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诱导性多能干细胞重编程技术的发展
张婧;崔继红;近年来,研究者已经能通过重编程技术从多种物种与组织中获得具有多能性的干细胞系,被称为诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)。这种细胞或可被应用于生物学及医学等多个领域,如疾病模型、自体细胞治疗、药物毒性筛选及相关基础研究。自2006年第一批i PSCs诞生以来,研究者致力于改进原始诱导方法以获得更高的诱导效率并降低诱导引起的基因组不稳定性。为了使读者能够更好地理解i PSCs的重编程技术,本文归纳总结了近年来已经使用过的一些主要诱导手段,并介绍了其优劣之处。这些研究成果均为今后i PSCs应用于临床实验奠定了坚实的理论基础。
共表达网络分析玉米和高粱物种间基因表达模式及功能富集
赖先军;张义正;James C.Schnable;颜朗;共表达网络分析是利用海量生物学数据研究基因表达模式与功能关系的重要方法。在共表达网络中,具有相同表达模式的基因可能也具有功能上的一致性,这为我们提供了发掘未知基因功能信息的理论基础。本研究整合了60个玉米(Zea mays)和40个高粱(Sorghum bicolor),组织的转录组测序数据,首先在每个物种内利用全数据集和子集分别构建共表达网络,以测试所选样本数量对于共表达基因网络构建的影响;然后搜寻物种间成对的直系同源共线性基因,并利用其中一个物种的基因模块信息将另一物种的模块分割成在功能上更细的子模块;最后对不同大小的基因模块进行GO富集以确定其功能特征。本研究表明,共表达网络聚类基因在表达模式上具有组织特异性,且物种间有32%的共线性基因表达模式一致,GO富集分析结果显示物种间模块交叉分割亚模块的方法能得到在功能上更为相似的基因簇。另外,玉米亚基因组间有48.5%的双拷贝基因也具有相同的基因表达模式。本研究利用共表达基因网络的构建为传统的基因功能富集研究提供了新的视角,并通过物种间共表达基因网络的比较解析了直系同源共线性基因间的表达模式,从而进一步鉴定了这些在物种间具有相同表达模式和组织特异性基因的功能特征。
鸡源沙门氏菌(Salmonella)致病基因与致病性的相关性研究
施开创;黎宗强;屈素洁;张珍;尹彦文;陆文俊;为分析沙门氏菌分离株致病基因与致病性之间的关系,采集经分离鉴定的55株鸡源沙门氏菌,应用PCR方法检测毒力基因,通过小鼠致病试验检测致病性。结果显示,所检测的质粒毒力基因spvR、spvA、spvB、spvC、spvD,检出率均在60%以上;所检测的毒力岛毒力基因invH、sipA、sipB、sopA、sopD、avrA、hilA、iacP、prgK、ssaB、ssaQ、sifA、sseL、ssrA、ttrB、mgtC、misL、rmbA、rhuM、sugR、orf319、siiD、siiE、spi4H、sopB和pipC中,ttrB检出率最高,为92.73%,sifA检出率最低,为5.45%。55株分离株对小鼠均具有致病性,致死率为20%～100%;随机测定其中10株的半数致死量(LD50),为4×107～3.18×10~8CFU/mL,毒力基因检出数量越多的分离株,其LD50值越小,毒力越强。本研究结果揭示,鸡源致病性沙门氏菌分离株普遍携带毒力基因,其毒力基因与致病性之间呈现正相关,为深入研究沙门氏菌的致病机理提供基础数据。
丝状真菌溶解性多糖单加氧酶的研究进展
白雪;张梦娣;张东远;令利军;溶解性多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenases, LPMOs)是近些年才发现的一种蛋白,能够催化多糖葡萄糖苷键的氧化裂解,显著促进丝状真菌纤维素酶系对木质纤维素的降解作用。本综述对溶解性多糖单加氧酶发现过程、晶体结构、反应机制、活性位点和区域选择性、与纤维素酶的协同作用等方面分别进行了阐述,并对溶解性多糖单加氧酶对于木质纤维素降解方面的应用进行了论述。
不同炮制法对对叶百部中对叶百部碱含量及药效的影响
梁丹;韦春蕾;冷静;洪洁如;罗焕珍;庞胜;为了探讨对叶百部经炮制后的对叶百部碱含量的变化,并了解其不同炮制方法以及泡制前后的止咳作用变化,本研究通过正交试验法确定对叶百部蒸炙、酒炙、蜜炙、甘草炙最佳炮制工艺,并通过HPLC法测定对叶百部碱含量,用实验小鼠做止咳研究比较炮制对该药材止咳药效的影响。研究结果表明,对叶百部炮制后其对叶百部碱含量均有不同程度升高,炮制前后对叶百部碱含量由高到低的次序为蒸炙>酒炙>蜜炙>甘草炙>生品。泡制时均取采用0.2～0.3 mm厚度的对叶百部药材,按照规定炮制。甘草制对叶百部最佳炮制工艺为用甘草汁与对叶百部比例为60∶100浸润20 min,炮制温度100℃,炒制1次。酒灸炮制对叶百部最佳炮制工艺为用黄酒比百部比例为80∶100浸润20 min,炮制温度120℃,炒制15 min。蒸灸对叶百部最佳炮制工艺为蒸制1 h,蒸制功率为600 w,蒸制2次。蜜炙对叶百部最佳炮制工艺为用蜜水比为10∶10,在120℃下炮制10 min。实验小鼠止咳药效试验表明,给药剂量为0.50 g/kg、0.25 g/kg时,对叶百部蒸灸制品、蜜炙制品、酒炙制品、甘草炙制品均具有显著性差异,均能延长小鼠咳嗽的潜伏期。本研究初步结论说明,对叶百部炮制后其对叶百部碱含量会有不同程度升高,炮制后对该药材的止咳作用提高,即炮制后可增效。
