当期目次

2020年, 第37卷, 第4期　刊出日期：2020-08-18 上一期   

特约综述

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机器学习助力酶定向进化 蒋迎迎, 曲戈, 孙周通 2020 (4):  1.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.001 摘要 ( 1452 )   PDF   酶定向进化技术在生物催化、生物医药、生物技术等领域扮演重要角色。得益于计算速度的大幅提升以及海量数据集的出现，当前人工智能技术发展如火如荼。近年来机器学习等人工智能方法也被应用于蛋白质工程，在复杂酶结构预测、稳定性/选择性/可溶性、指导酶设计等问题中表现出独特的优势，为酶分子设计提供了新的可能。综述了当前机器学习算法及描述符助力酶设计改造方面的应用与进展。 相关文章 | 计量指标

研究报告

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端粒DNA与非编码端粒RNA TERRA在体外形成分子间G-四链体复合物的研究 何苗, 王涛 2020 (4):  12.  摘要 ( 343 )   PDF   端粒DNA和非编码端粒RNA TERRA(Telomeric Repeat-containing RNA)均由富含连续鸟嘌呤的串联重复序列组成，都可以形成G-四链体结构并阻止端粒酶对端粒的延伸，从而抑制癌细胞增殖能力。端粒DNA和TERRA还可以通过形成分子间G-四链体复合物来发挥作用，但此类研究较少。通过核磁共振（NMR）证明人源和蓝氏贾第鞭毛虫的端粒序列均可形成DNA-RNA分子间G-四链体复合物；通过圆二色谱（CD）和NMR滴定实验发现TERRA短链能与序列相当的端粒DNA短链进行竞争替换，使得已经形成的平行-反平行混杂型DNA-DNA G-四链体复合物转化为具有全平行构象的DNA-RNA G-四链体复合物，且DNA-RNA G-四链体复合物比DNA-DNA G-四链体复合物更加稳定。研究端粒DNA-RNA G-四链体复合物的结构和性质，可以为TERRA与端粒DNA的结合方式以及TERRA维持端粒稳定性的方式提供新的见解。 相关文章 | 计量指标

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毛兰素与其潜在靶点蛋白丙酮酸羧化酶的相互作用研究 谢泽宇, 陈水玲, 杨志华, 阮子静, 黄新河 2020 (4):  17.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.017 摘要 ( 439 )   PDF   为考察毛兰素与人丙酮酸羧化酶（hPC）的相互作用，为阐明其药理毒理作用奠定基础，采用计算机分子模拟对接初步预测毛兰素与hPC的结合及相互作用强度，并采用线粒体蛋白孵育体系，在体外验证毛兰素对hPC酶活性的影响。结果显示，毛兰素可在多个位点与hPC结合。最佳结合Pose在四聚体蛋白AD界面和BC界面处，毛兰素的三甲氧基苯基通过π-二硫键与π-烷基互作同hPC甲硫氨酸残基（B：804）结合，其主体苯环则通过常规氢键与π-阴离子互作同hPC的天冬氨酸残基（C：774）结合，此外，还有多个甲氧基与hPC有着碳氢非键相互作用。同时，体外抑制实验表明毛兰素对hPC具有显著抑制作用，且呈剂量依赖性，与分子对接结果一致。结果表明，毛兰素能与hPC相互结合，并抑制其酶活性。 相关文章 | 计量指标

