《细胞科学期刊》：研究发现脂类代谢调控新机制

来自中国科学院遗传与发育生物学研究所，德国马普生物物理化学研究所的研究人员发表了题为＂Opposite and redundant roles of the two Drosophila Perilipins in lipid mobilization ＂ 的文章。发现了果蝇中仅有的两个PAT家族蛋白Plinl和Plin2对脂解既有相同。又有相反的调控功能。揭示了果蝇PAT家族蛋白在脂解中的复杂功能。为后续解析PAT家族蛋白在进化上的功能提供了有力的理论依据。相关成果公布在《细胞科学期TIJ）（Journal of CellScience）上。     

多能性干细胞可以维护果蝇成虫中肠后部

脊椎动物和无脊椎动物消化系统在其发育、细胞组成和遗传控制方面有很大的相似性。果蝇中肠很典型,肠壁囊泡组成单层肠上皮的大部分,但与消化道的内分泌细胞散布分布。人类和老鼠的肠细胞由干细胞不断地补充,如果误调节会导致一些消化疾病和癌症。相反,蝇类肠道内没有发现干细胞,而果蝇肠道细胞被认为相对稳定。Ohlstein和Spradling运用系统标记法发现,果蝇成虫中肠后部细胞由特异的肠内干细胞（ISCs）不断地补充。同样在脊椎动物中,ISCs是多能性的,而且Notch信号途径是必需的,它可以产生内分泌细胞的恰当部分。Notch信号对于ISC子细胞分化是必需的,     

控制果蝇小肠干细胞自我更新的基因

像果蝇等能够进行基因操控的动物，是研究控制干细胞功能的基因网络的理想模型。现在，Takashima等人描述了果蝇的一个新体系——果蝇的后肠（hindgut），它对于研究一般意义上的干细胞分化和控制可能会具有价值。随着小肠细胞衰老，它们会被由自我更新的小肠干细胞（ISCs）所产生的新细胞取代。     

Pax基因家族在果蝇发育过程中的调控作用

Pax是一个在进化上相当保守的基因家族, 它们编码的产物是一组极为重要的转录调控因子, 并存在于从果蝇到人类的各种生物体中, 参与细胞内信号传导通路的调控, 在胚胎发育过程中对细胞分化、更新、凋亡起重要的调控作用, 影响器官和组织的形成。果蝇中已发现10个Pax基因家族成员, 它们对果蝇胚胎发育及成虫组织器官的分化有非常重要的调控作用。文章结合最新的研究进展, 就果蝇中Pax基因的结构、表达模式和主要功能做一简要综述。     

射精球蛋白EBP在果蝇精子发生中的功能初探

射精球蛋白EBP主要由射精管释放,是果蝇精液的重要组成部分。但是,EBP的具体作用机制及其在果蝇其它生命活动中的功能仍不清楚。本文检测了果蝇Ebp和EbpII基因在不同发育阶段以及成虫精巢与卵巢中的表达水平。结果发现,Ebp和EbpII基因在成虫中的表达水平显著高于其它发育阶段的果蝇,且它们在精巢中的表达显著高于卵巢。生物信息学分析表明,EBP和EBPⅡ蛋白仅包含若干低复杂区域,不含特殊的结构域,且它们的理化性质存在差异。在精细胞中特异性敲降Ebp后,果蝇储精囊中缺乏成熟的精子,但敲降EbpII后精巢没有显著的表型变化。TUNEL实验结果显示,在精细胞和生殖干细胞中特异性敲降Ebp的表达均能引起精子束的异常凋亡。由此,推测Ebp基因参与果蝇精子发生过程,并在维持精细胞存活过程中起关键作用。     

细菌不会加速生物体死亡

美国科学家近日通过对果蝇的研究表明．无菌果蝇并不会比体内充满细菌的果蝇活得更长。这无疑将对人类的老化研究产生重要影响。相关论文发表在8月8日的《细胞一代谢》杂志上。该项研究由美国南加州大学的分子与计算生物学副教授John Tower领导完成。他和同事比较了无菌果蝇（该种果蝇产自用抗生素清洗过的果蝇卵,并一直在无菌环境中用消过毒的食物喂养）和普通果蝇后发现,这2种果蝇具有大致相同的寿命。这表明细菌并不会加速果蝇的死亡。[第一段]     

