检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学:生命科学 2025年

作者：张峰峰唐垚贾煜周宇武汉大学生命科学学院高致病性病毒与生物安全国家重点实验室武汉大学泰康生命医学中心

RNA病毒是一类以核糖核酸(RNA)为基因组遗传物质的病毒,包括一些重要的人类和动物病原体,如流感病毒、新冠病毒、埃博拉病毒等强致病性病毒.RNA病毒的感染会影响宿主细胞的RNA加工调控,如可变剪接、多聚腺苷酸化、RNA修饰、RNA降解等.... 详细信息

RNA病毒是一类以核糖核酸(RNA)为基因组遗传物质的病毒,包括一些重要的人类和动物病原体,如流感病毒、新冠病毒、埃博拉病毒等强致病性病毒.RNA病毒的感染会影响宿主细胞的RNA加工调控,如可变剪接、多聚腺苷酸化、RNA修饰、RNA降解等.这些改变反过来也会影响病毒自身RNA的复制和翻译及其免疫逃逸和致病性等.在病毒入侵的细胞内,病毒RNA利用宿主分子机器产生病毒自身编码的蛋白质,这些病毒RNA和蛋白大分子之间,同时与宿主蛋白和RNA之间形成复杂的相互作用网络,进而调控病毒的复制和宿主的响应.本文系统介绍了RNA病毒的种类和特征、其中的代表性病毒及其危害;总结了近年来RNA病毒在感染细胞后的分子事件和机制,包括RNA病毒与宿主RNA的加工调控、病毒RNA-蛋白质等大分子互作等;最后介绍了基于RNA治疗方法(mRNA疫苗和ASO药物)在防治RNA病毒方面的新进展和挑战.

关键词： RNA病毒 RNA加工 RNA-蛋白质互作 mRNA疫苗

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融合大肠杆菌素DNA结合域的Taq DNA聚合酶的性质表征

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生物工程学报 2024年第3期40卷 812-820页

作者：王亚平平啸寅赵艺刘阳吴林马立新湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室湖北武汉430062

Taq DNA聚合酶发现自水生热栖菌(Thermus aquaticus),是一种同时具有逆转录酶活性以及DNA聚合酶活性的工具酶。Colicin E(简称CE)蛋白质是一类以维生素受体BtuB为跨膜受体的大肠杆菌素,其中CE2、CE7、CE8和CE9是非特异性的DNase型大肠... 详细信息

Taq DNA聚合酶发现自水生热栖菌(Thermus aquaticus),是一种同时具有逆转录酶活性以及DNA聚合酶活性的工具酶。Colicin E(简称CE)蛋白质是一类以维生素受体BtuB为跨膜受体的大肠杆菌素,其中CE2、CE7、CE8和CE9是非特异性的DNase型大肠杆菌素。Taq DNA聚合酶由5′→3′核酸外切酶结构域、3′→5′核酸外切酶结构域以及聚合酶结构域组成。缺失5′→3′核酸外切酶结构域的Taq DNA聚合酶(ΔTaq)具有更高的产量,但是其进行性很低,无法扩增长片段。为了提高ΔTaq的进行性,本研究融合dCE和ΔTaq,发现dCE-ΔTaq的进行性相比于Taq DNA聚合酶和dCE-Taq显著提升,并且其逆转录酶活性也比ΔTaq更高。dCE8-ΔTaq的提升最明显,不仅能够1 min内扩增8 kb的DNA片段,并且产量高于其他突变体。综上所述,本研究通过将ΔTaq DNA聚合酶和dCE进行融合,提升了Taq DNA聚合酶的PCR效率和逆转录活性,为改造Taq DNA聚合酶提供了新的方法,有望开发出性质更好的Taq DNA聚合酶。

关键词： Taq DNA聚合酶 CE PCR效率逆转录活性

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碳水化合物结合域对木聚糖酶酶学性质的影响

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生物技术通报 2024年第5期40卷 269-279页

作者：蒋文萍冉秋萍刘家书张慧敏张迪江正兵李华南湖北大学省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室武汉430062 湖北大学生命科学学院武汉430062

