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人类基因组miRNA转录调控区保守性DNA序列生物信息学分析
郑红霞;窦同海;蔡燕燕;詹晓莹;沈逢焘;吴奇涵;MicroRNA(miRNA)的表达调控方式一直是一个有争议的问题,为了研究miRNA潜在的转录调控特点,本文通过Sanger网站miRNA数据库获得人类miRNA的信息,并建立miRNA相关信息数据库,用MEME和Wordspy两个软件对其上游2000bp序列进行保守性分析,得到保守性的DNA序列(motif),用TESS软件分析保守性DNA序列,预测其转录因子结合情况。通过比较位于基因间、反义链和内含子中的三类不同miRNA转录调控区的保守性和自主转录能力的差异,结果发现位于基因间、反义链上的miRNA上游调控区的保守性比位于内含子的miRNA高,在miRNA的转录调控区存在RNA聚合酶Ⅱ类型的转录因子结合位点,miRNA还表现出自身独特的转录调控方式。通过分析,我们还得到了miRNA表达调控中一些重要的转录因子以及独特的调控序列。本研究结果为miRNA转录调控机制的进一步研究提供了理论依据。
多组学研究揭示DNA甲基化在大豆根瘤发育基因表达动态变化的重要调控作用
张超;于航;薛亚杰;王海峰;大豆(Glycine max)是重要的经济作物，可以为人类提供蛋白质和油脂等重要的营养物质。大豆根瘤发育是大豆一生中众多关键生物学过程之一，可以帮助大豆固定空气中的氮气，为大豆的生长发育提供所需要的氮。DNA甲基化作为重要的表观遗传修饰，可以通过调控基因表达、抑制转座子活性参与许多重要的生物学过程。然而，大豆根瘤形成的表观遗传调控机制尚不清楚。在本研究中，通过重亚硫酸盐全基因组测序技术，从单碱基分辨率的水平上对大豆的根瘤和根进行DNA甲基化的全面分析，结果发现根瘤的CG和CHG全基因组DNA甲基化水平要低于根的，而CHH甲基化水平高于根的。此外，还识别了大量的差异甲基化区域(differential methylation regions, DMRs),特别是在转座子(transposon)和基因间区(intergenic regions)。除此之外，这些差异甲基化区域还在基因编码区和上下游区域广泛分布。通过转录组测序技术，发现这些差异甲基化相关基因发生了显著的表达差异，尤其是CHH类型的甲基化变异可以促进许多重要基因的表达，比如NIN,NF-YA和SymRK等，这些基因都是参与根瘤发育的重要基因。综上所述，本研究结果可以帮助人们理解大豆根瘤发育的DNA甲基化调控机制，并为大豆其他研究提供重要的表观修饰资源。
鰤鱼诺卡氏菌感染乌斑杂交鳢的组织病理学研究
王文基;陈建林;侯素莹;鲁义善;夏立群;人工养殖乌斑杂交鳢(Channa maculate♀×C. argus♂)受鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolae)侵害日益严重,为深入研究该菌的致病机理,鰤鱼诺卡氏菌感染乌斑杂交鳢的感染模型亟待建立。本研究通过对菌液浓度与吸光值、半致死剂量、组织病理学和病理组织切片等方面进行研究。结果表明菌液浓度为4.75×104～4.75×10~7cfu/mL范围时与其吸光值呈线性关系。通过人工感染实验,确定鰤鱼诺卡氏菌感染乌斑杂交鳢的半致死剂量(LD50)为1.52×105 cfu/尾。组织病理学分析发现,鰤鱼诺卡氏菌感染乌斑杂交鳢会引起皮肤溃烂、内脏器官肿大,形成白色结节。病理组织切片显示,结节中心呈干酪样坏死,周围有大量细胞浸润。研究结果为建立鰤鱼诺卡氏菌感染乌斑杂交鳢的动物模型及研究鰤鱼诺卡氏菌致病机制提供科学依据。
植物miR168的研究进展
韩璐;栾雨时;microRNAs(miRNAs)是真核生物中一类长约22 nt的非编码小分子RNA,它通过对靶mRNA的切割或抑制靶mRNA的翻译调控基因的表达,从而对靶基因实施转录后水平负调控,在植物器官的形态建成、生长发育、信号转导及植物对逆境胁迫的应答中起着重要的作用。miR168是植物特有的一类RNA小分子,其主要的靶基因AGO1蛋白是RNA沉默复合体的重要组成成分,广泛参与对靶mRNA的剪切。本文综述了miR168的发现及其在植物中的分布、miR168与AGO1蛋白的关系、miR168对逆境胁迫的响应以及其在动植物间的跨界调节等,为进一步帮助人们了解miR168的功能及其参与动植物间跨界调节这一特性奠定良好的基础。
不同褐化程度茶树组培的转录组分析