果蝇中整合素αPS3／βν介导吞噬细胞吞噬凋亡细胞和细菌

整合素是由2个跨膜α和β亚基组成的异源二聚体,具有各种细胞功能。整合素βν是果蝇整合素的β亚基,参与吞噬凋亡的细胞和细菌。该研究搜寻了与βν亚基形成复合物并共同作用的α亚基,通过RNAi感染动物模型检测发现,αPS3（而不是其他4个α亚基）是果蝇胚胎有效吞噬凋亡细胞所必需的。αPS3编码scb突变时,包括缺失突变、插入P元件或改变核苷酸序列,都能降低吞噬能力。这种降低作用能被过表达scb逆转。此外,用干扰RNA（RNAi）同时干扰苍蝇中αPS3和βν后,其吞噬能力与干扰任一个亚基相同。αPS3缺失也能降低幼虫血细胞吞噬金黄色葡萄球菌的能力。采用免疫共沉淀分析化学交联处理的果蝇细胞系发现,αPS3与βν具有物理相互作用。结果提示,整合素αPS3／βν是果蝇吞噬细胞吞噬凋亡细胞和细菌的受体。     

与温度喜好行为有关的神经元

果蝇脑中蘑菇体结构内的神经元,是学习、记忆和睡眠调控等过程所必需的。Sung-Tae Hong等人所做的一项研究表明,它们在温度喜好行为中也起一定作用。一些动物,同我们人类一样,通过改变它们的代谢来从内部调控体温。但对像果蝇等其他动物来说,体温是与它们环境所进行的热交换的结果。果蝇能够本能地寻找一个与它们在遗传上所喜好的体温相匹配的环境,这个过程与哺乳动物设定固定体温的过程相似。当蘑菇体神经元中依赖于AMP的环状激酶活性被人为调低时,果蝇便不能找到它们所期望的温度;当这个活性增强时,它们便喜欢较高的温度。这项研究表明,温度感觉可能与学习和基因共享一些细胞机制。     

紫外辐射对野生型、黑檀体和黄体果蝇寿命、繁殖力、求爱行为及生化指标的影响

黑色素在紫外辐射（UVR）保护方面有重要作用．所以,不同体色果蝇（Drosophila malenogaster）体内色素和抗氧化能力的差异可能影响它们对UVR的敏感性．实验通过测定遭受UVR处理的野生型（w,灰色）、黑檀体（e,黑色）和黄体果蝇（y,黄色）的寿命、繁殖力和求爱行为,对三品系果蝇的UVR敏感性进行研究．UVR主要通过诱发自由基来对机体造成氧化损伤,所以,本实验通过测定果蝇体内自由基、超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量来对果蝇抗氧化能力和氧化损伤状态进行分析．结果发现,w无论是在对照组还是在紫外线处理组均具有最高的寿命和繁殖力;e和y在对照组的寿命和繁殖力差异不显著,但在紫外线处理组e的这两项指标均显著高于y（P〈0．0001）．另外,本实验发现紫外辐射对果蝇的求爱行为也有不利影响．利用电子顺磁共振谱（EPR）对辐射诱发果蝇体内O水平的检测结果显示,5min紫外辐射处理的确可诱使果蝇体内自由基水平升高,且这种变化在y体内尤为明显．对SOD活性的分析发现,紫外辐射处理并不影响果蝇体内的SOD活性,因此我们将对照组与紫外线处理组的数据合并,结果发现w体内SOD活性最高,且与y的差异达显著（P〈0．05）;e和y体内SOD活性无显著差异（P〉0．05）．对MDA分析的结果显示,随UVR辐射时间的延长,果蝇体内MDA含量显著升高（P=0．0495）．以上结果说明,紫外辐射对果蝇寿命、繁殖力以及求爱行为方面的不利影响可能与其诱发的自由基氧化损伤有关．实验发现w对紫外辐射的抵抗力最强,这可能与其在自然条件下具有明显高的寿命、繁殖力有关,而且w体内高水平的SOD也可能是一个原因．与e相比,y对UVR更敏感．但作为体内重要抗氧化酶之一的SOD,并不能对现在的结果做出解释．本研究推测e和y表     

微囊藻藻胆蛋白光敏杀虫剂毒杀机制研究

用果蝇（Drosophila melanogaster）和草地夜蛾卵巢细胞Spodoptea Frugiperda 21（SF21）来探讨微囊藻藻胆蛋白（MC-PBP）作为光敏杀虫剂的作用和机理。实验结果表明：MC-PBP对果蝇的LC50为750μg/mL,致死剂量为4000μg/mL;血卟啉甲醚（HMME）对果蝇的LC50为1000μg/mL。MC-PBP浓度4000μg/mL时,果蝇的死亡率是93.33%,而相同浓度下,HMME光敏剂的致死率是66.66%;在细胞水平研究中发现：MC-PBP光照处理SF21细胞48 h之后,400μg/mL的MC-PBP对细胞的抑制率达到65%;MC-PBP处理SF21细胞后,其细胞内丙二醛（MDA）含量明显升高,而细胞内还原型GSH相对含量随MC-PBP浓度升高而显著降低。结果表明MC-PBP光敏杀虫剂毒杀机制与细胞内脂质过氧化和细胞抗氧化损伤能力减弱相关。     

