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关键词： 乙酸   生物合成   合成生物学   微生物代谢   工业生物技术  

摘要： 转化技术已成为绿色化学和工业生物技术的重要研究方向.乙酸作为一种重要的二碳平台化合物,因其成本低、代谢途径简单且来源广泛,是合成多种增值化学品的重要原料.本文综述了微生物代谢乙酸的生物合成途径、关键微生物及其工程化改造策略,并重点探讨了乙酸在合成有机酸、醇类、酯类等高附加值化学品中的应用.最后,分析了当前生物基乙酸合成的技术挑战,并展望了未来的研究方向.

关键词： 生物固化技术   豆酶液   提纯   固化效果   内在机理  

摘要： 基于自提取豆酶液的生物固化技术具备操作简便、成本低廉、绿色环保等优势，但豆酶液中含有的大颗粒物质易导致注浆过程发生生物堵塞，进而影响生物固化效果。本文采用CaSO4·2H2O配制溶剂对豆酶液进行提纯，基于所提取豆酶液浊度及脲酶活性确定最优CaSO4·2H2O含量，在此基础上开展溶液试验和砂柱固化试验，从宏微观角度探究豆酶液提纯对生物固化效果的影响，并尝试揭示其内在机理。研究结果表明：添加CaSO4·2H2O能有效降低所提取豆酶液的浊度，但几乎不影响其脲酶活性；100 g·L-1浓度豆粉溶液的最优CaSO4·2H2O添加量为2.5 g·L-1；采用提纯豆酶液可显著提高生物固化均匀性、生物固化砂土的强度及固化深度，对于经3次处理的生物固化砂土，相较于采用未提纯豆酶液工况其平均无侧限抗压强度从82.7 kPa提高至810.3 kPa、固化深度从20 cm提升至70 cm。

关键词： 汞   生物地球化学循环   水俣公约   人为活动   历史汞排放  

摘要： 自工业革命以来，人类活动释放出大量汞，致使全球汞污染问题愈发严峻。然而，现有的汞历史记录存在局限，难以精确限定工业革命以来人为大气汞排放量，这直接导致模型输入的排放清单精度不足，进而无法精准校验模型模拟结果。本文系统梳理了当前全球汞研究的主要聚焦方向，即当代汞的生物地球化学循环过程。在大尺度汞迁移转化规律方面，已取得显著进展，主要体现为：成功构建了当代全球人为活动汞排放清单；深入探究了大气汞的迁移与转化规律；揭示了汞在大气、海洋及陆地生态系统间的相互作用机制。同时，本文对汞生物地球化学模型的研究进展与现存问题进行了综述。目前，几乎所有全球汞生物地球化学循环模型都无法量化全球植被对大气汞汇的贡献，更难以量化不同植被类型、物候以及生理参数的时空动态变化对全球汞循环的影响。此外，本文还介绍了汞生物地球化学循环研究中的新技术与新方法。综上所述，亟待开发精准刻画历史汞沉降的新方法，并构建涵盖大气、植被、土壤过程的全时间多圈层耦合地球系统汞生物地球化学循环模型。这将有助于厘清工业革命以来人为活动向大气排放汞的生物地球化学循环过程，评估其对我国环境的影响。此举不仅能够显著提升对全球汞生物地球化学循环规律的认知水平，还能为履约减排责任划分、未来成效评估等国家重大需求提供坚实的科学支撑。

关键词： 珙桐   根际   内生菌   群落结构   共现网络   功能预测  

摘要： 为研究不同种源珙桐(Davidia involucrata)根际和根内微生物群落特征及功能规律，该研究以珙桐根际土壤和根部组织为研究材料，通过16S rRNA基因和ITS序列扩增子测序技术，对其群落组成、多样性、与理化因子相关性及共现网络进行了分析、并对其功能进行了预测。结果表明：(1)两种源根际和根内微生物群落之间α多样性差异不显著，但β多样性存在显著差异。(2)两种源珙桐根际和根内优势细菌为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门，而真菌则以子囊菌门与担子菌门为主；属分类水平则表现出特异性富集。(3)共现网络分析揭示了珙桐根际和根内细菌互作复杂度更高，其网络平均度及模块化等网络拓扑指数均高于真菌，揭示了真菌群落更高的保守性。(4) LEFSe分析表明，存在39个细菌分类单元和30个真菌分类单元具有显著差异。(5)理化因子与微生物群落相关性显示，仅土壤有机碳与根际土壤细菌优势群落有显著正相关，土壤速效钾与根内真菌群落存在显著正相关，其他理化因子与微生物群落无显著相关性。(6)功能预测表明，根际和根内优势细菌主要参与新陈代谢等功能，真菌则以腐生营养型为主。两种源根际细菌群落在次生代谢物的合成、转录及折叠、分选和降解等11种功能均存在显著性差异，根际真菌仅地衣共生真菌功能存在显著性差异。研究表明，种源可影响微生物的组成与互作、并塑造功能差异化，这些差异可能影响珙桐的生态适应性，因此该研究结果可为濒危植物珙桐的迁地保护提供微生物组层面的理论支撑。

