導(dǎo)語：如何才能寫好一篇生物信息學(xué)研究進(jìn)展，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[論文摘要]生物信息學(xué)是80年代以來新興的一門邊緣學(xué)科，信息在其中具有廣闊的前景。伴隨著人類基因組計劃的勝利完成與生物信息學(xué)的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系，生物信息學(xué)的發(fā)展為生命科學(xué)的發(fā)展為生命科學(xué)的研究帶來了諸多的便利，對此作了簡單的分析。

一、生物信息學(xué)的產(chǎn)生

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，伴隨著人類基因組計劃的勝利完成，與此同時，諸如大腸桿菌、結(jié)核桿菌、啤酒酵母、線蟲、果蠅、小鼠、擬南芥、水稻、玉米等等其它一些模式生物的基因組計劃也都相繼完成或正在順利進(jìn)行。人類基因組以及其它模式生物基因組計劃的全面實施，使分子生物數(shù)據(jù)以爆炸性速度增長。在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，按照摩爾定律飛速前進(jìn)的計算機(jī)硬件，以及逐步受到各國政府重視的信息高速公路計劃的實施，為生物信息資源的研究和應(yīng)用帶來了福音。及時、充分、有效地利用網(wǎng)絡(luò)上不斷增長的生物信息數(shù)據(jù)庫資源，已經(jīng)成為生命科學(xué)和生物技術(shù)研究開發(fā)的必要手段，從而誕生了生物信息學(xué)。

二、生物信息學(xué)研究內(nèi)容

（一）序列比對

比較兩個或兩個以上符號序列的相似性或不相似性。序列比對是生物信息學(xué)的基礎(chǔ)。兩個序列的比對現(xiàn)在已有較成熟的動態(tài)規(guī)劃算法，以及在此基礎(chǔ)上編寫的比對軟件包BALST和FASTA，可以免費下載使用。這些軟件在數(shù)據(jù)庫查詢和搜索中有重要的應(yīng)用。有時兩個序列總體并不很相似，但某些局部片斷相似性很高。Smith-Waterman算法是解決局部比對的好算法，缺點是速度較慢。兩個以上序列的多重序列比對目前還缺乏快速而又十分有效的算法。

（二）結(jié)構(gòu)比對

比較兩個或兩個以上蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的相似性或不相似性。

（三）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測

從方法上來看有演繹法和歸納法兩種途徑。前者主要是從一些基本原理或假設(shè)出發(fā)來預(yù)測和研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和折疊過程。分子力學(xué)和分子動力學(xué)屬這一范疇。后者主要是從觀察和總結(jié)已知結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)規(guī)律出發(fā)來預(yù)測未知蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。同源模建和指認(rèn)（Threading）方法屬于這一范疇。雖然經(jīng)過30余年的努力，蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測研究現(xiàn)狀遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際需要。

（四）計算機(jī)輔助基因識別

給定基因組序列后，正確識別基因的范圍和在基因組序列中的精確位置.這是最重要的課題之一，而且越來越重要。經(jīng)過20余年的努力，提出了數(shù)十種算法，有十種左右重要的算法和相應(yīng)軟件上網(wǎng)提供免費服務(wù)。原核生物計算機(jī)輔助基因識別相對容易些，結(jié)果好一些。從具有較多內(nèi)含子的真核生物基因組序列中正確識別出起始密碼子、剪切位點和終止密碼子，是個相當(dāng)困難的問題，研究現(xiàn)狀不能令人滿意，仍有大量的工作要做。

（五）非編碼區(qū)分析和DNA語言研究

在人類基因組中，編碼部分進(jìn)展總序列的3－5%，其它通常稱為“垃圾”DNA，其實一點也不是垃圾，只是我們暫時還不知道其重要的功能。分析非編碼區(qū)DNA序列需要大膽的想象和嶄新的研究思路和方法。DNA序列作為一種遺傳語言，不僅體現(xiàn)在編碼序列之中，而且隱含在非編碼序列之中。

三、生物信息學(xué)的新技術(shù)

（一）Lipshutz(Affymetrix,Santaclara,CA,USA)

描述了一種利用DNA探針陣列進(jìn)行基因組研究的方法，其原理是通過更有效有作圖、表達(dá)檢測和多態(tài)性篩選方法，可以實現(xiàn)對人類基因組的測序。光介導(dǎo)的化學(xué)合成法被應(yīng)用于制造小型化的高密度寡核苷酸探針的陣列，這種通過軟件包件設(shè)計的寡核苷酸探針陣列可用于多態(tài)性篩查、基因分型和表達(dá)檢測。然后這些陣列就可以直接用于并行DNA雜交分析，以獲得序列、表達(dá)和基因分型信息。Milosavljevic(CuraGen,Branford,CT,USA)介紹了一種新的基于專用定量表達(dá)分析方法的基因表達(dá)檢測系統(tǒng)，以及一種發(fā)現(xiàn)基因的系統(tǒng)GeneScape。為了有效地抽樣表達(dá)，特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的發(fā)生和冗余程度。他在酵母差異基因表達(dá)的大規(guī)模研究中對該技術(shù)的性能進(jìn)行了驗證，并論述了技術(shù)在基因的表達(dá)、生物學(xué)功能以及疾病的基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用。（二）基因的功能分析

Overton(UniversityofPennsylvaniaSchoolofMedicine,Philadelphia,PA,USA)論述了人類基因組計劃的下一階段的任務(wù)基因組水平的基因功能分析。這一階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的分析、管理和可視性將毫無疑問地比第一階段更為復(fù)雜。他介紹了一種用于脊椎動物造血系統(tǒng)紅系發(fā)生的功能分析的原型系統(tǒng)E-poDB，它包括了用于集成數(shù)據(jù)資源的Kleisli系統(tǒng)和建立internet或intranet上視覺化工具的bioWidget圖形用戶界面。EpoDB有可能指導(dǎo)實驗人員發(fā)現(xiàn)不可能用傳統(tǒng)實驗方法得到的紅系發(fā)育的新的藥物靶，制藥業(yè)所感興趣的是全新的藥物靶，EpoDB提供了這樣一個機(jī)會，這可能是它最令人激動的地方。

Babbitt(UniversityofCalifornia,SanFrancisco,CA,USA)討論了通過數(shù)據(jù)庫搜索來識別遠(yuǎn)緣蛋白質(zhì)的方法。對蛋白質(zhì)超家族的結(jié)構(gòu)和功能的相互依賴性的理解，要求了解自然所塑造的一個特定結(jié)構(gòu)模板的隱含限制。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的最有趣的關(guān)系經(jīng)常在分歧的序列中得以表現(xiàn)，因而區(qū)分得分低（low-scoring）但生物學(xué)關(guān)系顯著的序列與得分高而生物學(xué)關(guān)系較不顯著的序列是重要的。Babbit證明了通過使用BLAST檢索，可以在數(shù)據(jù)庫搜索所得的低得分區(qū)識別遠(yuǎn)緣關(guān)系（distantrelationship）。Levitt(Stanforduniveersity,PaloAlto,CA,USA)討論了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測和一種僅從序列數(shù)據(jù)對功能自動模建的方法?；蚬δ苋Q于基因編碼的蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)，但數(shù)據(jù)庫中蛋白質(zhì)序列的數(shù)目每18個月翻一番。為了確定這些序列的功能，結(jié)構(gòu)必須確定。同源模建和從頭折疊（abinitiofolding）方法是兩種現(xiàn)有的互為補充的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測方法；同源模建是通過片段匹配（segmentmatching）來完成的，計算機(jī)程棄SegMod就是基于同源模建方法的。

（三）新的數(shù)據(jù)工具

Letovsky(JohnshopkinsUniversity,Baltimore,MD,USA)介紹了GDB數(shù)據(jù)庫，它由每條人類染色體的許多不同圖譜組成，包括細(xì)胞遺傳學(xué)、遺傳學(xué)、放射雜交和序列標(biāo)簽位點（STS）的內(nèi)容，以及由不同研究者用同種方法得到的圖譜。就位置查詢而言，如果不論其類型（type）和來源（source），或者是否它們正好包含用以批定感興趣的區(qū)域的標(biāo)志（markers），能夠搜索所有圖譜是有用的。為此目的，該數(shù)據(jù)庫使用了一種公用坐標(biāo)系統(tǒng)（commoncoordinatesystem）來排列這些圖譜。數(shù)據(jù)庫還提供了一張高分辨率的和與其他圖譜共享許多標(biāo)志的圖譜作為標(biāo)準(zhǔn)。共享標(biāo)志的標(biāo)之間的對應(yīng)性容許同等于所有其它圖譜的標(biāo)準(zhǔn)圖譜的分配。

Candlin(PEappliedBiosystems,FosterCity,CA,USA)介紹了一種新的存儲直接來自ABⅠPrismdNA測序儀的數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)BioLIMS。該系統(tǒng)可以與其它測序儀的數(shù)據(jù)集成，并可方便地與其它軟件包自動調(diào)用，為測序儀與序列數(shù)據(jù)的集成提供了一種開放的、可擴(kuò)展的生物信息學(xué)平臺。

參考文獻(xiàn)：

篇2

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；課堂研討；案例分析

作者簡介：劉偉（1979-），女，遼寧鐵嶺人，國防科技大學(xué)機(jī)電工程與自動化學(xué)院，講師；張紀(jì)陽（1979-），男，湖南泌陽人，國防科技大學(xué)機(jī)電工程與自動化學(xué)院，講師。（湖南?長沙?410073）

中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）23-0060-02

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，生物技術(shù)飛速發(fā)展，生物學(xué)數(shù)據(jù)大量積累。而生物信息學(xué)正是在這種大背景下蓬勃興起的交叉型學(xué)科，旨在用信息學(xué)方法解決生物學(xué)問題。為了培養(yǎng)復(fù)合型人才，大力發(fā)展交叉學(xué)科，國防科技大學(xué)（以下簡稱“我校”）近年來面向全校理工科研究生開設(shè)了“生物信息學(xué)”選修課程。

“生物信息學(xué)”作為新興的交叉學(xué)科，具有融合性、發(fā)展性和開放性的特點。[1]融合性是指生物信息學(xué)涉及的生物、計算機(jī)、數(shù)學(xué)等多個學(xué)科的交叉與融合。從20世紀(jì)90年代到現(xiàn)在，該學(xué)科發(fā)展非常迅速，研究熱點發(fā)生了數(shù)次改變。開放性是指該學(xué)科存在大量有待探索和研究的新問題。這些特點一方面為課堂教學(xué)提供了大量的主題和素材，一方面也對授課方式提出了較高的要求。經(jīng)過認(rèn)真分析，選定研討式教學(xué)作為該課程的主要授課方式。研討式教學(xué)即研究討論式教學(xué)，是將研究與討論貫穿于教學(xué)的全過程。[2]在教師的具體指導(dǎo)下，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，通過自我學(xué)習(xí)、自我教育、自我提高來獲取知識和強化能力培養(yǎng)。[3]通過確立教學(xué)目標(biāo)，精心設(shè)計和組織教學(xué)內(nèi)容，在實踐中貫徹研討式教學(xué)理念和方法，在生物信息學(xué)課程中對研討式教學(xué)模式進(jìn)行了理論探索和實踐創(chuàng)新。

一、教學(xué)目標(biāo)的確立

合理的課程目標(biāo)與定位是決定課程建設(shè)成敗和教學(xué)效果的基礎(chǔ)，其主要依據(jù)是人才培養(yǎng)需求和授課對象的實際情況。首先，教學(xué)對象是研究生，已具備一定的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維的能力。教師不僅要傳授知識，而且要講解基本的研究方法，讓學(xué)生具備獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力。其次，作為軍校學(xué)生，以后從事的工作可能涉及很多學(xué)科方向，展現(xiàn)如何針對一門新的學(xué)科方向進(jìn)行研究的整體思路顯得很有意義。最后，考慮到學(xué)生不同的知識背景，對于各部分內(nèi)容的理解程度不同，必須兼顧不同的專業(yè)方向，讓每個學(xué)生都能有所收獲。因此，確立教學(xué)目標(biāo)為：介紹生物信息學(xué)的基本概念和方法，通過案例分析展現(xiàn)科學(xué)研究的基本方法和實踐過程。

