细胞内肌动蛋白(actin)通过与actin结合蛋白(actin binding proteins,ABPs)相互作用,形成以F-actin为基础多种ABPs参与装配的高度有序的超分子聚合结构,行使各种重要生理功能.在体外聚合条件下,不存在F-actin稳定剂时纯化的actin主要通过自装配形成大尺度的聚集堆积结构;这种表观无序的结构体系由于被认为不具备细胞功能活性而受到忽视.利用激光原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)和透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)技术,对actin体外通过自装配过程形成的大尺度聚集结构进行了细致的观察和分析.研究发现,actin在体外通过自装配过程除了形成无序的蛋白堆积物之外,还能够聚合形成复杂的离散结构,包括树状分支的纤维丛、无规卷曲的纤维簇以及具有不同直径的长纤维等;这些大尺度纤维复合物明显不同于在ABPs或过量F-actin稳定剂参与下形成的由单根微丝和微丝束构成的聚合结构.表明无ABPs或F-actin稳定剂存在的情况下,体外聚合的F-actin在一定条件下可进一步聚集缠绕形成复杂的纤维结构或无序的蛋白堆积物.事实上,actin自装配过程反映了其固有的聚合热力学特性,深入探索将有助于理解ABPs在体内actin超分子聚合结构体系装配中的调控作用及其分子机制.

概述了现存的主要量子点的构成及其特点,阐述了量子点的性质主要由量子点的成分、结构、包覆和尺寸所决定.并重点讨论量子点在光动力疗法中,量子点直接代替传统光敏剂、量子点的荧光共振能量转移、量子点作为宽禁带半导体材料TiO2的敏化剂等三种不同应用中,对量子点的要求,通过讨论指出由于其特性,量子点将在光动力疗法中得到更广泛的应用,也对在光动力疗法中应用的量子点的毒性及其他可能产生的问题提出了展望.

利用发根农杆菌诱导的甘薯发根体系,鉴定甘薯品种抗线虫的特性.试验在甘薯品种徐薯18、栗子香和鲁78066诱导的发根体系上,接种马铃薯腐烂线虫,六周后调查发根繁殖线虫情况及线虫侵染发根情况,然后评价它们的抗线虫特性.结果表明:培养六周后,线虫在徐薯18、栗子香和鲁78066发根上繁殖倍数分别为8.82,0.76和0.70;在徐薯18发根上观察到多处线虫侵入位点,在栗子香和鲁78066发根上只观察剑一处线虫侵入位点;基于以上结果,鉴定徐薯18为易感线虫病品种,栗子香和鲁78066为抗线虫病品种,徐薯18和鲁78066的鉴定结果和发病地自然诱发鉴定结果相一致,栗子香不同于发病地自然诱发鉴定结果.鉴定结果表明:用不同品种的甘薯发根作鉴定其抗线虫特性,具有体系简单、直观方便、重复性好以及不受自然环境影响等优点,进一步完善可以作为植物对线虫病抗性鉴定新的体系.

超声调制光学成像的空间分辨率取决于光在组织中的散射程度和扫描超声束的聚焦大小.由于组织是强散射介质,实际应用中的超声束都有一定的聚焦宽度(通常是毫米数量级),所以该技术成像空间分辨率一直无法提高.针对这个问题,首次将去卷积图像处理法运用在超声调制光学成像技术中,有效地解决了扫描超声束带来的信号展开,分辨率下降的影响.理论和防真结果表明,处理后的成像分辨率大大提高,图像质量明显改善.该方法无须对系统装置做任何改动,只利用适当的数据处理,就实现了成像超分辨,具有应用价值.

Mueller矩阵是公认的能很好地表述介质偏振特性的一种方法,由于散射光偏振在生物组织无创伤诊断技术等诸多领域中的重要应用价值,对组织散射特性的Mueller矩阵的研究成为国际上组织光学的热点之一.研究设计了一种新的测最Mueller矩阵的实验装置:斜入射正接收装置,并推导出一组后续数据处理的算法.由此所获得的Mueller矩阵空间分布图的清晰度不亚于其它所报道的,并且测量方法具有结构简单、方便、准确等优点.实验结果表明:入射角影响Mueller矩阵空间分布图;随着介质浓度的增大,随机介质后向散射Mueller矩阵各元素的空间分布图样减小;同时列举了真实生物组织样品(肌肉组织)的后向散射Mueller矩阵的实测结果,由此证明各向异性生物组织的后向散射Mueller矩阵各元素的空间分布图样与纤维的走向有关.

