植物铜素毒害及其抗性机制研究进展

Cu是植物生命活动必需的微量矿质元素，广泛参与各种生命活动；但过量Cu胁迫将诱导植物细胞产生大量活性氧，引起膜脂过氧化，膜透性增大，细胞内容物大量外渗，甚至发生细胞死亡。Cu^2 扩散到细胞核内会诱发DNA之间、蛋白质之间以及DNA和蛋白质之间发生分子内和分子间交联，DNA链的断裂、重排和脱嘌呤作用等前诱变损伤以及DNA期外合成、DNA甲基化异常等遗传毒害。植物细胞在长期进化过程中形成了各种抗Cu素毒害机制，如细胞壁的固着作用、质膜的限制作用、有机小分子(有机酸、植物螯合肽、金属硫蛋白)螯合作用等。文章综述了有关研究的最新进展。     

污水处理厂中浮游生物群落DNA指纹及其与水质指标的关系

以武汉龙王嘴污水处理系统为研究对象,揭示了污水处理各阶段中浮游生物群落的DNA指纹拓扑结构,进而探索了其与浮游生物群落结构和环境理化因子的关系.首先建立了污水处理系统中浮游生物群落总DNA提取方法,然后用原核与真核特异性引物对流程(A2/O氧化沟工艺)中不同阶段的浮游生物群落总DNA进行PCR扩增,用变性梯度凝胶电泳(DGGE)检测,并对平行水样分别进行常规理化因子和浮游生物物种的检测与鉴定.结果显示,各采样点理化因子、物种组成与浮游生物DNA指纹的统计分析结果十分吻合.厌氧、缺氧和好氧阶段间差异较小,进水、出水分别与其它采样点间差异较大.研究结果表明,污水中浮游生物群落具有丰富的多样性,其DNA指纹在空间距离较短的污水处理过程中发生了改变,而且其改变的趋势与生物组成和理化指标的趋势相符,说明浮游生物群落DNA指纹与水质指标密切相关.     

重组质粒DNA在热处理过程中的降解/变性规律研究

生物实验室产生的废弃重组基因片段的排放是造成.基因污染"的途径之一.热处理是目前生物实验室处置废弃重组基因片段、核酸等物质的主要手段.以pET-28b质粒为材料,采用定量PCR技术结合电泳和质粒转化等手段分析了重组基因片段在热处理过程中的降解与失活规律,以及不同离子强度对重组质粒热降解的影响.结果显示,100℃热处理过程中质粒 pET28b 的降解随时间变化较为明显,降解半衰期约为2.7min;处理30min后仍存在具有转化活性的质粒;实验结果表明,100℃热处理后的废弃重组基因片段排入自然生态系统后仍存在基因转移的可能性.     

富勒烯对PCR反应的抑制作用

以110bp单链DNA为模板,研究富勒烯(C60)对聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的影响.实验结果表明,随着C60浓度的增加,PCR反应被显著抑制;将Taq DNA聚合酶、单链DNA模板与C60孵育后,其PCR扩增产物均显著减少;增加PCR反应体系中的Taq DNA聚合酶量,可消除C60的抑制作用,但增加起始单链DNA模板的数量,效应不明显,上述研究结果说明,C60不仅可抑制Taq DNA聚合酶活性,同时对DNA模板也具有一定的损伤作用.     

氟虫双酰胺对蚯蚓的生化毒性与细胞毒性研究

双酰胺类杀虫剂已成为全世界第4大类最常用的杀虫剂,具有非常广阔的应用前景。然而,目前关于双酰胺类杀虫剂生态毒性评估方面的研究还比较少。为探究双酰胺类杀虫剂对非靶标生物的毒性作用,选取赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,研究了典型双酰胺类杀虫剂氟虫双酰胺对非靶标动物蚯蚓的生化毒性和细胞毒性以及其在人工土和蚯蚓体内的浓度变化情况。结果表明,氟虫双酰胺在人工土壤中十分稳定,在整个暴露期间氟虫双酰胺的浓度变化不超过20%。氟虫双酰胺在蚯蚓体内的含量随染毒浓度的升高和暴露时间的推移而增加,呈明显的时间和剂量-效应关系;在染毒浓度为0.1和1.0 mg·kg-1的处理组中,氟虫双酰胺未对蚯蚓产生明显的氧化胁迫效应。在染毒浓度为5.0和10.0 mg·kg-1的处理组中,蚯蚓体内活性氧(ROS)含量显著高于其他处理组,过量的ROS诱导蚯蚓体内各种抗氧化酶活性发生异常变化,并在蚯蚓体内造成了脂质过氧化、蛋白质羰基化和DNA损伤。研究表明,当土壤中氟虫双酰胺的浓度为5.0和10.0 mg·kg-1时可能会对蚯蚓产生很高的风险。此外,彗星实验对氟虫双酰胺诱导的氧化胁迫较为敏感,可以作为敏感生物标志物对氟虫双酰胺造成的土壤污染进行预警。     

