太空环境对黑色素瘤B16细胞生物学特性的影响

目的初步研究太空环境对黑素瘤B16细胞生物学特性的影响.方法将B16细胞搭载于第20颗返回式卫星,返地后回收细胞,单克隆化,获得110株太空B16细胞,按顺序编号.从中选取10株的太空B16单克隆细胞株,利用光镜观察其形态变化,MTT方法检测细胞增殖曲线,FCM测定细胞DNA含量,观察太空诱变细胞周期分布.结果与对照细胞相比,太空B16细胞形态改变,有些细胞表面可见其分泌的黑色素颗粒;细胞增殖速率呈多向性变异;太空B16细胞G1期延长,S期缩短.结论太空环境的复合因素可诱导B16细胞生物学特性发生变化.     

太空环境对生物工程细胞CHO(dhfr-)的影响

目的 探讨空间环境对细胞的影响. 方法 利用基因工程细胞的航天搭载装置将细胞进行无源搭载,将生物工程CHO（dhfr-）细胞搭载于第18颗返回式卫星.随机选取3株诱变细胞株,MTT法测定细胞生长曲线,流式细胞仪检测细胞周期,同时观察诱变细胞染色体变化,检测细胞周期调控相关基因p21Cip1/Waf1表达情况. 结果 太空诱变CHO（dhfr-）细胞增殖速度出现快慢不一的变化;细胞周期分布改变,G1期细胞显著增多（P〈0.05）,S期细胞明显减少（P〈0.05）;细胞染色体异常核型增加;p21^Cip1/Waf1基因表达上调,mdm2基因没有明显变化. 结论 太空环境可导致细胞产生多种变异,为改造、筛选优化哺乳动物宿主细胞表达系统提供了新手段.     

"神舟"4号空间飞行对搭载的转谷氨酰胺酶链霉菌选育的影响

目的利用“神舟”4号无人飞船搭载生产微生物转谷氨酰胺酶(MTG)的链霉菌株,进行工业实用性微生物菌种的空间诱变育种研究,定向选育高产酶突变菌株。方法将产酶茵株链霉菌WZFF．L—M168(2．60u／ml)以孢子和培养基中添加或不添加诱变剂亚硝基胍(NTG)的斜面培养形式搭载飞船后,采用蛋白质交联絮凝-沉淀实验方法初筛出正突变菌株,再采用摇瓶发酵产酶分析实验进行复筛驯化实验。结果实验首先发现在各种宇宙空间环境因素的综合作用下,搭载菌株的菌落形态发生明显变化,特定形态与产酶能力有一定正相关性。根据菌落形态特征从各搭载试管组中分离的733搭载突变株经系列选育驯化后,得到一系列MTG生产能力显著提高的优良搭载突变菌株。其中,最高产酶菌株在利用小型生化反应器进行发酵培养的产酶效果良好,酶活提高了40％以上,达到3．62u／ml,超过现有国际最高水平。结论将产MTG菌种搭载“神舟”4号飞船,并进行严格的菌种驯化选育,获得了具优异性能的高产酶搭载突变株,表明空间诱变育种效果显著。     

类球红细菌空间诱变效应研究

目的利用空间诱变手段处理类球红细菌,通过诱变后菌株生理生化情况的变化,筛选辅酶Q10(CoQ10)高产菌株,为空间诱变手段筛选产业化菌株的应用提供实验和理论依据。方法利用返回式卫星搭载类球红细菌,检测搭载后菌株的抗逆性及发酵CoQ10能力。结果空间搭载后筛选到生长温度、pH值、盐浓度范围变宽,抗逆性增强的菌株,同时菌落颜色出现乳白色、粉红色等颜色变异菌株。从颜色变浅的变异菌株中筛选到一株CoQ10高产菌,发酵生产CoQ10比对照高73.13%。结论与传统单因素诱变方式相比,空间诱变是多因素综合作用,诱变效果明显,能获得高抗逆性和高CoQ10生产能力的突变株,可以作为产业化菌株筛选的诱变方式。     

辐射敏感突变细胞与哺乳类DNA损伤修复研究

利用突变细胞研究DNA损伤修复机制,是DNA损伤修复研究领域的一大进展。本文综述了近年来从部分哺乳动物细胞中诱变获得的辐射敏感突变株,及其在DNA损伤修复研究、人类DNA修复基因的分子克隆和染色体定位等方面的应用。     

