热处理重组质粒DNA的复性及其在水环境中的降解特性

为了考察热处理后的重组DNA进入水环境后可能存在的环境风险,以pET-28b质粒为材料,以质粒相对转化效率为指标,考察了热变性重组质粒DNA的复性可能性,并在此基础上构建了人工模拟水环境系统,研究了热变性质粒DNA在水环境中的降解速率和影响因素.结果表明,热变性pET-28b质粒经过30min后,其转移活性可以得到恢复,在4～37℃之间,温度越高越有利于热变性质粒的复性.热处理过程中未被降解的质粒DNA进入水环境后,在pH值为7、8时降解速率相对较慢,在pH值为5、6、9的条件下,降解较快,但在任何pH下,1.0h后仍存在未降解的质粒DNA.水环境中的NaCl对热处理质粒DNA有一定的保护作用,而且这种作用是随着NaCl质量分数的提高而增强.进入水环境中的热变性DNA有足够的时间复性,从而可能发生基因转移.因此,这些热处理的质粒DNA进入环境后理论上存在一定的生态风险.     

废弃重组质粒DNA热处理效率的环境影响因素

为了解环境因素对质粒DNA热处理效率的影响以及热处理过程的有效性和安全性,以pET-28b质粒为材料,采用定量PCR技术结合质粒转化等方法分析了pH、NaCl、牛血清白蛋白(BSA)及EDTA浓度等因素对质粒DNA热处理的影响.结果表明,NaCl、BSA及EDTA的存在对热处理过程中的质粒DNA具有保护作用,且保护作用依次增强.在纯水中热处理30min后的质粒DNA可扩增的片段数仅是在0.1%的EDTA中热处理30min后质粒DNA可扩增片段数目的1.7%.由于生物实验室废水中通常含有上述有机或无机物质,因此,实际热处理过程中质粒DNA的降解半衰期可能远长于先前报道的2.7～4min,残留的转化活性也可能更高,这必须引起我们高度关注.但是,研究结果也表明,酸性条件下的热处理能加速质粒DNA的失活和降解,因此建议热处理过程可在弱酸性条件下完成,以强化其处理效果.     

两株有机物降解菌株质粒特性的研究

利用质粒消除法对丙烯酰胺降解菌株B6和四氢呋喃降解菌株THF92株菌株的质粒与性状的相关性进行了初步研究.结果表明,吖啶橙和苯甲酸钠对2株有机物降解菌株的质粒均不能消除,而十二烷基苯硫酸钠(SDS)对2株有机物降解菌株的质粒有部分消除,质粒消除率分别为25%和16.7%.2株有机物降解菌株的质粒消除后菌株的抗性下降,对有机物的耐受性下降,降解能力也下降,推测质粒与菌株生长特性有一定的相关性,可能携带与有机物降解相关的基因.     

降解直链烷基苯磺酸钠(LAS)菌株的筛选及其降解质粒的研究

从长期受LAS污染的土壤中分离,筛选到三株高效降解LAS菌,它们可利用LAS为唯一碳源生长,经鉴定其中两株为邻单胞菌(PLesiomonas),一株为黄单胞菌(Xanthomonas)。对这三株菌进行的质粒消除和检测实验结果表明它们利用LAS的能力依赖于降解质粒的存在。     

丙烯酰胺降解细菌的质粒检出及生长特性研究

从化工厂的活性污泥中筛选出具有降解丙烯酰胺能力的细菌12株,经鉴定均为不动杆菌属。碱裂解法抽提显示质粒检出率为75%,并在质粒量上有所差异。在实验室条件下,这些菌株中对丙烯酰胺的最大耐受力可达40mg/mL;12株菌株都对氨苄青霉素有抗性,而对链霉素、卡那霉素、庆大霉素及氯霉素无抗性;在以丙烯酰胺为唯一碳源的无机盐培养基中,菌株DAW01在30℃,108γ/min旋转式摇床振荡培养6d后,对丙烯酰胺降解能力可达45.01%。     

降解-示踪质粒的构建及性能评价研究

在生物强化中采用报告基因技术对降解质粒进行标记,可实现对基因工程菌和降解基因的原位监测。通过基因克隆技术,将绿色荧光蛋白基因(gfp)和阿特拉津脱氯水解酶基因(atzA)重组,构建降解-示踪功能质粒,实现对阿特拉津降解质粒的示踪标记,并对转化获得的基因工程菌绿色荧光蛋白表达及阿特拉津降解能力进行评价。结果表明将gfp和atzA基因克隆至质粒载体pUC18所获得的重组质粒,经检测含有atzA基因,具有氨苄青霉素抗性,并可表达绿色荧光蛋白。携带重组质粒的基因工程菌具有阿特拉津降解活性;且在活性污泥中产生绿色荧光现象,可通过原位观察进行监测。     

1,2,4-三氯苯降解菌的分离及其降解质粒的研究

 以1,2,4-三氯苯为唯一碳源,从天津化工厂氯苯生产车间的土壤中分离到1株1,2,4-三氯苯的降解菌THSL-1.通过形态观察和16SrDNA序列测定,该菌株被初步鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri).经质粒检测,在菌株THSL-1中发现1条质粒条带,将所获得质粒转化到E.coli.JM109中,转化子能以1,2,4-三氯苯为唯一碳源生长,且对1,2,4-三氯苯有降解作用.因此,可以认为该质粒携带降解1,2,4-三氯苯的基因.选用HindIII、BamHI、XholI3种限制性内切酶分别对质粒pTHSL-1进行单酶切、双酶切,最终确定质粒平均大小为40.2kb.     