活性污泥总DNA提取方法的比较

从处理某制药废水的MBR反应器中采集活性污泥，评价不同DNA提取方法对其总DNA提取效率的影响。DNA提取分细胞裂解和DNA纯化2步，对细胞裂解比较了珠磨匀浆法、反复冻融法、十二烷基磺酸钠（sodium dodecyl sulfate，SDS）裂解法等7种方法；对DNA纯化比较了酚/氯仿纯化法和胶回收纯化法。结果表明,SDS裂解法、酚氯仿纯化法最优。通过条件优化实验，确定SDS裂解酚/氯仿纯化法在污泥量1.1 g，10 000 r/min离心5 min的操作条件下，获得的DNA产量（10 774 μg/g泥重）和纯度（OD₂₆₀∶OD₂₈₀=1.84）等综合指标最好。     

光合细菌改善Cd、Pb及呋喃丹污染土壤的微生物群落DNA序列多样性的研究

应用DNA随机扩增多态性(RAPD)分子标记技术研究了光合细菌(PSB)对Cd、Pb及呋喃丹污染土壤的微生物群落DNA序列多样性的影响.结果表明,Cd、Pb及呋喃丹单一污染或3者复合污染土壤的微生物群落DNA序列的丰富度相对对照土样(S0)都有不同程度的增加,受Cd、Pb或呋哺丹污染,可能会引起土壤微生物群落DNA序列...     

苯并[a]芘和1-羟基芘诱导人胚胎干细胞分化心肌细胞ROS、CYP基因表达和DNA损伤

多环芳烃(PAHs)化合物中的苯并[a]芘和PAHs暴露检测标志物1-羟基芘与心脏功能障碍有关,但其生物学机制尚不清楚。为研究苯并[a]芘和1-羟基芘对心脏的毒性作用,基于人胚胎干细胞分化心肌细胞(hESC-CM)研究了苯并[a]芘和1-羟基芘对心肌细胞活性氧(ROS)生成、CYP基因表达和DNA损伤等的影响。结果表明,苯并[a]芘和1-羟基芘对h ESC-CM活性无影响,但能显著增强细胞ROS水平,诱导DNA损伤。此外,苯并[a]芘还能诱导细胞线粒体促凋亡基因的表达。研究表明,苯并[a]芘和1-羟基芘能通过诱导氧化应激和DNA损伤事件导致h ESC-CM损伤,在一定程度上解释了多环芳烃暴露导致心脏疾病的分子机制。     

涕灭威及其复合物对茎线虫DNA的影响

选择了一种毒性很高的氨基甲酸酯农药涕灭威、一种最常见的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及一种土壤中普遍存在的天然物质腐殖酸,组成两种复合污染体系;研究了它们对茎线虫的生态毒理效应和对DNA的影响.结果发现,涕灭威-SDBS复合体系在4 d内对茎线虫的DNA造成了明显的损伤,而涕灭威-SDBS-腐殖酸复合体系在8 d内对茎线虫DNA造成的损伤却远远低于未加入腐殖酸的复合体系.关于涕灭威及其复合污染物对茎线虫的生态毒理效应和对DNA损伤的研究尚未见文献报道.     

A2型高粱细胞质雄性不育系与其保持系的胞质DNA和核DNA差异

以高粱细胞质雄性不育系A2V4（A）及其保持系V4（B）的总DNA为模板，对184个随机引物进行筛选，找到6个其RAPD扩增产物在A／B间存在稳定差异的引物，将该6个引物同时扩增A／B的总DNA、线粒线DNA（mtDNA）及叶绿体DNA（cpDNA），以总DNA为模板时得到12个扩增片段，以mtDNA为模板时得到4个，以cpDNA为板时得到11个，结果分析表明，在这些扩增片段中，有7个仅仅出现在以胞质DNA为模板的扩增中，有5个在以总NDA和胞质DNA为模板时同时出现，即认为这12个片段来自胞质DNA，另有7个片段，在以胞质DNA为模板时未出现，而是仅仅出现在以总DNA为模板的扩增中，认为是来自核DNA，来自核DNA的7个扩增片段中，有5个来自保持系，有2个来自不育系，这表明，不育系与保持系在核DNA上存在差异，对A／B核DNA在CMS中的重要性及研究对策进行了讨论。