病毒滴度测定是生物制药行业重要的分析方法,广泛应用于病毒类生物制品的开发和生产、病毒清除灭活工艺验证、外源病毒检测等领域,以确保病毒类生物制剂的活性和有效性,以及生物制品的病毒安全性。因此,建立快速、简单且准确的病毒滴定检测方法尤为重要。总结了检测病毒滴度的传统方法、新兴以及改良方法的特点、原理及具体应用,并比较了各自的优缺点。一些新兴方法,如微滴式数字PCR、病毒定量毛细管电泳、化学发光ISH-PNA测定、激光力细胞学等改进了传统方法耗时耗力、重复性差、准确性低、结果主观性大的缺点,达到了快速、灵敏、自动化程度高、精密度高、结果更加稳健且客观的优点,但部分新方法仪器昂贵或者未广泛使用,需要根据实验目的选择合适的病毒滴定方法。
鉴于特异性PCR、试纸条等常用转基因植株检测方法存在费时费力且需要一定专业技术等局限性,研究希望探索一种低成本、高效、操作简便且适用于小麦全生育期田间大规模筛选的转基因植株鉴定方法。选取具有草铵膦除草剂BASTA抗性的转基因小麦进行最适BASTA溶液浓度筛选,发现在大田环境下200 mg·L-1的BASTA溶液可分别在苗期和扬花期有效鉴定转基因阳性植株。同时,为了验证BASTA叶片涂抹法的准确性和实用性,选取20个T0代转基因小麦样本,分别采用Bar试纸条、特异性PCR和BASTA叶片涂抹法3种方法进行转基因阳性鉴定。结果显示,BASTA叶片涂抹法与Bar试纸条鉴定结果一致,并且其检测范围能够覆盖特异性PCR的检测结果。与传统方法相比,BASTA叶片涂抹法成本低、高效、操作便捷,且全生育期可用,尤其适用于田间转基因植株的大规模筛选。
衰老是机体随着时间推移而发生的不可抗拒的自然变化,表现为生物体形态结构的改变和生理功能的衰退,同时伴随着多种老年性疾病的发生。亚精胺作为天然的多胺类物质,在抑制机体衰老进程中发挥着重要作用。最近的研究表明,亚精胺通过激活细胞自噬,清除受损的线粒体,干预脂肪代谢和调节细胞周期等方式,清除衰老细胞,维持组织微环境稳定,抑制衰老相关疾病的发生和进展。系统地阐述了亚精胺的体内和体外的合成过程,缓解细胞衰老的分子机制,以及在减缓机体衰老生理过程和多种衰老相关疾病中的治疗作用,以期为衰老相关疾病的转归与临床治疗提供参考。
病毒样颗粒(virus-like particles,VLPs) 是含有某种病毒一个或多个结构蛋白的空心颗粒形态, 结构上类似完整病毒,具有与完整病毒相似的免疫原性并通过激活抗原提呈细胞诱导免疫应答,由于不含有完整的病毒基因组,因此适合用于开发更安全、成本更低的候选疫苗。系统阐述了VLPs的分类、表征、优势及表达系统,回顾了VLPs疫苗的发展历程,并汇总了已上市的疫苗品种。同时,介绍了部分在研的预防性或治疗性VLPs疫苗,并探讨了新的开发策略,进一步拓宽了VLPs疫苗的研发领域,为未来的研究与应用提供了更广阔的前景。
抗生素耐药性已成为全球人类健康面临的重大威胁,医药、工业、农业生产以及生态等领域均受到多重耐药菌的严重威胁。多重耐药菌感染逐渐呈现高发病率、高死亡率的趋势。噬菌体可以特异性裂解多重耐药病原菌,然而由于噬菌体宿主谱狭窄、基因组中含有不利基因等因素的制约,当前只有部分噬菌体成功应用于防治多重耐药菌感染等领域。噬菌体基因工程具有可编辑、高效等优势,为拓宽噬菌体宿主谱、设计“安全、绿色、高效”的新型噬菌体提供了理论基础。综述了噬菌体基因工程技术的研究进展,以及噬菌体在临床抗耐药菌感染、农业生产和生态环境等方面的实际应用,为噬菌体的定向改造及其在各领域中的有效应用提供了理论支持和参考。