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不同类型牛血清对MDCK细胞培养效果研究 李自良, 王家敏, 赵彩红, 王美皓, 李倬, 乔自林, 马忠仁 2020 (4):  21.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.021 摘要 ( 335 )   PDF   为建立贴壁培养型细胞最适血清的快速筛选方法，在含10%不同类型牛血清的DMEM培养液中连续传代培养MDCK细胞，分别用传代稳定性观察、绘制生长曲线、分析生长动力学与贴壁率的方法评价不同类型牛血清对MDCK贴壁细胞促生长效果的影响，并进一步在细胞工厂中扩大培养验证。结果显示，3种类型血清均能较好促进细胞的生长增殖且细胞生长曲线均呈“S”型；MDCK细胞生长动力学分析发现3种类型血清平均比生长速率差异不显著（P＞0.05）；最大增殖密度和倍增时间胎牛血清均优于新生牛血清；平均集落形成率分析发现，进口胎牛血清略高于国产胎牛血清（P=0.02）、国产新生牛血清低于国产和进口胎牛血清差异极显著（P<0.0001）。国产新生牛血清在1层和10层细胞工厂中连续传代培养MDCK细胞，细胞生长良好，传代过程中细胞生长稳定。通过研究不同类型的牛血清对MDCK细胞培养效果的影响，为疫苗生产中MDCK细胞扩大培养和短时间内成功筛选出培养MDCK细胞的最佳血清提供一定的科学依据。 相关文章 | 计量指标

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大豆谷丙转氨酶的结构模型构建及其应用 林深, 钟镕华, 孟繁梅, 郑晓如, 伍俭儿, 张尚宏 2020 (4):  26.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.026 摘要 ( 356 )   PDF   大豆是一种重要的固氮农作物，其种子萌发时具有较强的氨基酸代谢作用，谷丙转氨酶的活性较高。而谷丙转氨酶能催化谷氨酸和丙酮酸可逆反应生成α-酮戊二酸和丙氨酸，且这一反应在生物的氨基酸代谢调节中起到十分重要的作用。通过查阅数据库，获得大豆谷丙转氨酶的可能序列，并利用Discovery Studio软件对大豆谷丙转氨酶的蛋白质序列（NCBI序列号NP_001237567.2）进行了同源建模，得到了大豆谷丙转氨酶的三维结构模型。也通过分子动力学探究该模型在不同浓度的缓冲液中的状态，得到了一个稳定的溶液态模型。通过对该谷丙转氨酶的三维结构模型的改造和优化也证明了大豆谷丙转氨酶添加组氨酸标记的可行性，为后续表达和分离纯化大豆谷丙转氨酶的工作进行了理论准备。 相关文章 | 计量指标

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Ectoine高产菌株Halomonas sp. XH26的鉴定及紫外诱变选育 田磊, 张芳, 沈国平, 高翔, 龙启福, 朱德锐 2020 (4):  31.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.031 摘要 ( 277 )   PDF   通过紫外线诱变小柴旦盐湖盐单胞菌菌株Halomonas sp. XH26，以获得高产Ectoine的突变株，为工程生产Ectoine提供优良的发酵菌源。采用形态学观察、生理生化试验及16S rRNA基因测序分析明确菌株的分类地位。紫外诱变筛选Ectoine产量超过原始菌株2倍以上的正向突变菌株，HPLC测定胞内Ectoine产量，并对突变株进行连续培养，研究Ectoine的产量稳定性。实验结果显示：原始菌株XH26（Ectoine优化产量456.82 mg/L±15.72 mg/L，CDW 0.71 g/g±0.04 g/g），经9轮紫外循环诱变处理后（50 s为最佳诱变时间），获得7株高产Ectoine突变菌，Ectoine产量均大幅提高（约200%）。其中，积聚量最大的菌株HU09-32，产量可达1351.09 mg/L±17.69 mg/L（增幅290%），将7株突变菌连续培养40 d（接种2 d/次），胞内Ectoine产量稳定，生长特性、增殖速度与积聚量明显优于原始菌株XH26，具有很好的发酵生产和工业应用潜力。 相关文章 | 计量指标

