宁波沿海陆源排污口细菌结构多样性和铁代谢相关的毒力基因的研究

应用多重PCR技术对肠杆菌铁代谢相关毒力基因fhuA、irp2、sltA和sodB进行同步检测, 研究宁波沿海陆源排污口人畜共患致病菌群落结构在人类活动影响下的分布差异及对环境因子变化的响应趋势。通过16S rRNA 基因的PCR扩增和限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism, RFLP)分析技术, 研究了东海重要陆源排污口的细菌群落多样性; 建立肠杆菌铁载体外膜受体蛋白fhuA、铁调节蛋白irp2、类志贺样毒素sltA、含铁超氧物歧化酶sodB基因多重PCR体系, 并用该体系检测铁代谢相关毒力基因在陆源排污口的分布情况。2011年3、5、8、10月份, 在宁波沿海陆源排污口中共分离纯化1000余株、98种细菌, 16S rRNA 基因序列分析表明, 它们分属于4个门5个纲13个科21个属, 其中?-变形杆菌纲(67株, 68.4%)和芽孢杆菌纲(16株, 16.3%)分别为变形菌门、厚壁菌门中主要纲。98株细菌中, fhuA+irp2+sodB+基因型检出率为35.71%; fhuA+irp2+ sltA+的基因型检出率为25.27%; irp2的基因型检出率为13.19%; fhuA基因型检出率为12.09%; fhuA+ irp2+ 基因型检出率为9.89%; sltA+sodB+基因型检出率为8.79%; fhuA+irp2+sodB+sltA+基因型检出率为8.79%。     

利用化学传感器检测海水中的多氯联苯

为建立一种简单快捷的多氯联苯检测方法, 本研究应用化学传感器对宁波沿海重点陆源排污口及周边海水中的多氯联苯进行了检测, 采用HS-SPME-GC-MS(顶空固相微萃取-气质联用)对结果进行了验证。利用化学传感器测定海水中的多氯联苯, 在LDA(线性判别分析)中, 总判别率为99.81%。海水体积增大到5mL时, LDA 最低检测限达到了0.01ng/L。建立的模型中, 欧氏距离、相关性、判别函数法和马氏距离对样品浓度鉴别的正确率分别达到了100%、100%、92%、84%。采用Loading分析法简化了传感器阵列, 使BP神经网络总的MSE达到了5.6548e?006, 总的相关系数0.99998, 而最大误差只有1.0300e?002的水平。HS-SPME-GC-MS对海水中多氯联苯浓度的检测限最 低为0.001?g/L, 远高于化学传感器的0.01ng/L, 回收率在100%—120%之间。     

基于纳米免疫磁珠快速富集4 种海洋致病性弧菌的研究

为研究海洋中常见致病性弧菌的快速分离富集方法--免疫磁珠法, 本文以副溶血弧菌、 哈维氏弧菌、创伤弧菌、灿烂弧菌为研究对象, 制备纳米免疫磁珠, 并通过一系列优化条件, 用3M 试纸计算捕获率来确定免疫磁珠最佳捕获条件。最后分别对4 种致病性弧菌的不同菌液稀释浓度、 对1 株目标菌和8 株非目标菌、4 种混合菌进行捕获, 从而评价免疫磁珠的灵敏度、特异性以及抗干 扰能力。结果表明, 4 种磁珠偶联最佳抗体量为300、600、150、150μg.最佳捕获条件: 副溶血弧菌 免疫磁珠用量3mg, 免疫反应45min, 磁分离3min, pH 7.4 缓冲液体系。哈维氏弧菌免疫磁珠用量3mg, 免疫反应45min, 磁分离1min, pH 6.0 缓冲液体系。创伤弧菌免疫磁珠用量12mg, 免疫反应60min, 磁分离5min, pH 8.0 缓冲液体系。灿烂弧菌免疫磁珠用量6mg, 免疫反应30min, 磁分离3min, pH 7.4 缓冲液体系。在纯培养情况下, 4 种免疫磁珠灵敏度均达到10 CFU/mL 数量级; 分别对9 株菌进行捕 获, 对目标菌的捕获率均达到87%以上, 对非目标菌的捕获率均低于32%; 对4 种混合菌进行捕获时, 免疫磁珠捕获率不受其它杂菌干扰。本研究证明了该免疫磁珠有较好的灵敏度、特异性和抗干扰能 力, 且与其它增菌方法相比, 大大缩短了时间, 具有较好的应用前景。     

可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)重组铁蛋白富集Pb2+等重金属特性和功能研究

利用可口革囊星虫重组铁蛋白富集Pb²⁺、Fe³⁺、Cd²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Sn²⁺和Zn²⁺等8 种重金属离子后, 通过透射显微镜和傅里叶红外光谱测定蛋白的超微结构变化和内部基团特性。以 天然的马脾铁蛋白为对照, 观察重组铁蛋白与天然铁蛋白的差别。结果显示, 重组铁蛋白富集Pb²⁺ 和其它7 种重金属离子后蛋白体积大小与重金属离子种类直接相关。重组铁蛋白相对天然铁蛋白来 说在富集不同种类重金属离子后, 除了非特异性酰胺特征峰和蛋白特征峰外, 还出现一些专门富集 某些重金属离子的特异基团, 如:-CH₃、-CH₂-、-CH-、-NH-、-SO₃-、-COOH、-S=S-和-C-S-C 等。 通过细胞实验进一步验证了铁结合蛋白能够通过富集重金属离子Pb²⁺来保护小鼠成骨前体细胞 MRC3T3-E1, 使细胞的死亡率明显降低(P<0.05).     

