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葡萄TCP基因家族全基因组鉴定和分析
冀志蕊;谷彦冰;董庆龙;迟福梅;乔壮;徐成楠;张俊祥;周宗山;TCP基因家族是植物特有的转录因子家族之一,在植物的生长、发育等多个过程发挥重要的调控作用。本研究利用生物信息学方法对葡萄TCP基因家族成员、染色体定位、基因分类、进化分析、保守域结构和基因结构进行了详细分析。结果表明,葡萄TCP基因家族含有15个成员;进化分析表明,TCP基因家族可分为2组:ClassⅠ和ClassⅡ,其中ClassⅡ可继续分为CIN和CYC/TB1两个小组。保守结构域分析表明,葡萄TCP基因家族TCP结构域高度保守;基因结构分析表明,葡萄TCP基因家族成员是由18个外显子构成。以上结果将为今后揭示葡萄TCP基因的功能提供重要的理论基础。
基于PEG-6000模拟干旱胁迫下三个甘蔗品种种茎根芽萌发特征
黄霄宇;李文燕;安朋红;李文兰;陈保善;为探究三个抗旱性不同的甘蔗品种[‘中蔗9号’(ZZ9),抗旱性强；‘中蔗2号’(ZZ2),抗旱性弱；‘新台糖22号’(Xintaitang22),抗旱性居中]在不同干旱胁迫环境下萌发早期种茎根和芽萌发的差异，试验采用水培法用不同浓度梯度PEG-6000[CK、 10%(w/v)和20%(w/v)]模拟干旱胁迫连续培养12 d后采集根系和芽的萌发数量、根和芽的生物量、根系的形态特征及生理指标数据。研究结果显示，抗旱性强的品种‘中蔗9号’根系的形态指标(根总长、根面积、根体积和根直径等)均显著高于‘中蔗2号’和‘新台糖22号’的。随着PEG-6000胁迫程度加深，‘中蔗2号’的根系脱落率显著高于‘中蔗9号’的，在高浓度PEG-6000(20%)胁迫下，随时间的延长‘中蔗2号’的根系数量急剧下降，而‘中蔗9号’的根系数量呈现上升趋势，说明‘中蔗9号’的根点在高浓度PEG-6000模拟干旱胁迫下仍能保持生活力，并从休眠状态复苏而继续萌发。‘中蔗9号’的根茎粗壮，根系生物量最多，芽体生物量最少，而‘中蔗2号’反之，根系生物量最少，芽体生物量最多。在高浓度PEG-6000胁迫下，‘中蔗2号’和‘新台糖22号’的SOD、 POD的酶活性均下降，而‘中蔗9号’的处于持续上升趋势，此时‘中蔗9号’根系的脯氨酸含量亦极显著(240%)上升。在PEG-6000模拟干旱胁迫下，甘蔗种茎根芽萌发的上述特征与大田抗旱表型观察结果相吻合。本研究结果为快速筛选抗旱甘蔗品种提供了参考依据。
线粒体基因突变相关的糖尿病研究进展
刘月;管敏鑫;陈烨;朱旭芬;线粒体是细胞的能量工厂,通过氧化磷酸化以ATP的形式为细胞的各种生命活动提供能量。线粒体基因的突变会导致多种疾病的发生,包括LHON病、耳聋、Ⅱ型糖尿病等。本综述描述了与Ⅱ型糖尿病相关的67种线粒体基因突变,重点讨论了线粒体基因3243、3310、16189、14709、15059、10003位点相应碱基突变与Ⅱ型糖尿病的相关性关系,总结和讨论了线粒体基因突变导致糖尿病发生的具体机制,即线粒体基因突变导致胰岛β细胞氧化磷酸化功能缺陷,ATP产量降低,ADP+含量升高,胰岛素分泌受阻,胰岛素产量降低,机体正常糖代谢受阻从而出现高血糖等二型糖尿病症状。最后,本综述对Ⅱ型糖尿病的诊断方法和治疗手段进行了阐述。
一株低温降解木质纤维素的细菌F16的筛选、鉴定及全基因组测序分析
康敬维;张思琪;高荣垚;邢广青;郭文杰;王顺利;张艳珍;尚海艺;本研究实验用菌株是一株分离自动物粪便、能够在低温环境中降解木质纤维素的菌株F16，经16S rRNA分析鉴定为鲁氏不动杆菌（Acinetobacter lwoffii），结合类型（菌株）基因组服务器[type(strain)genome server,TYGS]比对和平均核苷酸一致性（average nucleotide identity,ANI）分析，结果表明其为未知种，故记为Acinetobactersp. F16。经5℃液体培养基培养，菌株F16在第1～3天处于对数生长期，3 d后菌体浓度逐渐趋于稳定，进入生长稳定期；并在第5天达到最大生物量，表明菌株F16具有对5℃低温的适应性和耐受性。