蜕皮激素与丝蛋白合成:植源性蜕皮激素对家蚕后部丝腺核酸代谢的影响

给家蚕五龄幼虫添食植源性蜕皮激素(以下简称MH),对后部丝腺的核酸代谢都有直接影响,但由此引起的效应却是复杂的,与添食的时期和剂量以及蚕品种等因素有关。五龄每天低剂量(夏蚕0.5微克/头,春蚕2微克/头)连续添食和前期一次添食(2—4微克/头)对后丝腺RNA的合成都有明显的促进作用,并且RNA含量增长高峰是在五龄中期以后;每天较高剂量连续添食和中期一次添食,都表现为抑制作用。添食MH对后部丝腺DNA合成的影响与RNA的变化不尽一致;在每天0.5微克/头连续添食区表现出强烈的促进作用,而其余各处理区都出现明显的抑制。由此认为MH能直接作用于遗传物质DNA,通过调节有关基因的复制或者转录速度,从而对丝蛋白的生物合成产生某种影响。     

家蚕后丝腺细胞的超微结构

本文描述了家蚕幼虫后丝腺细胞的超微结构,并讨论了保幼激素类似物(JH—3)的作用。观察到染色质块移向核内膜及核内物质通过核孔流进细胞质的现象。核仁内布满许多小颗粒体。内腔膨大的颗粒内质网充满着细胞质,它们是丝心蛋白合成和暂时贮留的主要细胞器。丝心蛋白经由高尔基复合体或直接形成丝心蛋白体,它们汇集于细胞顶端,以细胞外排作用,将丝心蛋白放入腺腔。自噬体与溶酶体出现于老熟幼虫后期。 经JH—3处理的幼虫,其后丝腺细胞的超微结构与正常的相近似。     

保幼激素类似物对家蚕丝腺与脂肪体蛋白质合成的调节作用

应用示踪原子法,研究了家蚕Bombyx mori 5龄幼虫丝腺与脂肪体细胞内蛋白质合成的变化规律及保幼激素类似物(JHA738)的调节作用。从5龄初到龄末,家蚕丝腺细胞内蛋白质合成持续升高,5龄中期、后期的蛋白质合成活性分别是前期的1.60倍和2.86倍;全龄出现2个合成高峰,一个是在5龄72h,为细胞固有蛋白质合成高峰,另一个是在5龄192h,为丝蛋白合成高峰。脂肪体细胞内蛋白质合成作用呈现脉冲式的变化。在5龄前期和中期用JHA处理家蚕(剂量为4μg/条),对丝腺细胞固有蛋白质合成和脂肪体细胞蛋白质合成均表现出抑制作用,而对丝蛋白合成则表现出促进作用。本实验结果为进一步阐明JHA增丝机理提供了直接证据。     

蜕皮激素对家蚕后部丝腺谷氨酸-丙酮酸转氨酶活力的影响

本文报道了β-蜕皮激素(简称MH)对家蚕后丝腺谷氨酸-丙酮酸转氨酶(简称GPT)活力以及产丝量的影响。对五龄不同时期一次添食MH和每日连续添食MH以及MH剂量变化的研究结果表明:无论何种处理,MH都能促进GPT的活力;但不同的处理,其效果不一样。其中以五龄前期添食MH和五龄每日低剂量(夏蚕每头0.5微克和春蚕每头2微克)连续添食的处理,效果最佳;不但能促进GPT的活力,而且能提高丝蛋白合成能力。此外,还发现添食MH的浓度与GPT活力并不相关;MH对GPT活力的影响,因蚕品种而有差异,春蚕多丝量品种较夏蚕少丝量品种效果显著;MH低剂量多次添食比高剂量一次添食可避免产生不良后果。     

蜕皮激素与丝蛋白合成:植源性蜕皮激素对家蚕丝腺蛋白质合成中3H标记甘氨酸参入活性的影响

用³H标记甘氨酸参人法证明:家蚕后部丝腺中丝心蛋白的大量合成, 是在五龄4日以后, 熟蚕时合成活性最高;中部丝腺中丝胶蛋白的大量合成, 是在五龄5日以后, 以熟前一日合成活性最高.五龄每日低剂量连续添食和前期一次添食植源性蜕皮激素(简称MH), 能促进后部丝腺对³H标记甘氨酸的吸收, 显著提高丝心蛋白的合成活性, 而抑制中部丝腺的吸收, 使丝胶蛋白的合成活性明显下降.本试验结果为阐明外源MH对丝蛋白合成的调节机理提供了直接的证据.     

