酵母细胞自然衰老分子作用机理的研究进展

衰老是任何生物都无法避免的生理现象,它由多种因素引起,其过程极其复杂.酵母细胞是目前衰老研究领域公认的模式生物,一系列影响衰老的分子作用机理及调控因素的发现均源自于对酵母细胞的研究.自然衰老是酵母细胞的衰老模式之一,由于该衰老过程与其他高等真核细胞(特别是哺乳动物细胞)极为相似,近年来受到广泛关注.全面比较酵母细胞衰老的两种模式,详细介绍自然衰老过程中分子作用机理的研究进展,重点阐述其复杂的自然寿命调控通路,包括卡路里限制以及药物添加对Ras/PKA、Sch9、Tor等营养依赖型调控通路的影响,并展望未来该领域需要解决的重要科学问题,为全面深入了解高等生物,特别是人类自身的衰老机理提供参考.     

铜绿假单胞菌铁摄取与生物被膜形成研究进展

生物被膜是单细胞微生物通过其分泌的胞外多聚基质粘附于介质表面并将其自身包绕其中而成的膜样微生物细胞聚集物。生物被膜的形成使细菌具有更强的适应外界环境的能力,也是导致微生物产生耐药性及慢性感染性疾病难以治疗的重要原因之一。铜绿假单胞菌在肺部的定殖是肺囊性纤维化病患者发病和死亡主要原因,其造成的感染通常与形成抗生素抗性极强的生物被膜有关。铜绿假单胞菌生物被膜的形成受控于多种复杂的细菌调控体系之下,包括群体感应系统及参与调节胞外多聚基质合成的双组分调控系统等。此外,为了利用低浓度的环境铁来维持生存并完成各种生理功能,铜绿假单胞菌进化出了一系列铁摄取系统,这些系统对其毒力因子的释放和生物被膜的形成又起着重要的调控作用。本文主要对铜绿假单胞菌生物被膜的形成与调控机制及其铁摄取系统进行了综述,为进一步了解及清除铜绿假单胞菌引发的问题提供途径与思路。     

胞泌复合体在植物中的功能研究进展

囊泡运输是真核生物的一种重要的细胞学活动, 广泛参与多种生物学过程。该过程主要包括囊泡形成、转运、拴系及与目的膜融合4个环节。目前已知9种多蛋白亚基拴系复合体参与不同途径的胞内转运过程, 其中, 胞泌复合体(exocyst complex)介导了运输囊泡与质膜的拴系过程。对胞泌复合体调控机制的认识主要源于酵母(Saccharomyces cerevisiae)和动物细胞的研究。近年来, 植物胞泌复合体的研究也取得了较大进展, 初步结果显示复合体在功能方面具有一些植物特异的调控特点, 广泛参与植物生长发育和逆境响应。该文主要综述胞泌复合体在植物中的研究进展, 旨在为植物胞泌复合体功能研究提供参考。     

胞泌复合体在植物中的功能研究进展

囊泡运输是真核生物的一种重要的细胞学活动, 广泛参与多种生物学过程。该过程主要包括囊泡形成、转运、拴系及与目的膜融合4个环节。目前已知9种多蛋白亚基拴系复合体参与不同途径的胞内转运过程, 其中, 胞泌复合体(exocyst complex)介导了运输囊泡与质膜的拴系过程。对胞泌复合体调控机制的认识主要源于酵母(Saccharomyces cerevisiae)和动物细胞的研究。近年来, 植物胞泌复合体的研究也取得了较大进展, 初步结果显示复合体在功能方面具有一些植物特异的调控特点, 广泛参与植物生长发育和逆境响应。该文主要综述胞泌复合体在植物中的研究进展, 旨在为植物胞泌复合体功能研究提供参考。     