在15℃条件下培养菌株F16，测定木质纤维素酶活力，其中羧甲基纤维素酶（carboxymethyl cellulase,CMCase）活力最高，达5.46 U/mL；木聚糖酶（xylanase）在6～9 d呈现较高酶活力，为0.67 U/mL；漆酶（laccase,Lac）活力在3～15 d内持续存在，最高达1.48 U/mL。全基因组测序分析表明，菌株F16碱基总数为2.47 Mb,G+C含量为41.26%，共涉及2 297个蛋白编码基因。KEGG和GO功能注释预测到的代谢通路能够为其低温环境下降解木质纤维素提供能量及促进降解酶的合成。经注释得到2个与冷激反应相关基因，分别为cspG和capB，均与不动杆菌冷激蛋白基因同源性较高。通过已知的不动杆菌冷激蛋白功能，预测菌株F16中CspG和CapB协同作用，通过阻碍mRNA在低温下次级结构的形成，从而应对寒冷胁迫，在低温环境中保持活性。通过CAZy数据库注释，得到与木质素降解有关的酶有漆酶和吡喃糖氧化酶，与纤维素降解有关的酶有纤维二糖脱氢酶和β-葡萄糖苷酶，在半纤维素降解过程中β-木糖苷酶发挥着直接作用；而阿魏酸酯酶和乙酰木聚糖酯酶虽不直接参与主降解过程，却能在木质纤维素的整体降解中起到辅助协同的效果。本研究初步探究了菌株F16能够在低温下降解木质纤维素的内在机制。该菌株为我国北方地区秋冬季农林废弃物生物降解提供微生物资源，在寒区和秋冬季节农林废弃物生物降解领域具有巨大的应用潜力。
12周FATmax强度运动对肥胖型非酒精性脂肪肝患者血糖血脂及肝功能的影响
彭永;朱欢;杨梅;周慧敏;刘晓丽;王成科;探讨12周最大脂肪氧化(maximum fat oxidation, FATmax)运动对肥胖型非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)患者血糖血脂及肝功能的影响，为NAFLD患者的康复治疗提供运动处方参考。将54名肥胖型NAFLD大学生随机分成运动组和对照组，其中运动组进行12周、每周4次的FATmax强度运动，对照组不进行任何形式的系统性体育运动。在试验前、试验后分别对两组受试者血糖、胰岛素抵抗指数、血脂4项及肝功能14项进行测试。结果显示：(1)试验后，体重(P=0.017,ES=0.856)、体脂率(P=0.043,ES=0.776)、肌肉含量(P=0.030,ES=0.781)和BMI(P=0.005,ES=1.039)均呈现出组别和时间交互作用，运动组体重(P<0.05)、体脂率(P<0.05)和BMI(P<0.01)均显著低于对照组的，而肌肉含量则显著高于对照组的(P<0.05);(2)试验后，TC(P=0.021,ES=0.929)、HDL-C(P=0.032,ES=0.747)、ALT(P=0.028,ES=0.869)、AST(P=0.048,ES=0.761)、TBIL-V(P=0.038,ES=0.810)、GGT(P=0.049,ES=0.757)均呈现出组别和时间交互作用，运动组的TC、ALT、AST、TBIL-V和GGT均显著低于对照组的(P<0.05),仅HDL-C显著高于对照组的(P<0.05)。本研究表明，12周的FATmax强度运动能显著降低肥胖型NAFLD患者的体重和体脂，改善血脂代谢异常，减轻肝功能的损伤，并能提高患者肌肉含量。
GST pull-down联合质谱技术鉴定与calponin-3相互作用的蛋白质
游金;李艳萍;王蒙;李游;马中琪;杨光铭;卢春花;人(Homo sapiens)源calponin-3蛋白由CNN3基因编码，是一种与应激纤维相关肌动蛋白结合的蛋白质。研究表明其参与伤口愈合、细胞收缩、生物发育、细胞融合以及癌细胞侵袭转移等生物过程。鉴于calponin-3生物学功能的多样性，了解其在细胞中的相互作用信息，将有助于深入探讨其执行生物功能的分子机制。本研究通过构建人源calponin-3的重组原核表达质粒pGEX-4T-CNN3,优化重组蛋白的原核表达诱导条件，获得GST-calponin-3融合蛋白。并通过GST pull-down实验“垂钓”人胚肾上皮细胞293t中直接或间接与calponin-3结合的靶蛋白。经由LC-MS/MS质谱分析，共鉴定到11个潜在的与calponin-3相互作用靶蛋白。进而对这些蛋白质进行GO(gene ontology)功能分析，发现其主要参与细胞黏附、催化活性、结构分子活性和翻译调控等生物过程。其中，靶蛋白Actin参与了阿尔茨海默病、钙黏着蛋白信号通路、Rho GTPase调节细胞骨架、亨廷顿病、趋化因子和细胞因子信号转导途径介导炎症以及Wnt信号通路等。这些结果表明calponin-3可能通过这些途径发挥重要生物学功能。因此，本研究从相互作用蛋白质的角度，为深入阐明calponin-3的生物学功能提供实验基础。