乌鲁木齐大气PM2.5对质粒DNA的损伤研究

2012年1月~2012年12月采集乌鲁木齐大气PM2.5样品,使用质粒DNA评价法研究了不同季节PM2.5的氧化能力,并进行氧化性毒性与相应气象因素和质量浓度之间的相关性研究.结果表明,乌鲁木齐大气PM2.5的质量浓度具有冬季最高,春季和秋季次之,夏季最低的季节性变化特征;PM2.5全样和水溶部分氧化能力的季节差异较大,对质粒DNA的氧化性损伤具有冬季最大,春季和夏季之次,秋季最低.冬、春、夏、秋季大气PM2.5全样的TD30(PM2.5对质粒DNA造成破坏达到30%所需要的颗粒物的剂量)平均值分别为440,491,503,515μg/mL,水溶部分分别为474,721,666,600μg/mL.绝大部分PM2.5样品全样的TD30值均小于水溶部分样,表明全样的毒性大于相应的水溶部分样.全样TD30值与平均温度显著(P<0.05)正相关,表明寒冷的天气/季节可能造成PM2.5的高毒性.水溶样TD30值与风速显著(P<0.01)正相关,与相对湿度显著负相关.这表明,高的风速和低的相对湿度可能跟较低和较高的PM2.5的毒性有关.PM2.5氧化性损伤能力的大小与其质量浓度之间的相关性不明显,表明仅以颗粒物的质量浓度来评价大气颗粒物氧化性损伤能力大小的方法并不能真实地反映其对人体健康的危害程度,起决定作用的还是颗粒物的化学组成及其表面吸附的有害成分.     

改性石墨电极对DNP废水的降解过程研究

使用自制改性石墨/PTFE气体扩散电极作为阴极,铁电极作为阳极,构成电-Fenton反应体系对2,4-二硝基苯酚废水进行处理。一定电解条件下,研究了D(N/P)、D(N/P/Cu)自制气体扩散阴极电极对2,4-二硝基苯酚废水的处理效果及处理过程废水中金属离子、电导率的变化情况。结果表明,电解60 min时D(N/P/Cu)电极对DNP的去除率达到80.9%,最大去除率比D(N/P)高22.43%。阴极电极中铜离子的掺入不仅提高了电解效率,而且也大大降低了铁阳极的消耗及铁泥的产生量。对D(N/P/Cu)电极电解后的沉淀底物进行了红外光谱分析,发现沉淀物中除了未被降解的DNP外还含有分解产生的小分子烷烃类、胺类等中间产物。通过SEM对改性石墨电极表面进行了观察,发现电极材料粘合牢固紧凑,表面分布许多微小气孔,其中在改性石墨中掺入铜离子的D(N/P/Cu)电极表面更加致密光滑。     

稳定同位素探针技术结合宏基因组学在探究环境污染物微生物转化/降解过程中的应用进展

稳定同位素探针技术(SIP)结合宏基因组学在环境污染物微生物转化/降解研究中的应用已逐渐成为趋势.该组合技术不依赖纯培养方法,能够从复杂自然环境中鉴定出具有特定代谢功能的微生物类群,揭示污染物的微生物代谢途径,在研究污染物的原位微生物转化/降解过程方面具有显著优势.本文综述了该组合技术在探究不同环境介质中烃类化合物及其衍生物、有机农药、重金属和新型污染物微生物转化/降解过程中的应用进展,包括功能微生物的识别和污染物微生物转化/降解机制的解析等.最后,基于该组合技术的应用现状进行了展望,提出未来该组合技术与多种原位表征技术的联用将为微生物驱动污染物的转化/降解机制研究提供更准确全面的信息.     

六种重金属对大肠杆菌体内质粒DNA一级结构的影响

将质粒ｐＢＲ３２２、ｃ－Ｍｙｃ、ｐＣ５３－ＳＮ_３、ｐＴＢ２９转入大肠杆菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ）ＨＢ１０１中使其各自分别在含亚致死浓度Ｐｂ²⁺、Ｃｄ^2-、Ｚｎ²⁺、Ｃｕ²⁺、Ｍｎ²⁺、Ｈｇ²⁺的液体氨苄ＬＢ培养基中,振荡培养２４ｈ后,再将这些质粒抽提出来,通过限制性内切酶分析,研究了这些重金属离子对大肠杆菌体内质粒ＤＮＡ分子一级结构的影响。结果表明,在供试的６种重金属离子中只有Ｈｇ^２＋处理可明显导致质粒ＤＮＡ序列的改变。此外,供试６种重金属离子连续处理２４ｈ未发现可明显导致大肠杆菌体内质粒ＤＮＡ链的随机断裂。     

