MEDIATORLESS HYDROGEN-PEROXIDE ELECTRODE BASED ON HORSERADISH-PEROXIDASE ENTRAPPED IN POLY(O-PHENYLENEDIAMINE)

A mediatorless H2O2 sensor based on coelectropolymerization of horse radish peroxidase (HRP) and o-phenylenediamine (o-PD) is described. The electrode responds to H2O2 in a few seconds and gives a current density of 73.3 nA 1 mu mol(-1) cm(-2) at -100 mV

cDNA cloning and mRNA expression of a selenium-dependent glutathione peroxidase from Zhikong scallop Chlamys farreri

The glutathione peroxidases are essential enzymes of the cellular antioxidant defence system. In the present study, the full-length cDNA sequence encoding an extracellular glutathione peroxidase (designated CfGPx3) was isolated from Zhikong scallop Chlamys farreri. The complete cDNA was of 1194 bp, containing a 5' untranslated region (UTR) of 50 bp, a 3' UTR of 490 bp and an open reading frame (ORF) of 654 bp encoding a polypeptide of 217 amino acids. CfGPx3 possessed all the conserved features critical for the fundamental structure and function of glutathione peroxidase, such as the selenocysteine encoded by stop codon UGA, the GPx signature motif ((96)LGVPCNQFI(103)) and the active site motif ((WNFEKF184)-W-179). The high similarity of CfGPx3 with GPx from other organisms indicated that CfGPx3 should be a new member of the glutathione peroxidase family. By fluorescent quantitative real-time PCR, the CfGPx3 mRNA was universally detected in the tissues of haemocytes, gill, gonad, muscle and hepatopancreas with the highest expression in hepatopancreas. After scallops were challenged by Listonella anguillarum, the expression level of CfGPx3 transcript in haemocytes was significantly up-regulated (P<0.05) at 8 h post challenge. These results suggested that CfGPx3 was potentially involved in the immune response of scallops and perhaps contributed to the protective effects against oxidative stress. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

新疆紫草细胞悬浮培养生产紫草宁衍生物的动态测定机理化因子调控

本文在本实验室提供的新疆紫草愈伤组织高产系A1的基础上，采用二步培养法，进行摇瓶悬浮培养，分别在生长及生产培养基中测定了细胞生长，次生产物合成，培养基的C源（蔗糖）消耗，溶氧，电导率和pH值的动态变化曲线，确定了各动态曲线之间的关系，为进一步的放大培养提供了参考依据。同时，还测定了与细胞生长密切相关的过氧化物酶及与产物合成密切相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性的动态变化曲线，进一步将宏观参数的动态变化与微观参数的动态变化联系起来。 本文还对不同理化因子对生产培养基中悬浮培养的细胞的生长及紫草宁衍生物合成的影响进行了研究。结果表明：过高或过低的供氧水平均不利于细胞的生长及产物的合成;C源及N源有较好的协同作用，适当地提高C源及N源的水平能明显提高紫草宁衍生物的产量：接种前往培养基里加入一定量的前体苯丙氨酸( Phe)，能明显提高紫草宁衍生物的产量，而在培养中期添加则有一定的负致应;一定量的拜土及琼脂(agar)的添加，对产物的合成均具有正效应，并且作用大小和细胞的生理状态有关。高密度培养的研究表明，在合适的接种量和培养基浓度下，适当提高溶氧，较大幅度地提高产量是有可能的，这还有待于进一步的研究验证。