二、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計和組織

1.教學(xué)內(nèi)容的總體設(shè)計

確定了教學(xué)目標(biāo)之后，需要對課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總體設(shè)計。參考國內(nèi)外多所高校的相關(guān)課程設(shè)置，如北京大學(xué)的“生物信息學(xué)導(dǎo)論”、中科大的“生物信息學(xué)”、中科院的“生物信息學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)”和MIT的“Bioinformatics and Proteomics”等，發(fā)現(xiàn)這些課程主要是針對生物專業(yè)的學(xué)生開設(shè)，側(cè)重于方法學(xué)介紹。而我校學(xué)生大部分是工科背景，對于統(tǒng)計和機(jī)器學(xué)習(xí)方法有一定基礎(chǔ)，重點是了解相關(guān)的生物學(xué)問題，并應(yīng)用已有的工科知識去分析和解決這些問題。同時，隨著生物信息學(xué)的快速發(fā)展，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，有必要展現(xiàn)該學(xué)科的最新進(jìn)展。

因此，課程內(nèi)容總體設(shè)計上以生物學(xué)問題為主線，結(jié)合最新的研究成果，對各種計算方法的應(yīng)用過程進(jìn)行深入和細(xì)致的講解。在介紹生物信息學(xué)的研究現(xiàn)狀和生物學(xué)基礎(chǔ)知識之后，分多個專題詳述生物信息學(xué)最新的研究進(jìn)展，各專題在內(nèi)容上相互銜接，由淺入深，以便學(xué)生理解和接受。以問題為導(dǎo)向的課程設(shè)計對于啟發(fā)學(xué)生思考，積極參與課堂研討具有重要作用。

進(jìn)一步，為了突出部分重點專題及其分析方法，采用案例分析課的形式，針對一些重要問題進(jìn)行深入探討。鼓勵學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識，結(jié)合自身的專業(yè)背景，通過積極地思考和討論提出相應(yīng)的解決方案。案例選擇為教師有一定研究基礎(chǔ)的開放性問題，一方面介紹已有的研究成果，一方面結(jié)合教師的研究體會，通過積極討論拓展新的研究思路。案例分析課有助于學(xué)生更多地參與課堂研討，對于知識的綜合應(yīng)用和科學(xué)研究過程產(chǎn)生切身體會。

2.教學(xué)內(nèi)容的組織

研討式教學(xué)的關(guān)鍵是調(diào)動學(xué)生的積極性，鼓勵學(xué)生踴躍地參與課堂討論，提出自己的觀點。通過集中備課，學(xué)習(xí)和吸取老教師的成功經(jīng)驗，總結(jié)調(diào)動學(xué)生積極性的基本要素，對授課內(nèi)容進(jìn)行了認(rèn)真的組織和編排。

（1）重點突出，詳略得當(dāng)。由于生物信息學(xué)涵蓋內(nèi)容非常豐富，有必要對課程內(nèi)容進(jìn)行取舍，在保證知識面的基礎(chǔ)上，突出授課的重點。減少或刪除重要性較低的部分，采用圖片和動畫等形式對重要的知識點加以強調(diào)，以深化學(xué)生的理解。只有學(xué)生對重點內(nèi)容理解透徹，才能激發(fā)出濃厚的學(xué)習(xí)興趣，積極參與課堂研討，碰撞出智慧的火花。

（2）新穎有趣，實例豐富。在課程內(nèi)容上應(yīng)充分體現(xiàn)知識性和趣味性，以豐富的實例展現(xiàn)生物信息學(xué)中基本的概念和方法。學(xué)生往往關(guān)注與日常生活休戚相關(guān)的內(nèi)容，期望能用所學(xué)知識解釋常見現(xiàn)象，因此實例選擇應(yīng)貼近生活體驗。課件中準(zhǔn)備了大量的實例，例如，在講完構(gòu)建進(jìn)化樹之后，舉例說明為什么人類的祖先是從非洲走出來的；在生物代謝一章，通過賣火柴的小女孩的故事闡釋生物代謝過程的高效性；在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)部分，討論為什么濕著頭發(fā)睡覺，頭發(fā)容易變翹。通過實例分析，增加學(xué)生對于所學(xué)知識的理解和參與課堂研討的積極性。

篇3

單鏈抗體除本身的治療作用外，還可作為載體與細(xì)胞因子等結(jié)合，構(gòu)建成雙功能抗體用于腫瘤的導(dǎo)像治療。據(jù)文獻(xiàn)報道［1~3］各衍生因子兩個完整基因融合成單一蛋白，經(jīng)抗腫瘤活性檢測發(fā)現(xiàn)，融合蛋白具有雙重活性，但融合蛋白的親和性及抗腫瘤活性分別較衍生因子的功能及活性有所變化，可能由于融合蛋白結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致功能及活性的變化。利用生物信息學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源分析融合蛋白的二級結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)，為進(jìn)一步探討單鏈雙功能抗體基因融合蛋白提供依據(jù)。

1雙功能抗體的研究進(jìn)展

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，腫瘤的藥敏基因治療成為各國學(xué)者研究的熱點［3~5］。將目的基因?qū)氚屑?xì)胞是基因治療過程中的一個重要環(huán)節(jié)，因為目的基因?qū)氚屑?xì)胞效率的高低將直接影響基因治療的效果甚至成敗。由逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移所面臨的最大問題是病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)效率較低，原因之一是由于包裝后難以得到穩(wěn)定產(chǎn)生較高滴度感染性逆轉(zhuǎn)錄病毒的包裝細(xì)胞系。單鏈抗體（ScFv）是由Fv抗體衍生而來，將抗體重鏈可變區(qū)和輕鏈可變區(qū)通過一段連接肽連接而成，ScFv具有天然抗體的親和力，而分子只有完整抗體的六分之一。具有分子小、穿透力強、容易進(jìn)入實體瘤周圍的血液循環(huán)等特點，體內(nèi)應(yīng)用具有較大的分布容積和較高的組織分布比例，ScFv是構(gòu)建雙功能抗體，雙特異性抗體等多種新功能抗體分子的理想元件。一個蛋白或蛋白片段可以融合到ScFv片段上以配備附加的性質(zhì)，如免疫毒素的產(chǎn)生，是通過將一個腫瘤特異的ScFv或Fab融合到一個內(nèi)源化能殺死靶細(xì)胞的毒素上。許多細(xì)胞特異抗體可將試劑傳遞到腫瘤部位發(fā)揮其細(xì)胞毒元件的作用。腫瘤特異性抗體片段已經(jīng)與細(xì)胞因子融合［4~8］。在這種情況下，稱免疫細(xì)胞因子的分子注射到患者體內(nèi)，在腫瘤細(xì)胞表面積聚，可以激活腫瘤附近的T淋巴細(xì)胞。這些融合蛋白內(nèi)在的腫瘤結(jié)合活性允許使用低濃度，沒有通常與系統(tǒng)細(xì)胞因子注射相關(guān)的副作用。

細(xì)胞因子融合蛋白均具有衍生因子的雙重活性，其中有一些的活性較各自野生型低，或者與野生型因子的相加一致，或者其活性高于衍生因子的相加活性，人工構(gòu)建的新蛋白可能具有與衍生因子無關(guān)的新活性［9~11］。事實證明：具有不同功能域的復(fù)合蛋白質(zhì)以及連接肽的設(shè)計是今后尋找新的治療因子的有效途徑和研究方向。生物信息學(xué)可以促進(jìn)藥物的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)過程，即充分利用生物信息學(xué)的生物學(xué)和遺傳學(xué)信息來尋找和開發(fā)以基因為基礎(chǔ)的藥物。

2雙功能抗體的表達(dá)及其生物學(xué)性質(zhì)的預(yù)測

對于cDNA序列包含一個完整的蛋白質(zhì)編碼區(qū)，重要的則是分析所編碼蛋白質(zhì)的功能。蛋白質(zhì)序列的生物信息學(xué)分析是從理論分析邁向?qū)嶒炑芯康淖顬橹匾牟糠帧Ｈ绻麛M對所感興趣的基因投入實驗研究，那么，基于生物信息學(xué)獲得盡可能多的關(guān)于該基因/蛋白質(zhì)的信息是十分重要和極其重要的，尤其是當(dāng)采用生物信息學(xué)的分析得到其結(jié)構(gòu)功能域的信息后，將對研究思路的制定提供重要的指導(dǎo)信息［12，13］。

傳統(tǒng)生物學(xué)認(rèn)為，蛋白質(zhì)的序列決定了它的結(jié)構(gòu)，也就決定了它的功能［14，15］。因此，隨著近10年來生物學(xué)分子序列信息的爆炸性增長，大大促進(jìn)了各種序列分析和預(yù)測技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)可以用理論預(yù)測的方法獲得大量的結(jié)構(gòu)和功能信息，用生物信息學(xué)的方法，通過計算機(jī)模擬和計算來“預(yù)測”出未知蛋白質(zhì)信息或提供與之相關(guān)的輔助信息，可以用較低的成本和較快的時間就能獲得可靠的結(jié)果［16~18］。重組融合蛋白是通過DNA重組的方法，將功能上相關(guān)的兩種蛋白用連接肽連接，以達(dá)到優(yōu)化蛋白功能的目的，如免疫毒素和細(xì)胞因子融合蛋白，并已用于腫瘤治療。我們在構(gòu)建融合蛋白之后，運用生物信息學(xué)資源DNAssist核酸序列分析軟件分析ScFv-TNF-αDNA序列翻譯并獲得了氨基酸序列，蛋白質(zhì)分析軟件（ANTHEPROTV5）分析融合蛋白的二級結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)。利用生物信息學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分析預(yù)測融合蛋白的性質(zhì)，為進(jìn)一步探討單鏈雙功能抗體基因融合蛋白提供依據(jù)。構(gòu)建重組導(dǎo)向的融合蛋白［19］，通過重組PCR方法在編碼ScFv與TNF-α的堿基之間引入酶切位點，并克隆到逆轉(zhuǎn)錄病毒表達(dá)載體PLxSN上表達(dá)，用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法轉(zhuǎn)染PA317包裝細(xì)胞，G418篩選10天后共挑選50個細(xì)胞集落，擴(kuò)大培養(yǎng)后測定29個細(xì)胞集落的病毒滴度，篩選出一株cfu>1×109/L的感染性重組病毒產(chǎn)生細(xì)胞系C26。

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關(guān)鍵詞 合成生物學(xué)；醫(yī)藥；能源；實踐

中圖分類號 R122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）121-0161-01

目前科學(xué)家已測定了包括人類在內(nèi)的700多種生物的基因組，這表明生命科學(xué)進(jìn)入遺傳密碼的全面解析階段，在分子水平研究基因結(jié)構(gòu)和功能。這些成果為工程師創(chuàng)造新世界提供了有力的生物元器件。工程師可以用這些已知的功能，重新設(shè)計和構(gòu)建具有新功能的生命，甚至可以全合成新生命，這就是進(jìn)入21世紀(jì)新興的合成生物學(xué)。合成生物學(xué)是繼人類基因組研究之后，生物領(lǐng)域的又一熱門學(xué)科，是整體系統(tǒng)論生物學(xué)思潮在工程學(xué)領(lǐng)域的

再現(xiàn)。

1 合成生物學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系

1.1 合成生物學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)

