慢性铝暴露致大鼠骨与软骨损伤胶原途径的动态分析

为了探讨慢性铝暴露致大鼠骨与软骨损伤胶原途径的机制及胶原代谢水平,实验将100只4周龄清洁级Wistar大鼠随机均分成染铝组(430mg·L-1Al3+)与对照组(蒸馏水),通过饮水染铝,每隔30d处死染铝大鼠和对照大鼠各10只,设立5个观测点,最长染铝时间为150d.同时,用电子秤每30d称大鼠体重1次;用火焰原子吸收分光光度法测定血清、骨与软骨中铝含量;用固相夹心ELISA法检测血清中Ⅰ型前胶原羧基末端前肽(PICP)、Ⅰ型胶原C末端肽(CTX-Ⅰ)、Ⅱ型胶原(collagenⅡ)和Ⅱ型胶原C末端肽(CTX-Ⅱ)含量.结果表明,大鼠铝中毒模型复制成功;随着铝暴露时间的延长,染铝组大鼠体重在染铝60d后显著低于对照组(p0.01);染铝组血清、骨与软骨中铝含量逐渐升高,显著高于对照组(p0.01);PICP、Ⅱ型胶原合成量呈逐渐下降趋势,且显著低于对照组(p0.05,p0.01);CTX-Ⅰ和CTX-Ⅱ含量持续维持在高水平,分别在铝暴露90d、60d后显著高于对照组(p0.01).说明长时间铝暴露可致铝在骨与软骨中蓄积,并使骨与软骨中结构性胶原减少,引发骨与软骨损伤.     

华北半干旱区2个农业流域地表氮素流失特征的对比研究

在2004和2005年2个水文年期间,通过野外降雨径流监测和室内分析,对位于华北半干旱地区天津市重要饮用水水源地于桥水库周边2个典型农业小流域地表径流氮素流失特征进行了对比研究.结果表明,2个农业小流域全年氮输出主要集 中在6-9月;试验期间桃花寺流域41%的地表径流和52%的总氮负荷发生在2次>60 mm降雨中,曹各庄流域输出地表径 流和总氮负荷较均匀地分布于不同降雨类型的降雨事件中;桃花寺流域和曹各庄流域地表径流氮素输出发生的最小降雨量 分别约为20 mm和10 mm;曹各庄流域和桃花寺流域年均径流系数分别为0.013 2和0.001 6,前者为后者的8.3倍;曹各庄流域 年均总氮输出量是1.048 kg·(hm2·a)-1,桃花寺流域年均总氮输出量是0.158 kg·(hm2·a)-1,前者是后者的6.6倍.2个农业流 域内的微地形地貌、景观格局和迁移廊道性质的不同是造成流域氮素流失特征差异的主要原因:受长期人为活动干扰形成的 复杂地形地貌结构降低了流域的降雨一产流能力;桃花寺流域地表径流氮素主要污染源(村庄)离受纳水体的距离约为 1 500 m,而曹各庄流域此距离约为200 m,较短的迁移距离增加氮素迁移到受纳水体的风险;曹各庄流域道路型的传输廊道可 以很快地将地表径流氮素迁移到受纳水体,而桃花寺流域地表径流氮素则可以在传输廊道中被小石坝、植被过滤带和干塘等 "汇"型结构所持留.     

Isolation and characterization of Sporobolomyces sp. LF1 capable of degrading chlorimuron-ethyl

A yeast strain which was capable of degrading sulfonylurea herbicide chlorimuron-ethyl named as LF1 was isolated from a chlorimuron-ethyl contaminated soil near the warehouse of the factory producing chlorimuron-ethyl in Shenyang City, Northeast China. The strain was identified as Sporobolomyces sp., based on its morphological and physiological characteristics and the phylogenetic analysis of 18S rRNA gene sequence. So far, this is the only yeast strain of Sporobolomyces sp. which is able to degrade chlorimuronethyl. Incubation tests showed that when the initial concentration of chlorimuron-ethyl in culture was 5 mg/L, LF1 could degrade more than 77% of the herbicide after incubation for 4 d at 30°C. The possible mechanism of chlorimuron-ethyl degradation by LF1 could be the acidic hydrolysis caused by the acids from the metabolism of the yeast strain. Further study should be conducted to examine the pathways of chlorimuron-ethyl degradation by LF1 and to approach the feasibility of using LF1 to degrade the chlorimuron-ethyl in soil system.     