一个新的信号受体家族--Toll/IL-1R家族的研究进展

Ｔｏｌｌ受体最初是在研究果蝇胚胎腹背侧体轴的形成中发现的,由于它与ＩＬ－１受体在结构、功能、信号转导通路上的诸多相似,人们将它们归入一个大的信号受体ｏｌｌ／ＵＩＬ－１Ｒ家族。许多研究均证实,除与胚胎发育有关外,这一信号受体家族的成员在机体对抗外来病原体的天然免疫中起到了重要的作用,尤其是人类Ｔｏｌｌ蛋白在介导内毒素对细胞操作中的作用备受关注。     

成纤维细胞生长因子21的研究进展*

成纤维细胞生长因子21（fibroblast growth factor 21,FGF21）是一种主要的脂肪代谢调节因子,主要在肝脏中表达;FGF21有助于肝脏的脂肪代谢以及生酮反应,可以促进脂肪细胞摄取葡萄糖,促进胰岛素分泌,延缓肿瘤的发展等功能。近年来研究过程中发现,FGF21可以用于糖尿病和降血脂等其他代谢疾病治疗。主要对FGF21的特点,作用机理及其分子机制进行了概括,并对FGF21在糖尿病治疗和降血脂方面的研究进行了综述。     

1999年全国普通高等学校招生统一考试上海生物学试卷(二)

（上接１９９９年第１２期第３９页）　　４４　果蝇的红眼（Ｗ）对白眼（ｗ）为显性，这对等位基因位于Ｘ染色体上，下图表示一红眼雄果蝇与一红眼雌果蝇分别通过减数分裂产生配子，再交配生出一白眼雄果蝇的过程，请据图回答：　　（１）写出图Ａ、Ｂ、Ｅ细胞的名称：ＡＢＥ（２）画出图中Ｃ、Ｄ、Ｇ细胞的染色体示意图。凡Ｘ染色体上有白眼基因的用φｗ记号表示。　　（３）若精子Ｃ与卵细胞Ｆ结合，产生后代的基因型为，表现型为。（４）若亲代红眼雌果蝇与一白眼雄果蝇交配，则子代总数中出现雄性红眼果蝇的概率为，出现雌性白眼果蝇的…     

果蝇先天性免疫研究进展

果蝇是生命科学与人类疾病研究的重要模式生物,虽然不具有人类高度专一的获得性免疫,但也有对病原微生物感染作出快速有效反应的先天性免疫应答系统,主要包括体液免疫,细胞免疫和黑化反应。文章结合国外最新研究,详细介绍果蝇体液免疫中控制抗菌肽合成的Toll信号通路和Imd信号通路中涉及的蛋白及其相互作用,并对果蝇细胞免疫中的吞噬、包埋功能和黑化反应作简要阐述。研究表明,果蝇的Toll和Imd信号通路分别与人类的TLR4和TNRF-1信号通路存在着惊人的相似之处,说明果蝇与人类在免疫调控通路方面可能存在着共同的进化起源。     

人类驱动结合蛋白及其与某些疾病的相关性

驱动结合蛋白（Kinectin）是真核细胞内生物进化上的保守蛋白质,已发现的功能有（1）与驱动蛋白（Kinesin）相连参与细胞胞吐、胞质运输和有丝分裂等活动;（2）是RhoG蛋白依赖微管的细胞内活动的效应物;（3）是整合素依赖的黏附分子复合体的重要组分;（4）转录延长因子-I通过与驱动结合蛋白结合锚着于内质网,发挥相应的生物学作用。随着研究的深入,发现人类驱动结合蛋白与某些疾病如甲状腺癌、白塞病、再生障碍性贫血、肝细胞癌有一定的相关性。     