合成生物學(xué)的出現(xiàn)是與系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展密不可分的。從哲學(xué)思維上，二者都遵從系統(tǒng)論，生物系統(tǒng)的整體功能不可分割。系統(tǒng)生物學(xué)將在基因、蛋白質(zhì)、代謝物等多維分子水平獲得大量的細(xì)胞行為知識和建立生物網(wǎng)絡(luò)，為合成生物學(xué)提供理論和模型。合成生物學(xué)可為系統(tǒng)生物學(xué)的定量分析提供模式生物。

1.2 合成生物學(xué)與生物信息學(xué)、化學(xué)

如果把基因組測序看成閱讀和解碼遺傳信息的過程，那么合成生物學(xué)就是人工書寫和編程過程，是測序的逆過程。這個過程對生物信息學(xué)提出了更大的挑戰(zhàn)，與所有的工程學(xué)一樣，合成生物的設(shè)計和優(yōu)化過程中需要用新的算法進(jìn)行模擬和測試。合成生物的過程是以原料核酸的高速合成為基礎(chǔ)的，因此需要高效、低成本的化學(xué)合成技術(shù)提供支持。目前，常規(guī)化學(xué)方法合成一個堿基核苷酸商業(yè)化價格是2元左右，而新方法有望把成本降到更低。

1.3 合成生物學(xué)與基因工程

二者既有聯(lián)系，也有區(qū)別。就操作對象和主要技術(shù)手段而言，二者相同，都是以基因為對象，都需要核酸酶和連接酶作為剪切和組裝的工具，也都需要載體來承載基因，進(jìn)行擴(kuò)大繁殖和保存。然而僅采用基因工程技術(shù)，只能在較小的范圍內(nèi)對已經(jīng)存在生命進(jìn)行改造，合成生物學(xué)研究將降低關(guān)鍵技術(shù)成本，解決基因操作的經(jīng)濟(jì)性問題，從而在工程領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用。

2 醫(yī)藥與能源創(chuàng)新發(fā)展中的合成生物學(xué)技術(shù)

創(chuàng)新藥物的發(fā)現(xiàn)是整個新藥研究中最富創(chuàng)造性的環(huán)節(jié)。20世紀(jì)70年代之后，DNA重組技術(shù)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)及生物芯片技術(shù)的研究成果為新藥研究提供了指導(dǎo)性的理論知識和多樣化的實驗手段，極大地促進(jìn)了新藥的研制和產(chǎn)業(yè)化。

2.1 DNA重組技術(shù)與創(chuàng)新藥物研究

DNA重組技術(shù)通過人為的基因拼接，構(gòu)建攜帶外源目的基因的表達(dá)系統(tǒng)，在宿主細(xì)胞中表達(dá)外源基因編碼的蛋白質(zhì)、多肽類藥物。DNA重組技術(shù)為創(chuàng)新藥物的研究和產(chǎn)業(yè)化提供了全新的技術(shù)，開創(chuàng)了現(xiàn)代生物技術(shù)藥物的新階段。在微生物藥物的制備中，具有良好遺傳特性的高產(chǎn)菌株是產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。重組DNA技術(shù)已成功地應(yīng)用于構(gòu)建具有特定遺傳特性的高產(chǎn)菌株。如將放線菌紫紅素的合成基因?qū)胱霞t鏈霉菌，產(chǎn)生了新型抗生素二氫榴菌紫紅素；將紅霉素抗性基因轉(zhuǎn)入紅霉素產(chǎn)生菌，可構(gòu)建出耐自身產(chǎn)物抑制的高產(chǎn)菌株；將透明顫菌的血紅蛋白基因?qū)私鹈顾禺a(chǎn)生菌，工程菌可以在低溶氧條件下正常代謝，達(dá)到降低供氧能耗的目的。

2.2 蛋白質(zhì)組學(xué)與創(chuàng)新藥物研究

蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics）是繼人類基因組計劃之后又一個引人注目的新興學(xué)科。蛋白質(zhì)組學(xué)是從整體蛋白質(zhì)水平上，從更貼近生命活動規(guī)律的角度去探討機(jī)體生理、病理現(xiàn)象及其本質(zhì)。人體細(xì)胞有3000～10000種以上的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量及其功能狀態(tài)在同一機(jī)體的不同細(xì)胞中是不相同的，即使是同一種細(xì)胞，在不同時期，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量也不盡相同。正常和病變狀態(tài)下細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)譜存在差異，服藥前后的蛋白質(zhì)譜也存在差異，通過定性和定量地分析蛋白質(zhì)譜的差異，可以探討疾病發(fā)生的可能機(jī)制，發(fā)現(xiàn)藥物作用的新靶點，從而為研發(fā)新藥，研究藥物作用機(jī)制以及指導(dǎo)臨床合理用藥提供重要的依據(jù)。

靶向藥物的研制是創(chuàng)新藥物研制的主流。據(jù)統(tǒng)計，已發(fā)展了多種類型的功能或疾病靶標(biāo)，涉及：腫瘤、血液與造血、免疫調(diào)節(jié)、心腎系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)及泌尿系統(tǒng)等。據(jù)Drew報告（2000年），目前使用的、據(jù)認(rèn)為安全有效的多種疾藥的分子靶點483個，按生物化學(xué)分類，其中受體45％，酶28％，激素與細(xì)胞因子11％，其他為離子通道、核多體等。在分子水平對疾病研究結(jié)果顯示，潛在的藥物靶點數(shù)目可能為5000～10000個，均可能作為研制藥物的作用靶點。

2.3 生物信息學(xué)與創(chuàng)新藥物研究

生物信息學(xué)是生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)等多學(xué)科交叉產(chǎn)生的嶄新學(xué)科。生物信息學(xué)借助計算機(jī)強大的信息儲存和信息分析功能處理生物學(xué)領(lǐng)域、尤其是基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究領(lǐng)域中爆炸性增長的海量數(shù)據(jù)。生物信息學(xué)的核心內(nèi)容至少包括基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)組信息學(xué)和代謝調(diào)控信息學(xué)三大部分?；蚪M信息學(xué)指對基因信息的獲取、處理、存儲和分析，目的是確定全部基因的確切位置，以及各DN段的功能。蛋白質(zhì)組信息學(xué)包括對有關(guān)細(xì)胞或組織中的全部蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、功能、定位以及各蛋白質(zhì)問的相互作用的信息進(jìn)行處理和分析，目的是確定各種蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和功能及相互作用。

2.4 生物芯片技術(shù)與創(chuàng)新藥物研究

生物芯片（biochip）是近年來生命科學(xué)、微電子學(xué)和生物信息學(xué)結(jié)合交叉領(lǐng)域的重大進(jìn)展。生物芯片分為DNA芯片、RNA芯片、蛋白質(zhì)芯片、抗體芯片、PCR芯片及藥物傳輸芯片等。生物芯片通過原位化學(xué)合成或機(jī)械點樣構(gòu)成高密度探針微陣列。比如DNA芯片可在1　cm2的玻璃或硅片襯底上，集中排列數(shù)萬至數(shù)十萬個DNA探針。從理論上講，十至數(shù)十個這樣的芯片就可以全面檢查一個人的基因，從而發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異?；蚬δ墚惓５幕?。生物芯片主要用于基因序列測定，分析基因組突變和單核苷酸多態(tài)性突變位點，同時也用于測定特定基因的表達(dá)水平和比較同源基因的表達(dá)差異，以實現(xiàn)對細(xì)胞、蛋白質(zhì)、DNA及其他生物組分的準(zhǔn)確、快速和大信息量的檢測。生物芯片技術(shù)的發(fā)展為疾病的臨床診斷和個性化治療開辟了全新的途徑，同時為創(chuàng)新藥物的高通量篩選（high　throughput　screening，HTS）提供了強有力的技術(shù)支撐平臺。

3 結(jié)束語

合成生物學(xué)為很多領(lǐng)域的研究提供新視角：生物學(xué)家用它來重建不同層次的研究對象，由此加深對生命活動和生命過程的理解；化學(xué)家用它創(chuàng)造新分子化合物；物理學(xué)家用它來發(fā)現(xiàn)自然狀態(tài)下分子的運動行為；工程技術(shù)人員則用它進(jìn)行藥物、生物材料和生物能源等工程設(shè)計并簡單、低廉、高效地制造，滿足人類和社會發(fā)展的需要。

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無

(i0002)沉痛悼念喬群教授 無

(i0003)中華醫(yī)學(xué)會整形外科分會血管瘤與脈管畸形專業(yè)組第一次學(xué)術(shù)交流會會議紀(jì)要 胡曉潔 江成鴻 林曉曦

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&nb

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(471)足拇趾離斷再植及踝前穿支皮瓣修復(fù)成功一例 儲國平 呂國忠 趙慶國 楊敏烈

綜述

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>> 唇形科植物腳6基腳6基焦磷酸合酶編碼基因及其氨基酸序列的生物信息學(xué)分析 雷公藤腳6基焦磷酸合酶基因TwGPPS克隆與表達(dá)分析 FZ6基因及其蛋白的生物信息學(xué)分析 睡前泡腳的好處多 6個事項要注意 6招助你開發(fā)腳部健康潛能 冬日里，6種方法暖手腳 一天從腳“High”6次？這是??！ 杜仲法尼烯基焦磷酸合酶基因cDNA全長的克隆與序列分析 腳 牯牛降國家地質(zhì)公園唇形科藥用植物資源及其利用 腿與腳的外開在芭蕾基訓(xùn)中的作用 分級債基6天暴漲34% 債市“小牛”持續(xù) 32只債基回報超6% 債基賺錢效應(yīng)發(fā)散 做好6件事冬季手腳不再冰涼 基TPICl6F690單片機(jī)的溫濕度測量裝置設(shè)計 腳的保健 我的“再生腳” 寶貝你的腳 媽媽的腳 月亮的腳在哪 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l）進(jìn)行亞細(xì)胞定位分析。用SOPMA（）觀測其二級結(jié)構(gòu)，功能域的預(yù)測用Pfam 27.0（http：///）和SMART （http：//smart.embl-heidelberg.de/）[20]進(jìn)行；用SWISS-MODEL（http：//）完成GGPS 蛋白高級結(jié)構(gòu)同源建模；MEGA7.0 軟件構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。

3 結(jié)果與分析

3.1 唇形科植物腳6基腳6基焦磷酸合酶核苷酸序列的結(jié)構(gòu)及其氨基酸序列的理化性質(zhì)

利用ORF Finder和ProtParam在線工具對唇形科9種植物GGPS氨基酸序列進(jìn)行理化性質(zhì)分析（表2）。可知其核苷酸序列的起始密碼子均為ATG，終止密碼子均為TGA。氨基酸殘基（amino acids，aa）數(shù)在346～379 aa；各蛋白序列的相對分子質(zhì)量為37 424.3～41 299.7 kDa，中位值為39 408.66 kDa；理論等電點均在6 PI左右，平均6.33 PI，提示GGPS蛋白為酸性蛋白。從GGPS氨基酸組成中可以看到，9種植物的GGPS蛋白除SmGGPS3外，所含酸性氨基酸殘基比例均高于所含堿性氨基酸殘基比例，進(jìn)一步提示GGPS蛋白為酸性蛋白。各種植物GGPS蛋白中，含量最豐富的氨基酸殘基主要集中在亮氨酸（Leu）、丙氨酸（Ala）、纈氨酸（Val），均不含硒半胱氨酸（Sec）、吡咯賴氨酸（Pyl）?？傇訑?shù)，消光系數(shù)，基本一致。除SmGGPS1，PbGGPS，LcGGPS1的不穩(wěn)定系數(shù)小于40，為穩(wěn)定蛋白，其他均為不穩(wěn)定蛋白。