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杀鱼爱德华氏菌非编码小RNA sR082的功能研究 周海珍, 李墨非 2020 (4):  36.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.036 摘要 ( 320 )   PDF   杀鱼爱德华氏菌(Edwardsiella piscicida)是海水养殖鱼类的重要病原菌，给我国水产养殖业造成了巨大的经济损失。前期研究发现杀鱼爱德华氏菌在不同生长环境中有多种sRNA表现出差异表达，其中一个sRNA被命名为sR082。分析了sR082在酸性条件下的表达情况，比较了sR082敲除菌株（TXΔsR082）和野生株TXD1在感染宿主细胞、组织和个体能力方面的差异。结果表明，在低pH值条件下，sR082转录水平显著提高，TXΔsR082生长能力显著降低；与TXD1相比，TXΔsR082在牙鲆细胞内的复制能力、在牙鲆组织中的侵染能力以及对牙鲆的致死能力均显著下降。这些结果表明，sR082很可能在杀鱼爱德华氏菌耐受酸性环境及感染等方面发挥重要作用。 相关文章 | 计量指标

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低温胁迫下斑马鱼胚胎成纤维细胞（ZF4）应激颗粒的探究 程鹏丽, 胡瑞芹, 李根芳, 陈良标 2020 (4):  40.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.040 摘要 ( 400 )   PDF   为了探究低温胁迫下斑马鱼胚胎成纤维细胞（ZF4）应激颗粒的形成及其解聚情况，首先选取18 ℃、13 ℃和10 ℃作为低温胁迫温度，并且分别通过不同时间的低温处理；然后利用TIAL1、G3BP1（应激颗粒的标记物）分别进行细胞免疫荧光实验和RT-qPCR实验探究应激颗粒的形成和解聚；最后选取应激恢复的温度和时间，探究应激颗粒的解聚情况。结果表明，不同温度的低温胁迫，应激颗粒形成的时间不同；低温处理时间不同，应激颗粒的大小也不同。实验发现在18 ℃低温处理24 h，13 ℃低温处理4 h以及10 ℃低温处理1 h，ZF4细胞应激颗粒形成明显。说明随着胁迫温度的降低，应激颗粒形成速度也在加快。应激颗粒的形成表现为应激颗粒数量的增多和直径的变大。当ZF4细胞在13 ℃低温处理4 h，再将温度恢复到最适生长温度（28 ℃）时，发现应激颗粒会在十几分钟迅速解聚。应激颗粒的解聚表现为应激颗粒的快速溶解消散。首次发现鱼类细胞在低温下形成应激颗粒，主要成分与哺乳动物细胞类似，表明应激颗粒是动物细胞应对低温刺激的普遍反应机制。 相关文章 | 计量指标

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青藏高原地区的青杨遗传多样性研究 张雨, 王久利, 夏铭泽, 张发起 2020 (4):  45.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.045 摘要 ( 366 )   PDF   利用叶绿体DNA标记对青藏高原地区青杨的14个野生居群开展谱系地理学研究，分析该区域青杨的遗传结构和居群动态，旨在揭示其在第四纪冰期的演化历史，为种质资源评价、遗传保护策略的制定等提供理论依据。提取青杨基因组DNA，cpDNA非编码区atpH-atpI和rbcL片段经扩增、检测、纯化和测序后获得序列，统计cpDNA联合序列的变异位点并确定了13个单倍型；分子变异分析显示青杨的遗传变异主要存在于居群间而非居群内；研究范围内青杨单倍型之间不存在谱系地理关系，且歧点分布分析和中性检测均未检测到青杨发生过近期居群扩张。青杨的遗传分布和地理分布之间没有显著相关性，可能是由于在研究区域内存在多个微型避难所所致，如祁连山脉和横断山脉地区就可能为青杨的冰期微型避难所，而这些区域也是冰期后居群回迁和扩散的发源中心。 相关文章 | 计量指标

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塔里木河下游胡杨年轮径向生长对极端低温的响应研究 杜恒文, 叶茂 2020 (4):  50.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.050 摘要 ( 169 )   PDF   以塔里木河下游荒漠河岸胡杨林为研究对象，选择下游河道英苏、喀尔达依、阿拉干3个典型断面，分析塔里木河下游胡杨径向生长量的特点，基于离断面较近的气象站长时间序列的平均最低温和极端最低温气温数据，采用相关性分析法研究塔里木河下游胡杨径向生长量和胡杨年轮指数对平均最低温和极端最低温动态变化的响应。结果显示：1）塔里木河下游3个典型样点的胡杨径向生长量均呈现出下降的趋势。2）塔里木河下游的河流沿岸，阿拉干和喀尔达依断面胡杨径向生长变化与温度均呈现显著负相关趋势，英苏断面的胡杨径向生长量与温度呈现出正相关关系，但不显著。3）3个断面的胡杨年轮指数均呈现出下降的趋势。4）3个样点中年轮指数均与平均最低温和极端最低温呈现出负相关关系。 相关文章 | 计量指标