家蚕五龄幼虫后部丝腺细胞EST的测定和基因表达谱分析

以C108蚕品种五龄第1天和第5天的后部丝腺为材料, 依靠EST分析探讨了有关后部丝腺细胞合成分泌丝素蛋白基因的表达调控问题. 研究结果发现, 测得的9948条EST序列, 经序列拼接分析得到2861个一致性序列, 其中, 重叠的EST群有911个, 单条序列有1950个; 被注释的一致性序列达1335个, 未被注释的一致性序列达1526个; 55.89%, 共5560条与Mita等人发表的家蚕后部丝腺细胞EST没有同源性; 五龄第1天得到的重叠的EST群数和单条序列数都要比五龄第5天的多约1倍; 重叠的EST群组成大小大于50的基因仅占所有一致性序列的0.5%左右, 基因表达的频率开差非常大, 主要表达的基因是与丝素组成和丝素分泌合成有关的基因; 五龄第5天基因表达量与第1天相比, 丝素重链基因高18倍, 丝素轻链基因高9倍, 丝素P25基因高8倍; 经功能注释分析, 被赋予担负细胞组分功能的基因达508个, 担负酶功能的基因达315个. 结果暗示了五龄第1天的基因表达除了作用于丝腺细胞的生长外, 主要是为丝素蛋白合成分泌作准备, 五龄第5天的基因表达主要是合成分泌丝素蛋白; H链、L链和P25蛋白实际可能并没有按6︰6︰1比率构成复合体, 或H链结构特殊, 不易通过EST技术检测到. 在2861个基因中将有相当部分基因参与丝素蛋白的合成与分泌, 说明家蚕后部丝腺细胞合成、分泌丝素蛋白这一生命过程比以前了解的要复杂得多.     

家蚕后部丝腺线粒体DNA的制备

本文首次报道了制备家蚕,五龄初期幼虫后部丝腺线粒体DNA的结果。后丝腺匀浆后,以600g和15,000g差速离心,得到完整离体线粒体。在高渗条件下,以牛胰 DNase Ⅱ处理污染的核DNA。碱性SDS裂解线粒体后,经RNase处理,并通过Sepharose 2B凝胶柱分部,便得到可供电镜分析与限制性内切酶消化的线粒体DNA制品。初步结果表明,家蚕后丝腺mtDNA为环状分子。分子量较大,约为11×10~6d的2倍、3倍和4倍。每条丝腺约含0.5微克。每个线粒体约含3×10~(-3)微克,大概有2—4个拷贝。     

自噬体膜的来源

细胞自噬是指细胞通过自噬-溶酶体(autolysosome)降解变性蛋白聚集物和受损细胞器的过程. 自噬对于细胞内环境的稳态、物质的平衡、胚胎发育以及疾病的发生发挥重要作用. 在电镜下观察,自噬体膜是一个双层脂质膜结构. 细胞中因缺乏除了自噬相关蛋白9 (autophagy-related protein 9,ATG9)以外的自噬体膜相关蛋白,故难以确定自噬体膜的来源. 自噬体膜的来源也因此成为目前自噬研究领域的热点问题. 关于自噬体膜的来源,学术界存在两种观点：一种认为自噬体膜是细胞在自噬体组装位点(pre-autophagosomal structure, PAS)重新合成的;另一种观点则认为自噬体膜来源于细胞已有的某些细胞器(如内质网、高尔基体、内吞体、质膜和线粒体). 该文综述了近年有关自噬体膜来源于细胞已有的某些细胞器的研究进展,旨在为相关领域的研究提供参考.     

