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迁移体相关基因在人肝癌发展过程中的作用机制研究
赵忠扩;陆飞;董锐;张波;迁移体(migrasome)是由迁移细胞产生的细胞器，在胚胎发育、机体免疫反应和肿瘤转移等细胞生物学行为过程中发挥信号转导作用，然而其在人(Homo sapiens)肝癌中的作用尚不清楚。为了探究迁移体相关基因对肝癌患者恶性进展及临床预后的影响，利用TCGA数据库分析迁移体相关标志基因TSPAN4、TSPAN7、KIF5B、MYO19、DNM1L mRNA表达水平；绘制Kaplan-Meier曲线分析上述基因对肝癌患者临床预后的影响；利用临床生信之家(assistant for clinical bioinformatics,ACLBI)网站进行GO和KEGG富集分析；运用STRING数据库平台及Cytoscape软件开展蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络分析。在人肝癌细胞SMMC7721、 Huh7中转染合成siRNA,用CCK8法评估转染TSPAN4后细胞增殖能力的改变；利用免疫荧光染色法检测细胞中TSPAN4蛋白的表达分布；利用碘化丙啶(propidium iodide,PI)单染法检测细胞周期分布；利用划痕伤口愈合实验和Transwell实验检测敲低TSPAN4后细胞迁移能力的改变。结果显示，TSPAN4、TSPAN7、KIF5B、MYO19、DNM1L mRNA在肝癌组织和正常组织中显著差异表达(FDR<0.001),其中TSPAN4、MYO19、DNM1L mRNA表达显著影响肝癌患者的预后(P<0.05)。TSPAN4、TSPAN7、KIF5B、MYO19、DNM1L mRNA表达影响肝癌患者多项基因表达水平，其中迁移体最主要的标志基因TSPAN4与多项免疫相关的细胞增殖、脂代谢、氨基酸代谢等功能相关(FDR<0.05),并参与细胞黏附分子、细胞周期、细胞衰老等信号通路(FDR<0.05)。敲低TSPAN4能抑制人肝癌细胞SMMC7721和Huh7的细胞增殖能力，并使处在G2/M期细胞的百分率增加，敲低TSPAN4还能抑制人肝癌细胞SMMC7721和Huh7的细胞迁移能力。本研究证明迁移体相关标志基因与肝癌患者预后相关，TSPAN4基因能影响肝癌细胞增殖、迁移及细胞周期。
植物单宁的营养与抗营养作用及在反刍动物健康养殖中的应用
杨江峰;赵晓锟;冯涛;张雷;王净;植物单宁是一种酚类次生化合物，广泛存在于植物体内。由于其活泼的化学性质及特殊的分子结构，导致单宁会对反刍动物产生抗营养作用，因此，单宁长期被贴以抗营养物质的标签。然而近些年的研究表明，日粮中添加一定比例的单宁会使反刍动物具有过瘤胃蛋白保护、提高产奶量、抑制瘤胃膨胀病、抑制寄生虫病等作用，这表明单宁对反刍动物的作用取决于饲料中单宁的含量。本综述分析了单宁对反刍动物的不利和有利影响，阐述了单宁的应用情况，旨在为合理利用植物单宁提供理论依据和技术参考。
基于加权共变化网络分析水稻根系微生物群落间的差异
何馨竹;唐明;张习敏;唐婧;为了解水稻根系微生物群落间的差异,比较水稻根内、根表以及根际3个生态位微生物群落组成差异;探究水稻根系生态位之间、变化种群间的相互关系;以期为今后水稻根系微生物研究提供具有参考价值的依据。本研究利用WGCNA算法对水稻根系3个生态位的微生物群落数据分别构建共表达网络,找出根内、根表以及根际微生物群落间的差异网络,以网络为单位比较分析不同生态位间微生物群落的差异,并基于共变化网络分析进一步探究差异种群间的相互关系。通过WGCNA算法对水稻根系3个生态位的微生物群落进行共表达网络分析,结果发现:在水稻根内-根表-根际3个生态位间,微生物群落构成的共表达互作网络存在差异。进一步分析3个生态位间差异网络,发现根际-根表差异网络中的OTUs分布于6个门18个属中,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria, 72.97%);在根际-根内差异网络中的OTUs分布于9个门35个属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria, 66.36%)、放线菌门(Actinobacteria, 9.09%)、拟杆菌门(Bacteroidetes, 10.9%);根表-根内差异网络中的OTUs分布于12个门36个属中,其中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria, 41.41%)、拟杆菌门(Bacteroidetes, 10.10%)、厚壁菌门(Firmicutes, 12.12%)、疣微菌门(Verrucomicrobia, 10.10%)。