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甘露醇兼养三角褐指藻生产多不饱和脂肪酸和岩藻黄质 丁晓婷, 王丽娟, 范勇, 张培玉, 李福利 2020 (4):  54.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.054 摘要 ( 304 )   PDF   探讨在三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）培养过程中，使用甘露醇作为有机碳源，对三角褐指藻的生长，以及多不饱和脂肪酸含量和岩藻黄质积累的影响进行分析。通过验证，选择2 g/L甘露醇为最佳添加浓度。同时添加0.2 g/L茶多酚可以有效促进三角褐指藻对甘露醇的利用。经过10 d兼养培养，同光合自养培养组相比，三角褐指藻最终生物量提高了63%，岩藻黄质产量达到75.3 mg/L，提高了90%，EPA（Eicosapentaenoic acid）占总油脂的含量达到36%，提高了35%。为今后三角褐指藻的兼养生产提供了一种有效的有机碳源和活性添加剂，为提高EPA及岩藻黄质产量提供了基础。 相关文章 | 计量指标

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蔺河口水库硅藻水华特征及影响因素研究 胡恩, 王文科, 张振文, 孙长顺, 苏雅玲 2020 (4):  58.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.058 摘要 ( 333 )   PDF   2017年4月，汉江流域岚河蔺河口水库突发水体泛深褐色的异常现象，在当地引发恐慌。针对此现象，从水质和藻类群落结构开展调查研究，探讨该水库水色突变的可能原因。结果显示蔺河口水库处于富营养化状态，藻类达到水华水平。藻类细胞密度以硅藻门、蓝藻门和隐藻门为主，其中硅藻门占浮游植物总细胞密度的90.4%；藻类生物量则以硅藻门、隐藻门和甲藻门为主，硅藻门占浮游植物总生物量的92%。硅藻门中，曲壳藻和针杆藻占主导地位，尤其是曲壳藻，平均占硅藻总生物量的98.2%。对于处于富营养状态的蔺河口水库而言，硅藻水华可能是引起水色异常的主要原因，而硅藻水华发生受营养盐浓度、气象和水文条件等因素协同控制。加强流域管理，降低营养盐负荷，有利于减少汉江流域水库硅藻水华发生的风险，保障南水北调中线工程供水水质安全。 相关文章 | 计量指标

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成年雌性短尾猴性打搅行为的影响因素 庞奎海, 王希, 李进华 2020 (4):  62.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.062 摘要 ( 264 )   PDF   在多雄多雌非人灵长类动物中，性打搅行为一直是动物学家研究的热点。与成年雄性个体相比，成年雌性个体的性打搅行为较少有研究报道。于2016年8月—2017年5月对栖息于安徽黄山的短尾猴YA1群15个成年雌性个体进行观察记录，以期探讨成年雌性短尾猴性打搅行为的模式、影响因素及其可能的动机。结果表明：成年雌性短尾猴性打搅行为主要以非接触性打搅模式为主（P<0.05）；不同年龄组的成年雌性在性打搅频次上无差异性（P>0.05）；成年雌性个体顺位与性打搅发起频次呈正相关关系（P<0.05）；成年雌性短尾猴更倾向于打搅其亲缘个体的交配（P<0.05）。结果表明成年雌性短尾猴的性打搅行为与其自身自然属性等无关，社会属性在短尾猴性打搅中可能起着重要作用。研究为揭示成年雌性短尾猴性打搅在群体中的功能提供基础资料。 相关文章 | 计量指标