关键词： 医学细胞生物学   教学改革   两性一度   教学目标   信息技术   虚拟仿真  

摘要： 医学细胞生物学课程学时少,内容更新快,知识点庞杂,教与学常存在两张皮现象,无法满足“两性一度”教学目标要求。文章依据OBE理念和“两性一度”教学目标要求,通过学情分析,修订教学内容,将信息技术融入医学细胞生物学课程教学,实现线上线下、虚实结合,基础知识与临床技能无缝衔接的创新教学。课程目标达成度和学评教显示改革后的课程教学学生学习效果好,满意度高,能够满足高阶性、创新性和挑战度的教学要求。

关键词： 翼状胬肉   铁死亡   生物信息学   生物标志物   差异表达基因  

摘要： 目的利用生物信息学方法探索翼状胬肉组织中铁死亡相关基因。方法从基因表达综合数据库下载翼状胬肉基因表达谱数据集GSE2513，筛选与铁死亡相关的差异表达基因(DEGs)，通过基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)对DEGs进行功能注释和富集分析。通过LASSO逻辑回归分析和支持向量机递归特征消除(SVM-REF)从DEGs中识别枢纽基因，对枢纽基因进行单基因GSEA分析并构建竞争性内源RNA互作网络，以确定枢纽基因的RNA调控关系。收集2022—2023年于郑州大学第一附属医院行手术治疗的翼状胬肉患者9例9眼的翼状胬肉组织和斜视患者9例9眼的结膜组织，采用实时荧光定量PCR法检测枢纽基因和铁死亡相关标记基因的表达量。结果基因数据集中，37个铁死亡相关基因的表达存在显著差异，其中包括16个表达显著升高的基因和21个低表达基因。GO分析显示，DEGs主要富集在细胞对外界刺激的反应、对营养水平的反应、对细胞外刺激的反应、对氧化应激的反应和对饥饿的反应、转录调节复合物和RNA聚合酶Ⅱ转录调节复合物、RNA聚合酶Ⅱ特异性转录和DNA结合转录。KEGG分析显示，DEGs主要富集于铁死亡和NOD样受体信号通路。LASSO回归分析筛选出DUOX2、ATF3、NDRG1、EGR1和ALDH3A2枢纽基因，SVM-REF分析筛选出NDRG1、NF2、IDH2、DUOX2、CHP1、ATF3和SREBF1枢纽基因，取其交集共获得3个枢纽基因DUOX2、ATF3和NDRG1。单基因GSEA分析显示，DUOX2在细胞黏附分子CAMs、硫酸乙酰肝素糖胺聚糖生物合成通路、糖胺聚糖生物合成神经节系列通路中富集。ATF3和NDRG1在PPAR等信号通路中富集。与正常结膜组织比较，翼状胬肉组织中铁死亡相关标记基因PTGS2和TFRC mRNA相对表达量升高，FTH1、GPX4、SLC40A1、HSPB1和NFE2L2 mRNA相对表达量降低，差异均有统计学意义(t＝12.220、16.580、5.664、6.455、8.691、9.883、17.590，均P<0.01)。结论铁死亡可能在翼状胬肉发病过程中发挥重要作用，DUOX2、ATF3和NDRG1可能是影响这一复杂过程的枢纽基因。

关键词： 菌酶复合制剂   膨化棉渣   饲料品质   微生物多样性   游离棉酚  

摘要： 为探究不同菌酶复合制剂对膨化棉渣生物饲料发酵品质及微生物多样性的影响,本试验以B1、B2、B3、B4和B5不同菌酶复合制剂对膨化棉渣进行生物发酵,在生物发酵饲料第28天测定发酵品质、营养成分和微生物群落结构。结果表明:添加菌酶复合制剂的处理组比未添加的处理组营养品质显著提高（P<0.05）,其中添加菌酶复合制剂的B3组干物质（DM）显著高于其余添加菌酶复合制剂处理组（P<0.05）;B2、B3和B5组中性洗涤纤维（NDF）含量显著低于CK、B1和B4处理组（P<0.5）,其中B2组含量最低,与CK组相比降低了6.20%;B5组酸性洗涤纤维（ADF）含量显著低于其他处理组（P<0.05）,与CK组相较降低了5.71%;B1和B5组木质素（ADL）含量显著低于CK组和其他添加菌酶复合制剂组（P<0.05）;在游离棉酚（FG）含量方面,B3组显著低于其他处理组（P <0.05）,其次是B1和B4组;B4组pH显著低于其他四组（P <0.05）,且乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和氨态氮/总氮（NH3-N/TN）含量显著高于其他四组;添加菌酶复合制剂对膨化棉渣微生物群落方面均表现较好,其中B2、B3和B5组厚壁菌门（Firmicutes）含量较多,纤维降解能力更强。综上,不同菌酶复合制剂对膨化棉渣饲料品质的改善作用不同,其中添加B3菌酶复合制剂效果更佳。