太空环境对黑色素瘤B16细胞成瘤性的影响

目的观察空间诱变小鼠黑色素瘤B16细胞株的成瘤性，寻找免疫原性发生变异的细胞株。方法将B16细胞株应用细胞低温长期生存系统，搭载于我国第20颗返回式卫星，返地后进行单克隆化，从得到的110株单克隆太空诱变B16细胞株中随机选取4株，常规培养后和对照细胞株同时分别接种C57BL／6J小鼠，腹腔接种组观察生存期，皮下接种组14d后取血、处死，记录瘤重，脾脏重，胸腺重，并进行血清细胞因子检测和瘤体的病理学检测。结果初步确定了适合太空诱变肿瘤细胞株体内筛选实验的方法和筛选指标，并筛选出了1株出瘤时间延迟、瘤重缩小，生存期延长，荷瘤小鼠血清IL-2浓度升高，免疫原性可能发生变异的B16细胞株。结论空间环境可使体外培养肿瘤细胞产生变异，能否通过太空诱变的方法增强肿瘤细胞株的免疫原性需进一步实验验证。     

俄罗斯"和平"号空间站搭载的番茄随机扩增多态性DNA分析

目的从分子水平证实长时间航天搭载的番茄种子后代的遗传物质发生变异。方法利用俄罗斯“和平”号空间站搭载6年的番茄种子地面种植,进行随机扩增多态性DNA(random amolified polymorphic DNA,RAPD)检测。结果空间搭载的番茄和地面对照经RAPD分析,40个随机引物中,31个引物扩增的DNA带型一致,9个引物扩增的DNA带型表现多态性。共扩增出269条带,多态性带29条,多态性百分率为10．8％。空间搭载的番茄和对照相比扩增带型均出现差异,且空间搭载的番茄之间的带型也不同。和地面对照相比,空间搭载的番茄中5号植株的DNA变异程度最大,3号植株变异程度最小。结论长时间航天飞行可引起番茄遗传物质DNA水平上的变异。     

无活性放线菌野生株抗肿瘤活性突变株的自发突变抗性筛选和化学诱变抗性筛选

目的由无活性放线菌野生株转化获取活性突变株,为药源活性产物研究拓展新菌株资源。方法以海洋来源无活性放线菌野生株L35-1为出发菌株,通过自发突变抗性筛选以及化学诱变结合抗性筛选,筛选获得抗性突变株。采用MTT法检测突变株发酵样品对K562细胞的抑制活性。结果通过自发突变抗性筛选,得到新霉素抗性突变株114株、链霉素抗性突变株68株,其中7株新霉素抗性突变株和3株链霉素抗性突变株样品对K562细胞有抑制作用,在100μg/ml浓度下抑制率大于20%。通过化学诱变结合抗性筛选,得到硫酸二乙酯诱变链霉素抗性突变株41株、硫酸二乙酯诱变新霉素抗性突变株32株、亚硝基胍诱变新霉素抗性突变株46株,其中1株硫酸二乙酯诱变链霉素抗性突变株和1株亚硝基胍诱变新霉素抗性突变株有抗肿瘤活性,100μg/ml样品对K562细胞的抑制率大于20%。结论上述结果初步表明,无活性放线菌野生株可通过抗性筛选转化为活性突变株,因此有可能成为筛选获取药源活性新菌株的重要原始资源。     

水稻种子经卫星搭载后大粒型空变系的分子生物学分析

为探索空间条件对植物种子的诱变作用，对粳稻“农垦５８”纯系单株种子经“８８８５”卫星搭载处理后在地面种植，筛选出了已稳定遗传的大粒型突变系，对其基因组的突变位点进行了分子生物学分析，运用１４０个随机引物对“农垦５８”原种及其大粒型突变系进行多态性研究，在扩增的２０００多条ＤＮＡ片段中，仅有５个片段显示了多态性，即所检测的２０００个染色体位点上仅５个位点有差异，点０．２５％，其中４个片段为重复序列，     

航天诱变番茄无限生长突变体RAPD及SCAR分子标记研究

目的通过对航天诱变所获得的番茄无限生长习性突变体进行分子水平的鉴定，为番茄生长习性分子标记选育提供依据。方法 用50个10—mer随机护增多态性DNA（randomly amplified polymorphic DNA，RAPD）RAPD引物检测M1和10—3—2基因组序列多态性，对多态性片断回收克隆后转化成序列特征性扩增区域（sequence characterized amplified region，SCAR）标记。结果50个RAPD引物中有44个引物扩增出产物，其中2个引物（S165和S168）扩增出稳定的重复性好的多态性条带，均表现为M1缺失条带、其特异扩增产物分子量分别为300bp和1500bp，暂命名为TRS165300和TRS1681500，其中TRS1681500，标记已经转换成了稳定的SCAR标记，并可作为该突变体的特异遗传标记。结论航天诱变可以从DNA水平对搭载材料进行诱变，通过航天诱变获得的番茄无限生长习性突变体，为研究番茄生长习性调控提供了宝贵的材料．     