3.2 腳6基腳6基焦磷酸合酶的信號肽、導(dǎo)肽，跨膜結(jié)構(gòu)域，疏水性/親水性和亞細(xì)胞定位特征

3.2.1 信號肽、導(dǎo)肽的預(yù)測和分析 信號肽（signal peptide）是分泌蛋白和膜蛋白以前體形式合成時在N端的15～30個氨基酸序列[21]。導(dǎo)肽（leader peptide）是一段引導(dǎo)新合成的肽鏈進(jìn)入細(xì)胞器的識別序列[22]，導(dǎo)肽的預(yù)測與分析對蛋白質(zhì)的功能分析、作用機(jī)制和作用途徑等具有重要意義[23]。信號肽屬于導(dǎo)肽的一部分，位于靠近N端的一段氨基酸序列，導(dǎo)肽功能的發(fā)揮需要信號肽的存在[24]。利用在線工具SignalP 4.1 Server的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對9種唇形科植物的GGPS蛋白進(jìn)行信號肽的預(yù)測，結(jié)果表明丹參GGPS氨基酸序列中不存在信號肽，毛喉鞘蕊花和米團(tuán)花GGPS氨基酸序列進(jìn)行信號肽預(yù)測也得到相類似的結(jié)果。通過在線預(yù)測工具TargetP 1.1Server，對唇形科植物GGPS氨基酸序列進(jìn)行了預(yù)測。以SmGGPS1為例，預(yù)測可能性是4，即可能含有低相似度的N端葉綠體轉(zhuǎn)運肽（chloroplast transit peptide）。轉(zhuǎn)運肽序列長52個氨基酸，剪切位點位于Ser52～Ala53。無法確定SmGGPS1是否具有導(dǎo)肽，也未發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)肽分裂位點。其他8種唇形科植物的GGPS預(yù)測分析結(jié)果顯示，SmGGPS2的可靠性為5級，其余都在4級以上。LcGGPS4，LcGGPS5具有導(dǎo)肽分裂位點，具有導(dǎo)肽性，且它們的導(dǎo)肽很可能都是葉綠體轉(zhuǎn)運肽，提示這些米團(tuán)花中的GGPS蛋白合成后，可能轉(zhuǎn)運到葉綠體中發(fā)揮作用。剩下與SmGGPS1相似，都不存在導(dǎo)肽分裂位點，不能確定具有何種導(dǎo)肽。

3.2.2 跨膜結(jié)構(gòu)域特征 跨膜結(jié)構(gòu)域一般由20個左右的疏水性氨基酸殘基組成，主要形成α-螺旋，常由跨膜蛋白的效應(yīng)區(qū)域所展F。利用在線工具TMHMM Server v.2.0對SmGGPS1蛋白進(jìn)行跨膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測，分析可知，其整條肽鏈都位于細(xì)胞膜之外，不存在跨膜結(jié)構(gòu)。毛喉鞘蕊花和米團(tuán)花GGPS蛋白跨膜結(jié)構(gòu)域分析結(jié)果與丹參一致，提示本實驗中的GGPS蛋白均不具跨膜結(jié)構(gòu)域。信號肽是指導(dǎo)靶標(biāo)蛋白質(zhì)跨膜定位到膜上的N端氨基酸序列[25-26]，所以不含信號肽，理應(yīng)無跨膜結(jié)構(gòu)域，說明預(yù)測結(jié)果的合理性。

3.2.3 蛋白疏水性/親水性的預(yù)測 蛋白質(zhì)親疏水性氨基酸組成是蛋白質(zhì)折疊的主要驅(qū)動力[27]，用Protscale在線工具預(yù)測親疏水性，結(jié)果表明，SmGGPS1的多肽鏈中第167位氨基酸有最低的親水性分值-2.911。位于260位氨基酸疏水性最強，其分值為2.544。其中，親水性氨基酸占65%，疏水性氨基酸占35%。兩端多親水性氨基酸，中間多疏水性氨基酸，推測折疊的蛋白為親水性蛋白。其余8種GGPS合酶的疏水性/吸水性都與SmGGPS1類似，這也與跨膜結(jié)構(gòu)預(yù)測的結(jié)果相吻合。

3.2.4 亞細(xì)胞定位特征 細(xì)胞中蛋白質(zhì)在合成后被轉(zhuǎn)運到特定的細(xì)胞器中，蛋白質(zhì)的亞細(xì)胞定位分析及預(yù)測能極大的加速了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的研究[28]。對9種唇形科植物的GGPS基因編碼的氨基酸采用PSORT Prediction在線生物學(xué)工具進(jìn)行亞細(xì)胞定位。結(jié)果表明（表3），SmGGPS1，PbGGPS，LcGGPS1，LcGGPS4，LcGGPS5位于膜結(jié)構(gòu)上的可能性大于0.4；SmGGPS2，SmGGPS3位于線粒體基質(zhì)上的可能性大于0.5；LcGGPS2，LcGGPS3位于細(xì)胞質(zhì)的可能性大于0.4。

3.3 二級結(jié)構(gòu)預(yù)測

蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)多肽鏈氨基酸殘基借助氫鍵折疊和盤繞形成的α-螺旋、β-折疊、無規(guī)則卷曲以及模體等組件，其中，α-螺旋和β-折疊是最常見的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)。利用SOPMA對9種唇形科植物的GGPS合酶序列進(jìn)行二級結(jié)構(gòu)預(yù)測（表4），結(jié)果顯示，唇形科GGPS合酶中均有α-螺旋、β-折疊、無規(guī)則卷曲和延伸鏈。以SmGGPS1為例，其主要結(jié)構(gòu)元件是α-螺旋（45.33%）和無規(guī)則卷曲（30.22%），其次是延伸鏈（18.13%）和β-折疊（6.32%）。余下蛋白二級結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)元件與SmGGPS1完全一致。

3.4 蛋白質(zhì)功能域的預(yù)測和分析

功能域（functional domain）又稱結(jié)構(gòu)域，是蛋白質(zhì)分子中介于二級與三級結(jié)構(gòu)之間的一種獨立結(jié)構(gòu)和功能單位，具有特定的生物學(xué)功能[29-30]。利用Smart在線軟件對SmGGPS1蛋白的氨基酸序列進(jìn)行功能域的預(yù)測和分析，結(jié)果表明（圖1），SmGGPS1蛋白含有多聚異戊二烯基合成酶的活性結(jié)構(gòu)域、2個天冬氨酸富集區(qū)結(jié)構(gòu)域、活性位點殘基蓋結(jié)構(gòu)域和鎂離子結(jié)合位點結(jié)構(gòu)域，其屬于Isoprenoid_Biosyn_C1超家族，為類異戊二烯生物合成酶。對其他植物也進(jìn)行了功能域的預(yù)測和分析，除SmGGPS3只有多聚異戊二烯基合成酶的活性結(jié)構(gòu)域和底物結(jié)合位點外，其余唇形科植物的GGPS蛋白均存在上述結(jié)構(gòu)域，這可能是由于SmGGPS3開放閱讀框全長明顯短于其他植物。

3.5 GGPS蛋白三級結(jié)構(gòu)的預(yù)測和分析

蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)在其二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上依靠氨基酸側(cè)鏈之間的疏水相互作用、氫鍵、范德華力和靜電作用等進(jìn)一步盤繞、折疊所形成的天然構(gòu)象。蛋白質(zhì)的功能與其三級結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，對蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的預(yù)測和分析，有助于理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間的相關(guān)性[31-32]。利用同源建模工具SWISS-MODEL（http：//）完成蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的預(yù)測和分析工作，找到了模板蛋白（ACCESSION：5E8L_A；Sequence Idenity：76.87%；GMQE：0.73），再用Swiss Pdb-Viewer工具顯示丹參GGPS1結(jié)構(gòu)域的3D結(jié)構(gòu)[33-35]。結(jié)果顯示：SmGGPS1蛋白由12個α-螺旋和一些不規(guī)則卷曲組成，與二級結(jié)構(gòu)的預(yù)測結(jié)果一致-SmGGPS1主要結(jié)構(gòu)單元為螺旋結(jié)構(gòu)（圖2）。

3.6 GGPS合酶的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析

來源于同一祖先的不同植物在進(jìn)化過程中的關(guān)系可以通過進(jìn)化樹來描述，通過構(gòu)建植物進(jìn)化樹，可以了解一種植物在進(jìn)化過程中的地位[36]。用MEGA 7.0軟件對唇形科在內(nèi)的25種有代表性的GGPS合酶蛋白序列進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建（圖3）。結(jié)果顯示，來源于植物，細(xì)菌，真菌，動物的GGPS合酶按照不同類群分為4群，在進(jìn)化遺傳學(xué)上親緣越近的物種，在GGPS合酶的分子系統(tǒng)進(jìn)化樹上距離較近，依據(jù)氨基酸序列所得出的系統(tǒng)演化關(guān)系雖不能真實的反映植物在漫長歷史長河中的自然進(jìn)化關(guān)系，其結(jié)果對判斷不同植物之間的親緣關(guān)系仍具有一定的借鑒意義[37]。

4 討論

GGPP是合成赤霉素類、二萜類、胡蘿卜素類物質(zhì)的起始前體物，而GGPS則是合成GGPP的關(guān)鍵酶，在植物的次生代謝中，調(diào)控處于代謝分支點前體的代謝方向。一般認(rèn)為二萜類化合物以質(zhì)體來源GGPP為前體，已證明，在擬南芥中，質(zhì)體定位的GGPS蛋白可為赤霉素、類胡蘿卜素、脫落酸和葉綠素等物質(zhì)的合成提供GGPP前體[38]；在辣椒中，GGPS被證明分別在果實成熟期和花發(fā)育過程中提供類胡蘿卜素的合成前體[39-40]，在煙草中，GGPS則為煙草抗蟲（煙草天蛾）物質(zhì) HGL-DTGs（17-hydroxygeranyllinalool diterpenoid glycosides）的合成提供前體[41]。此外，茉莉酸甲酯（MJ），已經(jīng)驗證其在曼地亞紅豆杉、加拿大紅豆杉和番茄等植物中可上調(diào)GGPS合酶的基因表達(dá)，對二萜類物質(zhì)的產(chǎn)生具有促進(jìn)作用。

蛋白一級結(jié)構(gòu)預(yù)測分析結(jié)構(gòu)表明，GGPS蛋白為酸性，親水性，多為不穩(wěn)定蛋白，具有明顯的疏水區(qū)和親水區(qū)，不具有信號肽，可推測出GGPS可能不是分泌性蛋白，這與其都沒有跨膜結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。通過導(dǎo)肽分析發(fā)現(xiàn)，GGPS蛋白在細(xì)胞中的分布多樣，說明其在細(xì)胞中廣泛參與生物合成，參與的次生代謝是多樣的。結(jié)合信號肽預(yù)測結(jié)果，可推知GGPS蛋白在游離核糖體上合成后，可能通過2種途徑發(fā)揮作用，一是通過導(dǎo)肽進(jìn)入葉綠體發(fā)揮作用；二是不進(jìn)行蛋白轉(zhuǎn)運，保留在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生催化作用。GGPS蛋白的二級結(jié)構(gòu)均以α-螺旋為主要結(jié)構(gòu)，無規(guī)則卷曲、延伸鏈和β-折疊分布于整個肽鏈結(jié)構(gòu)中。所有唇形科GGPS蛋白氨基酸序列中都含有多聚異戊二烯基合成酶的活性結(jié)構(gòu)域和底物結(jié)合位點結(jié)構(gòu)域，其屬于Isoprenoid_Biosyn_C1超家族，為類異戊二烯生物合成酶。

利用生物信息學(xué)的方法對唇形科GGPS氨基酸序列的生理生化特性進(jìn)行預(yù)測和分析，可以為GGPS蛋白及其編碼基因的克隆提供可靠的依據(jù)；對其序列結(jié)構(gòu)的預(yù)測和分析，可為其蛋白表達(dá)與修飾提供指導(dǎo)；并為更多物種GGPS蛋白及其編碼基因的克隆提供可靠的依據(jù)。對其二級及高級結(jié)構(gòu)的A測和分析有利于深入探討該酶結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系、作用機(jī)制和代謝過程。

