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生物工程学报
生物工程学报

杨胜利

月刊

1000-3061

cjb@im.ac.cn

010-64807509

100101

北京朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所B401

生物工程学报/Journal Chinese Journal of BiotechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《生物工程学报》是国内外公开发行的全国性学术期刊, 由中国科学院微生物研究所和中国微生物学会共同主办。主要报道生物工程研究的新发展、新成果、新技术。刊登的内容包括：基因工程、细胞工程、酶工程、生化工程、组织工程、生物信息、生物制药、生物芯片等。栏目设有：综述、研究报告、研究简报、技术与方法等。《生物工程学报》创刊于1985年。20多年来，本刊始终以推动生命技术发展和促进国家经济建设为宗旨，及时报道我国生物工程方面的重要研究成果, 有力地促进了国内在这一领域的学术交流，为科研教学和经济建设发挥了积极的作用。本刊已被美国<CA>,<BA>，<MEDLINE>,及<俄罗斯文摘>、中国生物学文摘、中国科学引文数据库、万方数据库、中国科技期刊光盘版等检索系统收录，是中国自然科学核心期刊。
正式出版
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    动物胚胎植入与子宫内膜类器官研究进展

    涂静怡申长庆雷锐玲杨洁...
    4452-4466页
    查看更多>>摘要：胚胎植入涉及胚胎与母体子宫内膜间复杂的相互作用,目前对于胚胎植入仍然有许多问题有待探究.子宫内膜上皮类器官与子宫内膜组装体模型为体外研究胚胎植入的过程提供了一个全新的思路.本文总结了胚胎植入过程、雌孕激素协同、胚胎源信号对子宫内膜容受态建立的调控机制、子宫内膜类器官的建立、子宫内膜组装体以及利用内膜组装体探索母-胎互作的最新研究进展,为研究胚胎植入过程中胚胎与母体子宫间的交流互作提供了新策略.

    胚胎植入子宫内膜子宫内膜类器官子宫内膜组装体

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    改性生物炭吸附废水中重金属离子的研究进展

    洪晶代勇勇聂启军廖志强...
    4467-4479页
    查看更多>>摘要：随着现代工业的发展,重金属水污染日益严重,对水生生态环境和人类健康构成潜在威胁.生物炭作为一种高效、低成本的吸附剂,对重金属离子有一定的吸附能力,经过改性后其吸附能力显著增强,合理利用生物炭能有效缓解环境污染问题.本文综述了生物炭的改性方法,对比了物理改性、生物改性和化学改性等不同改性方法的优缺点,分析了改性生物炭对重金属离子吸附能力的影响,总结了生物炭的改性机理.在此基础上,指出了未来生物炭在共存污染物问题的研究方向,为生物炭在重金属废水净化领域的应用提供了重要参考.

    改性生物炭吸附废水重金属

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    砷耦合还原的微生物协同机制及其环境效应

    毛腾陈国梁屈志慧
    4480-4492页
    查看更多>>摘要：砷(arsenic,As)是一种常见的有毒污染元素,微生物介导的砷形态转变是砷生物地球化学循环的重要组成部分.在砷的各类微生物代谢过程中,砷的耦合还原对环境影响较大,也是容易被忽视的过程.本文主要从砷的生物地球化学循环出发,介绍了甲烷氧化、厌氧铵氧化、铁(Fe)-硫(S)氧化与砷耦合还原的微生物协同机制,有机质、pH 值以及氧化还原电位是影响砷耦合还原的主要因素.砷经耦合还原后,毒性和迁移性大大增加,可能会增加砷污染的风险.因此,进一步明确碳(C)、氮(N)、Fe、S 等这些元素在砷耦合过程中的影响以及挖掘出更多的微生物耦合还原过程,在防治砷污染方面具有重要意义.