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西藏拉鲁湿地自然保护区鸟类群落季节动态 周生灵, 杨乐, 刘善思, 杨征, 翁仕洋 2020 (4):  66.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.066 摘要 ( 302 )   PDF   2014年5月至2015年4月期间，采用样线法对拉萨拉鲁湿地鸟类多样性进行了调查。共统计到鸟类69种，隶属于12目26科，占西藏鸟类（600余种）的11.5%，其中国家Ⅰ级保护鸟类1种，国家Ⅱ级保护鸟类1种。区系组成以古北界物种为主，共39种，占物种总数的56.52%，东洋界鸟类17种，广布种13种。留鸟居多，共28（40.58%）种，候鸟24（34.78%）种，冬候鸟和夏候鸟分别为13种和11种，旅鸟或迷鸟共17（24.64%）种。在不同季节鸟类相似度上，春季和夏季的鸟类相似度最高，冬季和夏季的相似度最低。春秋季物种数较丰富，但种群数量较小，冬季鸟类物种数较少，但种群数量较大。各月相比较可以看到1月的鸟类数量最多，5月物种数最高，7月物种数和种群数量均最低。鸟类多样性在5月和11月呈现两个小高峰，全年优势度和均匀性较稳定。 相关文章 | 计量指标

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双头涡虫模型的建立 席兴字, 王红亮, 马克学 2020 (4):  72.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.072 摘要 ( 441 )   PDF   动物在发育过程中如何建立前后轴的极性是一个非常重要的生物学问题。HOX基因沿前后体轴固定分布可能对动物发育早期体轴模式的确立具有重要意义。在多数动物中发现，Wnt/β-catenin信号控制动物前后体轴的模式，对动物后端结构的形成具有决定作用。涡虫体型上具有前后轴的极性，即身体前端是头部，后端是尾部。干扰β-catenin-1表达可以逆转前后轴的极性，诱导形成双头涡虫表型。但干扰β-catenin-1表达对HOX基因的排布有何影响并不清楚。要回答这些问题，建立双头涡虫模型就非常关键。通过体外转录技术获得双链RNA（double-stranded RNA, dsRNA），将dsRNA与肝匀浆混合后喂食涡虫诱导形成双头表型，表型率达到100%。与喂食表达dsRNA细菌法和注射dsRNA方法相比较，喂食dsRNA法操作简单、量可控、容易实施和推广，对涡虫领域RNA干扰研究具有参考价值。 相关文章 | 计量指标

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辣根过氧化物酶和荧光碳点的复合物研究 刘利, 丁海贞, 房伟, 毕红 2020 (4):  75.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.075 摘要 ( 279 )   PDF   辣根过氧化物酶 (HRP)是一种来源于辣根的含有铁离子的糖蛋白，可用于生化分析且在过氧化氢存在时能催化苯酚等物质氧化，HRP可与许多物质复合进而改善性能并拓宽其应用。采用一步水热法合成了平均尺寸约2 nm的氟掺杂的荧光碳点 (F-CDs)。所得F-CDs在紫外灯下发黄绿色荧光且具有明显的激发光依赖性和浓度依赖性，以硫酸喹啉盐为参比计算出其相对量子产率高达45.6%。研究表明，F-CDs在Hela细胞内具有较好显影性能，F-CDs可与HRP形成稳定的复合物(F-CDs/HRP)，该复合物不仅保留酶氧化2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS) 的能力，还保留着F-CDs优异的荧光性能。此外，加入过氧化氢的浓度影响F-CDs/HRP催化氧化ABTS的能力。在低温如4 ℃时，F-CDs/HRP复合物仍然可以迅速催化氧化ABTS，能通过溶液显色程度来定性分析F-CDs/HRP中HRP的催化活性。因此，F-CDs/HRP复合物有应用于免疫荧光分析的潜力。 相关文章 | 计量指标

