油气微生物分子勘探技术与初步应用

油气微生物勘探技术因其多解性小、信噪比高、受环境影响小、经济快速的特点，越来越受到勘探家的重视。随着高通量测序、分子生物学技术及生物信息学的快速发展，从微生物群落整体的角度描述特定油气指示微生物的变化，已成为未来微生物勘探技术的重要发展方向。介绍土壤样品采集、DNA提取与分析、判别模型建立和有利区预测等4个油气微生物分子勘探技术关键环节，并针对土壤DNA提取和油气指示微生物检测进行重点阐述。工业级DNA提取技术研究发现，Griffth方法提取并纯化土壤微生物DNA效果最佳。针对大样本量工程，使用高通量移液工作站和商用多孔板DNA抽提试剂盒可大幅提高勘探效率；综合稳定性同位素探针和高通量测序的分子检测技术研究探明了典型含油气区主要油气指示微生物菌种分布规律，高频油指示菌(AMNR族)为节杆菌、分枝杆菌、诺卡氏菌和红螺菌，高频气指示菌为甲基球菌、甲基杆菌、甲基孢囊菌。微生物分子勘探技术在鄂尔多斯盆地杭锦旗地区的初步应用表明，该技术在黄土塬地貌区油气识别精度显著提升，在含油气性评价方面效果良好，为鄂尔多斯盆地北部致密气有利区带筛选提供了参考依据。      

QPCR法与DNA探针杂交法检测重组人生长激素原液中残余DNA的比较

目的对重组人生长激素(recombinant human growth hormone,rhGH)原液中残余DNA检测的实时荧光定量PCR(以下简称QPCR)法和DNA探针杂交法进行对比。方法提取3批rhGH原液中残余DNA,经SYBR GREENⅠ荧光染料法对残余DNA进行QPCR检测,对建立的方法进行准确度、精密度及引物特异性验证,并与《中国药典》三部(2015版)中规定的DNA探针杂交法检测的残余DNA含量进行比较。结果 QPCR法对3批rhGH原液残余DNA含量均可定量,灵敏度可达7. 5 fg。标准品DNA浓度在7. 5 fg/μL～750 pg/μL范围内线性关系良好,R2为0. 998,加标回收率为78. 40%～106. 45%。两种方法检测的3批rhGH原液残余DNA含量均小于《中国药典》三部(2015版)中规定的10 ng/剂量的要求。结论 QPCR法高效快捷,通过DNA与染料结合可实时监控PCR过程中的每一步反应,减小污染,对样品中残余DNA可进行准确定量,比DNA探针杂交法更适用于样品中残余DNA含量的检测。     

壳寡糖席夫碱Cu(Ⅱ)配合物与鲱鱼精DNA的相互作用?

以壳寡糖与对羟基苯甲醛反应合成的席夫碱化合物作为配体,构建了一系列的金属Cu(Ⅱ)配合物,并通过紫外光谱法、电化学手段以及粘度实验,初步研究了配合物与DNA的作用机理。紫外光谱实验发现,配合物的特征吸收峰在加入DNA后峰位均呈现红移和减色;从循环伏安曲线可见,DNA加入后配合物的氧化峰电流呈下降趋势,峰电位伴随有正移趋势;DNA的粘度随着配合物浓度的依次增大,呈先增大后降低的趋势。结合以上这些信息,认为配合物与DNA以部分嵌插方式作用的。     

K-means聚类算法在肿瘤基因变异识别中的应用

二代测序NGS(Next-generation sequencing)数据的迅速发展加快人们对于基因的探索,同时也给测序数据分析任务带来更大的挑战。癌细胞特异变异的识别是测序数据分析的一项重要基础性工作。当前的变异识别工具大多采用贝叶斯模型方法,特异度、灵敏度和速度都远远满足不了需求。K-means是一种简洁高效的无监督聚类算法,基于此将位点信息映射成多维的特征,再进行类别个数为2的聚类过程。该算法明显提高了准确度和召回率,实验结果验证了算法的有效性。     