家蚕后丝腺亚细胞组分中核酸和蛋白质的分布

丝心蛋白是家蚕后丝腺的分泌产物。在家蚕五龄早期,后丝腺细胞中迅速形成丝心蛋白合成所必需的一些亚细胞结构,在后丝腺细胞质中粗糙内质网迅速增多,平滑内质网迅速形成空泡状或管状。而且生化测定表明,在五岭早期后丝腺中DNA,RNA、蛋白质和脂肪的含量皆迅速增加,这些为在五龄后期丝心院的合成,即为丝心蛋白信息的转录和翻译,提供亚细胞结构和生化代谢的物质基础(Tashiro等1968;赤井弘1973)。因此有必要对家蚕后丝腺亚细胞组分如细胞核、线粒休、微粒体和105,000g上清液中核酸和蛋白质代谢进行研究。本文初步建立一种分离家蚕后丝腺亚细胞组分的差级离心方法,并测定各亚细胞组分中核酸和蛋白质的含量。     

LncRNA63及其共表达基因Hr3在家蚕中的表达和功能分析

【目的】本研究旨在通过对一个新的长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)及其共表达基因在家蚕Bombyx mori中的表达和功能进行分析,进一步阐明lncRNA在调控家蚕变态发育中的分子机制。【方法】基于前期家蚕脂肪体转录组测序数据,我们发现在蜕皮激素20E(2 μg/μL)处理5龄幼虫早期的脂肪体中lncRNA63表达显著上调,家蚕激素受体基因Hr3与之共表达。利用qRT-PCR对lncRNA63和Hr3在家蚕不同发育时期(4-5龄幼虫、蛹和成虫)、5龄幼虫不同组织(头、体壁、血淋巴、中肠、马氏管、脂肪体、丝腺、精巢和卵巢)和2 μg/μL 20E处理2, 6, 12和24 h后5龄幼虫脂肪体中的表达谱进行分析;采用核质分离检测和原位杂交技术检测lncRNA63在家蚕BmN细胞中的定位;利用dsRNA干涉家蚕5龄幼虫个体中lncRNA63的表达,并利用qRT-PCR检测RNA干涉lncRNA63对头、丝腺、脂肪体和体壁中Hr3表达的影响。【结果】qRT-PCR结果表明,lncRNA63和Hr3在家蚕羽化前的蛹末期有一个表达高峰;二者在家蚕5龄幼虫头、体壁和丝腺中都有较高表达;lncRNA63和Hr3在2 μg/μL 20E处理2, 6和12 h的家蚕5龄幼虫脂肪体中较对照组(无水乙醇处理组)都显著上调,24 h下降到与对照组相当水平,二者的表达趋势完全一致。LncRNA63主要定位于BmN细胞核,但20E可诱导lncRNA63的核质迁移。利用dsRNA干涉lncRNA63表达后,Hr3的表达显著下调。【结论】20E不仅可调控lncRNA63的表达,还可诱导lncRNA63的核质迁移;lncRNA63可通过调控共表达基因Hr3的表达参与家蚕的变态发育过程。     

A REINTERPRETATION OF THE ONTOGENY OF THE ASCOCARP OF SPECIES OF THE ERYSIPHACEAE

A study of four species of Erysiphaceae (Uncinula salicis, Podosphaera leucotricha, Erysiphe cichoracearum, and Microsphaera diffusa) revealed that the binucleate stages of the ascocarp are initiated in a similar manner to those of Diporotheca rhizophila Gordon & Shaw. The “appendages” developing on immature ascocarps are considered to be receptive hyphae. Appendages characteristic of mature ascocarps are produced much later. Lysis of certain centrum cells occurs, and asci are initiated from some of the remaining binucleate centrum cells. Resorption of centrum cells by the asci is supported by this investigation, corroborating Björling's earlier studies on Erysiphe graminis.