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植物微丝骨架的研究进展
郝焕凤;代华琴;曹跃芬;微丝骨架是细胞骨架的重要组成部分,在各种细胞活动中都发挥着重要作用。微丝骨架的主要组成部分是肌动蛋白和肌动蛋白结合蛋白,参与细胞形态建成、物质运输和信号转导等生命活动。通过鬼笔环肽标记或表达荧光融合蛋白等方法,国内外许多学者对植物微丝骨架的组成、功能等进行了大量的研究,并取得了一些成果。基于前人的研究,本研究从组成、功能及研究方法三个方面对植物微丝骨架的进行概述。
大黄素对LPS诱导小鼠巨噬细胞极化的影响
包丽丽;张迪;宋利华;纳仁高娃;王志钢;为研究大黄素(Em)对脂多糖(LPS)诱导的小鼠单核巨噬细胞系RAW264.7细胞向M1、M2型极化的影响。本研究设定RAW264.7细胞的LPS处理组、大黄素和LPS共同处理组和对照组,然后利用酶联免疫法检测各组细胞TNF-α、IL-12的分泌量;实时荧光定量PCR检测与巨噬细胞极化相关的精氨酸酶-1(Arg-1)、一氧化氮合酶(iNOS)、TNF-α、PPARγ的mRNA表达水平;Western-blot检测iNOS、TNF-α的蛋白表达。结果显示:LPS组与对照组比较其TNF-α、IL-12分泌增加,iNOS和TNF-α蛋白表达升高,表明细胞呈现M1型极化表型;大黄素能抑制LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞分泌TNF-α和IL-12,抑制iNOS和TNF-α的mRNA及蛋白表达水平,具有促进IL-10、Arg-1、PPARγ基因mRNA水平升高的作用,使细胞表现为M2型极化表型。说明大黄素作为天然产物可能抑制LPS诱导的巨噬细胞向M1型极化作用,并促进M1表型巨噬细胞向M2表型极化,对于M1/M2亚型的失衡具有调节作用,有利于维持其动态平衡。
CRISPR/Cas系统的概述及其在干扰基因表达研究中的应用及存在的问题
赵秀玲;黄愉淋;潘宏;张明;CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas系统是源于原核生物的一种获得性免疫防御系统,与Cas蛋白协同作用保护细菌等免受病毒或者质粒的二次感染,广泛存在于细菌和古细菌中。科学家们通过改造CRISPR/Cas系统,使其成为一种新型的基因编辑工具。最近,科学家们又通过突变Cas9这个核酸酶的切割活性区域,使其成仍可结合到特定的核酸序列上,但却失去核酸切割活性的d Cas9(dead Cas9)蛋白,利用这个空间位阻效应达到抑制基因表达的效果,实现基因的沉默。这就是利用CRISPR系统干扰基因表达基本原理。本文主要综述CRISPR/Cas系统的结构、种类、作用机制及其在干扰基因表达中的应用和存在的问题。
一氧化氮与植物激素的相互作用及其关系
吴春太;NO在植物的生长发育、生理及信号传递过程中有着重要的调节作用。本文通过从植物根系的生长、种子萌发、程序性细胞死亡、光形态的建成、气孔的关闭及抑制其开放、成熟和衰老等方面对一氧化氮(NO)作为植物激素下游的信号分子发挥的生理功能进行了综述,进而对NO与植物激素生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸以及乙烯的相互作用加以讨论,来阐明NO与植物激素之间的关系,并对未来的研究方向作出展望,为NO与植物激素关系的研究提供理论参考。
基于比较基因组分析猪特有基因家族及其进化
袁巍;毕欢;张雨丹;张依裕;顾晓龙;陈伟;基因家族的数量及结构变异是物种适应自然变化的重要机制。深入研究猪(Sus scrofa)的基因家族进化，可以了解其基因扩张和收缩事件，从而揭示猪在进化过程中为适应环境而发生改变的特殊机制。本研究采用比较基因组学方法，对猪、牛(Bos taurus)、绵羊(Ovis aries)、羊驼(Vicugna pacos)、鸡(Gallus gallus)和小鼠(Mus musculus)的参考基因组进行比较，以鉴定猪基因家族。利用PAML软件计算物种分化时间，并通过CAFE软件分析猪基因家族中的扩张和收缩基因。将鉴定到的显著收缩和扩张基因注释到KEGG、 GO、 KOG数据库中进行通路分析。结果表明，猪共有16 749个基因家族，包含20 660个基因。同其他5个物种相比，猪具有55个特有的基因家族，包含470个基因。