的7个管家基因序列进行级联并构建系统发育树，结果显示，柠檬酸杆菌的进化与菌株的分离源及分离地点没有明显关系；菌株A3与分离自欧洲人源的ST120型菌株Citfre2580亲缘关系最近。本研究对中华鳖的病原进行了分离鉴定，并阐述了一种更可靠的柠檬酸杆菌鉴定方法，旨在引起人们对柠檬酸杆菌致病性的重视，为水产品健康养殖提供一定的参考依据。

关键词：中华鳖柠檬酸杆菌分离鉴定耐药多位点序列分型

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VP35蛋白对Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒增殖的影响

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水产学报 2022年第2期46卷 261-269页

作者：姜霖涂加钢张永安华中农业大学水产学院农业微生物学国家重点实验室

Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV)基因片段S11编码外衣壳蛋白VP35。为深入探究VP35蛋白在病毒增殖中发挥的作用，实验扩增了S11基因并插入载体pCMV-3×flag中，构建pCMV-3×flag-S11真核表达质粒，转染草鱼肾细胞(CIK)后感染Ⅱ型GCRV... 详细信息

Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV)基因片段S11编码外衣壳蛋白VP35。为深入探究VP35蛋白在病毒增殖中发挥的作用，实验扩增了S11基因并插入载体pCMV-3×flag中，构建pCMV-3×flag-S11真核表达质粒，转染草鱼肾细胞(CIK)后感染Ⅱ型GCRV，收集感染后的上清液与细胞。首先利用实时荧光定量PCR中相对定量的方法检测细胞样品中Ⅱ型GCRV-S6基因的mRNA。结果显示，过表达VP35在病毒mRNA水平促进Ⅱ型GCRV的增殖；然后扩增S6基因并插入到载体pET-32a(+)中，构建重组原核表达质粒，纯化Ⅱ型GCRV-VP4蛋白并制备多克隆抗体，用Western blot检测收集的细胞样品中的VP4蛋白，结果表明过表达VP35在病毒蛋白水平促进Ⅱ型GCRV的增殖；最后使用pET-32a-S6质粒作为阳性标准质粒并制作标准曲线，建立Ⅱ型GCRV病毒基因拷贝数的绝对定量检测方法，利用该方法检测细胞上清液中的病毒颗粒，结果表明过表达VP35增加Ⅱ型GCRV病毒拷贝数。本研究从3个维度证明过表达VP35蛋白促进Ⅱ型GCRV增殖，有助于深入解析VP35蛋白功能，也为进一步探究Ⅱ型GCRV的致病机制提供理论基础。

关键词：草鱼 Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒 VP35蛋白 VP4蛋白多克隆抗体增殖

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长角血蜱成蜱的毛细管和生物膜2种人工饲喂技术的建立与初步应用

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中国农业大学学报 2024年第11期29卷 131-140页

作者：陈方维郑亚鑫董子榕王冰洁王健瑜陈倩关兴艾缪娟娟黄彬王佳璐赵俊龙贺兰华中农业大学动物科学技术学院动物医学院/农业微生物学国家重点实验室

为开发硬蜱人工感染技术以便于探索其与病原体之间的共生机制及传播机制，本研究将长角血蜱成蜱分为3组，分别为经毛细管饲喂后叮咬小鼠、小鼠体表叮咬后进行生物膜饲喂和小鼠体表叮咬至饱血3种方式，其中小鼠体表叮咬至饱血为对照组。... 详细信息