Unique animal prenyltransferase with monoterpene synthase activity

Monoterpenes are structurally diverse natural compounds that play an essential role in the chemical ecology of a wide array of organisms. A key enzyme in monoterpene biosynthesis is geranyl diphosphate synthase (GPPS). GPPS is an isoprenyl diphosphate synthase that catalyzes a single electrophilic condensation reaction between dimethylallyl diphosphate (C₅) and isopentenyl diphosphate (C₅) to produce geranyl diphosphate (GDP; C₁₀). GDP is the universal precursor to all monoterpenes. Subsequently, monoterpene synthases are responsible for the transformation of GDP to a variety of acyclic, monocyclic, and bicyclic monoterpene products. In pheromone-producing male Ips pini bark beetles (Coleoptera: Scolytidae), the acyclic monoterpene myrcene is required for the production of the major aggregation pheromone component, ipsdienol. Here, we report monoterpene synthase activity associated with GPPS of I. pini. Enzyme assays were performed on recombinant GPPS to determine the presence of monoterpene synthase activity, and the reaction products were analyzed by coupled gas chromatography–mass spectrometry. The functionally expressed recombinant enzyme produced both GDP and myrcene, making GPPS of I. pini a bifunctional enzyme. This unique insect isoprenyl diphosphate synthase possesses the functional plasticity that is characteristic of terpene biosynthetic enzymes of plants, contributing toward the current understanding of product specificity of the isoprenoid pathway.     

对氨基苯磺酸生物降解动力学及降解机制研究

对菌株Pannonibactersp.W1在好氧条件下降解对氨基苯磺酸的动力学进行了研究,发现4-ABS初始浓度为中低浓度(50～1 000 mg/L)时, 14 h内几乎可以完全降解,符合一级降解动力学特征;初始浓度为高浓度(1 200～2 500 mg/L)时,32 h内4-ABS的降解率可达90%以上,且在降解初期符合零级降解动力学特征,而降解后期符合一级降解动力学特征.利用Haldane抑制模型能够很好地拟合不同4-ABS初始浓度下测得的比降解速率,得到模型参数分别为：最大比降解速率μmax=227.977 mg/(g·h),饱和常数K_s=84.306 mg/L,抑制常数Ki=1270.675 mg/L.通过4-ABS降解过程中的紫外扫描和HPLC检测分析,以及菌株W1对不同苯系物的降解能力,说明4-ABS降解过程中几乎没有芳香类中间产物的积累,并初步推测了菌株W1降解4-ABS的代谢途径.     

δ-MnO2/水界面17β-雌二醇的氧化转化

采用化学合成的新生态水合δ-MnO2为氧化剂,研究其对17β-雌二醇(E2)氧化转化的反应动力学,考察相关因素(如pH、δ-MnO2投加量等)对氧化转化的影响,并通过气相色谱质谱联用仪(GC/MS)分析δ-MnO2氧化转化E2的产物,探讨氧化转化的反应机制.结果表明,E2对新生态水合δ-MnO2的氧化作用具有较强的反应感受性,且在pH值一定和δ-MnO2充分过量的条件下,E2氧化转化的反应动力学并不是简单的准一级反应动力学,而是遵循复合的反应动力学.E2的氧化转化速率与δ-MnO2的投加量呈正相关,在δ-MnO2投加量为c(E2)∶c(MnO2)=1∶100时,反应体系中的δ-MnO2已足够,E2浓度在8h内降低了90%以上.E2的氧化转化速率与pH值的增加呈负相关,pH为4.0时,E2在0.25h内去除率达到95%,而在pH为6.8和9.0时,E2在1h内只去除了80%和75%.另外,在反应过程中检测到了2个主要产物,分别为雌酮(E1)和2-羟雌二醇,并在此基础上结合相关文献提出了氧化转化流程.     

