改进型重组基因酵母TR-GRIP1检测化合物甲状腺激素干扰活性

应用酵母双杂交技术构建重组TR(甲状腺激素受体)基因酵母,用以检测类/抗甲状腺激素化合物及环境样品的甲状腺激素干扰活性. 提取并纯化含有TR基因的酵母表达质粒pGBT9-TR以及含有TR共激活因子GRIP1基因的酵母表达质粒pGAD424-GRIP1,将pGBT9-TR和pGAD424-GRIP1同时转化至酵母细胞Y187,以营养缺陷型培养基(SD/-Trp/-Leu)筛选阳性菌落,构建TR-GRIP1双杂交酵母. 考察该酵母与天然甲状腺激素——T₃(三碘甲状腺原氨酸)的结合情况,确定最佳暴露时间,建立剂量－效应关系曲线. 结果表明:TR-GRIP1双杂交酵母能够与T₃结合诱导β-半乳糖苷酶活性,选择暴露时间为2 h,T₃诱导酶活性的EC₅₀值为1.1×10-7 mol/L;构建的重组基因酵母TR-GRIP1提供了检测化合物甲状腺激素干扰活性的新方法.      

利用唐鱼雌激素受体构建环境雌激素重组酵母测评系统的研究

利用唐鱼雌激素受体基因片段构建重组酵母,用以筛选环境雌激素类化学物质.实验先将唐鱼雌激素受体terα基因片段插入载体pGADT7中构建表达质粒p GADT7/TERα,同时将雌激素效应元件(ere)片段插入pMP206载体中构建报告质粒pMP206/ERE-Lac Z;然后把表达质粒和报告质粒共转化到酵母AH109中,经筛选成功构建了由唐鱼雌激素受体调控的表达lac Z基因的重组酵母AHpTERα/ERE.结果表明,所构建的重组酵母AHpTERα/ERE在不同浓度17β-雌二醇(E2)的诱导下,β-半乳糖苷酶的活性呈现出明显的剂量-效应关系,其EC50为(0.521±0.700)nmol·L-1.与DMSO对照组相比,重组酵母在17β-雌二醇诱导下有明显的β-半乳糖苷酶活性增强的现象.在不同浓度17α-乙炔基雌二醇(EE2)、壬基酚(NP)及其混合物、双酚A(BPA)、17β-雌二醇(E2)(阳性对照)的诱导下,重组酵母均呈现出剂量-效应关系,且灵敏度大小为E2EE2NPBPA.结果表明,本研究成功构建了重组基因酵母测评系统,初步判定该重组酵母可应用于环境雌激素的筛选.     

重组基因酵母检测环境类雌激素污染物

介绍了利用重组基因酵母细胞检测环境类雌激素污染物的生物测定方法,并利用这种方法测定污泥、土壤、底泥、飘尘和家庭炉灶燃烧过程中排放的污染物中的雌激素活性,研究了样品不同的纯化方法对雌激素活性的影响.结果表明,重组受体基因/报道基因的酵母检测技术是一种筛选和定量分析环境样品中雌激素类污染物的快速、有效方法.酵母检测应结合分离纯化步骤,除去样品中的非活性和对酵母细胞有毒性的干扰物质.     

铜绿微囊藻生物钟蛋白KaiC的自激活活性和自身相互作用研究

通过PCR扩增了铜绿微囊藻的生物钟主控基因KaiC,并将其分别克隆到酵母双杂交系统的诱饵质粒pGBKT7和猎物质粒pGADT7中,然后将重组质粒pGBKT7-kaiC/pGADT7- kaiC和pGBKT7-kaiC/pGADT7分别共转化酵母菌AH109,经营养缺陷生长和β-半乳糖苷酶印迹检测表明,KaiC蛋白不具有毒性不会影响酵母细胞的生长,也不具有自激活活性,不会激活报告基因的表达,并且KaiC蛋白自身存在较强的相互作用.诱饵质粒pGBKT7-kaiC可用于从基因组文库中筛选KaiC的相互作用蛋白.     

化学物质的Ah受体效应重组基因酵母检测法的优化

接有芳香烃受体(AhR)基因和芳香烃受体核转位子蛋白(ARNT)基因的酵母Saccharomyces cerevisiae菌株是测定化学物质的Ah受体效应的方法之一.本实验通过优化各个实验条件,发现用0.2%葡萄糖作前培养液培养菌24 h,用2%半乳糖作化学物质暴露时的培养液,暴露在玻璃管时,暴露时间从原来的18 h缩短到8 h.并用已经优化的方法测定了六氯苯和五氯苯的Ah受体效应,得出六氯苯和五氯苯相对于TCDD的毒性等当量值(TEF)分别为0.018629和0.000294.     