Rhodobacter、Novosphingobium等3个核心菌属、Blvii28、Dechloromonas等6个核心菌属和Cellvibrio、Geobacter等5个核心菌属,分别在根际-根表差异种群微生物共变化网络、根际-根内差异种群微生物共变化网络和根表-根内差异种群微生物共变化网络中起重要的调控作用。
细胞穿透肽的转导机制及应用现状
张萌萌;姜宁;张爱忠;马迪;为解决外源性物质通过有效传递由胞外运输至胞内的难题,具有运载和穿透细胞膜的短肽类物质近年来受到极大的关注。细胞穿透肽(cell-penetrating peptides, CPPs)是一种一般少于30个氨基酸残基,自身能够携带外源性物质进入细胞内的多肽类物质,它们能够以多种方式通过与细胞膜的相互作用穿透其屏障而作用于细胞内。本研究就CPPs的转导方式和转导机制进行详细的综述,对当前需解决的问题进行了说明,并阐述了穿透肽在预防和治疗的应用情况,为CPPs的设计和临床应用等方面提供理论参考。
高密度培养基因工程菌的条件优化
汪嵘,赵颖怡,张云开,韦宇拓,林莹高密度发酵是发酵工业的发展趋势之一。然而 ,随着发酵规模的扩大 ,诸多因素影响着基因工程菌的表达和产物形成量的高低。本文分析和介绍了宿主、营养、p H、温度、溶氧、比生长速率等条件对重组蛋白产生的影响及有关的研究进展
中国96个荔枝种质资源的EST-SSR遗传多样性分析
向旭;欧良喜;陈厚彬;孙清明;陈洁珍;蔡长河;白丽军;赵俊生;根据本实验室已获得的荔枝果皮cDNA文库EST序列,通过SSRIT在线检索,从3391条EST序列中,发现305条含有SSR,占整个文库EST的8.99%。利用SSR-ESTs序列共设计100对EST-SSR引物,其中62对在荔枝上有扩增产物,50对有扩增多态性,即具有一定的通用性。接着从96份荔枝种质中选取12个品种的基因组DNA,开展核心引物筛选,共筛选出多态性较好的EST-SSR分子标记30个;这30个EST-SSR分子标记在96份资源共扩出284条带,不同引物的扩增条带在3～18条之间,平均9.47条,其中有282条为多态性带,多态率高达99.30%,每对引物的Nei's基因多样度范围为0.186～0.396,香农信息指数范围为0.318～0.558;此外,系统聚类分析结果表明,在相似系数0.5525处,可将96份荔枝种质资源分成了8大类群,该8大类群基本与其生态类型和植物学性状特征相符。在此基础上,还对荔枝的主栽品种和特殊种质进行鉴别,结果表明,该30个EST-SSR分子标记在不同品种间可产生较清晰可辨的多态性差异,为荔枝品种以及种质资源鉴别和鉴定的分子指纹的构建奠定了良好基础。
小桐子JcGIGANTEA基因增强拟南芥盐敏感性的功能分析
陈鑫;秦冬美;胥佳静;朱林慧;廖育焐;段兰娟;曾芷玉;黄赟凯;梁秀清;韩泽薇;李改萍;徐增富;倪军;盐胁迫严重影响作物的生长发育，是限制作物产量提高的主要逆境之一。GIGANTEA(GI)是一种植物特异性蛋白，不仅参与调控植物的光周期、开花时间、蔗糖信号转导和淀粉积累等生理活动，还具有调控植物耐旱、耐寒和耐盐的抵御非生物逆境的功能。在木本油料作物小桐子(Jatropha curcas)中，GI蛋白的抗逆功能缺乏详细的研究。本研究的目的是探讨小桐子GI蛋白编码基因JcGI在调控盐胁迫方面的功能。本研究对小桐子JcGI进行生物信息学分析，构建JcGI基因超量表达载体，并通过农杆菌(Agrobacterium tumefacines)介导的浸花法获得超量表达JcGI基因的转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana),以拟南芥野生型WT、拟南芥gi突变体和JcGI超量表达的拟南芥转基因株系为材料，研究了JcGI在调控植株耐盐性方面的作用。结果表明：(1)盐胁迫条件下，相比于野生型和gi突变体，JcGI超量表达株系的种子萌发率和根系生长的受抑制程度更显著，同时其叶绿素含量比野生型和gi突变体的更低；(2)盐胁迫处理后，JcGI超量表达株系的活性氧和过氧化氢含量显著增多，而可溶性糖含量和过氧化氢酶活性显著减少，gi突变体的则与之相反，同时JcGI超量表达株系的鲜重、干重和存活率相比于gi突变体的显著下降；(3)在含ABA的培养基中，相比于gi突变体和野生型，JcGI超量表达株系的根系受抑制程度更大，也表明超量表达株系对盐胁迫和ABA的响应高于gi突变体和野生型的响应。以上结果显示，JcGI超量表达株系的盐敏感性较高，而gi突变体具有更高的耐盐性，表明超量表达JcGI负调控拟南芥的耐盐性。
