活性污泥宏基因组芯片DNA的制备方法

宏基因组芯片的探针是通过构建环境DNA的宏基因组文库而获得的,为了获得理想的活性污泥宏基因组文库和宏基因组芯片探针,必须获得高质量的活性污泥DNA.本文作者采用8种不同的DNA提取方法提取活性污泥的总DNA,并通过比较DNA总量、纯度、完整性、是否含有PCR酶抑制剂、能否进行限制性内切酶酶切等指标来评价不同提取方法对活性污泥总DNA提取效果的影响.结果表明,溶菌酶-SDS-蛋白酶K-酚氯仿抽提处理活性污泥所提取的总DNA效果最好,提取的DNA总量多、纯度高,DNA片段大于23 kb,无需进一步纯化就可直接进行PCR扩增反应或SauA Ⅰ限制性内切酶酶切,但DNA如果需要EcoRⅠ、HindⅢ等限制性内切酶酶切,则需采用Roche公司琼脂糖凝胶回收试剂盒将DNA进一步回收纯化.图7表3参14     

核分离-滤膜洗脱技术同时检测植物DNASSB与DSB

采用核分离 -滤膜洗脱技术 ,将分离的细胞核在微孔滤膜上裂解后相继用中性溶液和碱性溶液洗脱 ,研究了⁶⁰Co- γ辐射引发的大麦种胚细胞 DNA断裂 .结果显示 ,50 Gy的 ⁶⁰Co- γ辐射主要引发 DNA单链断裂 (DNA SSB) ;50～100Gy的辐射引发的DNA断裂包括单链断裂 (SSB)与双链断裂 (DSB) ;当辐射剂量大于 100Gy时 ,DNA断裂的增加部分则以 DSB为主 .所用的实验方法适用于质地致密的植物材料并可在一次实验中同时检测 DNA的 SSB与 DSB,为植物细胞的 DNA链断裂作为生物标志物应用于环境诱变因子监测提供了基础 .     

DNA链断裂作为醛类污染物接触标志物的研究

应用单细胞凝胶电泳技术,通过对小鼠脾淋巴细胞染毒试验,测定了甲醛、乙醛、丙烯醛单独及联合作用下对细胞DNA分子链的断裂损伤.结果表明,3种醛均能引起DNA分子发生链断裂,对于乙醛和丙烯醛存在明确的剂量(反应关系,3种化合物还存在着一定的协同作用.上述结果提示醛类污染物潜在致癌性的一个可能机制以及DNA断裂作为醛类化合物接触标志物的可能性.     

可吸入颗粒物生物活性及其微观特征分析

采用质粒DNA评价法研究了2004年春季北京市区和郊区上甸子(本底区)PM₁₀的生物活性.结果表明,郊区上甸子2个PM₁₀的TD20值(引起20%质粒DNA损伤所需要的颗粒物剂量)分别为53μg·mL^-1和<50μg·mL^-1,市区2个PM₁₀的TD20值分别为125μg·mL^-1和100μg·mL^-1,说明郊区PM₁₀的生物活性明显高于市区.同时利用高分辨率场发射扫描电镜(FESEM)和图像分析技术,从PM₁₀微观特征上进行了生物活性差异的原因分析,认为其原因有:①上甸子PM₁₀中以细颗粒物为主,在0～0.7μm粒度范围内的细颗粒物的数量百分含量明显高于市区PM₁₀,而表面积则在0～1.0μm的范围内高于市区;②市区PM₁₀中以粒度较大的矿物颗粒物为主,而上甸子PM10则以生物活性较大的烟尘为主,数量百分含量高达58.8%.因此PM₁₀质量浓度并非评价可吸入颗粒物健康效应的唯一指标,颗粒物的粒度分布和类型可能在其生物活性中起重要作用.     

低浓度溴氰菊酯连续暴露对罗非鱼DNA的影响

运用RAPD技术和外周血嗜多染红细胞微核试验来分析和评价低浓度溴氰菊酯连续暴露对罗非鱼DNA的影响.RAPD试验结果表明,在12个能扩增出罗非鱼基因组DNA的引物中,引物S326能检测出3 μg/L以上浓度溴氰菊酯暴露前后罗非鱼基因组DNA的差异,而小于2.0 μg/L的低浓度溴氰菊酯对罗非鱼基因组DNA没有影响.外周血嗜多染红细胞微核试验结果表明,在一定浓度的溴氰菊酯连续暴露后,2.0 μg/L以下浓度组罗非鱼外周血红细胞微核率与对照组相比没有显著差异(P＞0.05),而3 μg/L以上浓度组可诱导罗非鱼外周血红细胞产生微核.微核率与对照组相比差异显著(P＜0.05),且表现出明显的剂量-效应和时间-效应关系.研究表明,溴氰菊酯在一定条件下可对鱼类DNA产生影响.     