应用重组孕激素基因酵母测定饮用水中内分泌干扰物的方法

研究了用重组孕激素受体基因酵母测定饮用水中内分泌干扰物的方法,并利用该种方法检测了南方某水厂不同处理工艺过程水样对孕激素受体活性的抑制水平.结果表明,重组孕激素受体基因酵母能够与孕激素专一性的结合,诱导产生明显的剂量-效应关系,EC₅₀值为0.5 nmol/L,具有较高灵敏度;环境内分泌干扰物五氯酚和壬基酚具有孕激素受体抑制活性,其IC₅₀值分别为2.4μmol/L和3.7μmol/L;重组孕激素受体基因/报道基因的酵母技术是一种筛选和定量分析具有孕激素受体抑制活性的内分泌干扰物的快速、有效方法.结合固相萃取的前处理技术,重组孕激素受体基因酵母对水厂不同处理工艺水样检测出明显的孕激素受体抑制活性,抑制率均大于58%,表明重组孕激素受体基因酵母检测技术能够快速监测和鉴别水样中具有抑制孕激素受体活性的物质.     

青鳉鱼ERRα的克隆、序列分析、组织表达及其对不同EDCs暴露的响应

内分泌干扰物质(EDCs)可以通过多种通道影响鱼类的生长、发育和繁殖,而雌激素相关受体(ERR)是一类目前没有引起足够重视的潜在致毒信号通道.本研究克隆了青鳉鱼(Oryzias latipes)ERRα mRNA全序列,并通过实时定量RT-PCR方法对其在不同组织中的表达和不同EDCs暴露下的响应进行了分析.发现青鳉鱼ERRα与其它脊椎动物ERRα氨基酸序列有较高的同源性,特别是DNA结合结构域(DBD)在从鱼类到哺乳类动物的进化过程中高度保守,配体结合结构域(LBD)序列与哺乳动物的LBD有66.4%～67.0%的序列相同.青鳉鱼ERRα与青鳉鱼雌激素受体ERα、ERβ和雄激素受体ARα、Aβ的DBD氨基酸数相同,且有较高序列相似性,但LBD的长度和序列差异较大.青鳉鱼ERRα基因有5个外显子组成,位于第14号染色体.青鳉鱼ERRα基因在各组织中广泛表达,其中在性腺、脑、脾脏、眼和肠中表达较高,且在雌雄性腺中差异表达,表明其在雌雄性别分化和性腺发育中发挥调控作用.暴露200 ng/L炔雌醇(EE2)、200 ng/L雌酮(E1)、200 ng/L己烯雌酚(DES)、100 μg/L阿特拉津(AT)和200 ng/L二醇(E2)后,青鳉鱼精巢中ERRα mRNA水平分别显著下降至对照组的0.54、0.56、0.61、0.63和0.65倍(P<0.05),但暴露1 μg/L三丁基锡和1μg/L:"苯基锡后上升至对照组的1.34和1.35倍(P>0.05),表明ERRα可能参与外源EDCs影响鱼类性别分化和性腺发育的过程.此外,在青鳉鱼ERRα基因上游没有发现类似哺乳动物ERRα基因上游的类固醇激素反应元件半位点,说明鱼类ERRα基因的调控模式与哺乳类存在差异.     

青鱼ERRα的克隆、序列分析、组织表达及其对不同EDCs暴露的响应

内分泌干扰物质(EDCs)可以通过多种通道影响鱼类的生长、发育和繁殖, 而雌激素相关受体(ERR)是一类目前没有引起足够重视的潜在致毒信号通道. 本研究克隆了青鱼(Oryzias latipes)ERRα mRNA全序列, 并通过实时定量RT-PCR方法对其在不同组织中的表达和不同EDCs暴露下的响应进行了分析.发现青鱼ERRα与其它脊椎动物ERRα氨基酸序列有较高的同源性,特别是DNA结合结构域(DBD)在从鱼类到哺乳类动物的进化过程中高度保守, 配体结合结构域(LBD)序列与哺乳动物的LBD有66.4%～67.0%的序列相同. 青鱼ERRα与青鱼雌激素受体ERα、ERβ和雄激素受体ARα、ARβ的DBD氨基酸数相同, 且有较高序列相似性, 但LBD的长度和序列差异较大. 青鱼ERRα基因有5个外显子组成,位于第14号染色体. 青鱼ERRα基因在各组织中广泛表达,其中在性腺、脑、脾脏、眼和肠中表达较高,且在雌雄性腺中差异表达,表明其在雌雄性别分化和性腺发育中发挥调控作用. 暴露200 ng/L炔雌醇(EE2)、200 ng/L雌酮(E1)、200 ng/L己烯雌酚(DES)、 100 μg/L阿特拉津(AT)和200 ng/L雌二醇(E2)后, 青鱼精巢中ERRα mRNA水平分别显著下降至对照组的0.54、　0.56、　0.61、　0.63和0.65倍(p<0.05), 但暴露1 μg/L三丁基锡和1 μg/L三苯基锡后上升至对照组的1.34和1.35倍(p>0.05),表明ERRα可能参与外源EDCs影响鱼类性别分化和性腺发育的过程. 此外,在青鱼ERRα基因上游没有发现类似哺乳动物ERRα基因上游的类固醇激素反应元件半位点, 说明鱼类ERRα基因的调控模式与哺乳类存在差异.     