三种植物生长调节剂对降香黄檀种子发芽的影响
吴国欣;王凌晖;梁惠萍;常明山;采用三种植物生长调节剂GA3、IBA和6-BA不同浓度按正交设计方法,搭配处理组合,对降香黄檀种子进行处理,通过对种子发芽率、发芽势和发芽指数指标的测定,研究不同浓度的植物生长调节剂对珍贵用材树种降香黄檀种子萌发的影响。结果表明:3种植物生长调节剂浸种对降香黄檀种子萌发以6-BA的促进效果较好,GA3次之,而IBA对降香黄檀种子的发芽促进作用不明显,以处理组合6-BA50mg/L6h为最优,显著提高种子的萌发率。
癌-睾丸抗原23诱导上皮-间充质转化和细胞骨架重塑促进肝细胞癌细胞迁移和侵袭
周振鲁;徐鹏;姚家丽;吴圣明;黄秒;唐文;杨哲;胡启平;本研究旨在探讨过表达癌-睾丸抗原23(cancer-testis antigen 23,CT23)对肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)细胞迁移、侵袭及上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的影响。基于在线数据库(TCGA、 GEO、 HPA)分析CT23在HCC组织和正常肝组织中的表达；建立稳定过表达CT23的人肝癌细胞Huh7,通过划痕实验和Transwell实验分别检测细胞迁移和侵袭能力，并观察细胞形态；采用基因集富集分析(gene set enrichment analysis, GSEA)探究CT23影响的通路及机制；利用免疫荧光检测纤维状肌动蛋白(filamentous actin, F-actin)分布；利用Western blot检测EMT标记蛋白表达。结果显示，CT23在HCC组织中高表达，并且CT23高表达在EMT和细胞骨架重塑过程显著富集。过表达CT23能促进细胞迁移和侵袭，呈现EMT形态学改变，EMT标志蛋白表达改变，如E-cadherin表达下调、 N-cadherin和Vimentin表达上调，以及F-actin组装加强。上述结果表明过表达CT23促进HCC细胞的迁移和侵袭，其机制可能与EMT和细胞骨架重塑相关。
不同植物Mlo基因全基因组鉴定及系统进化分析
史建磊;万红建;熊自立;张海利;马彦如;苏世闻;宰文珊;Mlo作为一类广谱抗病因子,参与植物多种生物与非生物胁迫反应。为研究不同物种Mlo基因的基本特征及进化关系,选取已测序的29种代表性植物,利用生物信息学方法对其进行鉴定及系统进化分析。结果显示:共有198个植物Mlo基因被鉴定,各基因具有11～14个外显子,编码400～600个氨基酸,翻译碱性疏水性稳定蛋白,部分Mlo含信号肽和钙调素结合区,绝大多数Mlo定位于细胞膜,含5～7个跨膜螺旋结构。基序分析发现,10个保守基序长21～50个氨基酸。染色体定位发现174个Mlo不均衡地散布于不同染色体或scaffold上,且主要位于两端,形成19个(24.1%)基因簇、5对(5.7%)串联重复和61对(36.2%)片段重复。系统聚类可将164个Mlo分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区组,被子植物Mlo主要聚在ⅠA组,江南卷柏Mlo聚在ⅠA和ⅢB组,小立碗藓Mlo聚在ⅠB和ⅢA组,几乎所有藻类Mlo聚在Ⅱ组。同源性分析发现52.4%的Mlo以同源基因形式存在,包括25对直系同源基因和28对旁系同源基因,其Ka/Ks值为0.01～0.78,说明进化中主要受到纯化选择。研究表明植物Mlo基因家族较保守,具有成簇存在的特点,在进化过程中经重复扩张,形成了大量同源基因,同时也发生了不同程度的丢失,结果为相关基因分离及植物抗病育种应用提供了理论依据。
细菌群体感应的研究进展
韦珂;群体感应是细菌群体之间的信号交流,是指细菌根据细胞密度来调节多个目标基因的转录。信息交流是通过小的、可扩散的信号分子(自我诱导物)来完成。文章阐述自我诱导物的结构与合成,并讨论几种革兰氏阴性细菌的群体感应模式、生理特性及其调控机制。
川芎精油和多糖的同步提取及其抗氧化活性分析
吴金勇;徐峰;姜媛媛;丰先红;陈欢;王海平;胡佳;张利;采用响应面优化法对超声波辅助法同步提取川芎精油(LCEO)和多糖(LCP)工艺条件进行优化,以总还原力和DPPH·清除率为指标评价LCEO和LCP的抗氧化活性。结果表明,川芎精油和多糖提取的最佳工艺条件为:液料比16 mL/g,超声时间17 min,提取时间4.3 h,在此条件下,精油提取率为1.35%,多糖提取率为2.72%。抗氧化活性研究表明,川芎精油及多糖与总还原力和清除DPPH·能力间均具有量效关系,清除DPPH·半数抑制浓度(IC50)值分别为3.19 mg/mL和1.16 mg/mL。川芎精油及多糖均具有较强体外抗氧化活性。本研究为川芎的合理开发和工业化生产提供科学依据。