【目的】旨在探究不同来源碳水化合物结合域(CBM)对山毛榉木聚糖的结合能力,并将具有较高结合能力的外源CBM融合到链霉菌L10904木聚糖酶(XYN)的C端和N端,以探究外源CBM对木聚糖酶酶学性质的影响。【方法】通过底物吸附方法,利用考马斯亮... 详细信息

【目的】旨在探究不同来源碳水化合物结合域(CBM)对山毛榉木聚糖的结合能力,并将具有较高结合能力的外源CBM融合到链霉菌L10904木聚糖酶(XYN)的C端和N端,以探究外源CBM对木聚糖酶酶学性质的影响。【方法】通过底物吸附方法,利用考马斯亮蓝G250法检测溶液中CBM在吸附前后的浓度,计算CBM的底物结合率,筛选到了结合木聚糖能力较好的CBM1和CBM4。为了探究对底物结合能力高的CBM融合位置对木聚糖酶酶学性质的影响,将CBM1和CBM4通过柔性连接肽分别与XYN的C端和N端融合,并在大肠杆菌中表达获得4种重组酶,分别命名为CBM1-XYN、XYN-CBM1、CBM4-XYN和XYN-CBM4。【结果】CBM1和CBM4与木聚糖结合率分别为89%和95%。在60℃,pH 7.0反应条件下,XYN、CBM1-XYN、XYN-CBM1、CBM4-XYN和XYN-CBM4的比活力分别是32 274.81、49 342.21、602.48、230.42和2 362.24 U/mg,CBM1-XYN比活力较XYN比活力提高了1.5倍。酶学性质分析表明,CBM1使XYN温度稳定性和pH稳定性得到了提高,将XYN和CBM1-XYN分别在60℃孵育1 h,CBM1-XYN残余酶活力和XYN残余酶活力分别为81%和28%;在pH 3-11范围内,CBM1-XYN在4℃孵育12 h后能够保持90%以上的酶活力。【结论】在大肠杆菌中成功异源表达了链霉菌来源的木聚糖酶,筛选到了对底物结合率高的两种CBM1和CBM4,并通过蛋白质融合技术成功将CBM融合到XYN上,获得酶学性质得到改良的CBM1-XYN,能够提高木聚糖酶的温度稳定性、pH耐受性及比酶活。

关键词：碳水化合物结合域木聚糖酶融合蛋白可溶性表达比活力温度稳定性 pH稳定性

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水稻OsCNGC10基因抗倒伏性以及抗旱性功能研究

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作物学报 2024年第5期50卷 1351-1360页

作者：朱忠林文月周棋巫燕飞杜雪竹盛锋湖北大学生命科学学院/省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室湖北武汉430062 湖北洪山实验室湖北武汉430062

环核苷酸门控离子通道是一种配体门控的阳离子通道,存在于动物和植物体内,是真核生物信号级联反应的重要组成部分。本研究利用水稻环核苷酸门控离子通道(cyclic nucleotide-gated channel,OsCNGC10)基因,构建了超表达载体pU1301-CNGC10-... 详细信息