基因家族收缩与扩张分析结果表明，猪基因组中共有334个基因家族发生收缩，214个基因家族发生扩张。其中，有110个基因家族的扩张显著，包含473个基因；152个基因家族的收缩显著，包含102个基因。富集结果表明，显著扩张家族基因主要富集在生殖过程、胆汁分泌和化学致癌作用DNA加合物等方面；显著收缩家族基因主要富集在系统性红斑狼疮、酒精中毒、坏死性肺炎以及冠状病毒病等方面；猪特有基因家族的基因主要富集在脂肪转运代谢、嗅觉受体活性、气味剂结合以及脂肪酸的降解等方面。本研究鉴定和分析了猪显著收缩与扩张及其特有的基因家族，并发现其在多个生物过程中具有重要的功能。这些结果有助于更深入了解猪的适应性进化，并为其作为生物模型研究人类疾病提供了新的线索。
加压力量训练的研究评述
彭一腾;黄骅;加压力量训练是指在加压限制或短时间断性阻断静脉血流量的情况下,以较小的练习强度刺激肌肉生长、改善肌肉功能的训练方法。为探讨加压力量训练促进肌肉肥大、肌肉量增加的可能机制,本研究通过研究加压力量训练对肌肉适能即时性、短期、中长期影响以及该影响的生理机制,发现加压力量训练可显著刺激体内性激素合成与代谢压力提升,产生加剧性反应,对加速肌肉蛋白合成有良好效果;6 d至16周的加压力量训练均有助于MVC、1RM及CSA的提升,效果与高强度阻力训练类似。训练的强度在20%～50%1RM、加压压力在50～250 mmHg范围内,可适用于大部分的人群。加压力量训练生理机制尚不十分明确,可能的途径包括:肌肉在缺血状态下招募更多Ⅱ型肌纤维,并增加代谢压力物质,进而刺激GH的释放;mTOR路径的活化与泛素-蛋白水解酶复合通路的抑制;热激蛋白与神经性一氧化氮合成酶-1活性的增加;肌肉生成抑制素浓度降低与肌肉干细胞数量增加等。
酶固定化技术及其在γ-谷氨酰转肽酶中的应用
徐礼生;王梦婷;高贵珍;赵亮;陈红玲;姚沛琳;焦庆才;γ-谷氨酰转肽酶是微生物体内一种结构特殊的异源二聚体酶,该酶能够将γ-谷氨酰基转移到其他氨基酸或肽类物质相关基团,它具有特殊的转肽、自转肽和水解三种催化反应。本研究综述通过吸附法、包埋法、交联法和共价结合法对γ-谷氨酰转肽酶进行固定化。该酶通过定点突变提高活性。它合成γ-谷氨酰基衍生物具有重要工业化应用前景。
生物钟对植物非生物胁迫应答调控的进展
刘璇;张丽;巩檑;聂峰杰;甘晓燕;宋玉霞;生物钟是一种控制植物节律性生长发育的内源性系统,可以辅助植物预知周围光照、温度和湿度环境的变化,以其核心振荡器为主要调控元件,通过细胞内关键基因的表达水平、蛋白互作从而形成信号转导通路和反馈调节回路,指导植物作出相应的表型调整,对提高植物在逆境条件下的生存适应能力具有重要的作用。本研究综述了植物在寒冷、干旱、高盐的极端环境下,生物钟关键基因CCA1/LHY、PRRs和GI等参与胁迫应答的调控方式,以及在调控过程中生物钟对脱落酸、乙烯、细胞分裂素和茉莉酸合成及代谢的影响。以植物的基因功能和激素调节为切入点,为运用现代分子生物技术手段提高植物非生物抗逆性的研究提供理论依据。
高等植物体内铁运输机制研究进展
贾凯;郭长虹;铁是植物所必需的微量矿质元素,在光合作用、呼吸作用等过程中发挥着重要的作用。虽然铁在地壳中含量丰富,但生物有效获取率非常低。因此,探索高等植物铁吸收及运输机制一直是植物铁营养领域研究的热点问题。近几年来,人们对于高等植物体内铁运输,尤其是细胞内铁运输又有了新的认识。本文主要对高等植物体内长距离铁运输(木质部,韧皮部)和细胞内的铁运输(液泡,叶绿体和线粒体)两方面的运输机制进行了综述,这将帮助我们进一步了解植物铁代谢机制,对我们培育高铁含量作物和提高植物抗逆性有着重要意义。
油菜EIN3/EIL基因家族的鉴定及结构分析
阮先乐;张福丽;刘红占;王俊生;Ethylene-insensitive3(EIN3)和EIN3-like(EIL)蛋白是乙烯信号转导途径中重要的核转录因子。EIN3/EIL基因家族在高等植物中分布广泛,在植物的生长、发育等多个过程中有重要的作用。为了揭示油菜EIN3/EIL基因家族的生物学信息,利用生物信息学的方法鉴定了油菜EIN3/EIL基因家族的成员,并从理化性质、亚细胞定位、跨膜结构、二级结构等几个方面对油菜EIN3/EIL基因家族成员进行了预测和分析。这些研究结果有助于进一步研究油菜EIN3/EIL基因家族成员的功能,同时在生产实践中也具有一定的应用价值。