非洲爪蟾短型肽聚糖识别蛋白基因的克隆与鉴定

采用生物信息学方法首次对非洲爪蟾短型肽聚糖识别蛋白(xePGRP-S)基因进行了克隆,并对其在胚胎发育和成年爪蟾各组织中的表达状况进行了分析。xePGRP-ScDNA全长720bp,开放阅读框为549bp,编码182个氨基酸。序列比对显示xePGRP-S与其他物种PGRP-S的序列相似性在42.4%—50.5%之间。RT-PCR显示在非洲爪蟾胚胎发育至3d时可以明显检测到xePGRP-S的表达,之后呈持续性表达,且在所检测的心、肝、脾、肺、肾、肠和胃这7种组织器官中呈组成型表达

非洲爪蟾Type II 和Type III 干扰素基因的克隆和表达分析

干扰素（interferon, IFN）作为重要的抗病毒免疫因子，自1957年首次报道以来，在哺乳类免疫反应中的作用得到阐明。哺乳类中的IFN主要分为三种类型：type I IFN（IFN-α/β）、type II IFN（IFN-γ）和type III IFN（IFN-λ）。近年来，低等脊椎动物如鱼类中的IFN的相关报道逐渐增多。两栖类作为水生脊椎动物向陆生脊椎动物、变温动物向恒温动物进化的过渡类群，在进化生物学上具有十分重要的意义。然而关于两栖类的IFN及其相关基因还知之甚少。因此，本文以两栖类的重要模式动物－非洲爪蟾（Xenopus tropicalis）为研究对象，分别对其type II IFN（xeIFN-γ）和type III IFN（xeIFN-λ）及其受体（xeIFNLR1和xeIL-10R2）进行了克隆、鉴定，同时对其表达模式进行了研究，期望能够阐明两栖类中IFN功能，揭示IFN系统的进化过程。 通过比较生物信息学方法，对非洲爪蟾的IFN-γ基因座中的细胞因子进行了比较分析。在该基因座中包含有三个细胞因子，分别为IFN-γ、IL-22和IL-26。基因同线性分析显示，该基因座中细胞因子的基因排列顺序及转录方向在进化过程中均保持一致。对该基因座中的细胞因子分别进行了克隆，得到的xeIFN-γ cDNA全长为929 bp，编码179个氨基酸。xeIFN-γ基因含有4个外显子和3个内含子。xeIL-22 cDNA全长为1375 bp，开放阅读框为579 bp，编码192个氨基酸。xeIL-26开放阅读框为525 bp，编码175个氨基酸。xeIL-22和xeIL-26均具有5个外显子和4个内含子的基因结构。RT-PCR分析显示，在正常的非洲爪蟾中，xeIL-22和xeIL-26在所选取的组织中均未检测到表达；LPS刺激24 h后，在脾脏和小肠中检测到了xeIL-22的表达而未检测xeIL-26表达；PolyI:C刺激后，只在脾脏中可以检测到xeIL-22和xeIL-26的表达。荧光定量PCR检测结果显示，在正常的非洲爪蟾中，xeIFN-γ只在脾脏和小肠中表达。在PolyI:C刺激后，IFN-γ在肝脏、脾脏、肾和小肠中转录水平明显上调表达，分别增加了5、23、4和11倍。而LPS刺激后xeIFN-γ则只在脾脏中明显上调表达，表达量增加了14倍。 xeIFN-λs 基因以聚簇的形式分布在同一染色体上，共有五个基因，xeIFN-λ1 ~ λ5，其中IFN-λ1、-λ2 和-λ5 ORF 均为540 bp，编码179个氨基酸（IFN-λ1与-λ5的核苷酸序列一致）。IFN-λ3 ORF为438 bp，编码145个氨基酸。在基因结构上，xeIFN-λ1，-λ2 和-λ3 均由5个外显子和4个内含子组成；xeIFN-λ3 则由4个外显子和3个内含子构成；IFN-λ4 缺失了第二和第三个外显子，为假基因。xeIFNLR1 ORF 为1572 bp，编码523个氨基酸。xeIFN-λ另外一个受体IL-10R2位于Scaffold_1108 基因组上，其 ORF 全长为927 bp，编码308个氨基酸。RT-PCR 及荧光定量PCR显示，在健康非洲爪蟾中xeIFN-λs在选取的非洲爪蟾组织（心、肝、脾、肺、肾、肠和胃）中均能检测到。在PolyI:C诱导后，xeIFN-λs在不同的组织中呈显著上调表达，其中脾脏中的xeIFN-λs表达量变化最大，xeIFN-λ1、-λ2和-λ3增加倍数分别为33.13、9.34和11.86。近一步分离了非洲爪蟾的脾脏细胞并用PolyI:C进行诱导，在体外对xeIFN-λ的表达情况进行了分析。结果显示，与对照组相比，xeIFN-λs在PolyI:C浓度为1 μg/ml时表达量就已出现上调表达；当PolyI:C浓度增加时，xeIFN-λs表达量也随之增加。xeIFNLR1在所检测的组织中呈组成型表达，其中在肺中表达量最高。在PolyI:C刺激后，所检测的组织中的xeIFNLR1表达量均呈上调表达，其中在脾脏和肺上调表达倍数最大，分别为14.8 和14.9。体外PolyI:C诱导后显示，在PolyI:C浓度为0.1 μg/ml时，xeIFNLR1表达量就已出现上调表达；当PolyI:C浓度增加时，xeIFNLR1表达量也呈增加的趋势。对xeIFN-λ1进行重组活性表达后，将重组xeIFN-λ1蛋白（RxeIFN-λ1）作用于非洲爪蟾脾脏细胞，结果显示RxeIFN-λ能够有效提高IFIT5的表达量。1 mg/ml RxeIFN-λ1作用6 h后，IFIT-5的表达量增加了10.1倍。 肽聚糖识别蛋白（peptidoglycan recognition proteins, PGRPs）作为一类重要的模式识别分子，在对细菌类病原体的固有免疫反应中起着关键性的作用。本文同时对非洲爪蟾中的一种长型PGRP基因，xePGRP-L进行了克隆、鉴定。xePGRP-L cDNA全长为1681 bp，开放阅读框为1491 bp，编码497个氨基酸。在xePGRP-L N-末端含有一个长约170个氨基酸的保守的PGRP结构域。在非洲爪蟾胚胎发育至3天时可以明显检测到xePGRP-L的表达，之后xePGRP-L呈持续性表达。荧光定量PCR和Western blotting分析显示，在正常非洲爪蟾中，xePGRP-L呈组成型表达，在肝脏中表达量最高，在肺、肠和胃中呈中度表达，在心和脾脏中表达量最低。在非洲爪蟾腹腔注射LPS诱导24 h后，在非洲爪蟾的心、肝、脾和肠中xePGRP-L表达量呈上调表达，表达量分别为正常组的3、26、7、和33倍