毛竹茎木质化过程的组织细胞学研究

应用光学显微镜和透射电子显微镜，并结合组织化学和细胞化学方法，研究了毛竹（Phyllostachys pubescens Mazel）茎各组织中细胞壁的木质化过程、木质素异质性、酚酸类成分的分布、木质素在细胞壁中的沉积方式以及过氧化物酶的组织、细胞化学定位等。 研究结果表明：毛竹茎的原生木质部导管在维管束发育早期就已木质化;后生木质部导管和纤维细胞在维管束分化完成后，自胞间层和细胞角隅处开始木质化;基本薄壁组织细胞木质化的发生较晚，通常在茎的节间完成伸长生长后才开始，但也有少数薄壁组织细胞始终保持非木质化的薄壁状态。根据可见光显微分光光度的分析结果，纤维细胞壁在木质化的早期，主要形成愈创木基木质素（guaiacyl lignin）, 随着木质化过程的发展，紫丁得基木质素（syringyl lignin）含量不断增加，最后成为纤维细胞壁木质素的主要组成成分。导管分子的木质素主要成分为愈创木基木质素，基本薄壁组织细胞壁为愈创木基与紫丁香基两种。 毛竹茎各组织在紫外光激发下自发荧光的荧光显微分光光度分析表明，氨水处理可以有效地识别阿魏酸的分布，如在竹笋各种幼嫩组织中均分布有阿魏酸;而用过氧化氢／冰醋酸混合液处理，则可以区分木素与结合于半纤维素中的阿魏酸和对－香豆酸，随着毛竹茎的生长和细胞壁木质化的增加，阿魏酸的含量下降。 通过对毛竹茎纤维细胞壁木质化过程中超微结构的观察表明，高尔基体、高尔基小泡、内质网、壁旁体细胞器在木质素前体的形成和运输等方面均起着重要作用，而周质微管在细胞壁木质化过程中的具体作用方式尚不明确。木质素在细胞壁中的沉积方式分别为：胞间层的木质素呈分散的颗粒状沉积方式，导管次生壁的木质素为片层状沉积方式，而在纤维细胞次生壁Sl层中，木质素为团块状的沉积方式。木质素沉积方式与纤维素微纤丝的排列有密切关系。 在毛竹茎各组织的细胞壁尚未木质化之前，过氧化物酶仅分布于细胞角隅处，随着细胞次生壁的增厚和木质化的增强，过氧化物酶可大量出现在次生壁中;在纤维细胞次生壁中，木质素含量较高的St各层，过氧化物酶活性也较强，而木质素含量较低的Sl各层，过氧化物酶活性则较弱。由此表明，过氧化物酶直接参与了细胞壁木质素的合成。另外，在茎的部分基本薄壁组织细胞和韧皮部等未木质化的细胞壁中，过氧化物酶也同样表现出较强的活性，这说明在茎的不同组织中分布的这种酶，可能是几种不同功能的同工酶形式。

荔枝果实采后褐变及果皮过氧化物酶的提纯与性质研究

本文对荔枝果实采后贮藏中的关键问题果皮褐变的相关生理活动进行了研究。研究了采后荔枝果皮的总酚含量、花色素类物质含量、多酚氧化酶和过氧化物酶活性等在贮藏期间的变化，并就这些因素与荔枝果实采后贮藏和果皮褐变的关系进行了讨论。实验表明，在荔枝果实的采后贮藏过程中，果皮中的酚类物质、花色素苷类物质、多酚氧化酶和过氧化物酶等共同参与了导致荔枝果皮褐变的生理过程。 比较了荔枝果实在几种不同的气调环境中的贮藏效果和生理指标。结果表明高氧短时处理对于延长荔枝果实贮存时间，延缓果皮褐变有很好的效果。 过氧化物酶在以往的果实褐变过程的研究中一直没有得到足够的重视，对于荔枝果皮过氧化物酶的提纯和性质的研究也较少。为了研究过氧化物酶在褐变过程中的作用，进一步了解荔枝果皮褐变的机理，本文对荔枝果皮过氧化物酶进行了提纯。采用低浓度中性磷酸缓冲液抽提。纯化过程采用了硫酸铵分级沉淀、DEAE Sephadex A-50离子交换柱层析、Sephadex G-100凝胶过滤等技术，比较并摸索出提取和纯化的合适方法和条件，本文对该酶的热稳定性、pH 适应性、底物专一性、反应动力学参数和抑制剂等性质进行了研究，发现该酶热稳定很高，具有较广的pH适应范围，能催化双氧水氧化多种底物，对酚类物质的催化氧化能力很强。表明过氧化物酶在荔枝果皮的采后褐变过程中起重要作用，为荔枝果皮采后褐变的机理和荔枝果皮保色技术研究提出了新的探索方向。

