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根据形态学和分子系统学特征界定拟盘多毛孢属的种
韦继光;徐同;郭良栋;刘爱荣;潘秀湖;张君成;袁高庆;以拟盘多毛孢属108个ITS(内转录间区)序列建立了分子系统树,探讨拟盘多毛孢属的形态特征与分子系统树的相互关系。结果表明,拟盘多毛孢属首先按照分生孢子有色胞的颜色区分为暗色和淡色(同色)2个分支,暗色组再分成2个亚分支——同色亚分支和异色亚分支,淡色分支内进一步根据顶端附属丝特征和基部附属丝的有无区分为7个亚分支。寄主植物的某个分类单元在拟盘多毛孢属的分子系统树上并未形成特定的分支。通过对形态特征与分子系统树结合分析,重新界定小孢拟盘多毛孢(P esta lotiop sism icrosp ora)、异色拟盘多毛孢(P.versicolor)和茶拟盘多毛孢(P.theae)。
植物miRNA的分子特征及其在逆境中的响应机制
王海波;王莎莎;龚明;逆境胁迫是影响植物生长发育、生物产量与品质形成的主要因素之一。通过诱导表达抗逆有关的编码基因与部分非编码基因是植物响应逆境的主要方式。miRNA作为一种非编码基因在植物生长、发育以及抗逆等过程中起重要的调控作用。研究表明:逆境胁迫下miRNA可以形成miRNA诱导沉默复合物(miRNA-induced silencing complex,miRISC),并与靶mRNA互补配对结合,进而引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译,从而实现对下游抗逆相关基因表达的调控,最终引起代谢与信号转导途径的变化实现对逆境的响应。本文从植物逆境胁迫下诱导miRNA的产生、靶基因的识别以及作用机制等方面进行了综述。
集群分离分析法在植物基因定位上的应用
陈浣;夏菲;吴新儒;孙玉合;集群分离分析法是一种检测位于特定染色体区段上的标记方法,常被应用针对植物极端性状进行功能基因挖掘。近年来随着测序技术的提高和测序成本的降低,BSA技术在植物基因定位中的应用越来越广泛,并显示了巨大的应用潜力。本研究就BSA技术特点以及在不同作物上的应用研究,特别是基于测序的BSA方法在基因定位上最新进展情况进行汇总和概述。
木本植物不定根发育的基因表达调控研究进展
郭早霞;常伟东;王军;程星星;王玉华;不定根由非根器官发育而来,其发育已成为大多数木本植物无性繁殖和工厂化育苗的限制因素,而相关的分子机制还未完全搞清楚。本文介绍生长素与不定根形成关系的基础上,主要针对几种木本植物不定根发生的相关调控基因综述了近年来的研究进展,探讨不定根形成的分子机制,不仅具有重要的理论意义,而且具有潜在的应用价值。
蜡梅比较基因组学及木兰类植物系统进化分析
沈植国;基于蜡梅(Chimonanthus praecox)及相关植物物种的基因组数据,进行基因家族聚类,估算物种分化时间,并开展有关物种的共线性分析,计算不同类别代表性物种内旁系同源及物种间的直系同源同义替换率(synonymous substitution rate,Ks),同时基于核苷酸和氨基酸序列的串联法及并联法等多种策略,进行木兰类植物系统进化分析。结果表明,蜡梅科(Calycanthaceae)植物共享了两次全基因组复制(whole-genome duplication,WGD)事件,樟目(Laurales)的共同祖先经历了二倍化事件,木兰类植物未共享WGD事件。长枝吸引(long branch attraction,LBA)会影响系统发育的准确性,消除LBA可使用1以及0和1相位点构建系统发育树。以往对木兰类植物系统发育位置的研究结果不一致,可能是由于系统发育树的构建方法不同、不完全谱系分选(incomplete lineage sorting, ILS)的存在、分类单元取样的局限性,以及木兰类植物在进化早期的快速分化等原因。在充分考虑多种可能影响木兰类植物进化位置多种因素的基础上,二叉树或不能完全代表被子植物的早期多样化,木兰类植物更可能是真双子叶植物的姐妹,这一观点得到了较多系统发育树的支持。研究对于了解物种系统进化分歧时间、揭示WGD事件与物种分化关系以及对进一步深入研究木兰类植物进化具有重要意义。
银屑病免疫治疗靶点研究进展
张伟晴;沙日耐;姜萱璟;贺丽娜;高瑞明;万方;银屑病是一种慢性、炎症性免疫介导的疾病,在银屑病异常的免疫系统中,角质形成细胞、黑色素细胞、树突状细胞、T细胞之间通过炎症细胞因子(如IFN-α, TNF-α, IL-23, IL-17, IL-12)、趋化因子介导,促进角质形成细胞过度增殖以及免疫细胞显著浸润。这些关键的细胞因子现已成为银屑病的治疗靶点。本综述总结近年来银屑病免疫治疗新靶点和相关治疗药物,并对银屑病免疫机制进行了全面概述,为银屑病治疗提供新的思路。
菊科植物叶绿体基因组特征分析
