基因表达时间延迟调控关系识别软件ITdGR

基因表达调控网络的深入研究有利于分子药物靶标的发现以及推新药的研发,是未来生物医学研究的重要内容.针对基因表达调控的时间延迟问题,我们初步设计开发了一套基于基因表达谱数据识别基因表达时间延迟调控关系的软件ITdGR(Identification of Time-delayed Gene Regulations).并已经成功地将该软件应用于酿酒酵母细胞周期的基因表达谱数据中,识别出的调控关系与已有的知识相符.该软件为基因调控网络重构以及基因表达动态研究提供了一个方便和快捷的工具.
利用聚合酶链式反应(PCR)技术从毕赤树干酵母的基因组中扩增得到木糖还原酶基因xyl 1和木糖醇脱氢酶基因xyl 2,它们分别或同时与高拷贝型酵母表达载体YEp 24重组,再经醋酸锂转化酿酒酵母,得到了3种不同类型的重组酵母菌株,其中重组酿酒酵母菌株NLR04可利用单一的木糖为碳源进行生长,并能够在微氧或厌氧环境中缓慢发酵木糖生成乙醇,乙醇得率可达到理论得率的37.0%.该研究可为微生物的木糖代谢工程提供种质资源.检测结果表明,与毕赤树干酵母不同,在重组酿酒酵母中木糖还原酶基因以组成型表达,而木糖醇脱氢酶基因在某种程序上受木糖的诱导.与毕赤树干酵母相比,重组酿酒酵母菌株中的木糖醇脱氢酶的比活力明显较低,这说明在Sc NLR04中该基因的表达存在某些抑制作用,这一缺陷可能是重组酵母菌株发酵木糖的瓶颈之一.
扬农啤7号是扬州大学大麦研究所利用杂交选育而成的优质高产啤酒大麦新品种,于2010年通过江苏省农作物品种审定委员会审定,从品种选育及中试综合表现介绍了该品种的特征、特性,为广大啤酒大麦生产和经营者选用该品种提供理论依据和参考.
将叠氮溴乙锭(ethidium bromide monoazide,EMA)与聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术相结合,以酒花耐受基因horC为靶基因,用啤酒腐败短乳杆菌基因组DNA作为模板进行扩增.结果发现,在前处理过程中加入EMA,当终质量浓度小于20 μg/mL时,对活的短乳杆菌中靶基因的扩增没有明显抑制作用;而当EMA终质量浓度为1.0 μg/mL时可有效抑制105 CFU/mL短乳杆菌死细胞的扩增.本实验建立的EMA-PCR检测方法的灵敏度为104活细胞/mL酒液样品.验证实验结果表明,在13株乳酸菌中,建立的horC特异性EMA-PCR能有效检测到其中的全部5株啤酒污染菌,同时可区分这5株菌的活/死细胞混合体系,降低检测过程中的假阳性.
研究几种不同脂肪酸对酿酒酵母在存活率、生长速率和发酵方面的酒精耐性的影响.结果表明:培养基中添加两种不饱和脂肪酸(棕榈油酸和油酸)能显著增加酵母菌在酒精冲击下的存活率,其中棕榈油酸的效应更强.同时这些存活的酵母菌在含酒精培养基上的生长速率也比普通酵母菌更快,而两种饱和脂肪酸(棕榈酸和硬脂酸)在提高酵母菌存活率和生长速率方面几乎无贡献.同时在添加相同浓度不饱和脂肪酸的条件下,培养至稳定期的酵母菌比对数期酵母菌具有更高的存活率和更好的生长速率.但在发酵方面,添加短链脂肪酸(棕榈油酸和棕榈酸)能够使酵母菌发酵达到较高的酒精体积分数,这个结果与酵母菌生长耐酒精性的结果不一致,表明酵母菌生长和发酵的酒精耐性机制是不同的.
采用超临界CO2流体萃取技术提取黑胡椒挥发油(black pepper oil,BPO),应用气相色谱-质谱联用技术对BPO进行分析,采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除法和还原能力法对BPO进行了体外抗氧化活性检验,并且采用酿酒酵母对BPO进行体内抗氧化活性检验.结果表明BPO主要成分为胡椒碱(40.2％),BPO对DPPH自由基的清除能力和还原能力略低于二丁基羟基甲苯和抗坏血酸.而且BPO不同程度地提高了CCl4、H2O2和CdSO4氧化应激胁迫下酵母细胞的存活率;较明显地降低了氧化应激胁迫下酵母细胞内氧化和膜脂质过氧化水平.实验结果还表明BPO抵抗脂质过氧化的机制很有可能与基因cttl编码的过氧化氢酶有关.