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[期刊论文] 公维丽 王禄山 张怀强
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北大核心 CSTPCD CSCD CA
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摘要:秸秆类植物细胞壁多糖高效降解转化对我国农业经济的绿色可持续发展具有重要意义,然而植物细胞壁在长期进化过程中形成了复杂结构限制了工业化酶解转化的过程。一方面从植物细胞壁多糖合成酶系的多样性、细胞壁多糖成分的复杂性、超分子结构的异质性等方面综述了形成植物细胞壁抗降解屏障的原因;另一方面从真菌降解植物细胞壁酶系的多样性、不同菌株降解酶组成差异性等分析降解转化植物细胞壁时发挥的不同作用,从而为工业转化合理复配真菌降解酶系,提高秸秆生物质的利用效率提供理论支持。
[博士论文] 公维丽
微生物学 山东大学 2017(学位年度)
摘要:进入二十一世纪,农作物秸秆作为现代农业的必然废弃物未得到充分利用,常常被就地焚烧,造成环境的污染和资源的浪费。利用生物技术将其细胞壁中多糖组分高效降解转化,形成生物化工产品或生物燃料,这对我国农业及工业绿色可持续发展具有重要意义。丝状真菌可以高效分泌生物质多糖降解酶,常被用于酶制剂生产,实现生物质多糖的降解转化。由于植物进化途径及生长环境迥异,使得不同植物细胞壁多糖组成及结构存在明显异质性;而微生物伴随植物进化过程中也形成了多样的降解策略,不同微生物分泌酶种类及浓度各不相同,因此系统认识植物细胞壁的异质性与微生物降解偏好性之间的关系,将会对生物质转化利用效率提升,推动其工业化规模应用具有意义。
  对丝状真菌降解天然生物质偏好性的研究,将会为寻找降解特定底物的优势降解酶系,根据底物类型复配降解酶系提供指导,从而提高秸秆等生物质的利用效率,丝状真菌降解偏好性主要由基因组中生物质多糖降解酶编码基因的种类和数目、基因的转录和表达、以及酶系中不同组分的功能特异性决定,基于这一问题,本文主要以三种子囊真菌,重点以黑曲霉为研究对象对其基因组、蛋白质组及胞外多糖降解代谢组进行了系统研究,认识相应微生物的降解偏好性,取得的主要成果如下:
  1.利用比较基因组学方法探究重要子囊真菌生物质多糖降解酶基因组成差异,确定不同真菌降解潜能
  通过JGI数据库和NCBI数据库获取已测序的曲霉属、木霉属、青霉属和脉胞菌属中代表性菌株ITS序列信息,构建系统发育进化树。从UniProt数据库中下载每一菌种中所有功能注释蛋白,按照生物质中多糖结构组成和糖苷键类型,将功能注释蛋白归类分析,结果表明在不同属之间曲霉属真菌基因组中生物质多糖降解酶编码基因种类及数量较多,而青霉属真菌基因组中降解双子叶植物中含量较高的木葡聚糖和半乳甘露聚糖的酶编码基因较少,因此推测其降解双子叶植物的能力可能不高,木霉属和脉胞菌属真菌在进化关系中位于同一分支,并且两者都具有较少半纤维素酶和果胶酶编码基因,但纤维素酶基因的比例较高,这可能由于其他生物质多糖降解酶基因特化为纤维素降解酶基因,从而使其在纤维素降解中具有明显优势,基因特化现象也是丝状真菌降解偏好性的基础。同时同工酶家族分布分析显示部分家族酶类如GH11和GH10家族木聚糖酶在不同菌株之间含量比例差异明显,因此,酶系种类及其专一性家族分布的差异可导致丝状真菌降解生物质能力明显不同。