    砷生物地球化学循环耦合还原微生物

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    口蹄疫病毒与塞内卡病毒灭活抗原免疫小鼠脾脏的转录组学差异分析

    郑紫萱马雪青李坤孙普...
    4493-4508页
    查看更多>>摘要：本研究旨在探究C57BL/6 小鼠免疫口蹄疫病毒(foot and mouth disease virus,FMDV)与塞内卡病毒(Senecavirus A,SVA)2 种病原的免疫应答差异,为解析获得性免疫调控机制提供理论基础.将灭活纯化的FMDV与SVA抗原分别免疫C57BL/6 小鼠,设置PBS免疫对照组;利用流式细胞术分析免疫 14、28 d后各组小鼠脾淋巴细胞中Th1 与Th2 细胞的比例,并进行小鼠脾脏转录组测序和分析;通过体外抗原刺激鼠巨噬细胞验证筛选差异表达基因.结果显示,小鼠免疫 14 d后,FMDV与SVA抗原免疫组诱导Th1/Th2 型免疫应答水平无显著差异,免疫 28 d后,SVA抗原免疫组诱导Th1 型与Th2 型免疫应答水平均高于FMDV抗原免疫组;转录组测序获得 2 种抗原免疫后 2 组共有差异基因Rsad2 和Tspan8 等,可能参与FMDV和SVA抗原激活Th1/Th2 型免疫应答反应的过程;FMDV与SVA抗原体外刺激巨噬细胞分泌IL-12、IL-33,差异基因Tspan8、Rsad2的表达趋势与转录组测序结果一致,Rsad2 的表达受I型干扰素(IFNα、IFNβ)的调控.本研究获得了 2 种小鼠脾脏中抗原免疫应答相关的差异基因,为进一步研究FMDV和SVA免疫应答机制奠定基础.

    口蹄疫病毒A型塞内卡病毒Th1/Th2型免疫应答脾脏转录组测序

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    偶联非洲猪瘟病毒p30蛋白的铁蛋白纳米颗粒制备及免疫原性评价

    张越茹毅郝荣增杨洋...
    4509-4520页
    查看更多>>摘要：本研究旨在利用铁蛋白制备携带非洲猪瘟病毒 p30 蛋白的纳米颗粒抗原,并对其免疫原性进行评价,为非洲猪瘟纳米疫苗研究提供实验基础.首先,将编码p30 蛋白和SpyTag标签的基因序列融合后插入pCold-I载体,得到pCold-p30 质粒.将编码SpyCatcher与铁蛋白的基因序列融合后插入 pET-28a(+)载体得到 pET-F-np 质粒,并分别在大肠杆菌中诱导表达.然后,将亲和层析纯化后的p30 蛋白与铁蛋白在体外偶联结合,用分子筛纯化后得到偶联 p30 蛋白的铁蛋白纳米颗粒 F-p30,利用粒径仪、透射电镜观察形态结构.将F-p30纳米颗粒蛋白免疫小鼠,评估其体液和细胞免疫应答.结果表明,本研究成功制备出偶联非洲猪瘟病毒p30蛋白的铁蛋白纳米颗粒,颗粒结构约20 nm.F-p30在体外能被小鼠骨髓源树突状细胞(bone marrow-derived dendritic cells,BMDCs)高效摄取,与p30蛋白相比,F-p30 纳米颗粒免疫小鼠诱导产生更高水平的特异性抗体和细胞因子,更有利于刺激淋巴结滤泡辅助T细胞(follicular helper T cell,TFH)、生发中心B细胞(germinal center B cell,GCB)和脾脏CD4+及 CD8+T 淋巴细胞的增殖.综上,本研究成功制备了偶联非洲猪瘟病毒 p30 蛋白的铁蛋白纳米颗粒,能显著增强p30 蛋白的免疫原性,为非洲猪瘟疫苗的研究奠定了基础.

    非洲猪瘟p30蛋白铁蛋白纳米颗粒免疫原性

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    表达红斑丹毒丝菌SpaA和CbpB蛋白的重组枯草芽孢杆菌的构建及其在小鼠上的免疫原性评价