李解;翟秀明;杨娟;唐敏;侯渝嘉;茶(Camellia sinensis)为山茶属多年生常绿木本植物，内含茶叶多酚类物质，具有广泛的应用。在茶树组织培养过程中，褐化是一个棘手的问题，阻碍茶树快繁体系的建立。为研究茶树外植体褐化过程中的分子机制，以轻、重两种不同褐化程度的茶树外植体为研究材料，运用RNA-seq技术对样品进行转录组测序和功能分析，共筛选出872个差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)，其中507个显著上调，365个显著下调。通过GO和KEGG数据库，对DEGs进行功能注释分析，显示茶树组培褐化过程中与衰老、酶氧化和脂膜代谢等过程密切相关。进一步分析发现，在872个DEGs中，2个酶褐化相关基因、2个细胞色素P450转录因子和2个WRKY转录因子，其表达水平在两个样本间差异显著。本研究发现茶叶组织在组培过程中与酶促褐化相关的潜在基因，为解析茶树组织培养褐化过程的分子调控提供了理论依据。
西藏沙棘和肋果沙棘叶绿体基因组比较分析及系统发育研究
李昕娟;刘丽娥;李鸿燕;李嘉欣;周武;沙棘属(Hippophae)植物具有丰富的经济价值和生态价值，但对于沙棘属植物的分类和系统发育研究还存在不足和争论。本研究基于西藏沙棘(Hippophae tibetana)和肋果沙棘(Hippophae neurocarpa)的叶绿体基因组进行分析和研究，以探究沙棘属植物在系统发育和分类上的关系。组装后得到的西藏沙棘和肋果沙棘的叶绿体基因组大小分别为155 810 bp和156 316 bp,二者(G+C)含量相差仅0.02%;经注释后得到的西藏沙棘叶绿体基因组含有131个基因，肋果沙棘叶绿体基因组含有132个基因；二者分别含有246个和247个简单重复序列，41个和36个长重复序列。在对沙棘属叶绿体基因组进行分析后得出6个高可变区，可用于系统发育分析以及分子标记的开发。由系统发育结果可知，西藏沙棘单独为一支，肋果沙棘则与蒙古沙棘(Hippophae rhamnoides subsp.monglica)等沙棘属亚种聚为一支。本研究可为沙棘属植物的分类和系统发育研究奠定基础。
新型冠状病毒SARS-CoV-2的宿主多样性与疫源溯源
牧奇;新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的自然宿主或中间宿主以及由SARS-CoV-2病毒引起的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的原发疫源地在公众和学术界一直争论不休,迄今仍然没有科学的定论。本研究借助经过同行评审的科学论文以及一些著名的预印本科学报告,系统的回顾了新冠病毒(SARS-CoV-2)媒介的可能来源、对新冠肺炎(COVID-19)的原发疫源地进行溯源,试图还原新冠肺炎(COVID-19)疫情发生发展的一些科学基础,为有效预防和防控提供理论依据。
一种快速批量提取拟南芥DNA的方法
李丽;吴凡;周荣明;兰秋燕;颜浩;黄燕;拟南芥是基因功能研究的模式植物,其DNA提取是突变体筛选与鉴定的必要环节。本研究利用FTA卡便能快捷地提取拟南芥叶片DNA。通过与CTAB法和试剂盒法提取DNA相比较:FTA卡法一方面操作简单、省时,成本低;另一方面其提取的DNA为模板,PCR扩增得到的条带同样清晰、完整、得率高;此外,FTA卡上的DNA可在室温下长久保存,且比EP管更节省存储空间。一个完整的叶片即可以进行上百次PCR反应,适合应用到基因图位克隆、突变体批量筛选与鉴定等实验,这将极大地节约实验成本、劳力以及时间,加快实验进程。
实验兔骨髓间充质干细胞的分离、培养及鉴定
马笃军;彭力平;王立新;余阗;裴军宇;李明华;徐宁达;肖伟;探讨建立兔骨髓间质干细胞(BMSCs)的体外分离纯化、扩增和鉴定的方法,为BMSCs的进一步诱导分化和应用奠定基础。首先抽取兔髂骨骨髓,采用Percoll密度梯度离心法得到骨髓单个核细胞,接种后形成单层贴壁细胞,经胰蛋白酶消化后传代培养扩增,倒置相差显微镜观察细胞生长状态,细胞免疫组化检测CD73、CD34。结果表明,成功建立了兔BMSCs体外分离及培养扩增的方法,发现BMSCs表现贴壁生长,P0代时呈集落生长,细胞呈梭形,传代后细胞增殖速度加快,形态开始多样化;细胞免疫组化显示BMSCs表达CD73,未表达CD34,反复传代后CD73表达效率增高。上述研究表明,Percoll密度梯度离心联合骨髓贴壁法,能有效分离、纯化和扩增BMSCs,提取的细胞具有BMSCs的生长特性和抗原表型,其中P3~P6代细胞增殖能力强,可用于进一步的研究工作。