果实对酵母拮抗菌和外源水杨酸诱导的抗病性应答机理

用生物和非生物因子来进行采后病害的防治，是一个非常有效的方法。诱导抗性作为控制果蔬采后病害的生物技术，已成为该领域的一个研究热点。然而诱导抗性的机制非常复杂，涉及到寄主、病原菌、激发子之间的相互作用关系。本研究主要利用酵母拮抗菌Pichia membranefaciens和SA处理果实，观察其抗性诱导表达和对采后青霉病菌（Penicillium expansum）的抑制作用，并从蛋白质组学水平上对诱导抗性的机理进行了分析。研究结果表明： 1、酵母拮抗菌P. membranefaciens (5 × 107 cells·ml-1)和SA(0.5 mM)处理采后甜樱桃果实，能够明显地降低病害的发病率和病斑直径。酵母菌和SA处理影响到了果实抗氧化酶的活性，同时还改变了POD同工酶谱和甜樱桃果实的总蛋白含量，并诱导了新的蛋白质条带产生。用光学显微镜和扫描电子显微镜技术观察发现，在in vitro条件下P. membranefaciens能够紧密地结合与病原菌的菌丝，而在in vivo条件下这种结合较为松散。 2、借鉴其它模式植物的方法，我们建立了一整套适用于多汁类植物材料的蛋白质组学研究方法。对于芒果，桃，甜樱桃、苹果以及冬枣等果实，都取得了重复性非常好的2-D图谱。我们应用该技术进一步研究了P. membranefaciens (1 × 108 cells·ml-1)以及SA (0.5 mM)处理对桃果实蛋白质组的诱导影响。结果显示，两种激发子处理都能够诱导桃果实产生抗性，从而减轻青霉病引起的腐烂。在诱导处理1 d以后，酵母拮抗菌和SA分别诱导22和16个蛋白的差异表达。质谱鉴定的蛋白属于6大类：代谢，防御反应，转录，能量途径以及细胞结构。有6个蛋白受到两种激发子的共同调控。其中，4种蛋白(包括glutathione peroxidase, polyphenol oxidase precursor, catalase和methionine sulfoxide reductase) 属于抗氧化蛋白，涉及到活性氧代谢。另2个蛋白（Major allergen Pru av 1和peroxidase）是病程相关蛋白，直接参与植物的防御反应。同时一些磷酸化酶和转录因子也受到两种激发子的调节从而参与果实的抗病反应。酶学测定和Northern杂交的结果表明，拮抗菌与SA处理均能影响过氧化氢酶活性及其基因的表达。 3、采前用较高浓度SA (2 mM) 短时间（10s）处理不同成熟期的甜樱桃果实，能够明显降低果实青霉病的病斑直径，并能减轻较低成熟度果实的发病率。在没有接菌的情况下，SA诱导了33个差异表达的蛋白，其中用质谱鉴定出了26个。而在接种病原菌的情况下，SA诱导了19个差异表达的蛋白，并鉴定出了其中的12个。这些蛋白分别涉及到代谢、防御反应、转录、能量途径、信号转导等过程。在没有接种病原菌的情况下，SA处理诱导了Putative DnaJ heat shock protein, PR1-like protein, Peroxidase, Major allergen Pru av 1 (Pru a 1)和Catalase等与抗病有关的蛋白。而在接种病原菌的情况下，诱导了PR1-like protein, Peroxidase和Catalase蛋白的差异表达。通过酶活性测定以及对细胞学定位的研究，我们发现在没有接种病原菌的情况下，POD的活性受到SA的诱导。但是在接种病原菌以后，诱导效果不明显。