硫酸铜对大蒜根尖细胞产生致畸效应
张红;姜景彬;许向阳;李景富;为了研究硫酸铜对大蒜(Allium sativum L.)根尖细胞的毒理学效应,本实验采用不同浓度的硫酸铜溶液,处理大蒜根尖20 h。通过有丝分裂染色体制片技术,观察大蒜根尖细胞有丝分裂情况。实验表明:大蒜根尖细胞有丝分裂指数受不同浓度的硫酸铜溶液影响,低浓度时分裂指数升高,高浓度时分裂指数降低。在一定浓度范围内,微核率随硫酸铜浓度的增加而升高,但高于一定浓度后,反而下降。此外,硫酸铜也诱导了染色体产生畸变。染色体畸变率随硫酸铜浓度的升高而增加,其畸变率均高于对照组。
小分子牡蛎多肽对雄性小鼠性功能的影响
陈悦;李路;闫朝阳;王泽松;隋维恺;杨鹏;王浩峰;李瑞雪;李云坤;练方亮;李冬;冯群力;冯志江;曾宪垠;孟凤燕;卜贵鲜;曹晓涵;杜小刚;探究不同剂量的小分子牡蛎多肽对雄性小鼠性功能的影响。将6周龄的雄性昆明小鼠随机分成4组,连续灌胃6周。分别测定每组小鼠交配能力,性腺器官的重量和脏器指数,精子数目、活力和畸形率;采用分光光度法测定小鼠血清中胆固醇和阴茎中NO含量;采用ELISA法测定小鼠血清中睾酮(testosterone, T)、黄体生成素(luteinizing hormone, LH)和卵泡刺激素(follicle stimulating hormone, FSH)的含量;采用实时荧光定量PCR检测SRPK2及3个雄激素限速酶(类固醇生成急性调节蛋白(StAR)、细胞色素P450胆固醇侧链裂解酶(P450scc)和3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD))基因的表达情况。结果表明,小分子牡蛎多肽可以通过提高小鼠的交配能力、性腺器官重量和脏器系数以及精子质量,增加小鼠血清中胆固醇和性激素以及阴茎中NO的含量,提高性功能相关基因的表达量来增强雄性小鼠的性功能。在一定剂量范围内,性功能的增强程度具有一定剂量依赖性。
木本油料植物星油藤形态发生基因BABY BOOM的克隆及其功能研究
俞璟菁;邓诗玲;黄涵;马世涛;徐增富;王翊;星油藤(Plukenetia volubilis L.)是一种极具开发前景的木本油料作物，但尚未建立完整有效的遗传转化体系，这严重地制约了星油藤分子育种技术的应用进程。BABY BOOM (BBM)是广泛存在于植物中的转录因子，被认为在植物胚胎发育与植物再生中起到重要的调控作用。本研究从星油藤中克隆了拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtBBM的同源基因PvoBBM,并对其表达特性和功能进行了研究，为利用该基因促进星油藤转基因育种奠定基础。利用本地BLAST从星油藤基因组序列中筛选AINTEGUMENTA-LIKE(AIL)基因家族成员，通过序列比对和系统进化鉴定PvoBBM,克隆并构建表达载体。使用RT-qPCR分析该基因的表达模式，同时将该基因转入拟南芥植株和本氏烟草(Nicotiana benthamiana)的毛状根中进行功能研究。星油藤AIL基因家族有11个成员，系统进化分析显示其中一个成员xingyouteng＿10009416.1与AtBBM亲缘关系最近，其编码蛋白保守基序的种类和数量基本相同，氨基酸序列的相似度为43.7%,命名为PvoBBM。PvoBBM主要在星油藤幼果和聚伞花序顶部表达。过表达PvoBBM可以促进转基因拟南芥生长点以及下胚轴-根过渡区脱分化，少量转基因植株在不含激素的培养基中自发形成再生芽，但在T0代和T1代群体中所占比例较低。以本氏烟草叶片为转化材料，通过发根农杆菌K599介导的遗传转化获得大量转基因毛状根，这些毛状根未发生脱分化，但在其离体培养的叶片上诱导出了转基因再生芽。本研究从星油藤中克隆到具有促进芽再生功能的形态发生基因PvoBBM,为创建星油藤遗传转化体系提供了一个优质的候选基因。