木质素过氧化物酶LiPH2合成基因在毕赤酵母中的表达

应用化学合成方法获得了碱基序列优化后的木质素过氧化物酶LiPH2合成基因.分别将去除和含有自身信号肽的合成基因与几种选定的表达载体连接,并转化进入相应的Pichiapastoris宿主菌中,共构建了8个不同的毕赤酵母表达系统.对酵母转化子基因及对其发酵液中重组蛋白的分析结果表明,其中1个表达系统的酵母转化子能够成功分泌LiPH2重组蛋白.同时,对影响目的基因表达的各种因素的分析结果表明:就不同宿主菌而言,SMD1168与表达成功的X-33受体菌在其余因素相同的情况下无分泌蛋白表达,pep4基因的缺失对LiPH2蛋白的表达有不利影响;;就不同分泌信号肽而言,与α因子信号肽相比,LiPH2自身信号肽更有利于引导LiPH2的分泌表达;;就不同表达载体而言,其对外源蛋白的表达存在较大差别.本研究中得到的重组蛋白分子量有所增加,说明很可能存在过度糖基化的影响,过度糖基化和C-端氨基酸的增加可能是造成表达蛋白没有活性的原因.     

重组基因酵母报道系统筛检GR效应物质

用糖皮质激素受体重组基因酵母报道系统对3种天然与4种合成的糖皮质激素的糖皮质激素受体(GR)效应进行测定.结果表明,天然糖皮质激素中,肾上腺酮的活性最高;而合成激素中甲基强的松的活性最强.这些物质的GR效应与物质的化学结构密切相关.天然和合成糖皮质激素的GR效应随各自的辛醇水分配系数的增加而增强.     

硒酵母对地方性砷中毒病人排砷作用

观察了硒酵母治疗地方性砷中毒病人１４个月的排砷效果，结果显示，硒酵母治疗３个月后，治疗组发，血、尿砷的下降速度比对照组明显加快至１４个月，治疗组发、血尿砷分别下降７７．８％，８８．２％和７３．１％，与对照组相比，治疗组发砷和血砷的下降幅度明显增大。     

用酵母菌处理油田钻井废水的研究

从冀东油田钻井现场采集的受钻井废水污染的土壤样品中筛选到2株酵母菌种（Wickerhamiella domercqii和Candida boidinii）。将这2种酵母菌混合后在pH4.0的条件下处理钻井废水,TOC去除率为40．5％,略高于驯化后的活性污泥在中性条件下的处理效果（35．2％）。分子量的切割实验结果表明,在分子量为60000以上的有机质中,也有部分有机质具有生物可降解性。     

NO参与亚砷酸钠诱导酵母细胞死亡的调控

以模式生物酵母细胞为材料,研究亚砷酸钠胁迫对细胞死亡率和胞内NO水平的影响,以探讨NO在砷诱导细胞死亡中的作用.结果显示,浓度为1～7mmol·L-1的亚砷酸钠可降低酵母细胞活性,诱导细胞死亡,随着处理浓度的升高和作用时间的延长,细胞死亡率增高;死细胞出现核固缩和核降解等凋亡特征;凋亡抑制剂Z-Asp-CH2-DCB(2"mol·L-1)与3mmol·L-1亚砷酸钠共同作用后,酵母细胞死亡率下降.在亚砷酸钠胁迫的过程中,酵母细胞内NO水平升高;一定浓度的NO清除剂c-PTIO(0.2mmol·L-1)或NO生成抑制剂NaN3(1mmol·L-1)均可降低亚砷酸钠引起的酵母细胞死亡率.结果表明,砷胁迫诱导的胞内NO升高是酵母细胞死亡的一个诱因,亚砷酸钠诱发的酵母细胞死亡中可能存在细胞凋亡过程.     