脊椎动物干扰素调节因子(Irf)家族基因起源进化初探

干扰素调节因子(interferon regulator factor;IRF)是一类多功能的转录因子;能与干扰素(IFN)基因启动子及干扰素刺激应答基因(interferon stimulated gene;ISG)中的干扰素刺激性反应元件(interferon stimulated responsive element;ISRE)特异性结合;激活相关的信号;并调节靶基因的表达;使其在抗病毒感染、先天性免疫和适应性免疫调控、细胞增值、细胞凋亡、细胞自稳平衡等方面发挥生物学效应。过去对于这个基因家族的研究主要集中在单个成员的功能;而对于该基因家族的起源与进化鲜有报道。本研究通过生物信息学方法分析了果蝇;柄海鞘;河豚;三刺鱼;青鳉;斑马鱼;爪蟾;鸡;狗;鼠及人的基因组数据库;对上述模式生物中包含干扰素调节因子结构域的基因进行数据挖掘及基因结构分析;并与当前通用数据库进行数据合并。在这11个物种中的共挖掘出96成员;其中斑马鱼中最多;共13个成员;柄海鞘含4个成员;果蝇中未找到含有该结构域的基因。对干扰素调节因子基因在斑马鱼中组织表达特异性分析结果显示;在硬骨鱼类中该家族基因在PolyI:C或LPS刺激后大量上调表达;仅少数成员为组成型表达(如IRF-1;IRF-5)。对该基因家族在斑马鱼个体发生过程表达模式分析发现IRF-2; IRF-5;IRF-6;IRF-9自受精开始就能检测到大量表达;推测其在胚胎发育过程中起到重要的作用。同时通过比较基因组学方法对各模式生物中IRF家族成员所在基因座进行比较分析;构建出该家族基因的进化模型;旨在说明其起源及进化事件;并为研究其他免疫因子甚至免疫系统的起源进化提供佐证