宁波沿海陆源排污口蓝藻(Cyanobacteria)和裸藻纲(Euglenoidea)生物的分布特点

采用高通量454焦磷酸测序方法对宁波沿海2个重点排污口、8个一般排污口的20个站位水样进行分析,得到2011年的3月、5月、8月和10月份各排污口蓝藻和含叶绿体单细胞生物的分布情况。研究结果表明:宁波沿海陆源排污口中含叶绿体单细胞生物数量最多,占91.857%,包括眼虫门(Euglenozoa)、绿藻门(Chlorophyta)、隐藻门(Cryptophyta)生物。其中主要为眼虫门的裸藻纲(Euglenoidea)生物占90.08%。蓝藻门的集球藻目(Synechococcophycideae)和颤藻亚目(Oscillatoriophycideae)含量相对较多,分别占5.70%和1.79%;排污口中裸藻纲生物数量季节性差异比较大,3月份、8月份数量相对较多,5月份和10月份较少,推测这类生物的数量与季节性温度变化有关;各排污口污染物、这两类生物检出量和种类有一定差异,在氮磷含量高的排污口(如S9号)其检出量并不高,推测检出量与排污口的主要污染物中氨氮含量没有直接关系,可能受氮磷比的影响。     

Construction of a cDNA library for sea cucumber <Emphasis Type="Italic">Acaudina leucoprocta</Emphasis> and differential expression of ferritin peptide

Acaudina leucoprocta is an edible sea cucumber of economic interest that is widely distributed in China. Little information is available concerning the molecular genetics of this species although such knowledge would contribute to a better understanding of the optimal conditions for its aquaculture and its mechanisms of defense against disease. Therefore, we constructed a cDNA library and, based on bioinformatics analysis of the sequences, the functions of 75% of the cDNAs were identified, including those involved in cell structure, energy metabolism, mitochondrial function, and signal transduction pathways. Approximately 25% of genes in the library were unmatched. The gene for A. leucoprocta ferritin was also cloned. The predicted amino-acid sequence of ferritin displayed significant homology with other sea-cucumber counterparts but indicated that it was a new member of the ferritin family. Semiquantitative real-time RT-PCR indicated the highest levels of ferritin mRNA expression in the intestine. A polyclonal antibody of ferritin was also produced. These data provide a set of molecular tools essential for further studies of the functions of ferritin protein in A. leucoprocta.     

可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)酵母双杂交文库和铁结合蛋白真核表达载体的构建

构建了可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)的酵母双杂文库, 总克隆数为6.09×106CFU, 重组率100%, 平均插入片段长度>1kb。随机挑取200个克隆子测序, 结果1个空载, 67 个无法对应的基因类型, 已知的132个基因中线粒体蛋白占29.54%, 蚯蚓血红蛋白15.9%, 核糖体蛋白10.6%, 铁结合蛋白8.3%, 肌动蛋白6.1%, 其它基因29.56%。这些基因分别为: 5-氨基乙酰丙酸合成酶、类博莱霉素水解酶、纤溶蛋白、谷氨酰胺合成酶、热休克蛋白、非特性类碱性磷酸酶、脂肪酶、金属蛋白、线粒体、硫氧还蛋白、蛋白磷酸酶、肌钙蛋白C、泛素。根据已获得的可口革囊星虫铁结合蛋白基因, 以EcoRⅠ和KpnⅠ为双酶切位点设计引物, 构建了可口革囊星虫铁结合蛋白真核表达载体pPink-HC-fer, 经PCR 及测序检验, 序列完全正确, 然后电转化至酵母细胞中诱导表达, 经SDS-PAGE检验其融合蛋白分子量大小约为23kDa。     

宁波沿海陆源排污口弓形杆菌属(Arobacter sp.)和梭菌属(Clostridium sp.)的分布特点

弓形杆菌属(Arobacter sp.)和梭菌属(Clostridium sp.)广泛存在于水体和寄生在动物体内,极易造成水体污染和人畜共患病。采用高通量454焦磷酸测序方法对宁波沿海2个重点排污口、8个一般排污口的20个站位水样进行分析,得到1年中的3月、5月、8月和10月份各排污口弓形杆菌属和梭菌属生物的分布情况。研究结果表明:弓形杆菌属检测出两个种,分别是嗜低温弓形杆菌(Arcobacter cryaerophilus)、布氏弓形杆菌(Arcobacter butzleri)。梭菌属共检测出12个种,其中产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)检出次数最高,丁酸梭菌(Clostridium butyricum)次之;排污口的类型是影响弓形杆菌属检出量的重要因素。弓形杆菌属主要分布在氮,磷含量较高的工业排污口和市政排污口,而梭菌属只在3月份的S7宁海西店崔家综合排污口呈现出相对较高的比例(7.5%),其它排污口检出量均在2%以下;弓形杆菌属和梭菌属在10个排污口20个站位4个月份的检出次数呈现正相关性;由季节性的变化引起的气温差异也是影响弓形杆菌属生长的重要因素,弓形杆菌属在5月份的时候检出次数最大,梭菌属适宜生长温度范围较广10—65°C,受温度影响较小。     

重金属胁迫对泥蚶(Tegillarca granosa)能量代谢酶转录水平的研究

利用PCR扩增技术,从泥蚶的cDNA文库中克隆出了ATP合酶F1-β亚基基因。FOF1-ATP合酶是生物体能量代谢的重要合成酶,ATP合酶F1-β亚基是其重要组成部分。序列分析结果表明,泥蚶的ATP合酶F1-β亚基全长1944bp,包括5′端非翻译区(5′-UTR)序列246bp,3′端非翻译区(3′-UTR)序列126bp和1572bp的开放阅读框序列(ORF),编码523个氨基酸,预测分子量大小和等电点分别为54.13kDa和4.73。在重金属镉、铜、铅胁迫下,检测ATP合酶F1-β亚基和精氨酸激酶基因在转录水平的调控变化。