酚类化合物对小白鼠脾脏细胞DNA毒性的构效相关研究

应用彗星实验技术,测定了12种酚类化合物对小白鼠脾脏细胞DNA的损伤水平.应用Hansch法和量子化学MOPAC-PM3方法计算了12种酚类化合物的辛醇-水分配系数、分子折射率、分子最高占据轨道能和分子中最正原子电荷.运用SPSS统计软件进行回归分析,对小白鼠脾脏细胞DNA的损伤率进行了定量结构-活性相关研究(QSAR).结果表明,酚类化合物的亲脂性参数和分子折射率能有效地表征它们所引起的DNA的损伤程度.由化合物的电性效应引起的细胞毒性可忽略.     

澳洲野生稻(Oryza australiensis)内生固氮菌的分子鉴定及发育分析

采用两种无氮培养基经平板划线法共分离筛选到澳洲野生稻(Oryza australiensis)45株内生固氮菌.利用全细胞蛋白电泳和插入序列指纹图谱对获得的内生固氮菌进行聚类分析,将其分为8个类群.其中类群Ⅰ有10株菌,类群Ⅱ为4株菌,类群Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ均为3株菌,类群Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ各有2株菌.对分离得到的内生固氮菌主要类群部分代表菌株的固氮活性进行了系统研究,结果表明,菌株在偏酸(pH值5.0)和偏碱(pH值9.0)的条件下均能保持较高的固氮酶活性,NaCl浓度在2%时达到最高固氮活性,NH4+浓度达到7.5 mmol/L时,均无固氮酶活性,不同菌株所能利用的碳源不同.16S rDNA序列测定及系统发育分析显示:类群ⅠYH39与Burkholderia cepacia ATCC 25416T相似性为97%;类群Ⅱ为克雷白氏杆菌属(Klebsiella),相似性为100%;类群Ⅲ为泛菌属(Pantoea),相似性为99%;类群Ⅴ为草螺菌属(Herbaspirillum),相似性为99%;类群Ⅶ为中华根瘤菌属(Sinorhizobium),相似性为99%.本研究表明澳洲野生稻内生固氮菌资源具有遗传多样性.图5表1参26     

DNA甲基化结合蛋白

DNA甲基化是哺乳动物细胞中最重要的表观遗传学修饰之一,大约70%—80%的CpG发生这种甲基化修饰.异常的甲基化在许多癌症中频发,启动子CpG岛的高甲基化作为普遍的失活机制介导抑癌基因沉默.甲基化信号由甲基化结合蛋白来转译,它们能够特异性识别并结合至甲基化位点通过募集辅阻遏复合物例如组蛋白去乙酰化酶(Histone Deacetylase,HDAC)等建立沉默的染色质,从而在DNA甲基化和基因沉默中起桥梁作用.目前,哺乳动物中已鉴定出的甲基化结合蛋白有三类,分别是:MBD(Methyl-CpG-Binding Domain)、Kaiso以及SRA(Set and Ring finger-associated)家族.本文就这三大家族(以MBD为主)各自的结构、功能、结合甲基化DNA的特性以及它们在某些疾病发生中的作用做一综述.     

大亚湾浮游植物DNA指纹及其与群落结构的关系

于2012年5月、6月采集了大亚湾9个站点的表层水样,利用PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对浮游植物DNA指纹进行了分析,同时通过显微镜观察对浮游植物进行了定性定量分析.研究结果显示,大亚湾浮游植物种类丰富,共分析鉴定出浮游植物72种;浮游植物DNA指纹也较为丰富,2个月份指纹条带数分别为26条和28条.DGGE指纹条带数一般远远低于浮游植物种类数,在剔除了相对含量小于0.1%的非优势种后,DNA条带数与种类数变化趋势相近,说明DNA指纹图谱能较大程度地反映浮游植物优势种群的组成,而对于相对含量较少的物种,可能会由于优势种的屏蔽作用而被掩盖.DNA指纹图谱与浮游植物群落结构的聚类分析结果相近,富营养化的近岸站点聚在一起,而远岸站点聚为一类.虽然目前大亚湾浮游植物群落结构中以硅藻占据优势,但在某些站点大量出现的甲藻和蓝细菌值得进一步关注.本研究结果表明PCR-DGGE技术可在一定程度上运用于浮游植物群落结构分析.     

北京市PM2.5对DNA的氧化性损伤规律分析

运用质粒DNA损伤评价法,在北京市2010年6月至2011年6月全年的大气PM2.5样品中,选取每月的2个样品(包括正常和雾霾天气),共24个样品进行实验,分析其氧化性损伤能力的变化规律及其与采样条件的相互关系.结果表明,北京市大气颗粒物全样的氧化性损伤能力等于或略大于相应的水溶组分,说明颗粒物氧化性损伤能力多来自于水溶组分,大气颗粒物对DNA损伤率呈现在50,100,150, 200mg/mL剂量水平下依次递增的规律,即随剂量的增加而增加;雾霾天气下DNA损伤率出现高值;4月和6月的DNA损伤率在全年中较高.其他月份正常天气条件下损伤率均较低,在200mg/mL剂量下损伤率基本低于50%;损伤率与环境平均温度和湿度呈正相关,与平均大气压强和日平均风速呈负相关,相关性大小顺序为:环境平均温度>平均大气压强>平均湿度>日平均风速.