甘薯茎线虫病是我国北方甘薯薯区的重要病害之一.为进一步研究甘薯茎线虫病育种中线虫和甘薯的抗感关系,利用细胞培养技术建立发根农杆菌转化甘薯发根,用该发根培养马铃薯腐烂线虫,构建植物寄生线虫培养和抗性鉴定的技术平台;用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)分子标记技术筛选甘薯茎线虫病抗感品种的分子标记,并对发根培养马铃薯腐烂线虫体系和分子标记辅助选择抗甘薯茎线虫病品种技术进行了展望.

二次谐波非线性显微成像技术是近年发展起来的一种新型光学成像方法,已广泛应用于生物医学的各个领域.介绍了光学二次谐波产生的原理、成像装置及其技术发展,描述了二次谐波的成像特点和它与双光子荧光成像的异同,并对其在生物医学上的应用及发展前景做出展望.

蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络是生物网络的重要组成部分,也是后基因组时代的热点研究问题.揭示PPI网络中的社团结构,对于理解其复杂相瓦作用的结构和动态特征,了解活体细胞的结构和功能都有很大作用.但目前对于PPI网络结构的分析带有很强的试探性,还没有成熟可靠的方法.传统的谱平分法需要预先知道社团的个数,为了克服这一缺点,在尤向无权的PPI网络中使用改进后的基于Normal矩阵的谱平分法,得到了55个有牛物学意义的社团.实验结果表明:尽管PPI网络中的社团结构不是很明显,基于Normal矩阵的谱平分法依然可以有效地挖掘出其中具有生物学意义的社团结构.

癌症是威胁人类健康和生命的严重疾病之一,早期诊断与及时治疗是提高癌症患者生存率的最有效途径.激光拉曼光谱技术作为一种非侵人性的检测技术,可以无损伤地提供丰富的分子结构特征和物质成分信息,从分子水平上反映癌变组织与正常组织之间的结构差异,从而可用于癌症的早期诊断.综述了激光拉曼光谱技术在皮肤癌、鼻咽癌、肺癌、胃癌、结肠癌、乳腺癌及前列腺癌诊断中的研究进展,并对拉曼光谱技术在癌症诊断中的发展方向和应用前景作了进一步的展望,为癌症的早期检测和诊断技术的应用研究提供参考依据.

表观遗传学是指在DNA序列未发生变化的情况下,基因表达发生可遗传的变化,而甲基化水平的变化是表观遗传效应的重要指标.在构建一种新的敏感大肠杆菌Dam(GATC)位点甲基化检测方法的基础上,探讨了不同种类及剂量低能离子注入甲基缺陷型菌株GM2929前后甲基化水平的变化.结果表明:能量为10keV,剂量为3.9×1015ions/cm2、4.68×1015 ions/cm2的氮离子以及能量为10 keV,剂量为4.68×1015 ions/cm2的氩离子都不能诱发大肠杆菌甲基化,产生表观遗传效应,可遗传的变异与活细胞甲基化没有关系.

人体血糖浓度无创伤测量是当今学术界和医学界普遍关注的课题.在分析了血糖浓度尤创伤测量的意义、现有的测量方法及其进展后,从组织光学角度分析血糖浓度无创伤测量中包含的研究内容,并根据当前的研究现状,提出血糖浓度无创伤测苗所存在的问题.通过组织光学角度对血糖浓度无创伤测量方法的剖析,更加明确血糖测量的研究任务,有望促使其更进一步的发展以及血液中其他成分的无创测量.

拟南芥多药物和有毒化合物排出家族属次级转运蛋白家族,此类转运蛋白与解毒内源的次生代谢物和外源的有毒化合物有关.通过PCR的方法从拟南芥基因组中扩增到该家族成员DTX12的肩动子序列,构建双元载体pBI101.2-ProDTX12-GUS,通过农杆菌介导的方法转化拟南芥,然后对转基因植株用GUS底物进行组织化学显色分析.同时,通过半定量RT-PCR的方法,进一步验证了DTX12在不同组织中的表达情况.结果表明该基因在成熟的花器官的花药中和幼苗的根尖特异表达,另外,在子叶的尖端也有少量的表达.由于DTX12编码的是一个具有转运有毒化合物功能的蛋白,推测其功能町能是转运与细胞分裂或生长有关的次生代谢物.