酿酒酵母细胞衰老机理的研究进展

酿酒酵母的细胞衰老研究作为生命科学领域的前沿课题,对解析高等真核生物衰老的分子机制具有重要意义。迄今为止,在酵母中已经确立的衰老模式有两种,即复制型衰老和时序型衰老。细胞衰老的影响因子较多,涉及到很多过程,所以研究起来非常复杂。综述了两种细胞衰老机制的研究进展。     

酵母模式生物研究表观遗传调控基因组稳定性的进展

基因组的遗传稳定性是维持正常的细胞复制、增殖和分化的关键。外源因素和内源因素造成的DNA损伤及其修复失败, 是各种遗传疾病发生的根本原因。表观遗传调控(包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA)在DNA损伤修复和细胞周期调控方面发挥着重要的作用, 也是维持基因组稳定性的基础。酵母作为单细胞真核生物, 是最早开展表观遗传学研究的物种之一, 特别是在DNA损伤修复和异染色质形成等方面的研究, 为揭示遗传稳定性的本质提供了理论依据。国际上前期以酵母为模式生物研究表观遗传学的报道主要集中于组蛋白修饰领域; 近期利用裂殖酵母作为模式生物研究RNAi指导的组蛋白修饰也有了一定的进展。文章以酵母作为模式生物, 论述了表观遗传修饰在维持基因组遗传稳定性中的研究进展、作用机制和今后的发展趋势。     

植物胞质分裂发生机制

胞质分裂(cytohnesis)是指在同一细胞中在新形成的两个子核之间形成新的间隔,将母细胞一分为二的过程。胞质分裂存在于任何一种生命形式中,从单细胞的细菌到多细胞的真核生物都能进行胞质分裂。近些年由于细胞学方法的改进和研究材料增多等因素,使得对植物胞质分裂发生机制的研究取得了很大的进展。现对植物中不同类型的胞质分裂在细胞学、分子生物学方面的研究进展作一综述。     

调控精子成熟和功能的生殖道胞外囊泡研究进展

哺乳动物精子从发生到具备受精能力到达受精部位是一个漫长的过程。在此过程的不同环境中存在可调控精子成熟和功能的胞外囊泡,这些胞外囊泡包括来自雄性生殖道内的附睾小体和前列腺小体,以及来自雌性生殖道内的阴道小体、输卵管小体及子宫小体。现介绍胞外囊泡的概况、生殖道内的胞外囊泡特征、精子摄取胞外囊泡的可能机制以及生殖道胞外囊胞研究的未来展望,以期更好地理解在受精过程中精子功能如何受胞外囊泡调控,为男性不育诊治提供线索。     

酵母的铁/铜转运系统及其相关基因

对于研究高等生物的铁／铜转运机制来说,单细胞真核生物酵母是一个非常理想的细胞模型,因为它易于操作和进行突变体的筛选工作。对于各种特异突变体的研究为我们揭开细胞生命活动的基因控制秘密作出了极大的贡献。酵母细胞与原核生物的吸铁机制不同,它不能分泌铁载体来完成对外界环境中铁营养元素的吸收利用,也就是说它不能直接吸收外界环境中的F6（Ill）氧化物,而是采取另外的一种方式来进行铁元素的吸收和利用。近几年研究表明酵母细胞积累外界环境中的铁元素必须由两个步骤来完成：（1）位于细胞质膜上的Fe（Ill）还原酶将Fe（Il…     

酵母:一种模式生物

1996年 4月 ,在国际互联网的公共数据库中公布了酿酒酵母 (以下简称酵母 )的完整基因组顺序 ,它被称为遗传学上的里程碑。因为首先 ,这是人们第一次获得真核生物基因组的完整核苷酸序列 ;其次 ,这是人们第一次获得一种易于操作的实验生物系统的完整基因组。酵母是一种较好的模式生物 ,通过对其基因组的深入研究将有助于人们了解高等真核生物基因组的结构和功能。酿酒酵母作为一种模式生物在实验系统研究方面具有许多内在的优势。首先 ,酵母是一种单细胞生物 ,能够在基本培养基上生长 ,使得实验者能够通过改变物理或化学环境完全控制其生长。…     