环核苷酸门控离子通道是一种配体门控的阳离子通道,存在于动物和植物体内,是真核生物信号级联反应的重要组成部分。本研究利用水稻环核苷酸门控离子通道(cyclic nucleotide-gated channel,OsCNGC10)基因,构建了超表达载体pU1301-CNGC10-Flag和双靶点敲除载体pRGEB32-CRISPR/cas9-cngc10,通过农杆菌介导的遗传转化法获得敲除和过表达材料,并从T2代中分离到纯合植株oscngc10-2及OE-CNGC10-6。转基因植株茎秆特性以及抗倒伏性分析表明,突变体oscngc10-2茎秆强度和抗倒伏性增强;茎秆细胞壁组织切片以及组织成分分析则表明突变体oscngc10-2植株抗倒伏性增强是由于茎秆细胞壁茎壁厚度、薄壁组织细胞丰度以及木质素含量增加所致;过表达OsCNGC10降低了茎秆壁厚、茎秆木质素含量以及茎秆细胞壁细胞丰度,敲除OsCNGC10增加了茎秆木质素含量且增加了茎秆细胞壁薄壁细胞丰度,初步证明OsCNGC10与水稻茎秆细胞壁成分合成相关,负调控水稻抗倒伏性;T2代田间试验结果表明,与野生型相比,突变体oscngc10-2植株的株高、有效穗、穗长、穗粒数、结实率、千粒重和单株产量等农艺性状显著提升;苗期干旱胁迫实验结果表明,在干旱胁迫下,OsCNGC10基因缺陷型植株体内丙二醛(MDA)含量积累速度加快,且无法形成足够的游离脯氨酸,而过表达OsCNGC10植株在遭受干旱胁迫时,体内游离脯氨酸(Pro)含量大量升高,且MDA积累速度相对变慢,初步说明OsCNGC10正向调控水稻苗期抗旱性。本研究结果表明水稻OsCNGC10可能在水稻抗倒伏及抗旱方面有潜在功能,为培育抗倒伏且高产的水稻新品种提供了理论基础和新的种质资源。

关键词：水稻 OsCNGC10 抗倒伏抗旱细胞壁

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广西稻瘟菌无毒基因AVR-Pita变异分析

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植物病理学报 2025年

作者：张小雨刘莉杨红邱结华湖北大学生命科学学院/省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室中国农业科学院中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室

田间稻瘟病菌菌群具有复杂的遗传结构，特别是其无毒基因变异快，是造成抗病水稻品种在种植数年后抗病性减弱的主要原因。因此，监测稻瘟菌无毒基因变异情况对于水稻抗病品种的合理布局具有重要的指导意义。本研究利用聚合酶链式反应（P... 详细信息

田间稻瘟病菌菌群具有复杂的遗传结构，特别是其无毒基因变异快，是造成抗病水稻品种在种植数年后抗病性减弱的主要原因。因此，监测稻瘟菌无毒基因变异情况对于水稻抗病品种的合理布局具有重要的指导意义。本研究利用聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction,PCR）、Sanger测序（Sanger sequencing）等技术分析了来自广西壮族自治区不同水稻种植区的84株稻瘟菌中无毒基因AVR-Pita的分布和变异情况。结果表明，在这84株稻瘟菌中，有66株能够扩增得到AVR-Pita基因区段。将所得AVR-Pita基因序列与NCBI中公布的AVR-Pita序列进行对比，发现这66个菌株含有6种AVR-Pita变异类型（AVR-Pita H1～H6）。进一步将这6种AVR-Pita变异类型的稻瘟菌菌株进行活体水稻喷雾接种、离体叶片划伤接种，以检测其致病性，结果显示这6种变异类型的菌株均能侵染携带Pi-ta基因的丽江新团黑谷（Pi-ta-LTH），表明这6种变异型不能被抗病基因Pi-ta识别。本研究揭示了广西壮族自治区稻瘟菌中AVR-Pita基因的变异情况，以及定期对该无毒基因变异情况进行监测的重要性。这一发现不仅为广西壮族自治区合理布局含抗病基因Pi-ta的水稻品种提供了科学依据，也为制定有效的稻瘟病防控策略奠定了基础。

关键词：稻瘟病菌 AVR-Pita 无毒基因变异监测

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微生物硫代谢与抗逆性

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生物技术通报 2023年第11期39卷 150-167页

作者：晏雄鹰王振王霞杨世辉湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室武汉430062

硫代谢是微生物重要的生命代谢活动。微生物对外源硫酸盐的转运、同化、代谢调控以及重要含硫化合物的生物合成,不但与微生物生长代谢相关,而且影响微生物在胁迫环境下的抗逆性和鲁棒性。目前,大部分研究都聚焦在微生物硫酸盐同化过程和... 详细信息