外源ABA对玉米幼苗光抑制的调节

玉米幼苗经外源脱落酸(ABA)处理后，其生长与光合作用，如株高、干物质积累、净光合速率(Pn)、光合作用的量子效率(фC02)和羧化效率(CE)，以及光系统II (PSII)实际光化学效率(фPSII)等受到抑制，且该抑制程度与处理ABA的浓度呈相关性。PSII最大光化学活性(Fv/Fm)变化表明，以10和25μmol L-I ABA处理玉米幼苗7天，可明显提高其抗光抑制能力，而50μmol L-1ABA处理的玉米幼苗在相同条件下的抗光抑制能力下降。进一步以25μmol L-lABA处理玉米幼苗来研究，结果表明ABA处理可减缓强光下玉米叶片Pn、CE、фPS II和叶片吸收光能光化学猝灭(qP)的下降，同时增强叶片吸收光能的非光化学猝灭(NPQ)。另外，叶绿素荧光非光化学猝灭的中间组分(qm)增强，光抑制后Fv/Fm的恢复能力提高，这表明ABA处理高提高了强光下玉米幼苗的光系统状态转换能力和Psn循环修复作用。除此之外，ABA处理后玉米幼苗的叶黄素循环类色素，如紫黄质(V)、环氧玉米黄质(A)和玉米黄质(Z)的含量增加，叶黄素循环库(V+A+Z)增大，说明依赖于叶黄素循环的热耗散在ABA处理玉米幼苗中得到加强。另外，ABA处理幼苗在强光下保持较高фPsII／Pn活性，以及叶片抗氧化酶活性提高，如超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)，抗氧化物含量增加，如抗坏血酸(AsA)、脱氢抗坏血酸(DHAsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSH)，这说明ABA诱导Mehler-peroxidase反应的增强在提高玉米幼苗抗光抑制能力中也发挥重要作用。 玉米叶片光系统I和光系统II在相同强度(300μmolm-2 S-l)的红光（655nm）和远红光（700-770 nm）共同照射下，光系统I(PSI)和光系统II(PSII)吸收光能基本平衡，叶片光合作用处于状态1，此时Psn保持较高的光适应下最大荧光( Fml)。关闭远红光，使叶片只处在红光照射下，则会引起光下PSII最大荧光( Frri2)的降低。关闭远红光约20nun后，光下下降的Psn最大荧光基本达到稳定，叶片光合作用处于状态2。这种在状态l向状态2的转换过程中所发生的PSII最大荧光下降不受DTT（叶黄素循环抑制剂）的影响，且整个过程中PsII最大光化学效率( Fv/Fm)保持不变，而光下PSII初始荧光(F0')在前20min内迅速降低。另外，在PSII吸收的红光照射下，玉米叶片吸收光向PSII分配的量(B)不断减少，与此同时，吸收光能向PSI分配的量(a)不断增多。ABA预处理玉米幼苗7天，可进一步加强红光下PSII最大荧光(Fm2)的降低，使荧光参数Fm1/Fm2—1增大，而使β／α-1降低。另外，ABA处理较对照幼苗在红光下呈现更高的荧光非光化学猝灭中间组分(qm)。在引入叶绿体蛋白激酶抑制剂NEM的情况下，ABA处理与对照玉米叶片在红光下所表现的qm差异则消失。从状态1向状态2的转换过程中，ABA处理引起玉米叶片77K低温荧光F684/F732的下降幅度显著加大。以上结果说明ABA处理可提高玉米幼苗光合作用的状态转换能力。 用的25μmol L-l ABA对玉米幼苗进行长时间（根系浇灌7天，LT）和短时间（实验前一天晚上叶面喷施1次，ST）处理，研究叶片C02同化、PsII化学活性，以及叶黄素循环的变化。结果表明在非光抑制状态下，LT与ST对玉米叶片光化学活性( Fv/Fm)及叶片羧化效率(CE)没有明显影响，但二者都引起叶片净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)下降。LT处理增大玉米叶片叶黄素循环库，而ST处理对该库大小没有影响。1500μmol m-2 s-1强光可明显引起玉米幼苗叶片Fv/Fm降低，但与对照幼苗相比，LT处理能显著减缓Fv/Fm降低。经60min强光照射后，ST与对照在Fv/Fm、фPS II、Pn和CE等参数上没有明显差异，但这些参数在LT处理的玉米幼苗中仍保持较高水平。LT处理幼苗叶黄素循环类色素含量及非光化学荧光猝灭(NPQ)都显著高于对照，膜脂过氧化产物MDA含量比对照低。而ST处理与对照在叶黄素循环类色素含量、NPQ和MDA含量等方面没有明显差异。以上结果说明ST处理对玉米幼苗光抑制没有明显影响，而LT处理可增强玉米幼苗抗光抑制能力，这可能与ABA处理使玉米幼苗在强光下维持较高的C02同化作用，以及其诱导叶片叶黄素循环增大有关。