丝状真菌胞外蛋白高效分泌机制的研究进展

丝状真菌由于其胞外蛋白分泌的高效性,成为生产酶制剂的高效细胞工厂.近年来针对真核生物胞外蛋白分泌途径的研究发现,丝状真菌蛋白的分泌途径相比其他真核生物具有高效分泌的特性.为了研究丝状真菌高效分泌的机制,本文总结了近年来丝状真菌分泌途径的最新研究进展,并且选取了分泌途径中关键环节的数种蛋白进行分析,通过与其他真核生物相关蛋白进行结构与序列比对,推测了丝状真菌胞外蛋白高效分泌的可能机制.     

酵母异源功能互补在植物基因克隆中的应用

酵母作为研究高等真核生物的一种重要的模式生物,不仅在生物信息学方面发挥着重要的作用,其丰富的突变体在其他生物基因克隆和功能验证等方面也发挥着重要的作用。酵母异源互补方法是利用酵母突变体验证相应性状异源基因功能,或通过文库筛选克隆相应性状异源基因,为高等真核生物的基因克隆和功能验证提供了一种捷径。主要对酵母异源功能互补法在研究植物基因方面的进展做一概述。     

胞外和胞内菌胞外囊泡的功能及应用

细胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)是从细胞膜上脱落或者分泌的双层膜结构的囊泡状小体。真核生物、细菌、古细菌和支原体等具有细胞结构的生物均能够释放EVs。细菌分泌的EVs含有DNA、RNA及蛋白质等多种成分,其在细菌毒力保持、免疫逃逸、细菌间物质运输、宿主细胞免疫调节、宿主转录基因调节、耐药性等方面发挥巨大作用。细菌可以分为胞内菌(Intracellular bacteria)和胞外菌(Extracellular bacteria),二者EVs在释放机制、生理学功能和临床应用等方面存在着区别与联系。就胞内菌和胞外菌的囊泡分泌机制、功能及应用作一阐述。     

真菌小RNA的发生及其作用机制

小RNA是真核生物体内一种含量丰富的内源性非编码RNA,通过与其靶m RNA完全或非完全互补结合调控真核生物的基因表达。本文全面综述了真菌中已发现的小RNA种类、小RNA发生相关蛋白因子以及小RNA的具体作用机制,为进一步研究小RNA对真菌生长发育的调控机制提供重要参考。     

多球壳菌素延长裂殖酵母细胞寿命可能机制研究

寻找抗衰老活性分子并研究其作用机制是衰老药物学的研究重点和热点。前期研究发现天然产物多球壳菌素(一种神经鞘脂合成特异性抑制剂)能够延长模式生物芽殖酵母的寿命,而裂殖酵母在进化上更接近哺乳动物,且在形态和遗传上与芽殖酵母有显著差异的另一种模式生物,本研究考察了多球壳菌素对裂殖酵母寿命的影响,并进一步研究了其调控细胞寿命的相关机制。结果显示,多球壳菌素延长裂殖酵母寿命具有保守性,其延长细胞寿命的机制包括:增强细胞压力抗性、促进糖原和海藻糖的积累、降低胞内活性氧的水平,且发现多球壳菌素介导的寿命延长依赖于压力应答类蛋白激酶Sty1。综上,多球壳菌素是一种潜在的抗衰老药物分子,后期有望开发它用于延缓哺乳动物细胞(包括人类)衰老及预防和治疗衰老相关疾病。     

黄曲霉毒素生物合成代谢相关的基因组信息挖掘和转录调控因子研究进展

黄曲霉毒素生物合成调控机制的研究已成为研究真核生物次级代谢过程的模式系统,真菌基因组学及其他组学技术的快速发展为我们挖掘基因组信息、获取基因表达谱继而为黄曲霉毒素生物合成调控网络及其他真菌次级代谢机制的研究提供基础。真菌次级代谢基因的表达需要不同类型的转录因子进行调控,包括通路特异性转录因子、全局性转录因子及应答各种环境信号的广泛转录因子等,对这些转录因子功能的研究加快了对黄曲霉毒素生物合成代谢调控机制的认识。     