利用光谱探针技术研究在酸性溶液中考马斯亮蓝G-250(Coomassie brilliant blue G-250,CBBG)与牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)相互作用机理,考察了不同实验条件对CBBG-BSA复合物吸收光谱的影响.实验结果表明:CBBG与BSA相互作用产生光谱蓝移主要是由CBBG与BSA间的疏水相互作用引起,而静电作用则是形成CBBG-BSA蓝色复合物的必要条件.同时,CBBG聚集体的聚集程度是影响CBBG-BSA蓝色复合物形成的重要因素.

通过60Co-γ射线处理干稻草秸秆以及提取的稻草粗纤维,研究辐照预处理后的稻草秸秆酶降解效果.采用DNS法和硫酸-苯酚法分别测定处理样品中水溶性还原糖和总糖的含量;通过电子显微镜扫描观测辐照处理对稻草秸秆纤维组织结构的影响.结果表明:采用1000 kGy～1500 kGy的辐照剂量处理稻草秸秆,能有效破坏稻草的纤维组织结构,特别是稻草表面硅晶结构和纤维结构,随着辐射剂量的加大破坏程度增强,稻草水溶性还原糖和总糖含量显著增加.辐照与酶复合处理稻草秸秆能极显著地提高稻草秸秆纤维的转化率,稻草秸秆降解的水溶性还原糖含量达到21.44%,总糖含量达75.85%.辐照处理对木质素降解无明显影响.

为研究羊驼显性白毛调控基因的结构特点及体外表达产物的生物活性,利用RT-PCR技术,首次从羊驼皮肤组织中扩增出羊驼KIT基因exon10-14 cDNA编码序列.结果表明:羊驼KIT基因exon10-14 cDNA长414bp,包括30 bp的exon10、127 bp的exon11、125 bp的exon12、91 bp的exon13和4l bp的exon14(全长151 bp),编码含138个氨基酸残基的蛋白;羊驼与牛、羊、猪、人、马等相比,核苷酸的同源性分别为94%、93%、93%、92%、92%,氨基酸的同源性均大于97%.构建了原核表达载体pET-32a(+)-KIT,转化大肠杆菌DH5α,在异丙基硫代半乳糖苷诱导下表达KIT蛋白.结果表明:羊驼KIT基因在大肠杆菌中进行了高效特异性融合表达,融合蛋白分子量约为36 kD,目的蛋白约占菌体总蛋白的20%.

应用激光扫描共聚焦显微镜的光漂白恢复(fluorescence redistribution after photobleaching,FRAP)技术分析小鼠嵌合体胚胎和正常胚胎的卵裂球之间细胞间隙连接介导通讯(gap junctional inter-cellular communication,GJIC),结果发现:8-细胞期嵌合体胚胎的光漂白恢复率(24.3%)明显低于正常胚胎(64.2%),提示GJIC的降低可能足影响嵌合体胚胎发育率降低的因素之一;囊胚的光漂白恢复率也较低(22.7%),提示随着细胞分化,GJIC的水平有所降低.

方法:利用中性蛋白酶成分、特征性酶抗体的免疫荧光染色和流式细胞仪确定分选肥大细胞亚型,以激光扫描共聚焦显微镜显示肥大细胞内分泌颗粒.结果:三种免疫表型被确定:肥大细胞的类胰蛋白酶阳性(MCT)、类糜蛋白酶阴性;类糜蛋白酶阳性(MCC)、类胰蛋白酶阴性和类胰蛋白酶阳性、类糜蛋白酶阳性(MCTC).肥大细胞内分泌颗粒分散或聚集存在,分泌颗粒突起分泌或以分散的方式释放.分泌颗粒大范围释放后,肥大细胞的形态结构发生了改变.结论:利用肥大细胞的特征性酶抗体、免疫荧光标记和流式细胞仪可将人组织中的肥大细胞分选纯化为三种亚型;以共聚焦显微镜显示肥大细胞含有丰富的分泌颗粒,它说明肥大细胞具备了为人体I型变态反应提供快速反应的物质基础.

将钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)A9藻株在24℃培养,经2 mmol/L的EDTA预处理24 h;采用功率300 W的超声波处理70 s获得单细胞样品,以本实验室构建的携带gfp基因的质粒p215t转化A9藻株单细胞藻液,利用Amp作为选择标记,使单细胞在平板上再生长出单藻落,获得17株具有Amp抗性的转化藻株,转化率3.73‰.在390 am紫光激发下,生长30天的转化藻丝体发出稳定绿色荧光;培养45天后具有绿色荧光的藻丝出现断裂、具有荧光藻丝长度缩短的现象.实验结果初步表明:报告基因gfp在螺旋藻中得到稳定有效的表达,可以采用单细胞再生形成单藻落技术进行螺旋藻的基因克隆.

研究了温度、pH值及碳源对苹果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)强毒性菌株及低毒性菌株的生长、产孢和孢子萌发的影响.结果表明:菌丝生长温度范围10℃～35℃、最适温度为28℃,低毒菌株生长速率较快,产生分生孢子的温度范围与分生孢子萌发的温度范围为15℃～35℃,低毒菌株孢子萌发率较高,菌丝生长的最适pH值基本相同,pH在3～10的范围内均能生长和产孢,产生分生孢子的最适pH值为4～5,但经离子注入的低毒性菌株C100-2-5的产孢量在不同的pH值和温度下却一直低于经磁场处理的C0.25-1-2和强毒性菌株(对照).分生孢子的致死温度为47℃、15 min或50℃、5 min.但菌丝的致死温度却不同,对照为60℃、20 rain,CO.25-1-2为60℃、25 min,C100-2-5为60℃、30 min,65℃下5 min(及5 min以上).

β淀粉样肽(amyloid β-peptide,Aβ)在阿尔茨海默病(Alzheimeir's disease,AD)患者脑内的异常产生和积累在AD的发病机理中扮演着重要的角色.β-分泌酶对淀粉样前体蛋白的裂解是Aβ产生的关键步骤,因此抑制β-分泌酶的活性成为AD药物治疗的一个重要策略.为了检测β-分泌酶的活性,应用基因工程技术将β-分泌酶作用底物序列(NFEV)的两端分别与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的颜色突变体一青色荧光蛋白(cyan fluorescent protein,CFP)和黄色荧光蛋白(yellow fluorescent protein,YFP)相连,构建了一个基于GFP的荧光能量共振转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)探针.荧光光谱分析结果显示,该荧光融合蛋白中CFP和YFP之间存在着较强的FRET.而当与β-分泌酶进行孵育后,FRET逐步降低,证明该探针能被β-分泌酶酶切.SDS-PAGE分析显示探针与β-分泌酶孵育后,荧光融合蛋白由60 kD大小逐渐变成30kD大小的蛋白,表明探针被β-分泌酶酶切成CFP和YFP分子,证实了荧光光谱的结果.这些结果表明,可通过检测探针的FRET效率方便地分析β-分泌酶的活性,为进一步筛选β-分泌酶的抑制剂提供了一个平台.

利用低能氩离子作为诱变源诱变拟南芥种子,选用诱变剂量为1.5×10"ions/cm2,30 keY的能量.在其M2群体中根据有无果荚及其果荚是否异常,筛选出tc243不育突变体.用石蜡切片技术,在光学显微镜下观察拟南芥部分雄性不育材料小孢子发育过程和各时期的花形态特征,分析雄性不育的原因.从花表型上分析导致雄性不育的原因有三个方面:(1)柱头伸长过快;(2)花药生长过慢;(3)花药开裂晚.从小孢子发生的细胞形态学观察表明花粉败育主要发生在小孢子四分体时期,此时绒毡层正常,小部分四分体正常,大部分四分体外面的的胼胝体过早降解释放游离小孢子.此时的绒毡层还没解体不能提供小孢子发育所需要的营养物质,使过早释放的小孢子不能正常发育,导致最后形成大量没有活力的花粉粒.