水稻幼苗脱黄化过程以及灌浆期茎的蛋白质组学研究

水稻既是我国三大粮食作物之一，又是基因组学研究的模式材料，在生产实践和科学研究中都占有极其重要的地位。基因组学研究取得的巨大成就以前所未有的深度和广度推动了生命科学各个研究领域的飞速发展。水稻基因组的破译是水稻科学研究的重要里程碑，同时也宣告了功能基因组学时代的到来。蛋白质组学是研究细胞内全部蛋白质的动态表达及其相互关系的新兴学科，是功能基因组学研究的重要组成部分和战略制高点。 本论文采用高分辨率的蛋白质双向电泳分离技术和高通量的蛋白质质谱分析技术以及生物信息学等手段，开展水稻灌浆期茎蛋白质组表达模式和水稻幼苗脱黄化过程的比较蛋白质组学研究，探讨茎生长发育规律和水稻应答光信号相关蛋白质及其网络调控机制，是学科前沿与实际应用的有机结合，在科研和生产实践中都具有重要的意义。 首先，分别构建了灌浆期水稻顶端茎段和水稻黄化幼苗的蛋白质组表达谱。并对其中185个目的蛋白点进行了MALDI-TOF/MS分析和数据库检索鉴定。共有149个蛋白质得到了鉴定，蛋白质鉴定的成功率为80.5％。这些被鉴定的蛋白质分属118个基因的表达产物，根据它们功能可以分为13种不同的类别，其中绝大多数为能量产生和代谢以及抗性相关的蛋白质。 在水稻灌浆期顶端茎段表达的蛋白质中，与能量和物质代谢相关的蛋白质例如ATPase、磷酸丙糖异构酶，6－磷酸葡萄糖异构酶等占有很高比例，说明茎段组织中具有很强的代谢活动。与生长发育相关的蛋白质包括beta-tubulins、无机焦磷酸酶（inorganic pyrophosphatase）、液泡质子ATP酶（vacuolar proton-ATPase）以及UDP葡萄糖焦磷酸酶等的大量累积，显示出顶端茎段细胞分裂和生长迅速;同时，贮存多糖和结构多糖也在旺盛合成。G蛋白、GDP释放抑制因子等信号传导蛋白以及苯丙氨酸氨解酶、谷胱苷肽S转移酶（glutathione S-transferase，GST）、抗坏血酸过氧化酶（ascorbate peroxidase，APX）以及超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）等抗性相关蛋白质在该时期丰度表达，表明在灌浆期水稻顶端茎段能够迅速感受并传递外界信号，从而使得其在遭受胁迫时能够立刻启动抗逆防御系统，最大限度地降低不利环境对种子发育的影响。 在黑暗中萌发和生长的水稻黄化幼苗随着光照时间（0~24小时）的延长，能通过双向电泳后检测到的蛋白质逐渐变少，24小时后趋于稳定，相当于正常光照条件下生长的水稻幼苗蛋白质组表达谱。进一步分析表明，在黄化苗中，分解代谢及能量产生相关的蛋白如丙糖磷酸异构酶、琥珀酰辅酶A连接酶、异戊酰辅酶A脱氢酶与ATPase等的表达量比较丰富;另外，还可能启动了脂肪酸的α氧化分解途径，以供黑暗中生长所需的物质和能量。当黄化幼苗光照后，与光合作用及物质合成相关的一些蛋白质表达量增加，而那些分解代谢相关酶类则有所下降。同时，鸟核苷酸结合蛋白β亚基类似蛋白、20S proteasome以及Bowman Birk trypsin inhibitor等信号传递及抗性相关蛋白随着光照时间的延长而减少，说明黑暗胁迫条件下水稻幼苗启动了相关的抗逆途径。叶绿素合成途径中的蛋白酶胆色素原脱氨基酶和金属鳌合酶在脱黄化过程中表达量有所下降，可能是因为叶绿素合成产物具有反馈抑制作用。 本研究首次利用蛋白质组学方法来解析水稻灌浆期茎蛋白质组表达模式和水稻黄化幼苗响应光因子的蛋白质组变化情况，鉴定了一些有价值的蛋白质，并得到了它们的表达特点和相关数据，为更好地理解水稻顶端茎秆的生长特点和功效、水稻应答黑暗胁迫和光形态建成以及光合作用机理等提供了分子证据。