    程中林黄浩曹思艺石华辉...
    4521-4532页
    查看更多>>摘要：为了构建表达红斑丹毒丝菌 SpaA 和 CbpB 蛋白的口服重组枯草芽孢杆菌活载体候选疫苗菌株,经融合PCR及无缝克隆构建了重组整合质粒pDG1730-CBJA,使用自然法转化枯草芽孢杆菌KC菌株,通过壮观霉素抗性平板筛选、淀粉降解实验及PCR检测获得重组菌KC-spaA-cbpB.用免疫印迹及间接免疫荧光实验检测重组菌表达的SpaA和CbpB蛋白,并测定了重组菌在小鼠体内的遗传稳定性.构建壮观霉素抗性基因敲除质粒 pMAD-∆sper,转化 KC-spaA-cbpB,筛选、鉴定获得KC-spaA-cbpB::∆sper,并进行了小鼠的口服免疫实验.实验结果显示,重组菌KC-spaA-cbpB在菌体表面表达SpaA蛋白,在芽孢表面表达CbpB蛋白,在小鼠体内稳定.壮观霉素抗性基因敲除菌KC-spaA-cbpB::∆sper能表达SpaA和CbpB蛋白,其芽孢经灌胃免疫小鼠 42 d后,小鼠血清中SpaA和CbpB蛋白的特异性抗体IgG和粪便中特异性sIgA均极显著高于阴性对照(P<0.01),攻毒保护率为 67.5%.本研究成功构建了表达红斑丹毒丝菌SpaA和CbpB蛋白的重组枯草芽孢杆菌,为研究猪丹毒口服活载体疫苗奠定了基础.

    红斑丹毒丝菌SpaA蛋白CbpB蛋白枯草芽孢杆菌

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    猪流行性腹泻病毒非结构蛋白Nsp15互作宿主蛋白的筛选及鉴定

    孙金磊于瑞明张莉萍张中旺...
    4533-4545页
    查看更多>>摘要：为了筛选和鉴定与猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)非结构蛋白15(non-structural protein 15,Nsp15)互作的关键宿主蛋白,通过IP/pull-down beads结合质谱技术筛选、鉴定与PEDV非结构蛋白Nsp15 互作的宿主蛋白,并利用免疫共沉淀(co-immunoprecipitation)、激光共聚焦验证其互作关系,最后应用 Western blotting 和实时荧光定量多聚核苷酸链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)初步明确宿主蛋白SLC25a3 与PEDV之间的作用关系.本研究成功构建了 Nsp15 重组真核表达载体 pcDNA3.1(+)-Flag-Nsp15,并筛选出与PEDV Nsp15 互作的宿主蛋白SLC25a3.免疫共沉淀及激光共聚焦结果显示PEDV Nsp15 与宿主蛋白SLC25a3 存在互作关系.宿主蛋白SLC25a3 能够显著抑制PEDV复制且呈现剂量依赖性.本研究为进一步探究SLC25a3 在抗PEDV免疫应答中的作用及机制提供了参考.

    猪流行性腹泻非结构蛋白蛋白互作病毒复制

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    猪繁殖与呼吸综合征病毒诱导巨噬细胞糖酵解促进病毒复制

    段滇宁李雅楠梁燕娇黄诗婷...
    4546-4556页
    查看更多>>摘要：为探究糖酵解对猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)在猪肺泡巨噬细胞(porcine alveolar macrophages,PAMs)中复制的作用,以PRRSV感染PAMs为研究对象,采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)、实时荧光定量PCR、病毒滴度测定和蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测PAMs感染PRRSV后糖代谢的变化,PRRSV蛋白和病毒滴度及细胞相关基因和蛋白的表达水平;并应用靶向低氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)特异性siRNA分析HIF-1α在病毒复制中的作用.结果显示,PRRSV感染增强PAMs糖酵解,上清液葡萄糖摄取和乳酸含量显著升高(P<0.05 或 0.01),细胞内ATP显著降低(P<0.05),己糖激酶 2(hexokinase 2,HK2)、6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶 3(6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphosphatase 3,PFKFB3)和丙酮酸激酶M2 型(pyruvate kinase isozyme type M2,PKM2)含量显著升高(P<0.05 或 0.01);抑制糖酵解会显著降低PRRSV蛋白表达和病毒滴度(P<0.01);特异性siRNA敲低HIF-1α的表达后,糖酵解和 PRRSV滴度显著降低(P<0.05);抑制糖酵解过程后逆转了PRRSV抑制干扰素信号通路.本研究为探索糖酵解在PRRSV复制过程中的功能提供了理论支持.