新型二维过渡金属碳化物研究进展

二维过渡金属碳化物(MXene)类似石墨烯结构,具有良好的导电性、延展性、磁性、低温热电性和能量存储等诸多新颖的性能。总结近年来MXene结构和性能等方面的研究成果,分析了研究中的重点、难点问题,预测了其可能的应用领域和未来的发展方向。</p

非洲爪蟾γ-干扰素基因座细胞因子的克隆及比较分析

&lt;正&gt;白细胞介素-10(il-10)是一种具有抗炎和免疫调节作用的细胞因子。根据在结构和序列上的同源性,tl-10家族成员主要包括il-19,20,22,24和26。哺乳动物tl-10家族细胞因子主要集中分布在两个基因座上。il-10,19,20和24位于1号染色体(il-10基因座

数学形态学在空间格局图像骨架提取中的应用

本文从遥感图像上提取空间格局的过程中 ,对基于数学形态学的主要细化算法进行了归纳总结 ,结合各算法实现的效果图 ,将其进行对比分析 ,找出它们各自的优缺点。最后对其进行了综合改进 ,针对空间格局图像的复杂多变、非细长的面状特征 ,提出一种提炼其骨架的细化算法 ,并且给出了具体的程序实现方法

重铬酸钠电催化合成中阳极液在电极上的电化学研究

报道了一种电催化合成重铬酸纳的绿色新技术.用循环伏安法研究了电催化合成过程阳极液铬酸钠溶液在电极上的电化学性能.确定了不同温度下电荷传递系数、扩散系数、电极反应速率常数,初步讨论了温度的影响.求得了电极反应活化能.表明了该电极具有很稳定的电化学性能,电极反应是主要受扩散控制的不可逆反应

新型螯合树脂的硼吸附性能研究

&lt;正&gt;硼是一种重要的非金属元素,广泛应用于冶金、医药、玻璃、陶瓷、国防、航天、核工业等领域,开发利用液体硼矿是获得硼资源的一条重要途径。硼及其化合物的生产和使用过程中,排放的含硼废水也造成了环境污染。因此不论从资源利用的角度还是从环境保护的角度,从水中分离纯化硼化合物都具有重要的科学意义和社会价值。在众多硼分离方法中,吸附分离法因操作方便、工艺简短、选择性好和分离效率高等优点而受到广泛重视,而高效、高选择性硼吸附剂是吸附分离技术的关键

全固态锂离子电池技术进展及现状

锂离子电池电解质多为有机液体,易燃易爆、安全性差。用固态电解质制备的全固态锂离子电池,具有电化学窗口宽、能量密度大和安全性高等优点,是电动汽车和规模化储能应用的理想化学电源。本工作主要介绍了全固态电解质的电解质材料及电极/电解质界面调控与机理问题,为改善固/固界面相容性及降低界面阻抗方面提供解决方案。阐述了目前主流的正负极材料、全固态锂离子电池的设计及目前的专利申请状况,简要讨论了全固态锂离子电池面临的主要问题,并从产业应用角度展望了其应用现状和未来发展趋势,为从业者全面了解全固态电池的发展提供有利依据。要点: (1)目前有潜力实现大规模产业应用的固态电解质材料有NASICON, Garnet氧化物电解质、硫化物电解质和聚合物电解质等。 (2)针对固态电极/固态电解质(固/固)界面的研究尚未达到对固态电极/液体电解质(固/液)界面认识的程度,界面阻抗大、稳定性不良、应力变化等问题尚未解决。 (3)急需开发能量密度高及稳定性好的正、负极材料,并匹配适当的电极材料与固态电解质

风电机组传动链故障智能识别算法研究

为了提高风电机组传动链的可靠性,提出了一种量子遗传算法优化支持向量机的故障诊断模型。首先确定支持向量机的模型,然后采用量子遗传算法对惩罚参数和核函数系数进行优化。算法使用量子位编码和量子旋转门实现了对初始种群的编码和更新,提高了优化求解的精确度。通过使用优化后的支持向量机模型对传动链的正常工况、表面磨损和齿轮缺齿等3种类型信息的分类诊断,可以有效解决故障诊断的准确率