摘要：在底盘微生物中使用高性能终止子能够显著增强基因终止效率,维持新合成mRNA的稳定性,提升外源基因表达性能。而目前缺乏专一用于枯草芽孢杆菌的终止子元件,限制了复杂功能基因电路的设计。【目的】在枯草芽孢杆菌中挖掘新的高性能终止子,并进一步重新设计,丰富适用于这一底盘的高性能人工终止子。【方法】将枯草芽孢杆菌终止子和枯草芽孢杆菌噬菌体终止子分别构建至终止子检测质粒中,测定各终止子的终止效率(terminator efficiency,TE)。将不同强度单终止子按强弱、强强、弱弱组合构建串联终止子,测定不同组合体的终止性能。利用高性能串联终止子进行天冬氨酸氨基裂解酶(Asp A)和β-葡萄糖苷酸酶(Gus A)的表达功能验证,检测高性能终止子对基因表达水平的作用。【结果】经过检测,TB5终止子终止效率最强,TE为98%。含有TB5终止子的表达体系中GFP水平比对照上调2.2倍,RFP的表达水平下调27倍。双串联组合体终止子中,TH1.5b-TB5(TE=97%)和TB5-TB5(TE=98%)串联终止子可将RFP的表达水平下调30倍。而三串联终止子中,TB2-TB5-TB5组合体与相应的双组合体相比,GFP的表达水平虽无进一步提升,但RFP的表达仅有参照的1/300。最后,通过AspA和GusA的重组表达确证了串联终止子TH1.5b-TB5和TB10-TB5对基因表达水平的提升作用。【结论】高终止效率的终止子可以显著提升上游基因的表达水平,通过一定规律的基因串联能够进一步提升终止子的工作效率。这种人工再设计的终止子可方便、快捷地构建至细菌基因表达系统,实现基因表达的高效调控。

摘要：枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis在工业生物技术以及合成生物学领域作为一种重要的微生物可广泛用作代谢工程、重组蛋白表达以及新型基因电路的底盘。在B. subtilis中构建基于非编码RNA的高精准调节元件,能够实现不依赖蛋白质因子的基因表达调控,丰富B. subtilis基因表达通用工具。通过基因工程手段,设计了基于茶碱适体域的核糖开关E和适体核酶AZ调节元件,并与不同的B. subtilis内源组成型启动子适配,构建出茶碱激活型基因表达控制元件。测定这两种调节元件与6种组成型启动子组合匹配下报告基因GFP的荧光强度,鉴定并分析各调控元件的工作性能。并进一步以红色荧光蛋白mCherry和普鲁兰酶两种不同的异源蛋白验证核糖开关或适体核酶与启动子的最优组合。结果表明,同一种RNA调节元件与不同启动子组合呈现不同水平的调控效率。在核糖开关与启动子的组合中,启动子PsigW和核糖开关E组合(sigWE)对GFP表达的诱导率最高,达到16.8。在适体核酶与启动子的组合中,AZ与启动子P43、PrpoB组合(P43AZ和rpoBAZ)的诱导率最高,分别达到了6.1和6.2。进一步验证结果显示,sigWE调控mCherry的诱导率最高(9.2),而P43E调控普鲁兰酶的诱导率最高(32.8),产酶水平达到了81 U/mL。核糖开关和适体核酶对GFP、mCherry、普鲁兰酶均能实现调控,但是不同元件组合的调控性能有所差异,对不同基因的调控效果也不尽相同。

摘要：目的通过计算机辅助半理性设计对热不稳定的恶臭假单胞菌Psedomonas putida NRRL-18668腈水合酶（EC4.2.1.84,nitrile hydratase,简称NHase）分子进行改造,提高酶催化的热稳定性和活性。方法以嗜热假诺卡菌Pseudonocardia thermophila JCM3095和睾丸酮丛毛单胞菌Comamonas testosterone 5-MGAM-4DNHase作为模板,利用位点靶向氨基酸重组（site-targeted amino acid recombination,STAR）软件和分子动力学模拟分析选择合适的同源靶片段,通过同源交换替换Pseudomonas putida NRRL-18668NHase相应的片段,构建7株分别含有3种不同来源片段的新型杂合NHase,检测其热稳定性及活性;圆二色光谱分析野生酶和杂合酶3AB的二级结构。结果 7株杂合NHase（1A、2B、2C、2BC、3AB、3AC、3ABC）经50℃热处理10 min后,与野生型NHase相比,热稳定性分别提高了1.5~3.5倍,其中杂合NHase 3AB的热稳定性提高了3.5倍,酶活力提高了1.4倍;野生酶和杂合酶3AB二级结构中α螺旋含量分别为（34.56±3.21）%和（36.88±1.41）%,,β折叠含量分别为（19.78±3.21）%和（18.69±1.74）%。结论通过利用热稳定性的同源片段来替换相应的热不稳定结构域这种理性设计的方法,成功将不耐热的NHase改造成耐热杂合NHase,同时提高了酶的比活力,并能维持NHase分子的基本二级结构不改变。

摘要：在新工科建设背景下,生物化学这门课程在工科院校生物工程类专业人才培养中的作用日益重要。糖的分解代谢是这门课程中的重点和难点,学生在学习过程中往往难以全面地理解其中的关键代谢过程、代谢酶的功能以及生物学意义。如何提高教学成效,文章以糖的分解代谢为例,利用基于问题学习(PBL)的教学理念,运用多种教学手段,将讲授、提问、讨论、探索有机结合起来,设计了新颖的教学过程。文章对工科院校生物化学课程改革教学有一定的借鉴价值。

摘要：根据我校目前的毕业设计(论文)的管理体系,结合专业特点,参照全面质量管理体系,分别从学生、指导教师、成绩评定等环节入手,用多种方法和保障措施进行全面管理,提高毕业设计(论文)教学质量。

摘要：分子生物学技术已发展成为生命科学领域的重要研究方法和手段,学习和掌握这门技术对于学生的本科学习和未来从事科研和生产工作都具有重要意义。本文结合工科院校人才培养的特点,从教学组织方式、讲授方式、考核机制等方面浅谈对工科学校分子生物学实验课教学的改进。