Direcciones y logros de la investigación científica de Liu Xin

De 1986 a 1996, se dedicó principalmente a la sistemática molecular de las plantas, estudiando sistemáticamente la relación entre los marcadores moleculares y la clasificación del sorgo bicolor, presidiendo un proyecto de investigación científica a nivel escolar y participando en un proyecto de fondos del comité provincial de educación. Dedicado a la investigación en ecología vegetal de 1996 a 2002. Como miembro principal del equipo del proyecto, participó y completó 1 proyecto de cooperación internacional y realizó una investigación multifacética sobre la evolución ecológica de la montaña Changbai desde el Holoceno.

En 2002, cuando estudiaba en la Universidad de Okayama en Japón, aislé dos bacterias degradantes altamente eficientes a partir de lodos activados de una planta de tratamiento de aguas residuales optimizando el medio de cultivo. Se demostró por primera vez que el éter de polioxietileno de nonilfenol de cadena corta se descarboxila gradualmente a nonilfenol mediante la oxidación del grupo etoxi en condiciones aeróbicas, y luego se escinde el anillo de benceno. Con base en los resultados de la investigación, se diseñaron bacterias degradantes eficientes para tratar aguas residuales que contienen éter de polioxietileno de nonilfenol de cadena corta y nonilfenol. Para estudiar más a fondo el mecanismo molecular de degradación del éter de nonilfenol polioxietileno de cadena corta, se purificó la nonilfenol polioxietileno éter deshidrogenasa y el gen que codifica la proteína se clonó y transformó con éxito en Escherichia coli. Este trabajo es pionero en el campo de la biodegradación del éter de polioxietileno de nonilfenol y sienta las bases científicas para la creación de bacterias genéticamente modificadas para aplicaciones de producción. Para estudiar más a fondo el mecanismo de acción de la enzima, se estableció un modelo estructural tridimensional de nonilfenol polioxietileno éter deshidrogenasa utilizando el método de modelado por homología y se estimó el dominio central catalíticamente activo. Mediante ingeniería genética con mutagénesis dirigida al sitio, se detectó el estado redox del FAD auxiliar mediante análisis de flujo detenido para identificar el residuo de aminoácido (N507) involucrado en catalizar la deshidrogenación del sustrato y catalizar la transferencia de electrones y protones entre FAD y el residuo aceptor de electrones (H465). Este trabajo demuestra por primera vez el mecanismo catalítico de ping-pong del sistema deshidrogenasa de la familia GMC oxidorreductasa.

Después de regresar a China en 2007, se unió al innovador equipo dirigido por el profesor Li para llevar a cabo investigaciones sobre genes funcionales y proteómica en la lamprea japonesa. Lideró el equipo de investigación para construir con éxito una biblioteca de ADNc de población de leucocitos de lamprea, obtuvo más de 12.000 secuencias EST y utilizó métodos bioinformáticos para descubrir una serie de genes funcionales importantes que no se han informado hasta ahora, como Lck, Btk, Blnk, Fyn. , CD9, CD38, CD45 y CD109, etc. Por primera vez, los linfocitos de lamprea japonesa no poseen células T y B en el sentido de función inmune adaptativa en los vertebrados, pero aparecen claramente dos subpoblaciones de diferenciación temprana de células T y B. Durante el análisis de la base de datos, también se descubrieron algunas proteínas funcionales antioxidantes, como ferritina, peroxiredoxina 3 y peroxiredoxina 5, así como algunos genes funcionales antiinflamatorios, antivirales y antitumorales que se expresan altamente en la sangre periférica de la lamprea y son actualmente en proceso de clonación. Estos genes fueron verificados funcionalmente.