  2.利用比较功能蛋白质组学方法分析黑曲霉、里氏木霉和草酸青霉在固体培养条件下分泌组动态变化,确认三者在降解双子叶和单子叶植物多糖的偏好性
  利用玉米秸秆和小麦麸皮等农业废弃物对重要丝状真菌黑曲霉、里氏木霉及草酸青霉进行固体培养,并对其胞外酶的种类组成及浓度随时间的动态变化进行分析。结果表明在培养过程中大量的糖苷水解酶被诱导表达。利用LC-MS/MS在黑曲霉、里氏木霉和草酸青霉胞外共检测到279、161、183种蛋白,对其按照断裂生物质糖苷键类型分析发现,黑曲霉胞外蛋白质组中的酶种类可高效降解双子叶植物细胞壁多糖如(半乳)甘露聚糖、木葡聚糖和果胶主链,而草酸青霉胞外降解酶主要参与β-(1,3;1,4)-D-葡聚糖、木聚糖等单子叶植物细胞壁组分多糖的降解。里氏木霉主要分泌纤维素酶及Cip1,Cip2,Swollenin等辅助蛋白,而相对于里氏木霉和黑曲霉,草酸青霉的纤维素降解酶系组成更为合理。这从蛋白质组水平进一步确证丝状真菌胞外发挥功能的蛋白在降解不同生物质的偏好性,这为探究微生物的降解能力与其偏好性及工业合理复配酶系提高降解效率奠定了理论基础。
  3.利用荧光辅助糖电泳(FACE)和糖质谱定量表征木聚糖酶作用模式,建立胞外多糖降解代谢组学分析技术
  利用阴离子交换层析方法及大肠杆菌异源表达体系获得2个GH10家族木聚糖酶和5个GH11家族木聚糖酶,并建立FACE技术分析不同木聚糖酶降解异质木聚糖产物谱,结果表明FACE技术可以准确区分异质木聚糖酶解产物中带侧链木寡糖和不带侧链木寡糖,并可对不同种类木寡糖随时间的动态变化进行定量表征。基于对木寡糖谱随时间变化的定量分析,发现GH10家族和GH11家族木聚糖酶都可以将木聚糖迅速降解为木寡糖,而对木寡糖进一步降解速度却很慢。GH10家族和GH11家族木聚糖酶降解带侧链木聚糖主链的最小产物谱明显不同,具有家族特异性,利用LC MS-IT-TOF鉴定为2-甲基葡萄糖醛酸取代的木三糖和木四糖。对无侧链取代的木聚糖主链的降解,GH10与GH11家族木聚糖酶都可以产生单糖、木二糖、木三糖,未展现出家族专一性,而降解产物谱中寡糖种类及寡糖浓度差异应由酶活性中心亚位点的识别专一性及结合力差异导致。β-木糖苷酶的加入可以将2-甲基葡萄糖醛酸-木四糖高效降解为2-甲基葡萄糖醛酸-木三糖,但是对后者进一步高效降解需要侧链降解酶的参与。降解产物谱的动态变化反映不同家族同工酶对降解带侧链聚糖主链取代程度的偏好性不同,导致高效降解所需辅助酶种类不同,这为复杂聚糖高效降解酶系的复配指明了方向。
  4.限制碳源培养条件下分析黑曲霉An-76功能蛋白组动态变化,发现带侧链的木寡糖在黑曲霉降解、转运与代谢木聚糖系统中发挥重要激活作用
  黑曲霉An-76可以彻底高效降解利用木聚糖,利用功能蛋白质组学和qPCR方法对在木聚糖类底物生长的黑曲霉An-76胞外、胞内蛋白组及膜转运蛋白质进行系统分析,结果表明黑曲霉An-76可以有次序的分泌降解木聚糖的所有同工酶组分,木聚糖主链降解酶类优先被诱导,降解产生的木糖、木寡糖等进一步诱导侧链降解酶的高效表达,木寡糖比木糖等代谢产物更高效的激活转录激活因子XlnR的表达,从而可提高酶量表达,并提升降解效率。带侧链木寡糖可以提高侧链降解酶类、特定糖转运蛋白以及戊糖代谢途径中关键还原酶、脱氢酶的表达量,加快异质性木寡糖的降解代谢,因此有目的添加天然木聚糖的中间降解产物(带侧链木寡糖)可以诱导异质多糖降解的全酶系,并可以提高酶系表达量及缩短产酶周期。