以超级杂交稻两优培九(培矮64S/9311)和母本培矮64S(PA64S)以及父本中籼9311为材料,以叶绿素荧光参数和活性氧代谢等指标研究生育后期亲本和后代对低温强光的适应特性.结果显示:低温强光处理后,与父母本相比,两优培九的叶绿素、PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)和光化学猝灭系数(qP)和实际PSⅡ光能捕获的效率(ΨPSⅡ)的降低较少,说明在低温强光下,超级杂交稻两优培九吸收的光能较多地转化为化学能;同时两优培九的内源活性氧清除酶系如超氧化物歧化酶和过氧化物酶诱导的活性高,表现耐低温强光的特性,从而能有效清除叶片内的活性氧,因而膜脂过氧化较轻.试验结果表明:在生育后期超级杂交稻两优培九对低温强光适应的特性具有超双亲偏母本的现象.

以三对特异引物PCR合成表面活性素(surfactin)、伊枯草菌素(iturin)和抗菌蛋白TasA的地高辛标记探针,采用斑点杂交技术对24个菌株的相关基因加以检测,并用竞争酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)分析阳性菌株中表面活性素基因的表达情况.结果表明:以阳性质粒为模板,获得1200bp、1479 bp和790 bp的3个特异性探针,其检测灵敏度分别为2 ng、20 ng和0.1 ng;从24个菌株中检测到10个菌株含有表面活性素合成相关基因,10个菌株含有伊枯草菌素合成相关基因和4个菌株中存在tasA基因;ELISA结果表明:从10个阳性菌株的KMB发酵液中均检测剑表面活性素,其中菌株EN1和菌株SB1的产量较高,分别达32.9 mg/L和41.0 mg/L.

将γ-生育酚甲基转移酶基因导入油菜,旨在提高菜油中的维生素E含量.为了使该基因在油菜种子中特异表达,采用油菜种子特异启动子BcNA1,构建了植物表达载体pBIBE.以花油五号和花油六号油菜品种子叶柄为受体,将γ-生育酚甲基转移酶基因(γ-TMT)通过农杆菌介导法转化油菜,获得了22株抗卡那霉素再生植株.经过PCR检测,其中有7株表现为阳性,初步证明γ-TMT已整合到油菜基因组中.

利用离子束注入技术对木聚糖酶产生菌黑曲霉(Aspergillus niger)A3进行诱变筛选,得到高产菌株N212.通过正交设计实验,优化了该高产菌的液体发酵条件,发现适合产酶的培养基是:8%玉米芯,1.0%麸皮,0.1%吐温80,0.5%(NH4)2S04,0.5%NaNO3,其他无机盐的成分与Mandels营养盐液中的成分一样,pH5.4.在优化后的培养条件下N212的产酶达到600 IU/mL.

德豆99-16是德州市农科院以美国高产黄沙大豆为亲本材料,利用He-Ne激光辐射诱变技术培育出的大豆新品种,2006年通过了国家农作物品种审定委员会的审定.利用品种稳定性参数和高稳系数法对德豆99-16的高产稳产性进行分析,结果表明:德豆99-16是高产、稳产、优质、多抗、适应性强的大豆新品种,又对德豆99-16增产原因进行了初步探讨,为其大面积推广奠定理论基础.

目的:了解新生儿败血症病原学特点和致病菌耐药酶的产生与抗生素应用的相关性,为临床及时明确病原、正确选用抗生素提供依据.方法:对12年间新生儿科5350例发热新生儿患儿无菌采集血液进行细菌培养,同时进行药敏分析和耐药酶检测,并了解采集标本前抗生素的应用情况.结果:5350份血液标本中检出需氧菌674株,阳性率12.6%,其中革兰阴性杆菌155株,占23.0%,革兰阳性球菌504株,占74.8%.排在前八位的菌种是表皮葡萄球菌、溶血葡萄球菌、嗜麦芽假单胞菌、人葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌、不动杆菌、粪肠球菌.革兰阳性球菌对青霉素,哌拉西林,苯唑西林耐药性高,对万古霉素100%敏感;革兰阴性杆菌对氨苄西林、哌拉西林,头孢呋辛耐药性高,对亚胺培南、头孢三代较敏感;感染产耐药酶菌患儿在检测前使用抗生素比率高于感染但未产耐药酶菌的患儿比率(x2=6.55,P＜0.05),尤其第三代头孢菌素的应用,差异更显著(X2=12.17,P＜0.005).结论:新生儿败血症病原菌以表皮葡萄球菌和非发酵菌为主,但溶血葡萄球菌有上升趋势.加强各类标本的细菌学检测,预防败血症,减少耐药菌株的产生.