五月艾(Artemisia indica)在民间可作为一种食品原料,但对其营养成分、活性物质和重金属含量缺乏系统的测定与分析方法。采用国家标准和文献推荐的方法测定五月艾中的营养物质、矿质元素、维生素、氨基酸、活性物质及重金属含量。结果表明,五月艾营养成分含量由高到低依次为蛋白质(31.62%)、碳水化合物(29.86%)、粗纤维(22.57%)、总糖(20.94%)、灰分(8.76%)和脂肪(7.42%);富含多种维生素,包括VK1、VB1、VB2、VB12和叶酸,其中VB2含量高达1 mg·100 g-1;含有Na、K、Ca、Zn、Mg、Mn、Fe、Cu、Se等多种矿质元素,其中K的含量最高,达28 747.71 mg·kg-1;含有除精氨酸以外的17种人体常见氨基酸,氨基酸总量达24.57 g·100g-1,其中必需氨基酸占比40.13%,功能性氨基酸占比56.7%;主要活性物质包括三萜和多糖类化合物,其含量分别为5.38%和2.91%;除镉元素外,汞、铅、铬和砷等重金属含量均低于国家食品安全标准限值。因此,五月艾是一种高蛋白、高纤维、低脂肪、氨基酸组成合理、矿质元素种类丰富、B族维生素含量较高、含有三萜和多糖等活性物质的食物资源,研究结果可为其进一步研究开发提供理论依据。
发根农杆菌侵染植物诱导产生分枝呈毛状、生长迅速的不定根,通常称为毛状根。毛状根具有生长快、遗传性稳定、不需要外源激素也能自主生长、能够合成次生代谢产物等特点,通过优化培养条件可以实现提高次生代谢物产量的目的。简要阐述了发根农杆菌诱导植物形成毛状根的机理,着重介绍了毛状根合成次级代谢产物的影响因素以及近5年毛状根在合成次生代谢产物、环境修复和植株再生方面的应用,并对毛状根培养过程中存在的问题进行总结,旨在为毛状根相关研究和应用提供参考。
水产品含有大量优质蛋白质、不饱和脂肪酸和其他重要的营养物质,是人类健康食品的重要来源之一。然而,水产品的腥味限制了它的生产和消费。了解腥味物质的组成及其产生途径,对抑制腥味、提高水产品竞争力具有重要作用。水产品腥味来源包括吸收环境中挥发性物质、脂类氧化及氧化三甲胺分解等,主要有醇类、醛类、胺类等物质;腥味物质检测技术以色谱技术和色谱质谱联用技术为主;水产品去腥技术主要包括物理去腥、化学去腥和生物去腥三类。通过综述水产品腥味物质产生机制、检测技术和去除技术的最新研究进展,以期为我国水产品品质的提升和脱腥剂的研发提供参考。
海洋链霉菌具有复杂的发育分化周期,在进行形态分化的同时常伴随着复杂的生理变化,因此,海洋链霉菌是具有生物活性的先导化合物的重要来源。然而,海洋链霉菌次级代谢产物的大部分生物合成基因簇是沉默状态。综述了预测“沉默基因”表达潜力的方法,总结了激活“沉默基因”表达的手段,包括改变培养条件、化学诱导基因簇表达和生物介导等,以期为海洋链霉菌次级代谢产物的挖掘提供新的途径。
如何抑制肿瘤细胞的增殖和干性基因的表达已经成为近年来科学家在癌症治疗领域关注的重点之一。肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)是肿瘤中一类具有自我更新能力的细胞类群,被认为是肿瘤发生过程中的驱动因素之一。Hippo信号通路在生物进化过程中高度保守,且对细胞增殖、组织发育和器官大小具有重要作用。简述了Hippo信号通路及其在肿瘤干细胞中的作用机制,并对肿瘤的治疗提出了展望,以期为肿瘤干细胞的发展和未来治疗提供参考。
植物多酚是植物体内具有多元酚结构的一类复杂的酚类次生代谢物,能够应对生物和非生物胁迫引起的氧化损伤,因此在植物生长发育过程中具有重要的作用。光照对植物的生长发育及多酚类物质合成具有至关重要的影响,其主要通过调控苯丙烷等代谢途径基因影响多酚类物质的合成。简述了多酚类物质的合成途径,并从光周期、光照强度以及光质三方面总结光照对多酚类物质合成的影响,旨在为今后多酚类物质的调控机制提供理论基础。