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柚皮素对于急性放射性皮炎的影响 张倩玉, 许斌, 金伟, 周守兵, 李文娟, 张秋君, 胡丹丹, 李文玉, 刘虎 2020 (4):  79.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.079 摘要 ( 367 )   PDF   急性放射性皮炎是放射治疗中常见的并发症，尚无标准有效的疗法。柚皮素是一种富含于水果中的黄酮类化合物。为了探讨柚皮素对急性放射性皮炎的疗效及相关机制， 40只大鼠随机分成即预防性外用组、治疗性外用组、照射后口服组、模型组和空白对照组。记录每只动物的皮炎评分。检测血清IL-6与MCP-1水平,镜下观察放疗局部皮肤组织中表真皮组织，并检测局部巨噬细胞表达。为进一步探索柚皮素对于放疗患者是否具有保护作用，纳入11例因头颈部肿瘤行双侧颈部放疗的患者，于放疗前涂抹一侧柚皮素乳膏，另一侧作为对照。结果显示，使用柚皮素可显著降低大鼠放射性皮炎的严重程度，降低外周血中IL-6与MCP-1的浓度和局部巨噬细胞浸润，改善放疗所致的表皮及真皮结构组织紊乱。11例患者中2人用药侧皮炎程度好于对照。因此，研究表明柚皮素可通过降低巨噬细胞浸润及炎症因子水平来改善大鼠放射性皮炎，尽管在人体中有效性欠佳，但安全性良好。 相关文章 | 计量指标

综述与专论

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转运RNA中1-methyguanosine修饰核苷研究进展 张涛, 刘雪, 陈鹏 2020 (4):  85.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.085 摘要 ( 561 )   PDF   tRNA中存在着大量转录后修饰，这些修饰的存在对tRNA的结构和功能有很大影响。截至目前为止，已经发现了至少108种tRNA转录后修饰，其中碱基或核糖的甲基化最为常见。有研究证明，鸟嘌呤第一位N原子甲基化形成1-methyguanosine(m1G)，m1G修饰对提高tRNA的结构稳定性，诱导tRNA的正确折叠，以及降低翻译中的错误起关键作用。总结目前已知的m1G修饰在tRNA中的合成位点及作用，比较合成不同位点m1G修饰的酶的不同结构和生化特性，着重介绍不同的酶和底物tRNA的特异性结合介导m1G形成背后的分子机制。为m1G核苷修饰及其相关蛋白的功能研究提供一定的参考价值，希望对后续相关研究提供一定启发。 相关文章 | 计量指标

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神经酰胺从头合成途径关键代谢酶的研究进展 李玉慧, 陈成 2020 (4):  90.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.090 摘要 ( 1787 )   PDF   神经酰胺是调控细胞分化、增殖、凋亡，调节机体衰老与肿瘤免疫等重大生命活动的重要活性脂质，同时也是糖鞘脂等一系列重要生理鞘脂合成的通用前体。作为鞘脂代谢的中心，神经酰胺在机体内的合成与降解受到严格调控，其合成包括从头合成途径、鞘磷脂酶途径及补救途径。尽管从头合成途径对于神经酰胺在机体内的合成量贡献仅为5%~10%，但近年来对该条途径中关键代谢酶的研究却表明了它们与诸多疾病密切相关，这也说明了该途径在机体生命活动中的复杂性与重要性。旨在系统性地综述神经酰胺从头合成途径关键代谢酶的研究进展，为深入了解该途径以及关键代谢酶的功能提供理论参考，同时也为今后针对该途径的个性化药物开发奠定基础。 相关文章 | 计量指标

技术方法

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不同统计分析模型在大豆菌核病GWAS中的应用 张羽, 周婉莹, FRANOIS Belzile 2020 (4):  96.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.096 摘要 ( 299 )   PDF   以126个大豆品系的Illumina Hiseq2000测序后的SNPs数据和对大豆主茎接种菌核病菌丝后病斑长度的表型值为例，利用2种方法(全部样本和极端类型)进行基于单个SNP-Trait和Haplotype-Trait的关联分析。结果表明：在α≤0.05时，MAF取值0.01、0.05和0.1的基因型-表型关联结果完全一致，MAF取值0.25的关联结果与前3个MAF取值关联结果有所区别，但在同一染色体上的关联位点相同，且每条染色体上的峰值SNP都出现在相应的Haplotype中；基于全部样品和极端表型的关联在PLINK v1.07和HAPLOVIEW4.2里分析结果差异较小；单个SNP-Trait和Haplotype-Trait的显著关联结果有差异，但较强关联差异较小。找到与大豆Sclerotinia sclerotiorum 抗性有关的一些潜在的显著SNP位点和相关基因。 相关文章 | 计量指标