    猪繁殖与呼吸综合征病毒糖酵解缺氧诱导因子1α巨噬细胞

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    牛下丘脑CART转录后调控关键miRNA的筛选与鉴定

    成俊丽闫俊蓉侯淑宁朱芷葳...
    4557-4572页
    查看更多>>摘要：本研究旨在探究 microRNA(miRNA)对牛下丘脑可卡因-苯丙胺调节转录肽(cocaine-and amphetamine-regulated transcript peptide,CART)的转录后调控作用,并筛选调控关键miRNA.通过生物信息学分析来预测与牛 CART 3ʹ非翻译区(3ʹ untranslated regions,3ʹUTR)结合的潜在 miRNA,发现 CART 3ʹUTR 存在 7 个 miRNA 结合位点,即 bta-miR-377、bta-miR-331-3p、bta-miR-491、bta-miR-493、bta-miR-758、bta-miR-877 和 bta-miR-381 结合位点;使用逆转录聚合酶链式反应(reverse transcription-PCR,RT-PCR)技术检测 CART基因与靶 miRNA 在牛下丘脑内源性表达情况,发现它们均在牛下丘脑组织内表达;通过双荧光素酶报告实验验证CART 3ʹUTR与靶细胞miRNA结合位点,证明了CART 3ʹUTR与 7 个miRNA均具有靶向结合关系;通过细胞实验检测靶miRNA对外源性CART基因与CART蛋白表达的影响并筛选调控关键 miRNA,结果表明,7 个 miRNA 均能抑制外源 CART 信使 RNA(messenger RNA,mRNA)的表达,其中以 bta-miR-491 的抑制作用最强,bta-miR-377、bta-miR-331-3p、bta-miR-491、bta-miR-493及bta-miR-381均能抑制外源性CART蛋白表达,其中以 bta-miR-381 的抑制作用最强;通过动物实验研究关键 miRNA对下丘脑 CART基因、CART 蛋白表达及血清 CART 浓度的影响,结果表明,miR-491 和 miR-381 可结合 CART 3ʹUTR位点,调节下丘脑 CART内源性表达并影响其血清浓度.本研究的结果表明,miR-491和miR-381 是调节牛下丘脑CART表达的主要miRNA,可通过调节CART内源性表达进而影响血清 CART浓度.

    牛下丘脑CARTmiR-491/381摄食

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    猪德尔塔冠状病毒NSP13蛋白原核表达与解旋活性分析

    陶丽寒吴诚诚林翠康昭风...
    4573-4585页
    查看更多>>摘要：猪德尔塔冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)是导致哺乳仔猪致命性腹泻的一种重要病原体,目前缺少有效防治该病毒的疫苗和药物.非结构蛋白 13(NSP13)是一种病毒编码的解旋酶,被认为是抗病毒药物的重要靶点,因此有必要对其解旋活性进行研究.本研究以PDCoV的NSP13 基因为模板,将其插入到原核表达载体pET-28a中,构建重组质粒pET-28a-NSP13.NSP13蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达并进行了纯化.验证了NSP13 蛋白的活性,并且探究了影响 NSP13 解旋酶活性的因素.结果表明,PDCoV的NSP13 蛋白能够在原核系统中表达,纯化后的NSP13 具有解旋活性,能够解开具有 5ʹtailed的双链DNA.此外,NSP13 还具有促进核酸单链的碱基互补配对形成双链的退火功能.金属离子的种类会影响NSP13的解旋活性,但在0.5-6.0 mmol/L范围内的Mg2+浓度对NSP13 解旋活性无明显影响.当溶液pH在 4-9 范围内,NSP13 解旋活性无明显差异.在 0.25-6.00 mmol/L 范围内的 ATP 浓度对 NSP13 解旋活性存在微弱的影响,NSP13浓度≥80 nmol/L则会抑制解旋活性.本研究获得了重组表达的PDCoV NSP13 蛋白并对其解旋酶活性进行了探究,为深入理解 NSP13 调控 PDCoV 复制的机制和抗冠状病毒药物的研发奠定了理论基础.

    猪德尔塔冠状病毒非结构蛋白13解旋活性抗病毒药物

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