Utility of TRAP markers to determine indel mutation frequencies induced by gamma-ray irradiation of faba bean (Vicia faba L.) seeds

Abstract

Purpose: The aims were to determine the optimal gamma ray dose for faba bean (Vicia faba) and to identify genetic variation and indel mutation frequency among mutants using target region amplification polymorphism (TRAP) markers.

Materials and methods: Seeds from 10 elite lines were irradiated with gamma rays (50–700?Gy), and germination, survival rate, and representative morphological traits were measured. The extent of DNA damage was investigated using comet assays, and TRAP markers were used to evaluate genetic variation, genetic diversity, and mutation frequencies.

Results: Germination percentages significantly decreased at doses >100?Gy. Survival percentages and morphological traits decreased with elevation in dose. The comet assays revealed that high irradiation doses decreased head DNA levels. Phylogenetic and principal component analysis of 555 individual faba bean plants resolved eight major groups. Genetic variation between controls and mutants was limited to within groups. Mutation frequencies were associated with gamma dose in each mutant line.

Conclusions: The optimal gamma dose was 100–150?Gy on the basis of survival percentage and morphological response analysis. The TRAP markers distinguished mutant lines and showed association between mutation frequency and gamma doses. This study will be useful for faba bean mutation breeding and may be applicable to other crops.     

DNA芯片技术在微生物研究中的应用

DNA微点阵 (DNA芯片 )技术已经被广泛应用于基因表达分析、比较基因组学、DNA序列变异分析和基因分型等多方面的研究。随着越来越多的微生物种类完成全基因组测序 ,在微生物生理、致病机制、流行病学、生态学、系统发育学、途径工程、发酵最优化等研究领域中 ,DNA微点阵技术必将成为一个常用的研究手段     

空间飞行对红曲霉菌产量的影响

目的：选育高产洛伐他汀的红曲霉菌菌株。方法：利用“神舟3号”返回式飞船搭载了红曲霉菌。对搭载后的菌株进行复壮、分离和筛选,并进行固体发酵,检测发酵产物中洛伐他汀产量。结果：从众多分离到的变异菌株中筛选到十几株高产洛伐他汀的菌株,一系列实验表明其高产性状是稳定的。结论航天搭载是选育优良菌株的有效手段。     

接受拉米夫定治疗的慢性乙肝患者HBV反转录酶区新变异rtM204Q的表型特点分析

目的分析乙肝病毒(HBV)反转录酶(RT)区YMDD功能域新变异rtM204Q的表型特点。方法从1例接受拉米夫定(LAM)治疗的慢性乙肝患者血清中提取HBV DNA,扩增HBV全长RT区基因,PCR产物直接克隆到pGEM-Teasy载体中,随机挑选40个克隆进行DNA序列测定并分析耐药相关变异。将Xho I/Sph I双酶切后的RT片段与载体连接成含HBV 1.1倍基因组长度的重组载体。采用FuGENE HD试剂盒,将构建的含野生株和变异株的重组载体转染至人肝癌细胞系HepG2细胞。转染4h后加入不同浓度的核苷(酸)类药物[LAM终浓度为0、0.01、0.1、1、10、100μmol/L;阿德福韦酯(ADV)终浓度为0、0.033、0.1、0.33、1、3.3μmol/L;恩替卡韦(ETV)终浓度为0、0.001、0.01、0.1、1、10μmol/L;替诺福韦酯(TDF)终浓度为0、0.01、0.1、1、10、100μmol/L],隔天换药,连续作用4d后收集细胞上清,采用实时荧光定量PCR技术检测不同药物浓度下HBV DNA的复制水平,以分析变异株的表型特点。结果对从患者血清获得的37个克隆进行测序分析,结果显示13个(35.1%)为野生型,11个(29.7%)为rtM204Q突变型,2个(5.4%)为rtM204I突变型,10个(27.0%)为rtA181T突变型,1个(2.7%)为rtA181T+rtM204Q突变型。后4种变异株的复制力分别是野生株复制力的89.95%、46.28%、55.77%和34.44%(P<0.05)。前2种变异形式的表型耐药分析结果显示,rtM204Q对LAM的敏感性为野生株的1/75.68,而rtM204I对LAM的敏感性不及野生株的1/1000。rtM204Q和rtM204I株对ADV、ETV和TDF均敏感。结论 HBV RT区新的YQDD基序变异在一定程度上抑制病毒复制力,对LAM的敏感性降低,提示这可能是一个新的LAM耐药相关变异。     