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响应面法优化假单胞菌产低温淀粉酶发酵培养基 王继莲, 任羽, 李明源 2020 (4):  101.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.101 摘要 ( 267 )   PDF   对前期分离的产低温淀粉酶菌株假单胞菌Pseudomonas sp.D5-2进行发酵培养基优化，以进一步提升其产酶能力。通过单因素实验筛选最佳碳源、氮源和无机盐种类，在此基础上利用响应面分析法，采用Box-Benhnken设计建立数学模型，分析显著性因素的最佳水平及交互作用，得到最佳发酵组分配伍。结果表明，Pseudomonas sp.D5-2发酵产酶的最适碳源、氮源及无机盐分别为乳糖、胰蛋白胨和硫酸铜。二次回归模型响应面分析显示，当乳糖浓度为19.715 g/L，胰蛋白胨浓度14.191 g/L，硫酸铜浓度2.417g/L时，预测最高酶活力为98. 876 U/mL。在上述条件下，实际酶活力为99.2 U/mL，与模型理论值吻合度较高。利用Box-Benhnken响应面设计法优化Pseudomonas sp.D5-2产低温淀粉酶发酵培养基组分方便可行，为后续深入阐释低温酶催化机理和工业应用提供指导。 相关文章 | 计量指标

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优化大肠杆菌CRISPR/Cas9基因编辑系统及应用 邵梦瑶, 路福平, 朱欣娜, 张学礼 2020 (4):  106.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.106 摘要 ( 819 )   PDF   CRISPR/Cas9基因编辑系统目前已经广泛地应用于大肠杆菌工程菌株的构建，若能构建出一种能连续进行基因编辑的CRISPR/Cas9系统，将极大地提高大肠杆菌工程菌株构建的效率。设计并构建了具有自剪切功能的供体质粒pV4，优化了双质粒CRISPR/Cas9基因编辑系统，实现了基因的连续敲除或整合。pV4质粒，在原始供体质粒placZ的骨架区域添加3个元件：针对供体质粒上氯霉素基因cat的N20-gRNA序列；Ptrc启动子,用于表达cat-N20-gRNA；lacIq序列，用于表达LacI蛋白调控Ptrc启动子。pV4供体系列质粒（敲除或整合）实现基因编辑后，cat-N20-gRNA在IPTG的诱导表达引导Cas9蛋白对供体质粒进行自剪切，从而方便下一轮基因的编辑。将pV4系列质粒（敲除或整合）应用于产衣康酸工程菌株的构建，连续敲除ptsI、iclR及整合cad基因，基因编辑结果显示，优化后的双质粒CRISPR/Cas9基因编辑系统，能快速消除供体质粒，实现基因的连续敲除或整合，节约了基因操作的时间，有广泛的工程菌株构建应用前景。 相关文章 | 计量指标

教学研究

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微课教学设计：以“从碱基到人造生命——大规模DNA的从头合成”为例 王冬梅, 洪泂 2020 (4):  111.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.111 摘要 ( 331 )   PDF   微课作为一种重要的辅助教学手段已被广泛应用于教学实践活动中。合成生物学课程作为一门进展课程涉及大量新的技术方法的应用，这也是本课程的重点难点。为此针对这些知识点制作了相应的微课视频，以“从碱基到人造生命——大规模DNA的从头合成”微课为例，介绍了微课的选题和教学方案的设计，分析了微课的教学特色以及教学实践效果和教学评价，最后介绍了一些微课制作的心得体会。希望通过微课教学实践的探索和研究能为提高生命学科相关课程的教学质量及完善教学体系建设提供一些借鉴和参考。 相关文章 | 计量指标