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篇7

關(guān)鍵詞：免疫學(xué) 交叉學(xué)科 前言 發(fā)展趨勢

中圖分類號：R392 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（c）-0225-

進(jìn)入21世紀(jì)以來，免疫學(xué)成為了當(dāng)前發(fā)展比較快的前沿學(xué)科。目前，免疫學(xué)科已經(jīng)成為了全球科研ESI評價體系中的學(xué)科之一，并且各個國家也通過免疫學(xué)科的發(fā)展水平來衡量一個國家的綜合科技實力。免疫學(xué)一方面能夠幫助人類解決生命現(xiàn)象的本質(zhì)問題；另一方面也對于人類重大疾病的機(jī)制破解和制劑的研發(fā)具有重大的意義。另外，免疫學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科的研究解決了人類的重大疾病，增進(jìn)了人類的健康，推動了我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高我國的經(jīng)濟(jì)實力，增強了我國的國民力量，并且結(jié)合了我國的重大需求，進(jìn)一步深入系統(tǒng)地研究免疫學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科，可以使我國的免疫學(xué)科得到進(jìn)一步的發(fā)展。

1 免疫學(xué)科與相關(guān)學(xué)科開展交叉合作研究的必要性

免疫學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科包含有新型免疫組織器官、單細(xì)胞、亞細(xì)胞層面的免疫功能和調(diào)節(jié)機(jī)制等。而一些新型技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展又促進(jìn)了這些系統(tǒng)性免疫學(xué)的研究。這使得免疫學(xué)又與化學(xué)、光學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科有著密不可分的聯(lián)系。另外，免疫學(xué)與相關(guān)學(xué)科的交叉與合作使人類許多重大疾病的免疫機(jī)制得到破解，其治療的手段也得到了改革和創(chuàng)新。在生命系統(tǒng)中，免疫系統(tǒng)有著極為重要的作用，并且與內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等都有著緊密的聯(lián)系，有著互相調(diào)控的作用。而對于免疫學(xué)科與相關(guān)學(xué)科的交叉研究能夠很好地破解人類的一些重大疾病。因此，在我國免疫學(xué)快速發(fā)展并且在國際上的地位顯著提升的過程中，開展免疫學(xué)與相關(guān)學(xué)科交叉合作研究對于免疫學(xué)所能解決的人類重大疾病的診療新策略具有非常重要的戰(zhàn)略意義，也需要基金委在政策和基金方面得到資助。

2 免疫學(xué)與其他學(xué)科交叉研究的現(xiàn)狀與重要研究成果

2.1 免疫學(xué)與生命科學(xué)內(nèi)部學(xué)科交叉研究的重要成果

我國免疫學(xué)的快速發(fā)展一方面是由于免疫研究技術(shù)方法得到了改進(jìn)；另一方面也是由于免疫學(xué)與結(jié)構(gòu)生物學(xué)、干細(xì)胞生物學(xué)、生物信息學(xué)等相關(guān)學(xué)科的相互促進(jìn)和發(fā)展。第一，免疫學(xué)與結(jié)構(gòu)生物學(xué)的交叉。研究了病毒侵染和免疫應(yīng)答機(jī)制，具有一定的創(chuàng)新性，并且能夠從感染免疫學(xué)當(dāng)中研究出結(jié)構(gòu)免疫學(xué)這一重要的分支。第二，免疫學(xué)與干細(xì)胞生物學(xué)的交叉。目前，生命科學(xué)研究的新方向是多能干細(xì)胞的培養(yǎng)與器官重塑。而干胞生物醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化的前提是需要免疫學(xué)交叉對于干細(xì)胞的免疫分化和排斥的研究。第三，免疫學(xué)與演化生物學(xué)的交叉。免疫學(xué)與演化生物學(xué)的交叉揭示了抗原受體及免疫應(yīng)答多樣性的物種起源。第四，免疫學(xué)與生物信息學(xué)的交叉。隨著信息化時代的到來，受生物信息學(xué)的影響，免疫學(xué)的研究模式已經(jīng)轉(zhuǎn)換成為了數(shù)字化可預(yù)測的分析模式。

2.2 免疫學(xué)與其他學(xué)科交叉研究的重要成果

第一，免疫學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)交叉的相互促進(jìn)。對于免疫學(xué)與自身免疫性疾病來說，自身免疫性疾病對人類的危害程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了感染性疾病。而免疫學(xué)對自身免疫性疾病的研究使其有了很大的發(fā)展。而免疫學(xué)與腫瘤學(xué)的交叉在近幾年也取得了突破性的進(jìn)展。腫瘤疫苗的上市增強了T細(xì)胞的應(yīng)答，延長了腫瘤晚期患者的存活率。而對于免疫學(xué)與器官移植而言，免疫學(xué)的研究使器官移植成功率得到了很大的提高。第二，化學(xué)表觀修飾時免疫調(diào)節(jié)的重要機(jī)制?；瘜W(xué)學(xué)科一方面從微觀分子化學(xué)鍵角度分析了免疫分子，還研究了免疫表觀調(diào)節(jié)的化學(xué)修飾機(jī)制，提高了免疫調(diào)節(jié)研究的作用。第三，糖結(jié)構(gòu)生物學(xué)開拓了解析免疫分子功能的新視野。近年來，糖結(jié)構(gòu)免疫學(xué)研究發(fā)現(xiàn)多糖及受體對于免疫細(xì)胞具有一定的調(diào)節(jié)功能。

從以上幾點來看，目前免疫學(xué)和其他的生命學(xué)科、化學(xué)學(xué)科、醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的交叉合作都得到了很大的關(guān)注，并且在代謝疾病、免疫治療以及化學(xué)表觀調(diào)控機(jī)制等方面都得到了很多具有突破性的進(jìn)展。

3 其他學(xué)科作為關(guān)鍵輔助手段促進(jìn)免疫學(xué)高水平發(fā)展的成果

3.1 化學(xué)修飾與示蹤技術(shù)是免疫學(xué)在體實時研究的重要手段

單克隆抗體檢測功能把熒光和酶化學(xué)修飾作為其應(yīng)用的前提?？梢暬夹g(shù)中運用了熒光分子修飾與化學(xué)光學(xué)成像技術(shù)。而一些化學(xué)、光團(tuán)以及金屬離子修飾使佐劑、示蹤劑以及轉(zhuǎn)染增效劑具有了更多的功能，也推動了免疫學(xué)向著更高層次發(fā)展。另外，免疫分子的相互作用促進(jìn)了免疫網(wǎng)絡(luò)之間的作用和調(diào)節(jié)。因此，對于免疫調(diào)節(jié)功能的研究可有效實現(xiàn)對于重大疾病的免疫干預(yù)。近年來，計算機(jī)模擬技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高效鑒定和化學(xué)改構(gòu)，使小分子免疫調(diào)節(jié)得到快速的發(fā)展。

3.2 材料科學(xué)在免疫佐劑、遞送體系、示蹤檢測試劑方面的重要應(yīng)用

近些年，材料科學(xué)和免疫學(xué)科的交叉和聯(lián)合得到了快速的發(fā)展。而人類對于新型疫苗、人工器官以及生物材料的需求也加快了免疫學(xué)科與材料學(xué)科的交叉和聯(lián)合。第一，對于免疫治療新分子或者藥物來說，特異性靶向問題成為了最應(yīng)注意也是必須解決的問題。材料學(xué)的研究實現(xiàn)了免疫分子的靶向問題。例如，PH敏感材料使納米顆粒在胃腸道的不同部位得到有序或者定向的釋放，有效推動了腸道免疫研究以及口服藥物的開發(fā)。第二，人類疫苗佐劑的主要成分為皂苷和糖脂等。而目前開發(fā)的固有免疫激動劑能夠有效增強機(jī)體的免疫應(yīng)答能力。其中IL-15以及全反式維甲酸等分子有可能成為新型的黏膜佐劑。第三，一些新型材料的免疫示蹤技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了在機(jī)體和細(xì)胞層面對于免疫應(yīng)答的實時監(jiān)控。目前，我國已經(jīng)通過在體單細(xì)胞免疫成像技術(shù)揭示了B-T細(xì)胞的相互作用和向漿細(xì)胞轉(zhuǎn)化的流程。

3.3 信息學(xué)與數(shù)學(xué)工具將實現(xiàn)免疫組學(xué)數(shù)據(jù)的分析歸納

隨著信息化時代的到來，我國已建立了關(guān)于病原體和疾病相關(guān)的大規(guī)模數(shù)據(jù)庫。數(shù)學(xué)、信息科學(xué)與免疫學(xué)科的交叉和聯(lián)合實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、標(biāo)記和關(guān)聯(lián)，分析了不同標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)分類和集成以及不同篩選條件下的數(shù)據(jù)提取、運算和分析等。

4 我國免疫學(xué)與相關(guān)學(xué)科交叉的不足與挑戰(zhàn)

在國際上，免疫學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科得到快速發(fā)展的同時，我國也應(yīng)當(dāng)意識到在免疫學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科發(fā)展的不足以及所面臨的挑戰(zhàn)。一方面，對于免疫應(yīng)答的代謝、表觀調(diào)控等基層理論而言，我國雖然已經(jīng)有了一定的成就，但是卻沒有建立一定的新理論和新體系。另一方面，我國目前無法將基層理論和臨床進(jìn)行緊密結(jié)合的研究，使我國的自身免疫疾病研究的大規(guī)模臨床優(yōu)勢資源得不到有效的利用。另外，我國在腫瘤免疫研究方面得不到創(chuàng)新性的發(fā)展，使得腫瘤特異性抗原、免疫調(diào)節(jié)以及免疫治療的機(jī)理研究得不到一定突破性的進(jìn)展。最后，在抗感染疫苗方面，我國也只是在戊型肝炎疫苗得到了一定的創(chuàng)新性法，但是在結(jié)核、乙肝、艾滋病等方面的免疫治療卻沒有重大的突破。在生物醫(yī)用新型材料方面，我國缺乏一些實質(zhì)性的學(xué)科交叉研究。而在化學(xué)修飾分子和生物材料對免疫系統(tǒng)的影響方面也需要進(jìn)行深入的研究。目前，我國也缺乏一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大數(shù)據(jù)分析儀器和軟件，這也已經(jīng)成為了免疫組學(xué)研究應(yīng)當(dāng)面臨的突破口。

5 未來的優(yōu)先資助方向建議

在我國免疫學(xué)科快速發(fā)展的同時，免疫學(xué)科也派生出了多個具有活力的交叉型新學(xué)科。例如，代謝免疫學(xué)科、結(jié)構(gòu)免疫學(xué)科、神經(jīng)免疫學(xué)科等，使免疫學(xué)研究的范疇從疫苗研發(fā)、抗原體結(jié)合擴(kuò)展到人體組織器官生理和病理機(jī)制、生命現(xiàn)象的本質(zhì)、免疫應(yīng)答的結(jié)構(gòu)等，并在很大程度上使生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到創(chuàng)新。隨著免疫學(xué)的迅速發(fā)展，當(dāng)前免疫學(xué)需要注重的課題是有效地將免疫學(xué)和醫(yī)學(xué)學(xué)科、化學(xué)學(xué)科以及生命學(xué)科等諸多學(xué)科有機(jī)地聯(lián)系起來，解決共同的科學(xué)問題，實現(xiàn)對于領(lǐng)域前沿的重大突破。

5.1 免疫應(yīng)答的化學(xué)表觀調(diào)控

目前，我國應(yīng)當(dāng)深入了解免疫識別以及應(yīng)答的核心問題是表觀調(diào)控信號對組織器官的特異性免疫應(yīng)答的影響以及對于人體免疫表觀調(diào)控機(jī)制的探索。