研究细胞凋亡的新模式生物——酵母

细胞凋亡是受到严格调控的细胞自杀过程,凋亡机制从酵母到动物细胞高度保守.酵母细胞的凋亡过程虽发现较晚,但研究进展迅速.多个证据表明,酵母确实能发生细胞凋亡且细胞凋亡机制具有较高的保守性.酵母已成功用于发现新的细胞凋亡因子.近来,酵母还用作亨丁顿舞蹈症、帕金森氏病等凋亡相关疾病的细胞模型,为治愈这些疾病提供思路和指导·综述了酵母作为凋亡研究模式生物的可行性和独特的优势,其应用前景、存在的瓶颈问题及可能的解决方案.利用酵母为模式生物研究细胞凋亡和疾病发生,将大大加快发现新凋亡因子的过程,同时酵母作为凋亡相关疾病模式生物具有广阔的发展空间.     

细菌胞外多糖生物合成转录调控因子研究进展

细菌胞外多糖(Exopolysaccharide,EPS)因其独特的理化特性和生理活性,在食品、制药和化工等领域广泛应用。在食品行业中,黄原胶、结冷胶和热凝胶等细菌EPS备受青睐。转录调控因子能在转录水平上调控eps基因的表达,影响细菌EPS的生物合成。目前细菌EPS转录调控因子的研究报道较少,且多数已知的EPS转录因子调控机制尚未阐明。本文总结了近年来细菌EPS调控因子的研究进展,重点介绍其研究方法和调控机制,以期为细菌EPS转录调控研究提供借鉴。     

结合代谢组学和转录组学分析恶臭假单胞菌Y-9主动稳定胞内外pH的机制

【目的】揭示恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida) Y-9在氨氧化过程中主动调节胞外和胞内pH稳态机制。【方法】在初始pH为7.19和9.40的硝化培养基中培养Y-9生长48 h，利用代谢组学对比分析Y-9氨氧化过程中的显著差异代谢产物并预测解离常数(pKa)；结合转录组学对比分析Y-9氨氧化过程中的显著差异调控基因。【结果】Y-9在初始pH为7.19的相对酸性条件下，产生麦芽糖醇提高胞外pH；通过上调脱氨酶、脱亚胺酶和阳离子转运相关基因在相对酸性环境中的表达来维持细胞内pH稳定性。在初始pH为9.40的碱性条件下，产5-氨基戊酸3和草氨酸等有机酸及酸性物质降低胞外pH；通过调控NADH脱氢酶、细胞色素、ATP合酶和氨基酸转运相关基因的表达来维持细胞内酸度，应对碱性环境。【结论】本研究结果首先发现了Y-9具有稳定胞外pH的能力，探讨了其胞内pH稳态机制，拓展了对微生物与环境相互作用的认知，为进一步认识微生物脱氮过程中系统pH稳定机理提供了理论依据。     

丁香假单胞菌中的III型分泌系统及其调控机制研究进展

丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)是引起许多作物病害的一种革兰氏阴性病原细菌。该细菌入侵寄主植物细胞主要通过其III型分泌系统(type III secretion system,T3SS)将效应蛋白转入到寄主真核细胞内,抑制寄主免疫功能,以达到成功侵染和定殖的目的。III型分泌系统的主调控因子RhpR/S通过感受环境信号的变化直接调控hrpR/S及其他毒力相关通路。同时III型分泌系统基因的表达也受到其他调控因子的影响,包括σ因子HrpL、双组分系统GacA/S、Lon蛋白酶、第二信使分子和环境信号等。本文在简要介绍丁香假单胞菌III型分泌系统组成和功能的基础上,综述丁香假单胞菌III型分泌系统调控机制的最新研究进展,以期为深入探究病原菌的致病机制提供参考和思路。