摘要:放线菌是一种高GC含量的革兰氏阳性细菌,在陆生、高温的木质纤维素降解生境中占据十分重要的地位.降解木质纤维素菌株的功能基因组分析发现降解纤维素的酶种类和数目相对较多,而降解半纤维素以及果胶成分的酶相对真菌较少.其中,降解纤维素的酶类主要以GH6家族外切酶为主,部分含有GH9和GH48家族的纤维素酶,基因组中还含有AA10家族的多糖裂解氧化酶,因此放线菌可通过持续性水解与氧化双重机制高效降解结晶纤维素.放线菌可通过双精氨酸转运系统快速将已正确折叠的降解酶类分泌至胞外,这些酶分子常具有多个功能结构域,具有耐高温、耐碱性以及高活力等特征.放线菌在木质纤维素降解及次级代谢产物等方面的特点与优势使得其具有巨大的工业应用前景.
摘要:农产品贸易对中日双方的国内经济发展有着重大意义,但是中日农产品贸易摩擦不断,严重影响了两国的正常贸易,已经引起了学术界和政府决策者的高度关注.文章从中日农产品贸易的现状和两国一连串突出贸易摩擦事件入手,从博弈论角度对两国之间农产品贸易摩擦的产生、发展及其结果进行模型分析,揭示中日贸易摩擦的后果,并进一步探讨了贸易摩擦产生的原因,从博弈角度提出了解决中日农产品贸易摩擦的对策.
摘要:丝状真菌由于其胞外蛋白分泌的高效性,成为生产酶制剂的高效细胞工厂.近年来针对真核生物胞外蛋白分泌途径的研究发现,丝状真菌蛋白的分泌途径相比其他真核生物具有高效分泌的特性.为了研究丝状真菌高效分泌的机制,本文总结了近年来丝状真菌分泌途径的最新研究进展,并且选取了分泌途径中关键环节的数种蛋白进行分析,通过与其他真核生物相关蛋白进行结构与序列比对,推测了丝状真菌胞外蛋白高效分泌的可能机制.
[期刊论文] 孔庆峰 公维丽
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北大核心 CSSCI CASS
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摘要:2008年7月,持续7年之久的WTO多哈回合全球贸易谈判全面中止.多哈回合谈判的中止,是各种因素综合作用的结果,根据谈判过程中遇到的困难和分歧点,可以概括为内部和外部两方面原因.内部原因主要来自谈判议题、谈判各方利益、WTO谈判机制;外部原因主要归结于国际经济环境恶化及区域主义的膨胀.但多边贸易体制不仅是全球贸易和经济发展的助推器,而且也是唯一协调各国经贸关系的多边谈判平台,各成员国应求同存异,探索各种应对措施,以推动多边贸易谈判继续进行下去.
摘要:依据E.coli菌株在摇瓶和发酵罐培养条件下菌群增长过程光密度值的变化,在改进了数据平滑和微分求导方法的基础上,以瞬时速率和瞬时增量为目标函数表征菌群增长的动力学过程.瞬时速率表现为指数衰减模式,而瞬时增量的过程曲线因接种量而异,由它们所表征的生长动力学过程都不存在延迟期和稳定期.动力学曲线的形状由接种物中含有的处于分裂状态的细胞数所决定,它是菌群内源性的增长能力(来自细胞分裂的连续发生)和由增长引发的外源性阻抑力(营养物质的减少和代谢产物的增加)相互作用的结果.由瞬时速率和瞬时增量还可推导出菌群增长的倍增时间及体积生产效率等参量.研究结果可为解决logistic方程和Monod方程在拟合菌群增长过程曲线时遇到的不确定性等难题提供有效的数学分析方法.