葡萄杂种实生苗糖酸品质童期鉴定的初步研究

对山葡萄(Vitis amurensis)杂交的F1、F2、F3杂种后代中，果实搪、酸含量不同的实生苗叶片，进行了Vc、VB1Vpp的分析测定，并对这些植株的叶片、卷须、一年生技条扦插芽和种子播出的幼苗分别进行了过氧化物酶同功酶的聚丙烯酰胺(PO-lyacrylamide)垂直平板电泳分析。实脸结果表明:在三代的实生苗中，Vc、VB1、Vpp的含量与含糖量均呈正相关，Vc和Vpp与含酸量负相关，VB1与含酸量呈正相关，Vc与Vpp呈正相关.Vc含量低的实生苗易受冻而导致萌芽推迟，Vc在果实潜色期间呈动态变化，着色期早的Vc含量降低，正处在着色期的Vc含量最低，着色晚的Vc含量就高。叶片中Vc、Vpp含量可作为实生苗含量筛选的参考指标。 而且发现，在实生苗幼龄阶段，通过过氧化物酶同功酶能够从品质上进行单株分离与筛选。一年生枝条的扦插芽以及生长季节的卷须和叶片为材料的分离筛选效果相对稍差。F1实生苗中，抗寒、含糖量高的单株表达出双亲的酶带;F2品贡优良的单株从表达出亲本中含糖童截的酶潜并且酶带数目相对少些的单株中产生;F3品质优良的单株则从酶谱复杂、杂种谱带较多的单株产生;品质性状较劣，同功酶表现出相反的结果。这为育种工作中果实品质性状的童期鉴定提供了参考依据。在实际鉴定工作上，最好有几种方法，几种酶的功酶联合使用。

Waterborne exposure to PFOS causes disruption of the hypothalamus-pituitary-thyroid axis in zebrafish larvae

Thyroid hormones (THs) play an important role in the normal development and physiological functions in fish. Environmental chemicals may adversely affect thyroid function by disturbing gene transcription. Perfluorooctane sulfonate (PFOS), a persistent compound, is widely distributed in the aquatic environment and wildlife. In the present study, we investigated whether PFOS could disrupt the hypothalamic-pituitary-thyroid (HPT) axis. Zebrafish embryos were exposed to various concentrations of PFOS (0, 100, 200 and 400 mu g L-1) and gene expression patterns were examined 15 d post-fertilization. The expression of several genes in the HIPT system, i.e., corticotropin-releasing factor (CRF), thyroid-stimulating hormone (TSH), sodium/iodide symporter (NIS), thyroglobulin (TG), thyroid peroxidase (TPO), transthyretin (TTR), ioclothyronine deiodinases (Dio1 and Dio2) and thyroid receptor (TR alpha and TR beta), was quantitatively measured using real-time PCR. The gene expression levels of CRF and TSH were significantly up-regulated and down-regulated, respectively, upon exposure to 200 and 400 mu g L-1 PFOS. A significant increase in NIS and Diol gene expression was observed at 200 mu g L-1 PFOS exposure, while TG gene expression was down-regulated at 200 and 400 mu g L-1 PFOS exposure. TTR gene expression was down-regulated in a concentration-dependent manner. Up-regulation and down-regulation of TR alpha and TR beta gene expression, respectively, was observed upon exposure to PFOS. The whole body thyroxine (T-4) content remained unchanged, whereas triiodothyronine (T-3) levels were significantly increased, which could directly reflect disrupted thyroid hormone status after PFOS exposure. The overall results indicated that PFOS exposure could alter gene expression in the HPT axis and that mechanisms of disruption of thyroid status by PFOS could occur at several steps in the synthesis, regulation, and action of thyroid hormones. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Oxidative stress response after prolonged exposure of domestic rabbit to a lower dosage of extracted microcystins