为开发硬蜱人工感染技术以便于探索其与病原体之间的共生机制及传播机制，本研究将长角血蜱成蜱分为3组，分别为经毛细管饲喂后叮咬小鼠、小鼠体表叮咬后进行生物膜饲喂和小鼠体表叮咬至饱血3种方式，其中小鼠体表叮咬至饱血为对照组。对饱血蜱体重、孕卵期和产卵量，以及3种饱血方式下蜱的存活率、饱血率和产卵率进行分析，最终建立了针对长角血蜱成蜱的毛细管饲喂和生物膜饲喂技术。同时，通过该技术为长角血蜱饲喂吉氏巴贝斯虫，完成了两种长角血蜱饲喂方式在吉氏巴贝斯虫蜱传性评价的初步应用。结果表明：1）毛细管饲喂后接小鼠体表叮咬的饱血方式在饱血成蜱体重、孕卵期和产卵重量3个指标上与对照组相比差异不显著（P>0.05），但在饱血率上低于小鼠生物膜饲喂和小鼠饲喂两种饱血方式。2）生物膜饲喂在产卵率和产卵重量方面略逊于对照组（P<0.05），但是在成蜱饱血后体重和孕卵期上与对照组相比差异不显著（P>0.05），饲喂成活率也与对照组一致。3）吉氏巴贝斯虫在长角血蜱成蜱吸血初期和后期均能够入侵卵巢并进入子代虫卵内。综上，本研究建立了长角血蜱毛细管和小鼠生物膜2种饲喂方式，并初步应用于吉氏巴贝斯虫的蜱传性研究。2种人工饲喂方式为探索蜱传病原体与媒介蜱的互作关系，开发杀蜱疫苗和药物筛选提供了技术平台。

关键词：长角血蜱人工饲喂蜱传病吉氏巴贝斯虫

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沙门菌脂多糖的结构修饰及其效应的研究进展

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畜牧兽医学报 2023年第4期54卷 1392-1402页

作者：田艳红于江旭焦宇洲高东阳蔡旭旺华中农业大学动物医学院农业微生物学国家重点实验室武汉430070

沙门菌(Salmonella)是一种人畜共患病病原菌,对人类和动物的健康具有重大影响,同时给畜牧业造成了重大经济损失,因此其致病机制的深入研究是目前亟待解决的问题。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)位于沙门菌外膜,是一种重要的毒力因子,... 详细信息

沙门菌(Salmonella)是一种人畜共患病病原菌,对人类和动物的健康具有重大影响,同时给畜牧业造成了重大经济损失,因此其致病机制的深入研究是目前亟待解决的问题。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)位于沙门菌外膜,是一种重要的毒力因子,其结构的修饰会影响沙门菌免疫逃逸能力、抗性和毒力等多种特性。利用这一现象,人为修饰脂多糖后得到的突变体菌株可应用于沙门菌病的防控。此外,经修饰后的低毒性脂多糖因其具有免疫刺激性,因此可应用于疫苗佐剂。基于以上内容,本文将对沙门菌脂多糖的结构修饰及其效应、生物合成与转运、以及脂多糖的应用等方面进行综述,对于此研究进展的掌握有利于沙门菌致病机制的深入研究及沙门菌病的预防与控制。

关键词：沙门菌脂多糖结构修饰及效应生物合成及转运应用

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细菌胞外聚合物:基于土壤生态功能的视角

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土壤学报 2022年第2期59卷 308-323页

作者：张铭蔡鹏吴一超高春辉刘俊黄巧云华中农业大学农业微生物学国家重点实验室/资源与环境学院武汉430070

胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)是微生物分泌到胞外环境的高分子量天然聚合物,其建立了生物膜结构和功能的完整性,是决定生物膜物理化学特性的关键组分。EPS是细菌生命的基础,为化学反应发生、养分捕获和抵抗环境... 详细信息

胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)是微生物分泌到胞外环境的高分子量天然聚合物,其建立了生物膜结构和功能的完整性,是决定生物膜物理化学特性的关键组分。EPS是细菌生命的基础,为化学反应发生、养分捕获和抵抗环境胁迫提供了理想的环境。细菌分泌的EPS可以通过自身特性(如黏着性、吸湿性和络合性能等)实现土壤功能增益,如提高团聚体稳定性、增强保水持水能力,以及固持重金属等。本文梳理了细菌EPS的土壤生态功能,即充当细胞保护层、调节土壤生物响应、缓解土壤非生物胁迫和改善土壤整体功能,并探讨了土壤中细菌EPS未来研究的着眼点,以期呼吁更多学者关注细菌EPS及其在土壤生态系统中的功能。

关键词：土壤生物膜生物响应非生物胁迫土壤团聚体土壤功能土壤健康

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