5.2 代謝的免疫調(diào)控

各類免疫細(xì)胞需要通過代謝調(diào)控來實現(xiàn)分化和增殖。生命本質(zhì)的研究需要了解免疫細(xì)胞代謝的免疫調(diào)控和信號傳導(dǎo)、宿主以及微生態(tài)代謝的關(guān)系，也要能夠免疫細(xì)胞的代謝調(diào)控、代謝產(chǎn)物的組學(xué)分析之間的流向和轉(zhuǎn)運調(diào)控等。這也能夠成為人類重大疾病防治的理論基礎(chǔ)和新分子靶標(biāo)。

5.3 未來資助的優(yōu)先領(lǐng)域

為了能夠促進(jìn)我國免疫學(xué)科的持續(xù)、快速發(fā)展，我國應(yīng)當(dāng)從3個方面來進(jìn)行研究。第一，免疫新器官、新亞群以及新分子的新發(fā)現(xiàn)。重新認(rèn)識和研究各個免疫新器官的基本免疫學(xué)特性，發(fā)現(xiàn)和鑒定新的免疫細(xì)胞亞群，研究生理和病理下的免疫細(xì)胞的多樣性和可塑性，完善和描繪免疫細(xì)胞和免疫分子的作用網(wǎng)絡(luò)。第二，免疫應(yīng)答的單細(xì)胞和亞細(xì)胞的特征以及調(diào)控機(jī)制。聯(lián)合化學(xué)和生物學(xué)方法促進(jìn)了免疫學(xué)示蹤技術(shù)的發(fā)展。研究生理和病理下的免疫細(xì)胞的軌跡以及相互作用。第三，廣譜中和抗體產(chǎn)生和作用的新機(jī)制。廣譜中和抗體產(chǎn)生的動力學(xué)，廣譜中和抗體的基因突變以及維持機(jī)制，廣譜中和抗體誘生的B細(xì)胞調(diào)控機(jī)制等。第四，固有免疫應(yīng)答和調(diào)節(jié)新機(jī)制。固有免疫應(yīng)答在微生態(tài)調(diào)控中的作用，固有免疫應(yīng)答與調(diào)節(jié)機(jī)制。第五，代謝與免疫。免疫細(xì)胞的代謝特征、轉(zhuǎn)導(dǎo)與調(diào)控機(jī)制，細(xì)胞自噬與免疫的調(diào)節(jié)等。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著我國免疫學(xué)科的快速發(fā)展，我國對于免疫學(xué)也有著非常高度的重視和支持。這也標(biāo)志著我國對于免疫學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科的深入的必要性。針對目前我國免疫學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科研究的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)，我國也通過開展一些論壇來分析當(dāng)前我國免疫學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科發(fā)展的重要科學(xué)問題，促進(jìn)了我國免疫學(xué)和生命學(xué)科以及其他相關(guān)學(xué)科的交叉發(fā)展。

⒖嘉南

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篇8

關(guān)鍵詞：水稻（Oryza sativa L.）；OsVDAC5；可溶性表達(dá)；親和層析

中圖分類號：S511；Q816 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）11-2921-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.11.054

電壓依賴性陰離子通道蛋白（Voltage-dependent anion channels，VDAC）是線粒體外膜上具有高度保守性的孔狀蛋白，由一種小的多基因家族編碼，廣泛存在于真核生物中[1]，并在能量代謝、細(xì)胞凋亡、物質(zhì)運輸和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著決定性作用[2-4]。VDACs最早從草履蟲（Paramecium aurelia）線粒體外膜上分離得到[5]。哺乳動物中主要有3種VDAC亞型[6]，真菌中主要有2種亞型[6]，而在植物中，煙草中至少有3種VDAC亞型，大豆、蒺藜苜蓿、百脈根和擬南芥中至少有5種不同的亞型[7-10]，水稻中存在8個VDAC基因[11]。與哺乳動物和真菌相比，植物中有更多的VDAC異型體，表明植物VDAC具有多種不同的功能，但它們都有著相同的離子選擇性和電壓依賴性特性，并且具有相似的電生理學(xué)特征，說明VDAC在結(jié)構(gòu)和功能上具有一定的保守性[12]。近年來，研究發(fā)現(xiàn)植物VDAC在植物的生長和發(fā)育階段以及在生物和非生物脅迫響應(yīng)方面都發(fā)揮著重要作用[10，13，14]。擬南芥中AtVDAC3能同葉綠體蛋白AtTrx m2相互作用，參與ROS信號通路，以應(yīng)答鹽脅迫[15]；AtVDAC1能同CBL1相互作用，在種子萌發(fā)與植物發(fā)育過程中負(fù)調(diào)控植物對外界溫度的應(yīng)答[13]。超表達(dá)OsVDAC3顯著提高了水稻的抗鹽性和抗旱性[16]。前期研究表明，OsVDAC5基因在YTA水稻生殖生長期達(dá)到最高表達(dá)水平[17]，表明OsVDAC5基因可能在水稻YTA的生殖發(fā)育期發(fā)揮重要功能。

在體外以大腸桿菌為宿主菌高效表達(dá)外源基因時，表達(dá)蛋白常常在細(xì)胞內(nèi)凝集，形成包涵體。以包涵體形式存在的蛋白質(zhì)分子無定形，呈非水溶性，無生物活性，為后續(xù)研究帶來諸多不便[18]。VDAC蛋白為線粒體外膜蛋白，在原核表達(dá)時由于無法形成正確的次級鍵，大多以包涵體形式存在。雖然可以通過包涵體蛋白變性、復(fù)性等方法獲得可溶性蛋白，但蛋白質(zhì)的復(fù)性效率低，得到的可溶性蛋白常常會在結(jié)構(gòu)上發(fā)生改變，不利于后期進(jìn)一步研究蛋白質(zhì)的功能[19]。研究表明，全長的OsVDAC5基因在體外表達(dá)時以包涵體形式存在[20]，因此，本研究擬通過生物信息學(xué)分析，將OsVDAC5基因截短為可溶性肽段，構(gòu)建pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）基因片段的原核表達(dá)載體進(jìn)行體外表達(dá)，以獲得可溶性目的蛋白，為OsVDAC5互作蛋白的研究及其在水稻生長發(fā)育過程中的生物學(xué)功能分析奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料 原核表達(dá)載體pGEX-4T-1、大腸桿菌菌株DH5α、BL21（DE3）以及pET-32a-OsVDAC5質(zhì)粒均由中南民族大學(xué)武陵山區(qū)特色資源植物種質(zhì)保護(hù)與利用湖北省重點實驗室提供。

1.1.2 試驗試劑 限制性內(nèi)切酶Quick CutTM BamH Ⅰ、Quick CutTM Xho Ⅰ，T4-DNA連接酶，Ex Taq酶，DL15 000和DL2 000 DNA Marker，GST Fusion Protein Purification Kit均購自Takara公司。DNA凝膠回收和清潔試劑盒均購自Axygen公司。Page RulerTM Prestained Protein Ladder購自Thermo公司。GST Tag Mouse Monoclonal Antibody及二抗羊抗鼠購自Abbkine公司。超敏ECL化學(xué)發(fā)光即用型底物購自武漢博士德生物工程有限公司。引物合成及測序均由南京金斯瑞生物科技有限公司完成。

1.1.3 試驗儀器 C1000 Touch Thermal Cycler 型PCR儀和凝膠成像分析儀，購自美國Bio-RAD公司；Model 1 000分子雜交箱，購自美國Robbins Scientific Corporation；752N型紫外可見分光光度計，購自上海精科公司；Centrifuge 5415D、5417R和5810R離心機(jī)，購自德國Eppendoff公司；CR22G型高速離心機(jī)，購自日本Hitachi公司；Soniprep 150型超聲破碎儀，購自日本SANYO公司；半干式碳板轉(zhuǎn)移電泳槽、DYY-5型穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀和膠片觀察燈，購自北京六一儀器廠。

1.2 方法

1.2.1 OsVDAC5跨膜結(jié)構(gòu)預(yù)測 利用生物信息學(xué)分析方法和不同在線生物學(xué)軟件（PRED-TMBB：http：//bioinformatics.biol.uoa.gr/PRED-TMBB/；BOCTOPUS： http：//boctopus.cbr.su.se/）對OsVDAC5蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)及跨膜情況進(jìn)行初步預(yù)測和分析。

1.2.2 pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）原核表達(dá)載體的構(gòu)建 根據(jù)OsVDAC5基因序列，以BamHⅠ和XhoⅠ作為酶切位點設(shè)計引物，以pET-32a-OsVDAC5質(zhì)粒為模板，擴(kuò)增目的片段。引物為Fw（5′CGCGGATCCATGAGCAAAGGCCCAGC3′）、Rv（5′CC GCTCGAGAGATTCACTATCAATCTTGACATCA3′）。采用20 μL體系進(jìn)行PCR反應(yīng)，各反應(yīng)物濃度：15.3 μL ddH2O，2 μL 10×Ex Taq Buffer，1 μL dNTP（2.5 mmol/L），0.3 μL Fw（10 mmol/L），0.3 μL Rv（10 mmol/L），1 μL稀釋100倍的pET-32a-OsVDAC5質(zhì)粒，0.1 μL Ex Taq酶。

PCR反應(yīng)程序：94 ℃預(yù)變性3 min；94 ℃變性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，重復(fù)34個循環(huán)；72 ℃延伸5 min。PCR擴(kuò)增反應(yīng)完成后使用AxyPrep DNA清潔試劑盒對PCR產(chǎn)物進(jìn)行清潔回收，詳細(xì)操作參考試劑盒說明書，并進(jìn)行1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測。用限制性內(nèi)切酶BamHⅠ和XhoⅠ同時雙酶切目的片段和pGEX-4T-1空載體，37 ℃酶切3～4 h，使用AxyPrep DNA凝膠回收試劑盒對酶切產(chǎn)物進(jìn)行切膠回收。用T4連接酶連接雙酶切后的目的基因和pGEX-4T-1載體，16 ℃連接過夜并轉(zhuǎn)化DH5α感受態(tài)細(xì)胞，涂LB（含Amp+）平板，37 ℃倒置培養(yǎng)過夜。挑取單克隆，采用堿裂解法提取質(zhì)粒，進(jìn)行PCR擴(kuò)增和雙酶切鑒定，將對應(yīng)陽性克隆菌液送南京金斯瑞生物科技有限公司進(jìn)行測序分析。

1.2.3 GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白誘導(dǎo)表達(dá)

1）融合蛋白的誘導(dǎo)。將pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）重組質(zhì)粒和pGEX-4T-1空載體轉(zhuǎn)化BL21（DE3）表達(dá)菌株，涂LB（含Amp+）平板，37 ℃倒置培養(yǎng)過夜。分別挑取單克隆于3 mL含Amp+的LB液體培養(yǎng)基中，37 ℃振蕩培養(yǎng)過夜，第二天按1∶100的比例（V/V）接種于5 mL含Amp+的LB液體培養(yǎng)基中，37 ℃，180 r/min振蕩培養(yǎng)至OD600 nm為0.6左右，加入1 mol/L IPTG至終濃度為0.7 mmol/L，分別于10、15、25、37 ℃條件下振蕩培養(yǎng)誘導(dǎo)蛋白表達(dá)，分別在誘導(dǎo)4、6、8 h時取樣5 mL，檢測誘導(dǎo)溫度和誘導(dǎo)時間對可溶性蛋白表達(dá)的影響。同時，誘導(dǎo)不加IPTG的pGEX-4T1-OsVDAC5（1-75aa）和加IPTG的pGEX-4T1空載體的BL21菌株作為陰性對照。