硫代谢是微生物重要的生命代谢活动。微生物对外源硫酸盐的转运、同化、代谢调控以及重要含硫化合物的生物合成,不但与微生物生长代谢相关,而且影响微生物在胁迫环境下的抗逆性和鲁棒性。目前,大部分研究都聚焦在微生物硫酸盐同化过程和H_2S产生,对于微生物硫代谢与抗逆性相关的研究较少。本文总结了近年来微生物硫代谢过程中的硫酸盐转运、同化路径以及调控方式;并结合微生物在不同胁迫条件下的氧化应激反应,探讨了含硫化合物如硫化氢、谷胱甘肽和半胱氨酸等提高微生物抗逆性的机制。硫代谢与微生物抗逆性相关机制的解析不仅为理解微生物硫代谢与抗逆性提供理论基础,也为设计与构建抗逆性强的高产稳产工业菌株提供分子靶点。

关键词：硫代谢氧化还原反应胁迫耐受性硫同化 H_(2)S

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微生物法合成γ-氨基丁酸的研究进展

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华中农业大学学报 2024年第4期43卷 94-101页

作者：王世依赵毅雯贾田丽陈守文湖北大学生命科学学院/省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室武汉430062

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一种四碳非蛋白质氨基酸,在食品、农业、医药、化工等领域具有广阔的应用前景。微生物法生产GABA因其温和、可持续发展等优势越来越受到人们的关注。因此,为了得到环保、便捷且效率更高的GABA... 详细信息

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一种四碳非蛋白质氨基酸,在食品、农业、医药、化工等领域具有广阔的应用前景。微生物法生产GABA因其温和、可持续发展等优势越来越受到人们的关注。因此,为了得到环保、便捷且效率更高的GABA生产方式,以满足食品、制药和畜牧领域对添加剂的严格要求,本文系统介绍了GABA的生产方法、生物体中的合成途径及微生物法生产GABA的研究进展,总结了目前全细胞催化法和微生物从头合成GABA的生产水平。研究者们致力于筛选和优化具有高催化效率和稳定性的酶并通过对微生物的代谢途径进行精细调控,以提高GABA的合成效率,未来的研究需要进一步优化酶和菌株的性能,降低生产成本,并探索更大规模的工业化生产途径。

关键词： γ-氨基丁酸合成途径微生物法合成谷氨酸脱羧酶

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细胞色素P450酶在香精香料绿色生物合成中的应用

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生物技术通报 2023年第4期39卷 24-37页

作者：郁慧丽李爱涛湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室武汉430062

细胞色素P450酶是一类含亚铁血红素的蛋白超家族,来源广泛,几乎存在于所有的生命形式中。P450酶被誉为“黄金催化剂”,主要参与生物体内源物质合成、异源物质代谢及天然产物的生物合成,具有底物谱广、催化反应类型多样、催化立体专一性... 详细信息

细胞色素P450酶是一类含亚铁血红素的蛋白超家族,来源广泛,几乎存在于所有的生命形式中。P450酶被誉为“黄金催化剂”,主要参与生物体内源物质合成、异源物质代谢及天然产物的生物合成,具有底物谱广、催化反应类型多样、催化立体专一性强等优点,使得它们在药物/毒物代谢、工程化生物合成等方面受到越来越多的关注。其中,P450酶可以实现常温、常压、中性条件下特定惰性C-H键选择性羟化,在高附加值精细化学品的生物合成中具有重要应用价值。本文介绍了P450选择性羟化的催化机制及几种常见的P450电子传递系统,并结合蛋白质工程与代谢工程,以柠檬烯含氧衍生物、诺卡酮、檀香醇、4-羟基异佛尔酮、大环内酯麝香等高附加值化合物的生物合成为例,综述了单酶催化的生物转化或全细胞从头合成的方式在天然香精香料生物合成中的探索与应用,探讨其面临的挑战并展望了其应用前景。

关键词：细胞色素P450酶香精香料生物合成蛋白质工程代谢工程

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拟南芥BDR6的生物信息学分析及调控种子寿命的互作蛋白鉴定

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植物生理学报 2024年第10期60卷 1548-1560页