摘要:20世纪80年代以来,随着世界第三次科技革命的爆发,国际服务贸易取得了突飞猛进的发展,引起了国内外学者的广泛关注.作者在我国服务贸易对经济增长影响理论分析的基础上,首先通过分解柯布-道格拉斯生产函数,把这一函数分解成人力资本、物质资本、技术进步等若干影响因素,然后验证不同要素密集型的服务贸易部门是怎样影响生产函数中的这些影响因素的依此来分析服务贸易对中国经济增长的影响机制及贡献度.
摘要:本文根据我国1982-2007年的服务贸易和货物贸易数据,通过相图法和平稳性检验分析时间序列的平稳性,进行初步的协整关系检验.进而,文章通过格兰杰检验分析了服务贸易与货物贸易的因果关系,表明我国服务贸易发展是货物贸易发展的原因.通过对时间数列的协整检验、E-G两步法对模型进行初步估计,并最终建立误差修正模型,分析了我国服务贸易对货物贸易在长期和短期推动作用的大小,发现我国的服务贸易对货物贸易的短期弹性小于长期弹性,并得出模型的修正幅度.最后,文章根据计量结果进行分析并提出政策建议.
[硕士论文] 公维丽
世界经济学 山东大学 2011(学位年度)
摘要:20世纪80年代以来,随着世界第三次科技革命的爆发,国际服务贸易取得了突飞猛进的发展。与此同时,因为改革开放政策的出台,中国经济也进入了一个高速发展的黄金时期。货物贸易和服务贸易的发展成为经济增长的两大动力,尤其是服务贸易的发展势头更为迅猛。服务贸易的研究领域引起了国内外学者的广泛关注。但是由于中国服务贸易发展起步相对较晚,有关服务贸易的研究尚处在初始阶段,大都借鉴国外学者的研究方法和经验。作者通过文献综述总结了国内外学者的研究成果,分析了目前国内学者对这一领域研究的空缺和不足,得出了研究这一课题的写作目的及意义。作者认为对服务贸易对中国经济增长的影响机制进行实证分析,进而研究服务贸易与中国经济增长的短期和长期动态相关关系是非常有必要的。在我国服务贸易对经济增长影响理论分析的基础上,首先通过分解柯布-道格拉斯生产函数,把这一函数分解成人力资本、物质资本、技术进步等若干影响因素,然后验证不同要素密集型的服务贸易部门是怎样影响生产函数中的这些影响因素的;与此同时,对自变量与因变量之间的关系进行了格兰杰因果关系检验,来确定变量之间是否有长期的动态相关关系,依此来分析服务贸易对中国经济增长的影响机制。
   文章分为五大部分:第一部分主要介绍了本文的写作背景、写作目的及意义、研究方法及论文结构和文章的主要创新点。第二部分通过对经济增长相关理论的回顾和国内外现有研究文献的综述,分别从理论和实证的角度,对服务贸易与经济增长之间的关系的研究加以系统分类,总结现有研究的成果与不足,以求在此基础上加以发展和创新。第三部分主要对经济增长理论进行了总结,对我国服务贸易对经济增长的作用进行了理论分析。第四部分是本文的实证部分,也是本文的核心所在,把柯布-道格拉斯生产函数分解成物质资本、人力资本、技术进步、对外开放程度等若干影响因素,通过时间序列分析不同影响因素对中国经济增长的影响因子有多大;然后分析不同要素密集使用程度的服务贸易对生产函数中分离出的各影响要素的作用及影响度来检验服务贸易对经济增长的影响途径及影响程度。第五部分通过前面的实证检验,做出实证结果的分析小结,并根据检验的结果,结合我国实际的国情,提出具有建设性和针对性的政策建议,以期促进中国经济的可持续发展。
  
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