生鲜畜禽肉中沙门氏菌全基因组分析与分子溯源

依据GB 4789.4—2016对从长沙市生鲜市场随机采集的生鲜猪肉、鸡肉进行检验。结果显示:有20份生鲜猪肉样品检出沙门氏菌,检出率为83.3%;有20份生鲜鸡肉样品检出沙门氏菌,检出率为74.1%;总检出率为78.4%。通过对其中40株沙门氏菌进行全基因组测序与分子溯源研究,结果表明:20株猪源性沙门氏菌与20株鸡源性沙门氏菌按分子溯源分析可分为5个明显不同的聚类,清晰反映了沙门氏菌的污染源分布及交叉污染情况,实现了精准溯源;其中发现了15个致病基因,从基因层面阐明了沙门氏菌可能存在的致病基因与致病机制,提示了沙门氏菌潜在的致病风险;试验发现了15个耐药基因,从基因层面阐明了沙门氏菌可能存在的耐药基因与耐药机制。     

分子生物技术在果汁鉴伪中应用的研究现状

为探究传统发酵牦牛酸奶及奶酪中细菌群落结构的多样性，采用Illumina Miseq高通量测序对西藏林芝传统自然发酵牦牛酸奶（sn）和酪乳（nl）样品进行细菌群落结构分析。结果表明，酪乳和酸奶样品总计测得有效序列条数分别为（58 455±1 145）条和（57 068±1 263）条，共产生（63±2）个和（25±3）个操作分类单元（OTUs）。酪乳样品的α多样性指较高，具有较高的细菌群落多样性；酸奶和酪乳样品细菌的优势细菌门均为厚壁菌门（Firmicutes），其相对丰度分别为（99.80±3.47）%和（50.76±2.13）%；酸奶样品的优势菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）（相对丰度为（74.32±1.23）%），酪乳样品的优势属为乳球菌属（Lactococcus）（相对丰度为（48.44±2.13）%）；酸奶和酪乳样品在属水平的热图分析表明两个样品的细菌群落结构具有差异性和相似性。     

硫酸软骨素ABC I酶的融合表达及传感器应用研究

采用MiSeq高通量测序技术对来凤地区盐渍藠头盐水细菌多样性进行解析，并采用PICRUSt技术对其基因功能进行预测。结果表明，99.58%的基因序列长度为425～451 bp，基本覆盖16S rRNA V3-V4区序列；优势细菌门为硬壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria），平均相对含量分别为43.94%、33.12%和18.21%；优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）、假单胞菌属（Pseudomonas）和嗜热油菌属（Thermoleophilum），平均相对含量分别为30.28%、18.21%和16.13%；共有219个核心操作分类单元（OTU），包含的序列数占总序列数的75.56%；盐渍藠头盐水中可能共有大量具有较强氨基酸转运和代谢功能的细菌类群。     

第二代高通量测序技术分析倒笃菜菌群

目的检测収酵食品倒笃菜中细菌和真菌菌群结构。方法利用第二代高通量测序对倒笃菜中的真菌和细菌菌群结构迚行测定分析。结果检测出倒笃菜产品中,细菌群落中占主要地位为假单胞菌属(Pseudomonas)、拟杆菌属(Bacteroides)和Faecalibacterium属,分别占比例为11.4%、9.3%和8.9%,而对収酵起至兲重要的芽孢乳杆菌属(Lactobacillus)仅占比例为1.1%。倒笃菜中真菌群落中占主要地位的真菌菌属为曲霉属(Aspergillus),占比为88.8%,而其余真菌占比仅为11.2%。其中,曲霉真菌属中存在可以产生真菌毒素的黄曲霉菌(A.flavus)、寄生曲霉菌(A.parasiticus)等。结论结果表明传统腌制倒笃菜产品中可能会存在一定的致病细菌与可产真菌毒素的真菌,从而有引起食品安全问题的风险,因此,应迚一步对倒笃菜微生物的安全性迚行深入检测分析。     

4组鱼类DNA条形码引物的筛选与优化

目的通过对DNA条形码氧化酶亚基I基因(cytochrome oxidase subunit I,COI)的4组常用引物进行比较筛选,选择适于舟山鱼类鉴定的最佳引物。方法以舟山主产大黄鱼、小黄鱼、带鱼和乌贼样品DNA为模板,对4组常用DNA条形码引物进行PCR体系优化。通过比较PCR产物量、特异性、灵敏度和测序成功率,综合分析筛选最佳引物组。结果 4组引物均能扩增大黄鱼、小黄鱼和带鱼的DNA,对于乌贼DNA的扩增具有明显差异。COI优化引物具有易于扩增、测序简单等优势,更适于作为海产品鉴定的DNA条形码引物。结论本研究为舟山海产品的市场监管和实验室大量样品检测提供了技术参考。