抗体偶联药物(antibody-drug conjugate, ADC)临床应用的成功推动了放射性核素偶联药物(radionuclide drug conjugates, RDC)、多肽偶联药物(peptide drug conjugates, PDC)及小分子药物偶联物(small molecule-drug conjugates, SMDC)等新型偶联药物的快速发展。这些药物通过整合靶向递送与高效载荷释放,在癌症治疗领域展现出显著优势,并逐步向疾病诊断与其他治疗领域拓展。系统综述了偶联药物、偶联技术的研究进展与临床转化现状,探讨了其在适应症扩展、技术迭代及诊疗一体化中的未来研究方向。
肿瘤微环境对肿瘤的发展起重要作用,而肿瘤微环境中的细胞外基质蛋白在肿瘤细胞增殖、转移、免疫逃逸及对化疗的耐药等生物特性调节中发挥着关键作用。充分理解肿瘤微环境中各分子相互作用机制并及时给予有效的干预措施,有助于探索新的治疗靶点并抑制肿瘤进展。近期研究表明,骨膜蛋白(periostin, POSTN)作为细胞外基质蛋白中的一种重要成分,参与了多种肿瘤的生物学过程,并与肿瘤微环境中多个环节相关。从肿瘤微环境出发,总结了骨膜蛋白在肿瘤发生发展中的最新研究进展,以探讨骨膜蛋白能否成为潜在的肿瘤治疗靶点。
蛋白质翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs)在植物生长发育过程中具有十分重要的作用,它们通过调节蛋白质的结构、稳定性以及活性,从而影响植物的生长发育以及响应环境胁迫的能力。木质素生物合成途径及其上游转录调控机制目前已研究得较为清楚,但翻译后修饰研究较少。综述了木质素生物合成翻译后修饰调控的最新研究进展,重点介绍了磷酸化、泛素化、糖基化和S-亚硝基化4类重要的翻译后修饰对木质素合成关键酶和转录因子的调控机制,旨在深化对木质素生物合成调控机理的认知,并为深入理解植物木质素合成的精准时空调控机制提供参考和启发。
香菇(Lentinula edodes)作为我国重要食用菌,具有悠久的栽培历史,如今在全球广泛应用于食品和药用领域。香菇富含生物活性多糖,其中β-葡聚糖的含量尤为丰富。自20世纪70年代以来,人们发现香菇多糖的抗癌生物活性之后,针对香菇多糖的活性研究从未停止。研究表明,香菇多糖具有多种显著的生物活性,涵盖抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、抗炎、免疫调节、抗病毒、保肝以及降胆固醇等功效。香菇多糖的分离提纯方法、化学性质与生物活性一直备受世界各地学者的密切关注。基于前人的工作基础,全面总结了香菇多糖的最新研究进展,包括香菇多糖的分离方法及不同分离方法对其结构活性的影响、结构特征与多糖生物活性的关系以及香菇多糖在发挥生物活性时的作用机制等内容,期望为香菇多糖在医疗和功能性食品领域的进一步应用提供有价值的信息参考。
绿原酸(chlorogenic acid, CGA)是一种广泛存在于植物中的酚酸类化合物,其主要来源于咖啡、茶叶、水果和蔬菜等。绿原酸在植物生长发育、抗病虫害、抗寒等方面具有重要作用。绿原酸经苯丙氨酸代谢途径合成,但是其合成及调控的分子机制目前尚不十分清楚。总结分析了绿原酸生物合成途径关键限速酶及转录因子、影响其含量的生物与非生物因素及应用前景,旨在为今后植物中绿原酸的合成调控提供理论支持及靶标基因。
拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)是引起玉米茎基腐病和穗粒腐病的主要病原菌之一,严重威胁玉米的产量和品质。为了深入研究拟轮枝镰孢菌致病基因的功能,对该菌中非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)途径中的2个关键基因FvKu70和FvKu80分别进行了基因敲除以创制高效的基因敲除菌株,并比较了野生型菌株和突变体菌株在营养生长速率、菌落形态、产孢量、对玉米的致病力和基因敲除效率等方面的差异。研究结果表明,FvKu70和FvKu80的基因缺失突变体与野生型FvLNF15-11相比,在PDA平板上的形态特征(如菌丝形态、生长速率、菌落直径、产孢量)没有明显差异,对玉米茎秆的致病力也类似。此外,选择尿嘧啶生物合成相关基因FvpyrG作为敲除的靶基因,分析了FvKu70或FvKu80缺失突变体菌株的同源重组效率,结果显示突变体菌株均显著高于野生型,其中ΔFvKu70的同源重组效率最高。综上所述,FvKu70或FvKu80基因缺失突变体可以快速又高效地实现拟轮枝镰孢菌的基因敲除,为进一步研究该菌的功能基因提供了技术支持。
LaeA是丝状真菌中重要的全局性调控因子,通过调节相关基因的表达,控制菌株的生长发育或促进次级代谢产物的合成。近年来,随着生物信息学分析技术的发展,LaeA参与的新的调控作用被发现。聚焦于LaeA的作用机制和调控作用,从LaeA的结构功能、真菌生育和次级代谢产物的调节3个方面综述了LaeA在真菌中的研究进展,同时探讨了LaeA在药物研发、农业以及工业生产等领域的应用潜力,以期为提高丝状真菌次级代谢产物的产量、活性和多样性,以及开发新型的海洋药物等提供参考和借鉴。
为提高工程菌株纤维素酶产酶效率,采用单因素试验和正交试验法对高产纤维素酶枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)工程菌株C36、CM、KF、GH5的发酵培养基和培养条件进行优化。结果表明,工程菌株C36、CM、KF和GH5在最优发酵条件下的产酶效率显著提高。发酵条件优化后,工程菌株CM的纤维素酶活最高,在醇化烟叶添加量7%、蛋白胨添加量0.8%、pH 6.1、发酵温度37 ℃、转速220 r·min-1、装液量40 mL及发酵时间96 h的条件下,其羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose, CMC)酶活和滤纸酶活(filter paper activity, FPA)分别达到504.95和222.11 U·mL-1。发酵条件优化后,工程菌株GH5的纤维素酶活提升倍数最高,在醇化烟叶添加量6%、蛋白胨添加量0.9%、pH 6.1、发酵温度37 ℃、转速220 r·min-1、装液量40 mL及发酵时间96 h的条件下,其CMC和FPA酶活分别是优化前的28.55和9.68倍。
烟草是重要的经济作物,烟草青枯病对烟草产业造成了极大的经济损失。因此需要一种安全有效的方法防止烟草青枯病的发生。前期研究中发现可溶性钙肥和生防菌均能有效抑制青枯病菌的生长。在田间种植烟草时,通过单施或组合施用不同的含钙土壤调理剂和生防菌,筛选防治烟草青枯病的最佳组合;采集不同处理的烟草根际土,运用荧光定量PCR和高通量测序技术,探究不同处理下烟草根际土壤中青枯菌数量的变化以及微生物群落组成和结构的变化。田间试验表明,土壤调理剂和生防菌的施用均能有效降低烟草青枯病的发生,但3种含钙调理剂中只有硝酸铵钙能更好地与生防菌GT11复合。该组合处理能降低土壤中青枯病菌的数量,改善烟草根际土壤微生物的群落组成与结构,显著降低烟草青枯病的发病率和病情指数,田间防效达60%。研究证实硝酸铵钙与贝莱斯芽孢杆菌GT11的联合施用能够有效防治烟草青枯病,为烟草生产中青枯病的防治提供了新的思路和理论依据。