菲降解菌株的分离鉴定及特性研究

从某石化公司污水处理厂的活性污泥中分离到1株对菲具有降解活性的菌株AFF,该菌株能够以菲为唯一碳源和能源生长.根据形态特征及16S rRNA基因序列分析,该菌株初步鉴定为Burkholderia sp..在以菲为唯一碳源的培养基中,84 h内菌株对100 mg·L-1菲的降解率可达74.1%.通过液相-质谱联用及紫外可见分光光度法分析,推测该菌株代谢菲的途径为水杨酸途径.测定了降解途径中相关酶的活性,表明该菌株降解酶系中具有邻苯二酚2,3-双加氧酶活性,并证明该酶为诱导酶;确定了粗酶降解邻苯二酚的动力学常数:米氏常数Km为10.93μmol·L-1,最大反应速率Vmax为106.38μmol·min-1,说明酶与邻苯二酚的亲和力较大,邻苯二酚是该酶的良好底物.     

难生化降解芳香化合物废水的电催化处理

经氟树脂改性的β-PbO₂电极作为新型阳极,对几种含典型难生化降解芳香化合物,苯胺、氯苯、对氯苯酚、对硝基酚的模拟废水进行了电催化降解.结果表明,在0.25A的电流下处理2h,目标有机物去除率达到75%～100%,COD去除率为20%～55%.处理效果:苯胺＞氯苯＞对氯苯酚＞对硝基酚.较高的电流和有机物初始浓度更有利于有机物的降解.检测到了降解的共同中间产物对苯醌、反丁烯二酸、草酸,提出了芳香有机物电催化降解反应的共同历程.     

GCC盒和JERE盒介导的信号途径在水稻应答逆境中的作用

植物应答逆境的防御反应在很大程度是在基因转录水平调节的,其中转录因子与目标基因启动子上顺式作用元件的识别和结合起着关键的调节作用.本研究将从双子叶植物中发现的GCC盒(应答乙烯)和JERE盒(应答JA和激发子)与CaMV35S核心启动子融合构建成诱导型启动子,利用GUS报告基因构建其表达载体并进行农杆菌介导的水稻遗传转化.利用T1代株系分析了GCC盒和JERE盒水稻植株对不同逆境胁迫和激素处理的应答.结果表明在转基因植株中它们都具有很低的本底表达.稻瘟病侵染、稻纵卷叶螟取食和机械损伤处理可不同程度提高GUS基因的表达.另外,脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)也能提高GUS的表达.实验结果暗示JERE和GCC盒介导的信号途径在单子叶和双子叶之间有一定的保守性.图5参15     

苏云金芽胞杆菌YBT-1520中SigL及其增强子结合蛋白的结构与功能分析

为揭示SigL及其增强子结合蛋白(EBPs)在苏云金芽胞杆菌(Bt)中的调控功能,在全基因组测序的基础上,采用生物信息学方法,对YBT-1520菌株的SigL及其EBPs的结构和功能进行深入分析.结果表明,YBT-1520基因组中存在1个SigL和6个EBPs,而且EBPs在结构上具有丰富的多样性,包含了EBPs的所有可能的结构域组织类型.SigL所调控的基因涉及11个假定的COG代谢途径,其中包括能量代谢、氨基酸代谢、翻译与细胞周期等.根据EBPs在基因组的位置推测,YBT-1520的EBPs参与γ-氨基丁酸代谢途径、精氨酸代谢途径、支链脂肪酸降解途径、多糖分解代谢等代谢途径的调控.本研究将为揭示Bt杀虫晶体蛋白大量表达的调控机制提供新的思路.