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连接课堂教学与科学前沿的动物学项目式作业 雷蕾, 姜晓东 2020 (4):  115.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.115 摘要 ( 341 )   PDF   为了培育学生的自主学习能力和批判性思维，弥补当前动物学课程作业“重记忆、轻创造”的不足，以发表在Nature和Science上的动物学论文为教学载体，设计了连接课堂教学与科学前沿的项目式作业。新模式以小组合作的方式实施，包含检索文献、筛选论文、阅读理解、展现要点、网络互论、反馈课堂、资料存档等一系列环节。开拓了学生的学术视野，提高了学生主动学习的热情，促进了师生以及生生间的互动，对学生的学术阅读起到了早期引领作用。以在线课程教学平台为载体，将现代技术与课堂教学巧妙地结合起来，实现了线上和线下一体化的混合式教学。 相关文章 | 计量指标

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肿瘤学双语教学应用的探讨 吕银 2020 (4):  120.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.120 摘要 ( 234 )   PDF   中国恶性肿瘤的发病率及死亡率持续上升，成为当今威胁中国居民生命健康最大的因素，肿瘤学迅速发展，与国际的合作与交流日益增多，培养与国际接轨的高素质医学人才亟须重视。医学中英文双语教学是培养国际化高素质医学人才的重要手段，也是目前国内医学院校为实现高质量教育的新举措。近些年来，国内众多医学院校在双语教学的实施中不断取得进展和成果，但也遇到一些问题需要解决。推动双语教学与我国医学教育有机结合值得关注。对安徽医科大学在临床医学八年制学生的医学肿瘤学课程中使用双语教学所取得的效果和意义进行探讨，为推动我国临床医学双语教学的进一步发展提供参考。 相关文章 | 计量指标

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实验室轮转导师制在本科生全方位实践教学体系中的探索 赫杰, 聂桓, 史明, 魏力军, 马文君, 李钰 2020 (4):  124.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.124 摘要 ( 287 )   PDF   高校对本科生培养的一个非常重要的目标是提升学生的科研创新能力和实现人才的全方位培养。实践操作能力培养是本科生实践教学的一个重要内容。但目前相当多的高校面临着学生数量多、实验课时有限、学生实际操作机会缺少等问题。针对上述问题，结合哈尔滨工业大学提出的“努力健全全员、全过程、全方位育人体系”，明确了实验室轮转导师制在生物学专业本科生培养中的实施方案，确定了实验室轮转的周期与要求，完善了实验室轮转的实验内容，构建了实验室轮转导师制的考核方式。经过两年多的实践，表明该方案促进了学生能动性的充分发挥，帮助学生选择自己喜欢的研究方向，培养了学生的科研综合素质和创造性思维，进一步提高了本科生实践教学的质量。 相关文章 | 计量指标

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MATLAB软件在生物统计理论教学中的应用 ——以抽样分布为例#br# 应智霞, 张欢, 葛刚, 邹志文 2020 (4):  127.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.04.127 摘要 ( 366 )   PDF   生物统计是生命科学领域本科学生必修的专业基础课程，是现代农业科学研究和生产中必不可少的工具。抽样分布是统计推断理论的基础，在概率论和推断统计中具有承上启下的作用，但其理论性强、抽象、复杂，使很多初学者难以理解，进而导致对生物统计学课程望而却步，影响教学效果。基于此，将MATLAB软件应用到大学生物统计课程教学过程中，实现课堂实时模拟与结果展示，提升学生的学习兴趣和理解能力，以提高教学效果。介绍了如何利用MATLAB软件设计和编写几种常见的抽样分布——来自一个正态分布总体的 u 分布、t 分布和 χ2分布。软件模拟结果直观地描述了抽样分布，加深学生对总体参数和样本统计量之间关系和抽样分布的理解与掌握，为生物统计学的理论教学提供一种辅助手段。 相关文章 | 计量指标