梁凤萍;文祥宁;高赫一;张颖;基于高通量测量技术的发展,目前在GeneBank数据库中已获得了27种菊科植物叶绿体基因组全序列。尽管叶绿体基因组全序列在捕获进化事件的功能方面是有一定分歧的,但由于其高度的保守性和较低的进化速率,使其在不同物种间的系统进化研究中具有更好的统一性,从而使叶绿体基因组全序列成为一个更适合研究分子系统发育与分子生态学的宝贵工具。本研究对27种菊科植物叶绿体全基因组序列进行了系统分析,内容包括全基因组序列的大小,基因组容量,LSC,SSC,IR-LSC/SSC边界,假基因和DNA条形码等。基于上述信息,植物叶绿体基因组为菊科植物的分类鉴定和定位提供了更加准确的证据。
肌内前体脂肪细胞:原代培养、鉴定及应用
徐雪莉;徐康;段叶辉;马海明;张跃博;动物肌内脂肪分布于肌外膜、肌束膜以及肌内膜等部位,是决定肉质的主要因素,其与嫩度、多汁性和风味密切相关。肌内前体脂肪细胞是一种能够增殖、定向分化的特异性的前体细胞,其体外培养有利于完整地认识肌内脂肪组织形成的全过程及其调控机制,是离体研究脂肪生成及其代谢的基础。科研人员对肌内前体脂肪细胞的原代培养方法和技术做了大量探索。本文就近年来建立的各种肌内前体脂肪细胞原代培养方法及其优缺点、鉴定方法及应用进行了综述。
网络毒理学与机器学习整合分析揭示马兜铃酸诱导肝细胞癌的关键生物标志物及其免疫调控机制
吴红伟;吴翠红;魏立晓;陈红宁;顾志荣;石磊;本研究旨在整合网络毒理学、多种机器学习算法与分子对接技术,系统性筛选并验证与马兜铃酸(aristolochic acids, AAs)暴露相关的肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)核心生物标志物,并揭示其潜在的致癌分子机制。整合多个GEO公共数据集,经批次校正后筛选HCC的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。通过ChEMBL、 SwissTargetPrediction及PharmMapper 3个互补数据库预测AAs潜在靶点。应用12种特征选择算法(包括Lasso、 Ridge、 Enet、 Stepglm、 SVM、 glmBoost、 LDA、 plsRglm、 RF、 GBM、 XGBoost和NaiveBayes)构建了113种算法组合,用于筛选最优模型,并对关键靶基因进行特征筛选,鉴定出最优诊断效能的核心基因组合。采用SHAP(shapley additive explanations)分析模型可解释性,并构建人工神经网络(artificial neural network, ANN)模型以验证核心标志物的分类效能。进一步通过CIBERSORT和ssGSEA算法分析核心基因与免疫微环境的关联。最后,采用分子对接技术验证靶点结合能。研究共获得68个AAs与HCC的共同靶基因,并对关键靶点进行基因本体论(gene ontology, GO)功能、基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析。最优机器学习模型筛选出8个核心基因RND3、HMMR、LY6E、CCNA2、PCK1、PSPH、KIF11、TK1,其在HCC诊断中表现出较强潜力(AUC>0.85)。SHAP分析表明,RND3是模型中最重要的预测特征(SHAP value=0.164)。基于该基因组合构建的ANN模型展现出极高的分类效能(AUC=0.990, 95%CI:0.984~0.995)。免疫浸润分析表明,这些基因在调控免疫微环境中呈现两种相反的功能模式:部分基因(如HMMR、CCNA2)与免疫激活状态正相关,而另一部分(如RND3、PCK1)则与免疫静息或抑制状态正相关。分子对接结果证实了6个核心蛋白与AAs具有良好的结合活性。本研究成功鉴定出以RND3为代表的8个核心基因,可作为诊断AAs相关HCC的潜在工具。同时揭示了AAs可能通过直接结合关键蛋白,进而调控细胞代谢重编程和免疫微环境来诱导HCC的潜在分子机制。这些发现为阐明AAs的肝脏致癌机制提供了具体的分子靶点,并为HCC的早期诊断与精准治疗提供了潜在的生物标志物。后期相关研究应集中于对这些核心靶点进行体外与体内实验功能验证。
利用酵母双杂交筛选与丹参R2R3-MYB类转录因子SmPAP1互作的蛋白
王怀琴;郭晓荣;杨新兵;苏娇;曹晓燕;根据NCBI数据库公布的R2R3-MYB类转录因子Sm PAP1基因序列(Gen Bank登录号GU218694.2),构建丹参Sm PAP1的酵母双杂交诱饵表达载体p GBKT7-Sm PAP1,检测p GBKT7-Sm PAP1的自激活活性及其对酵母AH109细胞的毒性。以Sm PAP1为诱饵筛选构建到p GADK7中的丹参c DNA文库,挑取阳性克隆进行测序,并在NCBI数据库中进行BLAST比对分析。利用Uniprot在线网站,对筛选到的60个基因进行了功能注释。对其中4个候选互作蛋白,包括病程相关类蛋白AP2/ERF,氧化还原酶类蛋白Sm C4H,逆境胁迫相关类蛋白Sm WRKY及b HLH转录因子类蛋白Sm MYC2进行回转验证实验。通过酵母双杂交实验,确定Sm PAP1与AP2/ERF类、Sm C4H、Sm WRKY及Sm MYC2相互作用。这些数据为深入探究Sm PAP1调控丹参中酚酸类化合物合成的分子机理提供了参考。