利用RNAi技术研究果蝇心脏发育基因的功能

RNAi是近两年发展起来的一种阻抑基因表达的新方法。它通过导入一段与内源基因同源的双链RNA序列（dsRNA）,使内源mRNA降解,从而达到阻抑基因表达的目的。目前已在线虫、果蝇、臭虫、真菌及植物等生物中建立RNAi技术,用于研究某些特定基因或已知基因在特定发育时期的功能。对于难于获得突变体的基因或生物体,RNAi技术尤其有效。虽然果蝇心脏发育基因wingless和tinman在果蝇心脏发育的早期功能已经清楚,它们都与果蝇心脏前体细胞的形成有关,但它们在果蝇心脏发育的后期功能仍有待进一步研究。实验运用RNAi技术,分别将tinman和wingless的dsRNA注入果蝇的早期胚胎,得到了这两个基因的dsRNA干扰表型,与两个基因的突变体表型非常相似,都表现为果蝇心脏前体细胞不能形成或心脏管缺失。尤其是tinman基因的dsRNA,还引起了肠中胚胎层缺失和体壁肌肉组织的紊乱,而wingless基因的dsRNA却只影响心脏的形成,而不影响肠中胚层,说明dsRNA干扰具有非常强的特异性,因而不失为研究果蝇心脏发育基因功能的有效方法。     

果蝇新型碱性磷酸酶相关基因CG6236的敲除及表型分析

碱性磷酸酶广泛存在于人体各器官中,其水平异常与一系列疾病有关,但其在发育中的具体作用机制尚不明确。该文以果蝇为模式生物,研究一个新型碱性磷酸酶样蛋白基因CG6236在发育中的功能。利用P-因子介导的不精确剪切获得CG6236缺失突变体果蝇品系,发现CG6236纯合突变体半致死,存活的幼虫及成蝇腹部出现黑色素瘤样表型。在细胞中表达CG6236融合蛋白,发现其定位于细胞质中。另外,缺失或过表达CG6236均不影响Wingless和Hedgehog信号通路。综上,该研究首次获得CG6236基因缺失突变和转基因果蝇品系,并观察了缺失CG6236果蝇的表型,为进一步阐明基因CG6236的功能及作用机制奠定了基础。     

果蝇spen蛋白的抗体制备、组织特异性表达及功能分析

Spen家族蛋白参与多种生物学过程,包括神经元细胞的命运、神经元突起延伸的调节、细胞周期调控等,并且是联系Notch信号途径和生长因子受体途径的关键分子。最近的研究表明spen基因在果蝇的眼睛、翅膀和腿组织中参与Wnt信号转导。但该基因在果蝇中的功能还有很多不明确之处。文章采用基因克隆、原核表达及亲和层析等方法制备并纯化了黑腹果蝇spen的C端6×His-spen融合蛋白,以纯化的融合蛋白免疫大鼠获得了抗spen的多克隆抗体。利用制备的抗体进行免疫染色结果显示spen蛋白定位于细胞核内,并且在大脑、脂肪体、血细胞、肠和唾液腺等组织中表达量较高。分析野生型和突变体果蝇血细胞的噬菌作用,发现spen蛋白低表达的突变体吞噬外来异物明显低于野生型,结果表明spen蛋白能够调节血细胞的吞噬功能。     

Toll样受体研究进展

Toll最早在果蝇中被发现。Toll受体蛋白（dToll）不仅参与果蝇胚胎发育时背腹的形成,而且参与成蝇对病原体侵袭的先天性免疫应答,是微生物诱导成年果蝇产生抗菌肽的信号转导通道的门户。Toll样受体是先天性模式识别受体,在细胞活化信号的转导中起重要作用。它作为联系先天性与获得性免疫系统的桥梁,备受人们关注。     

果蝇程序化死亡基因5(PDCD5)同源cDNA的克隆和序列分析

 为了解人类白血病细胞凋亡相关新基因 TFAR1 9(PDCD5,programmed cell death5)在不同种属间的序列同源性 ,利用 EST(expression sequence tag)拼接、RT- PCR、DNA序列测定技术及计算机分析技术 ,首次成功地进行了果蝇 PDCD5同源 c DNA编码区基因克隆和序列分析 .发现果蝇与小鼠及果蝇与人 PDCD5在核苷酸水平上分别有 57.5%和 57.1 %的同源性 ,在氨基酸水平上分别有 46.8%和 46.4%的同源性 .功能区分析发现 ,果蝇 PDCD5c DNA编码 1 33个氨基酸 ,计算机预测可能是一种核蛋白 ,含 5个可能的酪蛋白激酶 (casein kinase )磷酸化位点 ,2个可能的 PKC磷酸化位点 ,与人 PDCD5的功能区类似 .因而果蝇 PDCD5是与人 PDCD5同源的新基因 ,可能都与细胞程序化死亡相关 .