植物抗病基因(R)与病原物无毒基因(Avr)相互作用机制的研究进展

PTI和ETI是植物在长期进化过程中形成的两类抵抗病原物的机制。基因对基因假说的抗病方式属于ETI抗性机制的一种,该假说认为具有保守NB-LRR结构域的R蛋白识别病原物非保守的无毒蛋白效应子(Avr),激活防卫反应信号途径,导致过敏性坏死。植物抗病基因(R)与病原菌无毒基因(Avr)产物间的直接或间接相互作用而产生的基因对基因抗性是植物抗病性的重要形式,该文对植物抗病蛋白与无毒蛋白相互作用机制进行了综述。其中,间接相互作用模式是主要方式。     

转录活化基因的DNase—1超敏感特性

真核生物细胞基因的活化有复杂的调控机制，包括顺式作用序列和反式作用因子的相互作用。这种相互作用使ＤＮＡ在染色质水平对ＤＮａｓｅ－１消化起敏感。本阐述基因活化与ＤＮａｓｅ－１超敏感特性之间的关系，指出ＤＮａｓｅ－１超敏感位点分析有助于发现潜在的控制基因活化的位点。     

阳离子脂质体及其在体内基因转染中的应用

阳离子脂质体已经成为基因转移使用最广泛的载体之一。本文从阳离子脂质体的理化特性、质粒／阳性子脂质复合体与生物大分子的相互作用、质粒／脂质复合体的基因转移机制等方面,对阳离子脂质体及其在体内基因转染中的应用进行了综述。     

成簇基因的时空表达调控

成簇基因具有不同单个基因的特性,同一簇内基因大多有类似的结构,功能以及表达模式,基因之间时空表达模式及表达量高度协调,提示同一簇基因是作为统一整体进行调节的,具有共同的调节机制。基因成簇排列是实现基因时空协调表表达的基础,是遗传信息的一种高级组织形式,具有强大的进化优势,要揭示成簇基因表达调控的基本规律,应从顺式作用元件,反式作用因子,染色质等层次,进行整体的以及多基因相互作用的研究,这些机制的阐     

影响微生物互作的重要基因研究进展：以大肠杆菌为例

微生物在自然界中广泛存在,微生物间的相互作用对群落结构和功能有重要影响。目前已经对微生物相互作用的机制给予了很大的关注,通过高通量测序技术和统计学分析方法的结合可以定位获得影响菌株互作的重要基因。为了深入研究微生物相互作用的遗传机制,本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为例,综述了与大肠杆菌运动性、耐药性、营养物质吸收和代谢调节相关的基因在互作条件下发挥的作用,并从这几个方面分别阐述了大肠杆菌互作遗传机制。总之,这些基因在大肠杆菌与其他微生物互作中发挥重要作用,同时增强了对细菌互作机制的理解,为今后研究更复杂的微生物群落互作遗传机制奠定了理论基础。     

利用基因共表达网络分析蛋白质的相互作用

基于Hom in的基因共表达网络的比较分析,发现人类基因共表达网络和蛋白质相互作用数据之间存在一定的相关性。采用基因本体论对这两个网络重叠区域进行基因分类后发现,这些编码的蛋白质主要集中在对刺激物的应答途径之中。通过对该途径中的蛋白质相互作用网络作图,获得了两个独立的功能模块。通过对模块中的基因分类和关键基因分析得出两者分别对应于内外源刺激物的应答功能。本研究对于利用不断丰富的核酸公共数据信息挖掘蛋白质相互作用的研究具有积极的促进作用。     

树木抗病基因研究进展

在长期进化过程中,植物形成了一系列防御机制,抵抗各类病原物入侵,抗病R基因在其中发挥着关键作用。R基因的研究,在农作物中取得很大进展,已成为植物病理学的研究热点。相比之下,树木抗病基因研究较为落后,虽从苹果、杨树和柚子中已分离了几个与已知R基因具有类似结构与功能的基因,但还没有真正的树木抗病R基因被克隆出来;目前,大部分研究主要集中在利用分子标记构建连锁图谱,寻找抗病数量性状位点（Quantitative trait loci,QTL）和与R基因紧密连锁或共分离的质量性状标记;其中一些标记已经应用在分子辅助选育中,并显示了诱人的应用前景。另外,利用已知抗病R基因的保守区域,从多种植物中已扩增出许多抗病基因类似序列,它们大多被转化为与R基因紧密连锁的标记或被当作抗病候选基因。     

蛋白质－DNA相互作用与真核基因转录

结合最近几年对真核转录调节因子和ＤＮＡ的结构与机能研究,概述了蛋白质－蛋白质及蛋白质－ＤＮＡ相互作用方式以及介导相互作用的分子结构基础,论述了转录因子之间,转录因子与ＤＮＡ之间相互作用过程中的同与拮抗作用,发生机制及其在真核基因转录调节中的遍性和重要意义。     

全基因组基因-基因相互作用研究现状

复杂疾病目前正在全球范围流行, 极大地影响人类的健康。研究发现, 复杂疾病的性状受到多个位点的相互作用影响。目前的全基因组关联分析(Genome-wide association study, GWAS)仅仅解析单个SNP位点对疾病易感性的贡献, 单纯依靠这一种策略并不能在寻找复杂疾病的病因上得到根本性的突破。基因-基因相互作用可能是复杂疾病致病的主要因素之一。针对这一点, 科学家已经提出了一些检验基因相互作用的算法, 包括惩罚logistic回归模型、多因子降维(Multifactor dimensional reduction)、集合关联法(Set-association approach)、贝叶斯网络(Bayesian networks)、随机森林法等。文章首先对目前这些方法做了综述, 并指出了其中的不足, 包括计算复杂度太高、假设驱动、数据会过度拟合、对低维数据不敏感等, 进而简述了一种由笔者所在实验室开发的基于GPU的研究基因相互作用的算法, 该算法复杂度低, 不需要任何假设, 没有边际效应, 有很好的稳定性, 速度快, 适用于进行全基因组范围内的基因-基因相互作用计算。     

植物抗病基因克隆研究进展

随着分子生物学及其相关技术的飞速发展,人们对植物与病原微生物相互作用的分子机制了解得越来越透彻。本文对植物过敏反应和系统获得抗性作了简要概述,并着重讨论了植物抗病基因克隆的进展,涉及到转座子标签技术、定位克隆技术、染色体步行、染色体登陆等方法和策略,归纳了克隆到的植物抗病基因及其产物结构,概述了这些基因产物所共有的特点,并简要介绍了植物抗病基因工程的进展。