Seed yeast cultivation for salad oil manufacturing wastewater treatment

The mixture of five yeast strains obtained from soil could remove about 85% TOC of oil-rich wastewater in batch test.While the highest MLSS was obtained at an N:C of 1:5,the oil removal decreased with the increase of N:C during yeast sludge cultivation.Ammonium chloride was the best nitrogen source for yeast cultivation from the viewpoint of yeast growth and oil utilizxation.An ammonia concentration of over 1300 mg/L led to mass death of yeast at a pH of 5.The ammonia concentration should be controlled at a level of 1000 mg/L or lower.     

采用Anammox颗料污泥工艺对酵母废水进行脱氮处理的研究

本实验采用先进的厌氧氨氧化（Anammox）颗粒污泥工艺对某酵母厂的二沉出水进行了毒性实验与连续流实验。毒性实验结果表明该类废水对Anammox细菌有一定的抑制作用,但没有影响最终的0去除效果;而近一介半月的连续流实验数据则表明：在进水氨氮浓度300-360mg／1的情况下,污泥负荷与容积负荷可以稳定地上升,出水氨氮在50mg／l以下,亚硝酸盐氮维持在5mg／1左右,氨氮去除率可达80％以上。     

纳米氧化铜对酿酒酵母的细胞毒性机制研究

以模式生物酿酒酵母BY4741为研究对象,测定了不同粒径的纳米CuO(CuO-NPs)及常规CuO在SD-Ura培养基中的水合粒径和溶出的可溶性铜含量,研究了CuO-NPs、常规CuO和Cu2+对酿酒酵母的细胞毒性效应及胞内活性氧(Reactive Oxide Species,ROS)的产生.结果发现,CuO-NPs对酵母的细胞毒性远大于常规CuO,而Cu2的细胞毒性最强,不同粒径的CuO-NPs对酵母的细胞毒性无显著性差异.酵母受试不同形态的铜4h后,常规CuO有30.75％～51.25％的可溶性铜溶出,而CuO-NPs溶出的可溶性铜高达77.32％～ 100％,且溶出的可溶性铜受pH的影响.Cu2产生的ROS最多,CuO-NPs产生的ROS的平均荧光强度(Mean fluorescence intensity,MFI)在1265～2329之间,但两者之间无显著性差异,常规CuO产生的ROS的平均荧光强度最低,约1000.上述试验表明,CuO-NPs对酵母的细胞毒性主要是由可溶性铜和ROS引起的,团聚作用和尺寸效应对CuO-NPs的毒性影响不明显.该结果可为纳米金属氧化物的安全性评价提供科学依据.     

活性氧和钙离子参与镉诱导的酵母细胞死亡过程调节

以酵母为实验材料,研究了镉(以CdCl2形式添加)对细胞的毒性作用机制.结果显示,浓度为0.25~5 mmol·L-1的镉可降低酵母细胞活性,诱导细胞死亡;随着镉浓度的提高和处理时间的延长,细胞死亡率增高.凋亡抑制剂Z-Asp-CH2-DCB与镉共同作用后,细胞死亡率明显低于镉单独处理组.经镉处理后,酵母细胞内的活性氧(ROS)水平显著升高;外源抗氧化剂抗坏血酸和过氧化氢酶能降低镉引发的细胞死亡,特异性Ca2+螯合剂EGTA或Ca2+通道特异性抑制剂LaCl3亦可明显降低镉诱发的细胞死亡率.研究表明,镉诱发的酵母细胞死亡过程存在依赖于caspase途径的细胞凋亡途径;镉诱发的死亡与镉处理组胞内ROS和Ca2+水平升高有关,ROS可能通过增加胞内Ca2+水平,继而激活相关下游信号导致细胞死亡.     

氧化胁迫参与硫酸锌诱导的酵母细胞死亡

以模式生物酵母为材料,研究了不同浓度硫酸锌对酵母细胞的致死效应,以及活性氧(ROS)在硫酸锌诱导酵母凋亡中的作用.结果显示,低浓度处理组中,酵母细胞的相对生长率、超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力升高,超氧化物歧化酶相关基因SOD1和SOD2表达增强,而细胞存活率和MDA含量无明显变化.高浓度(3和5 mmol·L~(-1))处理组中,野生株酵母超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力明显下降,SOD1和SOD2基因表达受到明显抑制,胞内ROS水平和MDA含量升高,细胞死亡率显著上升;在相同锌处理组中,突变体ΔSOD1对硫酸锌的耐受性明显差于野生株BY4741,ΔSOD1胞内ROS水平和细胞凋亡率显著高于野生株,而ΔSOD2与野生株间无显著差异.结果表明,低浓度硫酸锌可促进酵母细胞生长,可能诱导了酵母细胞生长的Hormesis效应;高浓度硫酸锌可引起酵母细胞氧化损伤,而锌胁迫诱导的胞内ROS水平升高是酵母细胞死亡的一个诱因.该研究结果可为锌化物的毒性作用及其健康风险评估提供理论依据.