拟南芥开花诱导基因FT的蛋白表达及纯化
袁敏;邢朝斌;葛伟娜;王莉;郭棣;FT蛋白是植物的成花素,在植物多条不同开花途径的交汇节点发挥重要作用。该蛋白在植物叶片中合成运输到顶端分生组织发挥作用。为了研究FT蛋白的运输机制,本研究利用原核表达技术体外诱导表达了His6-FT蛋白;利用His镍柱纯化获得了高质量的His6-FT融合蛋白;利用Western blotting免疫印迹技术确定该His6-FT蛋白能够被anti-His单克隆抗体特异识别。试验获得的正确融合的His6-FT蛋白为进一步研究FT蛋白的转运机制奠定了良好的基础。
S100A9通过TLR4/NF-κB信号通路活化星形胶质细胞促进炎症反应
周鑫;白巧;张小印;叶柳;彭彦;唐勇;刘永刚;为探讨S100A9诱导星形胶质细胞活化及促炎机制，本研究采用不同浓度S100A9蛋白作用于小鼠星形胶质细胞24 h, CCK-8检测星形胶质细胞增殖；划痕实验检测细胞迁移能力；RT-qPCR检测胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)和补体C3 mRNA表达水平；ELISA检测细胞上清液中白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)蛋白水平；细胞转录组测序筛选出TLR4/NF-κB信号通路；Western blot检测细胞中TLR4、MYD88、P65和PP65蛋白含量；TLR4/NF-κB信号通路的活化情况验证。结果表明，与对照组相比，5μg/mL S100A9对星形胶质细胞有明显的促进增殖和迁移的作用；S100A9可以显著上调活化标志物GFAP、C3以及炎症因子IL-6、TNF-α,并上调细胞表达TLR4、MYD88、P65和PP65蛋白水平；应用TLR4受体抑制剂TAK-242和NF-κB通路抑制剂BAY11-7082可以显著逆转星形胶质细胞活化及炎症因子的分泌。综上所述，S100A9促进星形胶质细胞的增殖和迁移，通过TLR4/NF-κB信号通路促进星形胶质细胞A1型活化及分泌炎症因子促进炎症反应。
酱香型大曲微生物群落特征与理化指标的相关性研究
赵金松;张良;孙啸涛;边名鸿;郑福平;本研究以4种酱香型大曲为研究对象,探究微生物因子对大曲理化性质的影响,并结合冗余分析方法研究其关联性。不同区域和工艺条件的酱香大曲样品的磷脂脂肪酸指纹图谱和酿造特性参数相关性研究揭示了大曲中微生物中优势菌群为真菌和革兰氏阳性菌;微生物群落特征受峰值温度和区域环境影响显著;糖化力等与产率直接相关理化指标参数和真菌和革兰氏阳性菌的量及比例呈正相关。将冗余分析与磷脂脂肪酸技术相结合,应用于大曲体系,为开展同类工作提供了方法和思路。
基于转录组测序技术进行静原鸡差异miRNA与mRNA的关联分析
禹保军;虎红红;王卫振;郭菊;黄增文;王影;周子航;顾亚玲;蔡正云;辛国省;张娟;为探究静原鸡肌肉组织肌苷酸沉积过程的分子调控机制,本研究以静原鸡胸肌和腿肌组织作为试验材料,通过转录组测序技术,利用生物信息学分析方法筛选出差异表达miRNA及其靶基因。分析结果表明,静原鸡胸肌和腿肌组织的比较组合中有39个差异表达miRNAs (19个显著上调, 20个显著下调)。通过miRNA-mRNA互作网络分析可知,一个miRNA可以靶向多个m RNA参与调控多个靶基因的表达。GO富集分析表明,候选靶基因的功能主要富集于三个分支的单一生物过程、细胞内和结构分子活性等。KEGG通路注释表明,候选靶基因显著富集到碳代谢、蛋白酶体通路和氨基酸的生物合成等通路中。选取4个差异表达miRNA的与肌苷酸合成和代谢相关的候选靶基因(POLR2C, GMPR, IMPDH2和APRT)进行实时荧光定量PCR验证,结果表明,定量结果与转录组测序结果趋势一致。该研究结果为阐明地方鸡种肌苷酸特异性沉积过程中miRNA介导的靶基因与肉品风味的关系及其表达分析提供理论依据。