Amplification of plasmid DNA bound on soil colloidal particles and clay minerals by the polymerase chain reaction

Polymerase chain reaction(PCR)was used to amplify a 600-base pair(bp)sequence of plasmid pGEX-2T DNA bound on soil colloidal particles from Brown soil(Alfisol)and Red soil(Ultisol),and three different minerals(goethite,kaolinite,montmorillonite). DNA bound on soil colloids,kaolinite,and montmorillonite was not amplified when the complexes were used directly but amplification occurred when the soil colloid or kaolinite-DNA complex was diluted,10- and 20-fold.The montmorillonite-DNA complex required at least 100-fold dilution before amplification could be detected.DNA bound on goethile was amplified irrespective of whether the complex was used directly,or diluted 10- and 20-fold.The amplification of mineral-bound plasmid DNA by PCR is,therefore,markedly influenced by the type and concentration of minerals used.This information is of fundamental importance to soil molecular microbial ecology with particular reference to monitoring the fate of genetically engineered microorganisms and their recombinant DNA in soil environments.     

质粒pT7降解三氯苯的功能研究

从以1,2,4-三氯苯为唯一碳源的降解菌--施氏假单胞菌(Pseudomonas Stutzeri)T7中提取到一个降解质粒,为研究该质粒的降解功能,将其转化到E.coli JM109中,转化子获得了降解1,2,4-三氯苯的能力.采用色谱/质谱联用(GC/MS)技术检测到转化子E.coli JM109(含质粒pT7)降解1,2,4-三氯苯过程中的部分中间产物分别为2,3,5-三氯-2,4-己二烯二酸、2,5-二氯-2,4-二烯-1,4-内酯-己酸、2,5-二氯-4-氧代-2-烯己二酸;在转化子中分别检测了三氯苯双加氧酶、脱氢酶、邻苯二酚1,2-双加氧酶的酶活性.     

烹调油烟对DNA和细胞的损伤

综述了烹调油烟的成分及对DNA和细胞的损伤，提出了降低居室内烹调油烟的措施。     

利用分子生物等技术确定活性污泥硝化细菌的衰减特征

通过常规耗氧速率（OUR）测定方法、荧光原位杂交技术（FISH）和LIVE/DEAD细胞活性实验,分别研究了序批式反应器（SBR）硝化系统和生物营养物去除（BNR）系统中硝化细菌的好氧衰减特征.实验结果表明,SBR硝化系统中硝化细菌在衰减过程中由细胞死亡引起的衰减分别占细胞总衰减的33%（SRT=10 d）和50%（SRT=40 d）;相应地,由活性降低引起的衰减分别占细胞总衰减的67%（SRT=10 d）和50%（SRT=40 d）.长SRT可能会选择出能够更好地适应饥饿状态的硝化菌种,使细菌能够迅速地做出紧迫反应,从而降低其衰减速率.在BNR系统中（SRT=15 d）,硝化细菌在衰减过程中由细胞死亡引起的衰减约占细胞总衰减的45%,由活性降低引起的衰减约占细胞总衰减的55%.两种系统中硝化细菌由细胞死亡引起的衰减比例不同是由于两种系统中不同微生物组成所致.     

Non-invasive prenatal detection of achondroplasia in size-fractionated cell-free DNA by MALDI-TOF MS assay

Achondroplasia is the most common form of short-limbed dwarfism in humans and is caused by mutations in the FGFR3 gene. Currently, prenatal diagnosis of this disorder relies on invasive procedures. Recent studies have shown that fetal single gene point mutations could be detected in cell-free DNA (cf-DNA) from maternal plasma by either the matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) assay with single allele base extension reaction (SABER) approach or the size fractionation of cf-DNA in maternal plasma. Here, we combined the two approaches to non-invasively examine the fetal G1138A mutation in maternal plasma. cf-DNA was extracted from maternal plasma samples obtained from two pregnant women at risk for achondroplasia. The fetal G1138A mutation was determined by the analysis of size-fractionated cf-DNA in maternal plasma using MALDI-TOF MS with SABER approach and homogenous MassEXTEND (hME) assay, respectively. The fetal G1138A mutation was detectable in the two achondroplasia-affected pregnancies by the analysis of cf-DNA in maternal plasma using MALDI-TOF MS. However, the size-fractionation approach led to a more precise detection of the fetal mutation in both analyses. This analysis would be suitable for non-invasive prenatal diagnosis of diseases caused by fetal single gene point mutations. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

汞和镍对人血淋巴细胞转化及DNA合成的效应

通过测定3H－TdR参入细胞DNA的方法研究了氯化汞和氯化镍对人血淋巴细胞转化和DNA合成的效应。结果表明,氯化汞和氯化镍对人外周血淋巴细胞的转化和DNA合成的效应是双相性的：在极低浓度下汞、镍化合物均可促进淋巴细胞转化和DNA合成,而在高浓度下则抑制淋巴细胞转化和DNA合成。汞、镍化合物对淋巴细胞的这种刺激效应比细胞有丝分裂素—植物血凝素（PHA）的刺激效应要弱。汞对细胞转化和DNA合成的刺激效应比镍强