Training of aerospace medicine physicians in the Soviet Union and the United States of America

The Union of Soviet Socialist Republics and the United States of America operate major aerospace medicine programs; each country has taken specific measures to assure the development of an adequate number of trained aerospace medicine physicians. This jointly prepared paper emphasizes the training of aerospace medicine physicians related to civil aerospace activities. Those working in the field of aerospace medicine will find of interest the aerospace medical approaches taken by the U.S.S.R. and the U.S.A. in achieving their respective aerospace objectives.     

CHIP基因及其突变体的克隆及在人卵巢癌细胞SKOV3中的表达

目的：热休克蛋白70羧基端作用蛋白（CHIP）是近年来新发现的同时具有辅助伴侣分子和E3泛素连接酶活性的特殊蛋白分子。但其对相应底物蛋白代谢和活性的调控机制尚不十分清楚。本研究拟构建含CHIP全长编码基因的真核表达栽体。并在此基础上构建含CHIP不同功能结构域突变体和缺失体基因的表达栽体，以实现这些基因在真核细胞中的高效表达，为后续探讨CHIP相关功能的实验奠定基础。方法：从高表达CHIP的人非小细胞肺癌H322细胞中提取总RNA，以此为模板，采用逆转录巢式PCR（RT-nested-PCR）获得CHIP全长编码基因，经测序确定序列正确后将CHIP基因连入带有myc标签的克隆载体pCMV-Tagl中，并以此为模板采用点突变的方法构建CHIP基因N端TPR结构域突变体K30A和C端U-box结构域的突变体H260Q以及U-box结构域缺失体U-box（-）。结果：钓取的CHIP基因经测序鉴定序列与GenBank报道完全一致，瞬时转染证实所构建的CHIP及其突变体表达载体可以在人卵巢癌SKOV3细胞中实现高效表达。结论：成功地构建并获得能够在真核细胞内高表达的CHIP及其功能域突变体的表达载体，为进一步探讨真核细胞内CHIP对相关蛋白分子的调控机制奠定了前期基础。     

Molecular identification of vaginal fluid by microbial signature

The discrimination of body fluids in forensic examinations can play an important role in crime scene reconstruction. Conventional methods rely on the detection of antigens or enzymatic activity, limiting detection sensitivity and specificity, particularly on old forensic samples. Methods based on human RNA analysis are not easily applicable to samples exposed to harsh and degrading environments. An alternative approach based on the identification of prokaryotic genomes was developed. Specific bacterial communities are characteristic typical of different human non-sterile body fluids: the molecular characterization of a microbial signature, and not the typing of single bacterial species, can effectively lead to univocal identification of these fluids. A multiplex real time PCR assay was developed using oligonucleotide mixtures targeting genomes specific for a selected group of bacteria. Microflora DNA (mfDNA) was extracted from vaginal, oral and fecal clinical swabs. In addition forensic samples were processed. Vaginal samples showed a strong specific signal for bacteria of the female genital tract. Oral samples clearly showed signal for bacteria present in saliva, and in fecal samples the main signal was from Enterococcaceae. Vaginal casework samples showed results comparable to freshly collected ones; moreover the DNA extracted was successfully used for STR typing. Also mixtures of body fluids were analyzed, providing a microbiological signature compatible with the presence of microbes of oral, fecal and vaginal origin. The presented method can be useful in identifying biological fluids, and it is based on DNA technologies already available in forensic laboratories and feasible for further high throughput automation.     

The natural selection that shapes our genomes

Most of the variation in the human genome (∼95%) is constrained, directly or indirectly, by purifying selection and GC-biased gene conversion, according to a recent article by Pouyet et al. (2018). The use of ‘non-neutral’ variation to infer human demographies can lead to undesirable biases; for example, in estimation of the time of the most recent common ancestor. Further examination of ‘neutral’ variation in entire human genomes from The 1000 Genomes Project reveals that ∼99% of this variation lacks exonic function, but ∼35% of it falls in introns. In addition, estimates of biogeographical ancestry using ‘non-neutral’ SNPs differ very marginally from inferences obtained from ‘neutral’ variation. Additional investigations should be carried out before establishing the roadmap for future human population and forensic genetic studies.