作者：吴唐娟朱静静王源秀马锐奇陈灵刘阳刘华彬王程亮安徽师范大学生命科学学院安徽芜湖241002 河南大学作物逆境适应与改良国家重点实验室河南开封475004 安徽科技学院生命与健康科学学院安徽蚌埠233130 武汉大学高等研究院武汉430072

未知功能域(DUF,domain of unknown function)是一种未被表征功能的蛋白质结构域,DUFs基因在植物的生长、发育、繁殖和物质代谢进程中发挥着至关重要的作用。在拟南芥中有9个DUF620同源基因(BDR1~BDR9),该研究利用生物信息学、人工加速... 详细信息

未知功能域(DUF,domain of unknown function)是一种未被表征功能的蛋白质结构域,DUFs基因在植物的生长、发育、繁殖和物质代谢进程中发挥着至关重要的作用。在拟南芥中有9个DUF620同源基因(BDR1~BDR9),该研究利用生物信息学、人工加速老化、亚细胞定位及酵母双杂交等技术对拟南芥BDR6基因进行了功能分析与研究。结果显示:拟南芥9个BDR蛋白的基序分布十分相近,具有相似的结构域;系统进化分析发现BDR6与杨树基因Potri.010G195200和Potri.008G062500亲缘关系较近,与BDR1处于同一大类分支;氨基酸结构预测发现BDR6由α-螺旋、延伸链和不规则卷曲组成,是不稳定的非跨膜的具有内在无序区域的亲水蛋白,定位于细胞质和细胞核中,在拟南芥种子发育的中后期显著表达;BDR6基因不具有转录因子结构域,启动子序列上具有特异的光响应元件G-box等多种顺式作用元件。人工加速老化结果显示,bdr6突变体种子发芽率显著高于野生型,说明BDR6负调控种子寿命。种子GUS染色和亚细胞定位结果均与生信预测结果一致。利用酵母双杂交技术筛选到5个与BDR6互作的蛋白,并进行一对一验证,结果发现EML3与BDR6蛋白有较强的互作。以上结果为研究BDR6基因的功能及其在拟南芥种子寿命中的调控作用提供了重要的理论基础。

关键词： DUF620 BDR6 生物信息学种子寿命酵母双杂交蛋白互作

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西藏察隅县水稻根际丝状真菌多样性及其影响因子

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应用与环境生物学报 2022年第5期28卷 1288-1296页

作者：薛文凯杨雯朱攀张艳茗郭小芳德吉西藏大学理学院拉萨850000 杂交水稻国家重点实验室/武汉大学生命科学学院武汉430072

研究西藏林芝市察隅县水稻根际土壤丝状真菌群落结构,探究影响其多样性的理化因子.通过稀释涂布平板法分离丝状真菌,结合经典分类法、rRNA-ITS转录间隔区序列分析对丝状真菌进行系统分类,测定土壤理化指标,综合分析丝状真菌多样性与理... 详细信息

研究西藏林芝市察隅县水稻根际土壤丝状真菌群落结构,探究影响其多样性的理化因子.通过稀释涂布平板法分离丝状真菌,结合经典分类法、rRNA-ITS转录间隔区序列分析对丝状真菌进行系统分类,测定土壤理化指标,综合分析丝状真菌多样性与理化因子的相关性.最终从察隅县水稻根际土壤中分离纯化出221株丝状真菌,归为17个属33个种,其中优势属为Penicillium,包括10个种,且与铵态氮呈显著负相关(P <0.05),优势种为Penicillium commune;理化数据显示,在17个样地中酸性土壤占比较大,且各样地理化因子间均存在显著性差异(P <0.05);铵态氮、有效磷是影响察隅县水稻根际丝状真菌多样性的主要理化因子.上述结果表明西藏林芝市察隅县水稻根际土壤丝状真菌资源比较丰富并存在明显的空间异质性,土壤理化因子对丝状真菌群落结构具有一定影响.

关键词：青藏高原根际微生物丝状真菌物种多样性理化因子

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