2）融合蛋白的SDS-PAGE檢測。將誘導(dǎo)表達(dá)的菌液轉(zhuǎn)入10 mL離心管中，5 000 r/min離心10 min，棄上清液，向菌體中加入1 mL預(yù)冷的1×PBS（pH 7.4）緩沖液，緩慢用槍頭吹打菌體使菌體重懸，冰水混合物中進(jìn)行超聲波細(xì)胞破碎，每管破碎10 s，間隔10 s，共破碎2～3 min，收集空載體混合液。其余蛋白混合液于4 ℃，12 000 r/min離心15 min，分別收集蛋白上清液。向蛋白沉淀中加入1 mL蛋白沉淀變性液（10 mmol/L NaH2PO4，10 mmol/L Tris-HCl，8 mol/L尿素，pH 8.0）室溫放置1 h，期間混勻2～3次，4 ℃，12 000 r/min離心15 min，收集蛋白上清液，即為沉淀液。取出各樣品200 μL，加入適量的5×SDS PAGE Loading buffer混合均勻，100 ℃煮沸10 min，80 V恒壓進(jìn)行12% SDS-PAGE檢測?？捡R斯亮藍(lán)染色液染色3 h后換脫色液，進(jìn)行脫色觀察。

3）融合蛋白的Western Blot檢測。對15、25、37 ℃條件下誘導(dǎo)8 h的蛋白上清液和沉淀液點樣進(jìn)行Western Blot檢測。半干式轉(zhuǎn)膜儀80 mA恒流轉(zhuǎn)膜2.5 h后，加入40 mL蛋白封閉液室溫封閉1 h，按1∶5 000的比例（V/V）向封閉液中加入GST抗體， 4 ℃振蕩過夜，第二天按1∶10 000的比例（V/V）向封閉液中加入二抗羊抗鼠，孵育箱內(nèi)25 ℃振蕩孵育1.5 h后進(jìn)行ECL化學(xué)發(fā)光檢測。

1.2.4 GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白的純化 采用金斯瑞GST Fusion Protein Purification Kit對蛋白進(jìn)行親和層析。向?qū)游鲋屑尤? mL Glutathione Resin懸浮液，用10 mL預(yù)冷的1×PBS（pH 7.4）緩沖液平衡層析柱，將3 mL破碎后蛋白上清液加入層析柱，4 ℃緩慢振蕩孵育過夜。第二天收集流出液，加入32 mL預(yù)冷1×PBS（pH 7.4）緩沖液洗脫未和谷胱甘肽結(jié)合的蛋白，每次加入4 mL，孵育3 min，收集最后一次洗脫液。最后加入7 mL 10 mmol/L還原型GSH洗脫柱子上的蛋白，每次加入1 mL，孵育5 min，收集洗脫液。取出各樣品100 μL，加入適量的5×SDS PAGE Loading buffer混合均勻，100 ℃煮沸10 min，80 V恒壓進(jìn)行12%SDS-PAGE檢測?？捡R斯亮藍(lán)染色液染色3 h后換脫色液，進(jìn)行脫色觀察。

2 結(jié)果與分析

2.1 OsVDAC5跨膜結(jié)構(gòu)預(yù)測

前期構(gòu)建了全長OsVDAC5基因原核表達(dá)載體，但是表達(dá)的蛋白以包涵體的形式存在，因此本研究利用生物信息學(xué)軟件預(yù)測了OsVDAC5的跨膜方式，將PRED-TMBB和BOCTOPUS這兩個專門預(yù)測蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中β折疊結(jié)構(gòu)的生物學(xué)軟件的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行對比（圖1）。預(yù)測結(jié)果表明，OsVDAC5在線粒體外膜上可能分別以十二次跨膜（PRED-TMBB）或十八次跨膜（BOCTOPUS）的結(jié)構(gòu)存在，而且OsVDAC5蛋白的N端和C端有可能均位于線粒體雙層膜之間的膜間隙內(nèi)。因此，僅保留OsVDAC5蛋白75個氨基酸殘基，構(gòu)建只含N端75個氨基酸的pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）原核表達(dá)載體。

2.2 pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）原核表達(dá)載體的構(gòu)建

PCR擴(kuò)增鑒定pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）重組質(zhì)粒，檢測到目的基因的大小為250 bp。利用BamHⅠ和XhoⅠ雙酶切重組質(zhì)粒，檢測到大小為5 000、250 bp的兩個條帶，與預(yù)期的條帶大小相同。將構(gòu)建好的載體測序，測序結(jié)果100%匹配，表明pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）原核表達(dá)載體構(gòu)建成功（圖2）。

2.3 SDS-PAGE檢測GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白誘導(dǎo)表達(dá)

將陽性重組質(zhì)粒熱激轉(zhuǎn)化BL21表達(dá)菌株，經(jīng)過IPTG誘導(dǎo)后，用12%SDS-PAGE檢測表達(dá)產(chǎn)物，經(jīng)過考馬斯亮藍(lán)染色，可觀察到在10、15、25、37 ℃誘導(dǎo)表達(dá)條件下，4、6、8 h時在35 kDa的上清液和沉淀中均有蛋白表達(dá)，其大小與預(yù)測的GST-OsVDAC5（1-75aa）的蛋白產(chǎn)物大小相同，且不同溫度在8 h時蛋白的表達(dá)量較4、6 h高，15 ℃時上清液中的表達(dá)量較沉淀高。結(jié)果表明，OsVDAC5（1-75aa）基因在pGEX-4T-1系統(tǒng)中得到了高效表達(dá)，其表達(dá)產(chǎn)物為部分可溶性蛋白（圖3）。

2.4 Western blot檢測GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白誘導(dǎo)表達(dá)

用GST單抗對10、15、25、37 ℃誘導(dǎo)表達(dá)條件下誘導(dǎo)8 h的蛋白進(jìn)行Western blot檢測，IPTG誘導(dǎo)后的pGEX-4T1-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白在35 kDa左右處的上清液和沉淀中均出現(xiàn)單一的信號條帶，而未加IPTG誘導(dǎo)的pGEX-4T1-OsVDAC5（1-75aa）和空載體蛋白樣品在35 kDa左右處未見表達(dá)（圖4）。此結(jié)果進(jìn)一步表明pGEX-4T1-OsVDAC5（1-75aa）載體構(gòu)建成功，且GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白可在上清液中高效表達(dá)。

2.5 GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白的純化

GST融合蛋白與固定的谷胱甘肽（GSH）通過硫鍵共價親和，利用谷胱甘肽與谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶（GST）之間酶和底物的特異性作用力，使得帶GST標(biāo)簽的GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白能夠與凝膠上的谷胱甘肽結(jié)合，從而將該蛋白與其他蛋白分離開。由于GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白在上清液中高效表達(dá)，因此通過10 mmol/L還原型GSH洗脫后進(jìn)行SDS-PAGE檢測，在35 kDa處可觀察到較為單一的蛋白條帶，得到純化的可溶性GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白（圖5）。

3 小結(jié)與討論

在植物中VDACs高度保守，但對不同VDAC的特定功能知之甚少。OsVDAC5互作蛋白的研究對揭示OsVDAC5蛋白的功能有重要意義。同時，進(jìn)行體外Pull-down試驗時通常需要可溶性的VDAC蛋白。因此，獲得外源表達(dá)的可溶性蛋白至關(guān)重要。

試驗室前期構(gòu)建了帶有His標(biāo)簽的pET-32a-OsVDAC5和pET-302a-OsVDAC5原核表達(dá)載體以及帶有GST標(biāo)簽的pGEX-4T-1-OsVDAC5原核表達(dá)載體，但是體外表達(dá)的OsVDAC5融合蛋白幾乎都以包涵體的形式存在，暫時無法純化出可溶性的目的蛋白[20]，即全長的OsVDAC5基因在體外可能較難表達(dá)可溶性蛋白。因此，通過生物信息學(xué)的方法分析OsVDAC5的二級結(jié)構(gòu)及跨膜區(qū)域，將OsVDAC5基因截短為只含N端的75個氨基酸進(jìn)行體外表達(dá)。通過優(yōu)化表達(dá)條件，結(jié)果獲得了純度較為理想的可溶性GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白，也為OsVDAC5互作蛋白的研究和其在水稻中相關(guān)功能的研究奠定了基礎(chǔ)。

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篇9

前言

天然產(chǎn)物是指動物、植物提取物、或昆蟲、海洋生物及微生物體內(nèi)的組成成分或其次級代謝產(chǎn)物的統(tǒng)稱。主要包括蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、各種酶、單糖、寡糖、多糖、微生物、萜類、生物堿及抗生素等多種天然存在的化學(xué)成分?？股厥俏⑸镌谛玛惔x過程中產(chǎn)生的以低微濃度抑制他種微生物生長、甚至可以殺死他種微生物的化學(xué)物質(zhì)。在人類預(yù)防和治療微生物感染疾病方面具有非常重要的作用。自青霉素發(fā)現(xiàn)以來，利用微生物開發(fā)天然產(chǎn)物作為臨床用藥，廣泛用以抗真菌、抗細(xì)菌、抗腫瘤。

1.微生物中天然產(chǎn)物發(fā)掘策略

微生物作為天然產(chǎn)物的重要來源，具備以下優(yōu)勢：1，資源豐富，挖掘潛力大，發(fā)現(xiàn)新藥效率高；2，獨特的骨架使得化學(xué)合成難度大；3，生長周期短，易于操作控制，工業(yè)化潛力大；4，可通過闡明的生物合成途徑定向改造以提升產(chǎn)率及新藥的衍生。然而，目前僅有總數(shù)1%的微生物被人們認(rèn)知且在實驗條件下可培養(yǎng)，這就意味著更多的微生物有待科研工作者去開發(fā)和研究。微生物中天然產(chǎn)物的發(fā)掘策略主要通過兩種途徑：傳統(tǒng)天然產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)策略和基于基因組的發(fā)掘策略。前者主要通過對微生物的菌種及培養(yǎng)條件的變化來刺激微生物產(chǎn)生不同的天然產(chǎn)物，這種策略的缺點在于具有一定的盲目性，完全為非靶向，無法預(yù)知產(chǎn)物的類型。后者隨著基因測序技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已成為微生物天然產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)的主要方法，通過生物信息學(xué)分析基因組序列及控制天然產(chǎn)物合成的基因簇并對其進(jìn)行基因水平改造以產(chǎn)出預(yù)期的天然產(chǎn)物，并闡明其生物合成途徑。該策略靶向發(fā)現(xiàn)，高效合成，具有非常好的發(fā)展前景。

1.1 傳統(tǒng)天然產(chǎn)物發(fā)掘策略

該策略主要基于活性導(dǎo)向、質(zhì)譜導(dǎo)向等天然產(chǎn)物的傳統(tǒng)手段分離，原理是菌種及培養(yǎng)基水平的變化引起次級代謝產(chǎn)物的變化。無需基因測序及復(fù)雜的遺傳操作，該策略在發(fā)掘微生物天然產(chǎn)物初期取得了非常顯著的成效，然而隨著大量微生物資源的被開發(fā)，產(chǎn)物的重復(fù)分離愈發(fā)常見。目前通過該方法仍可發(fā)現(xiàn)一些新穎活性的天然產(chǎn)物。

1.1.1 新的微生物物種

微生物存在于地球的各個角落，在一些極端特殊環(huán)境中存在著嗜熱、嗜冷、抗酸、耐鹽堿等特殊細(xì)菌，獨特的生長環(huán)境意味著不同的代謝機(jī)制產(chǎn)生不同于其他環(huán)境的次級代謝產(chǎn)物，具有發(fā)現(xiàn)新穎結(jié)構(gòu)的潛力。