Oxidative stress response after prolonged exposure to a low dose of microcystins (MCs) was studied in liver, kidney and brain of domestic rabbits. Rabbits were treated with extracted MCs (mainly MC-LR and MC-RR) at a dose of 2 MC-LReq. mu g/kg body weight or saline solution every 24 h for 7 or 14 days. During the exposure of MCs, increase of lipid peroxidation (LPO) levels were detected in all the organs studied, while antioxidant enzymes responded differently among different organs. The enzyme activities Of Superoxide dismutase (SOD). catalase (CAT) and glutathione reductase (GR) in liver decreased in the MCs treated animals. In brain, there were obvious changes in glutathione peroxidase (GPx) and GR, while only CAT was obviously influenced in kidney. Therefore, daily exposure at a lower dosage of MCs, which mimicked a natural route of MCs. could also induce obvious oxidative stress in diverse organs of domestic rabbits. The oxidative stress induced by MCs in brain was as serious as in liver and kidney, suggesting that brain may also be a target of MCs in mammals. And it seems that animals may have more time to metabolize the toxins or to form an adaptive response to reduce the adverse effects when exposed to the low dose of MCs. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Time-Dependent Oxidative Stress Responses of Crucian Carp (Carassius auratus) to Intraperitoneal Injection of Extracted Microcystins

This study was conducted to investigate time-dependent changes in oxidative enzymes in liver of crucian carp after intraperitoneally injection with extracted microcystins 600 and 150 mu g kg(-1) body weight. The results showed that activities of antioxidant enzymes, including superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and glutathione reductase generally exhibited a rapid increase in early phase (1-3 h post injection), but gradually decreased afterwards (12-48 h) compared with the control, with an evident time-dependent effect. These zigzag changes over time contributed a better understanding on oxidative stress caused by microcystins in fish.

THE RESPONSES OF Microcystis TO SEDIMENT ENVIRONMENTS AND THE ASSESSMENT FOR ITS OVERWINTERING - A SIMULATION STUDY IN A NOVEL DEVICE

A novel multi-cell device made of organic glass was designed to study morphological and physiological characteristics of Microcystis population trapped in simulated sediment conditions. Changes of colonial morphology and antioxidant activities of the population were observed and measured over the range of 31-day incubation. During the incubation, the antioxidant enzyme activities fluctuated significantly in sediment environments. The activities of catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and malondialdehyde (NIDA) reached the highest on the 11(th) day, 6(th) day and 6(th) day. respectively, and then dropped down remarkably in the following days. The ratios of Fv/Fm and the maximal electron transfer rate (ETRm) declined during the initial days (1 similar to 11(th) day), but rebounded on the 16(th) day, which were consistent with the variations of total protein. In the end of incubation. gas vacuoles were hard]), observed and the gelatinous sheath was partly disappeared in the population of Microcystis. Nevertheless, the remaining populations. upon transferred to culture medium, were able to grow though experiencing a longer lag phase of nine days. The results indicated that the sediment environments were able to cause negative effects on M. aeruginosa cells. The cells, however, responded to against the possible damage afterwards. It is thus proposed the acute responses in the population during the early stage of sedimentation could be of importance in aiding the long-term survivor of Microcystis and recruitment in lake sediments. The present study also demonstrated the utility of the device in simulating the sediment environments for further investigation.

Application of methyl parathion hydrolase (MPH) as a labeling enzyme

Methyl parathion hydrolase (MPH) is an enzyme that catalyzes the degradation of methyl parathion, generating a yellow product with specific absorption at 405 nm. The application of MPH as a new labeling enzyme was illustrated in this study. The key advantages of using MPH as a labeling enzyme are as follows: (1) unlike alkaline phosphatase (AP), horseradish peroxidase (HRP), and glucose oxidase (GOD), MPH is rarely found in animal cells, and it therefore produces less background noise; (2) its active form in solution is the monomer, with a molecular weight of 37 kDa; (3) its turnover number is 114.70 +/- 13.19 s(-1), which is sufficiently high to yield a significant signal for sensitive detection; and (4) its 3D structure is known and its C-terminal that is exposed to the surface can be easily subjected to the construction of genetic engineering monocloning antibody-enzyme fusion for enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). To demonstrate its utility, MPH was ligated to an single-chain variable fragment (scFv), known as A1E, against a white spot syndrome virus (WSSV) with the insertion of a [-(Gly-Ser)(5)-] linker peptide. The resulting fusion protein MPH-A1E possessed both the binding specificity of the scFv segment and the catalytic activity of the MPH segment. When MPH-A1E was used as an ELISA reagent, 25 ng purified WSSV was detected; this was similar to the detection sensitivity obtained using A1E scFv and the HRP/Anti-E Tag Conjugate protocol. The fusion protein also recognized the WSSV in 1 mu L hemolymph from an infected shrimp and differentiated it from a healthy shrimp.