1.1.2 OSMAC篩選策略

OSMAC （one strain many compounds）策略通過改變培養(yǎng)基的類型、發(fā)酵條件（溫度、pH值）、添加小分子等方法，以期望改變微生物的代謝方式進(jìn)而產(chǎn)生不同的次級代謝產(chǎn)物。其原理是通過改變可能對微生物代謝產(chǎn)生影響的條件，但缺點在于盲目性較強，代謝方向無法控制，其具體原理機(jī)制無法闡明。但由于某些沉默基因簇可在特殊條件下表達(dá)或者過表達(dá)，因此OSMAC策略可篩選出用于基因組指導(dǎo)下的天然產(chǎn)物。

1.1.3 活性導(dǎo)向和高通量篩選

高通量篩選主要為了從大量微生物資源中篩選出具有研究意義的菌株，然而隨著微生物資源的開發(fā)，大部分含量高且易獲得的活性物質(zhì)已被分離鑒定且其合成路徑也已有較為深入的研究。針對其他含量較低、不易發(fā)現(xiàn)且活性較好的新成分就需要用到更加靈敏的技術(shù)。LC-MS技術(shù)及LC-NMR技術(shù)的出現(xiàn)可為其提供方便，前期可通過活性導(dǎo)向或紫外光譜技術(shù)對其粗提物進(jìn)行初篩，后續(xù)利用LC-MS及LC-NMR對粗提物進(jìn)行分析，并利用生物信息學(xué)網(wǎng)站例如GNP對其結(jié)果進(jìn)行分析，并對其中活性物質(zhì)進(jìn)行靶向分離鑒定。該方法目的性較強，避免低含量活性物質(zhì)的遺漏，近幾年已取得較好的研究成果。

1.1.4 共生培養(yǎng)

微生物共培養(yǎng)是一種有效增加次級代謝產(chǎn)物多樣性的策略。共培養(yǎng)條件下，微生物分泌抗生素、激素分子、分泌物之間相互影響對新化合物的產(chǎn)生及控制化合物合成的基因簇的代謝均有影響。

1.2 基于基因組的發(fā)掘策略

1.2.1 生物信息學(xué)分析預(yù)測產(chǎn)物和底物結(jié)構(gòu)

生物信息學(xué)工具是分析基因組序列信息以及鑒定基因簇功能信息不可缺少的工具，經(jīng)過16S rDNA測序并進(jìn)行BLAST分析，Mega 軟件構(gòu)建進(jìn)化樹鑒定微生物的菌種信息，生物合成基因及基因簇分析常用工具為antiSMASH在線分析網(wǎng)站。通過比較目標(biāo)基因簇與已知基因簇相似性，同源性較高的可預(yù)測其產(chǎn)物的大致結(jié)構(gòu)類型，提高分離效率。分析目標(biāo)基因簇可預(yù)測底物類型，可通過添加同位素標(biāo)記底物追蹤該基因簇合成的化合物。

1.2.2 體外重構(gòu)合成

體外重構(gòu)即底物與一個或者幾個合成酶體外反應(yīng)從而獲得相應(yīng)的代謝產(chǎn)物的方法。僅適用于相對簡單的生物合成途徑，不適用于多合成基因控制的復(fù)雜合成途徑。

1.2.3 基因敲除與異源表達(dá)

對于那些與已知基因簇相似度較低的目標(biāo)基因簇往往可能控制合成結(jié)構(gòu)新穎的化合物，因此可通過基因敲除或異源表達(dá)比較其代謝譜圖的差異，例如構(gòu)建基因失活菌株阻斷其產(chǎn)物的合成相同條件下與野生菌株HPLC譜圖的差異，對其差異物進(jìn)行追蹤鑒定。而異源表達(dá)則是比較轉(zhuǎn)入外源基因的宿主菌與原始菌株代謝譜圖的差異。該方法僅適用于低相似性、較高表達(dá)的基因簇，不適用于沉默基因簇。

1.2.4 沉默基因簇的激活

以上策略適用于能夠轉(zhuǎn)錄表達(dá)的生物合成基因簇代謝產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)，對于基因簇低表達(dá)或者不表達(dá)的情況下，則需要不同的挖掘策略。通過替換啟動子，比較與原始代謝圖譜的差異獲得相應(yīng)的代謝產(chǎn)物，該方法需要準(zhǔn)確鑒定天然啟動子的位置。過量表達(dá)正向調(diào)控基因或者敲除負(fù)調(diào)控基因也可能激活沉默的基因簇，次級相應(yīng)的次級代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。真菌中沉默基因的激活可通過添加組蛋白去乙酰化酶抑制劑或DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑改變?nèi)旧|(zhì)構(gòu)型從而激活沉默基因簇的表達(dá)。

2.生物合成途徑

微生物來源的天然產(chǎn)物主要由聚酮合酶（polyketide synthase, PKS）和非核糖體多肽類化合物（nonribosomal peptide synthase, NRPS）以及PKS/NRPS雜合的代謝途徑形成的。

2.1 PKS

PKS生物合成途徑中聚酮合酶的催化過程與脂肪酸合酶的催化過程類似，目前主要分為三種類型的PKS。

2.1.1 PKS Ⅰ型

PKS Ⅰ型合酶，又稱為模塊式合酶，一般具有多個模塊且每個模塊在合成過程中不重復(fù)使用。模塊中基本結(jié)構(gòu)域包括：酮基合酶結(jié)構(gòu)域（ketosynthase, KS），?；D(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域（acyltransferase, AT）和?；d體蛋白結(jié)構(gòu)域（acylcarrier protein, ACP），其中AT負(fù)責(zé)底物的識別，KS負(fù)責(zé)底物與上一步ACP上的聚酮鏈進(jìn)行克萊森縮合反應(yīng)，進(jìn)行碳鏈的進(jìn)一步延伸，延伸完成后轉(zhuǎn)移到該步的ACP結(jié)構(gòu)域，完成一輪碳鏈延伸。此外，該模塊中可能含有其他修飾酶如：KR、ER、DH、MT等在加載到KS結(jié)構(gòu)域時對碳鏈進(jìn)行修飾。當(dāng)聚酮鏈完成所有延伸后，硫脂酶結(jié)構(gòu)域（TE）進(jìn)行反應(yīng)終止和產(chǎn)物的釋放，再經(jīng)過環(huán)化或修飾成為最終的代謝產(chǎn)物。

2.1.2 PKS Ⅱ型

PKS Ⅱ型合酶，又稱為迭代式，產(chǎn)物多為芳香族化合物，含有多個單功能酶，是一類多功能酶復(fù)合體，每個酶在合成過程中都可以重復(fù)使用，至少包括KSα、KSβ和ACP三個功能結(jié)構(gòu)域。其中KSα表現(xiàn)出縮合反應(yīng)活性，KSβ作為鏈長起始因子，ACP仍為?；d體蛋白。多由乙酰CoA作為起始單元經(jīng)過重復(fù)催化形成β-酮乙基聚合鏈，再經(jīng)過KR、芳香化酶或環(huán)化酶催化形成結(jié)構(gòu)多樣性的產(chǎn)物。目前并未發(fā)現(xiàn)負(fù)責(zé)將聚合鏈從模塊上脫落的TE酶。

2.1.3 PKS Ⅲ型

該類型的研究相對較少，這類型的合酶是一種可重復(fù)利用的同源二聚體酶，在缺乏ACP的情況下直接催化泛肽輔酶A之間的脫羧縮合反應(yīng)。

2.2 NRPS

非核糖體多肽類化合物的生物合成途徑多以非蛋白質(zhì)氨基酸為底物，經(jīng)過NRPS催化形成非核糖體肽類化合物。NRPS合成酶類似PKS Ⅰ合酶催化機(jī)制，含有多個模塊，每個模塊含有三個基本的功能結(jié)構(gòu)域：縮合結(jié)構(gòu)域（C domain）、腺苷?；Y(jié)構(gòu)域（A domain）和肽?；d體蛋白結(jié)構(gòu)域（PCP，又稱為巰基化結(jié)構(gòu)域，T domain）。A負(fù)責(zé)氨基酸底物的識別，活化并轉(zhuǎn)移至PCP形成氨酰硫脂。C結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)將其與上游模塊中PCP結(jié)構(gòu)域中的肽鏈進(jìn)行縮合形成肽鍵。有些模塊中還含有異構(gòu)化酶結(jié)構(gòu)域（epimerization, E）、環(huán)化酶結(jié)構(gòu)域（cyclization, Cy）和甲基化結(jié)構(gòu)域（methyltransferase, MT）等對增加的氨基酸進(jìn)行修飾。主要合成過程為起始氨基酸經(jīng)起始模塊A-PCP加載至NRPS上經(jīng)過延伸模塊C-A-PCP將氨基酸底物與上游PCP上的氨酰硫脂進(jìn)行縮合形成肽鍵，最終由TE或其他結(jié)構(gòu)域完成產(chǎn)物的解離釋放，再經(jīng)過環(huán)化修飾形成最終的NRP產(chǎn)物。

篇10

人工合成油菜與栽培油菜F_1主要性狀的雜種優(yōu)勢

甘藍(lán)型油菜優(yōu)良親本對雜種后代產(chǎn)量性狀的遺傳效應(yīng)分析

大豆基因組GmRAV同源基因的生物信息學(xué)分析

大豆對SMV1號株系的抗性遺傳分析及抗病基因的SSR標(biāo)記

花生矮化病毒病抗性SSR標(biāo)記

氮素形態(tài)對冬油菜幼苗生長的影響

玉米株型對套作大豆氮素積累、轉(zhuǎn)運和籽粒蛋白質(zhì)產(chǎn)量的影響

人工老化對大豆種子活力和生理生化特性的影響

濕害脅迫對發(fā)芽期芝麻的影響及耐濕性評價方法建立

多元長效油菜專用肥的適宜用量研究

胡麻枯萎病生防芽孢桿菌篩選及抑菌效果研究

內(nèi)標(biāo)校準(zhǔn)液相色譜熒光法測定食用油中苯并(a)芘

微波焙烤咸干花生在貯藏過程中的品質(zhì)與風(fēng)味變化

油茶粕中茶皂素純化方法與抗菌活性研究

白菜型油菜八氫番茄紅素脫氫酶基因PDS3的克隆與序列分析

籽用南瓜種子發(fā)育過程中脂肪酸積累模式

基于遠(yuǎn)紅外成像技術(shù)的花生苗期抗旱性鑒定

芽用大豆品種遺傳改良研究進(jìn)展

中國油料作物學(xué)報2011年第33卷第1～6期總目錄

甘藍(lán)型油菜氮素吸收利用的雜種優(yōu)勢表現(xiàn)

大豆品種綏農(nóng)10抗疫霉根腐病遺傳分析及抗病基因的SSR標(biāo)記

苯磺隆對甘藍(lán)型油菜中雙9號的殺雄效果

中國花生小核心種質(zhì)SSR遺傳多樣性

利用MFLP標(biāo)記分析栽培種花生遺傳多樣性

利用抑制差減雜交分離芝麻耐濕性相關(guān)基因

貯藏時間和溫度對甘藍(lán)型油菜種子活力及脂肪酸含量的影響

不同儲藏溫度下油菜種子生活力的基因型差異

不同蛋白含量大豆品種氮代謝關(guān)鍵酶活性及葉片氮同化物含量變化

甘藍(lán)型油菜對干旱和低磷雙重脅迫的生理反應(yīng)Ⅰ:葉片氣體交換參數(shù)及產(chǎn)量

低鉀脅迫對大豆葉片膜脂過氧化及保護(hù)酶活性的影響

大豆品種抗旱性早期鑒定方法

干旱脅迫對芝麻生長與產(chǎn)量性狀的影響及其抗旱性綜合評價

油菜菌核病菌抗腐霉利菌株的生理生化特性及抗藥機(jī)制初步分析

向日葵品種資源對菌核病抗性室內(nèi)鑒定

環(huán)糊精對花生黃曲霉毒素B_1熒光增強作用與應(yīng)用研究

加工工藝對菜籽油主要揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響

氮肥運籌方式對油菜產(chǎn)量、氮肥利用率及氮素淋失的影響