昆虫乙酰胆碱酯酶基因研究进展

对昆虫乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase, AChE,EC 3.1.1.7）的基因结构和表达等方面的研究进展进行了综述。分析了昆虫乙酰胆碱酯酶基因的结构,包括10个外显子的特征。对已经报道的昆虫AChE基因进行了系统归纳,并基于已知全序列的昆虫AChE基因,进行了昆虫AChE基因的分子进化分析。对昆虫AChE基因的结构特点及其功能,以及昆虫AChE基因的活性位点、AChE的变构与昆虫抗药性的关系进行了探讨。最后对昆虫AChE基因研究中存在的问题和前景进行了分析和展望。     

四种蚜虫AChE的活性及其对抑制剂的敏感度

<正> 乙酰胆碱酯酶AChE是有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂的靶标酶。测定单个昆虫AChE的活性及其对抑制剂的敏感性,对于种群AChE变构的抗性遗传学的研究以及抗性昆虫个体的生物化学检测都具有重要意义。作者参照     

昆虫胆碱酯酶测定方法综述

<正> 胆碱酯酶(Cholinesterase,ChE)可以分成两类:一类是乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE),又称真胆碱酯酶;另一类是丁酰胆碱酯酶(Butyrylcholinesterase,BuChE),又称假胆碱酯酶。在昆虫中主要是AChE,因此这里介绍的测定方法主要是针对AChE。昆虫的AChE测定方法很多,主要有测压法、测pH法、比色法(分光光度法)、荧光法、同位素法和电化学法等。以下就一些常用的方法作一简单介绍。     

褐飞虱乙酰胆碱酯酶基因全长cDNA的克隆及序列分析

利用反转录聚合酶链式反应(RT_PCR)结合快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆了褐飞虱Nilaparvata lugens 乙酰胆碱酯酶基因cDNA。该cDNA全长2 467 bp,包含一个1 938 bp的开放阅读框(GenBank登录号AJ852420); 在推导出的646个氨基酸残基的前体蛋白中, N端的前30个氨基酸残基为信号肽,随后的616个氨基酸残基是成熟的乙酰胆碱酯酶序列,其预测的分子量为69 418 D。在一级结构中,形成催化活性中心的3个氨基酸残基(Ser242,Glu371和His485),以及在亚基内形成二硫键的6个半胱氨酸完全保守; 位于催化功能域的14个芳香族氨基酸中有10 个完全保守。该酶的氨基酸序列与黑尾叶蝉的同源性最高,达83%。对来自23种昆虫（包括褐飞虱）的30个乙酰胆碱酯酶的聚类分析显示,褐飞虱的乙酰胆碱酯酶与其中6个Ⅱ型乙酰胆碱酯酶（AChE2）同属一个支系; 此外,只存在于昆虫AChE2中的超变区及特异的氨基酸残基,也存在于褐飞虱的乙酰胆碱酯酶中。以上结果表明,所克隆的褐飞虱的乙酰胆碱酯酶基因是一个与黑腹果蝇的orthologous型基因同源的AChE2基因。     

乙酰胆碱酯酶基因工程技术研究进展

乙酰胆碱酯酶（AChE）是一种催化乙酰胆碱分解的水解酶。它与有机磷农药有特异反应。利用AchE基因工程技术进行有机磷农药的快速检测、人类疾病防治、生态环境保护和昆虫的抗药性等方面的研究具有非常重要的意义。该文综述了当前国内外有关AchE的基因克隆技术与表达系统的研究进展,并对AchE转基因技术的现状和问题进行了分析讨论。展望了AChE基因工程技术在农药快速检测、环境保护、人类疾病防治等领域中的应用前景。     

无脊椎动物乙酰胆碱酯酶研究进展

乙酰胆碱酯酶(AChE)是生物体中一种十分重要的神经递质水解酶,也是有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的作用靶标。AChE在不同生物中的性质显著不同,如编码基因个数、序列保守性、表达分布及生理功能等。作为杀虫剂的主要作用靶标之一,AChE不但可以通过单个点突变引起昆虫抗药性,还能够通过多个点突变联合作用、靶标表达量变化及基因复制等方式引起抗药性并且改变昆虫的适合度代价。本文主要从AChE的基因类型、分子进化、蛋白结构、生理功能、与昆虫的抗药性关系、同一物种中不同AChE的性质等6个方面对昆虫纲、蛛形纲和线虫等无脊椎动物AChE的研究进展作一综述。     

二化螟体内乙酰胆碱酯酶的分布及纯化方法

研究了二化螟Chilo suppressalis乙酰胆碱酯酶（AChE）的体躯和亚细胞分布,并用凝胶过滤层析和2种亲和层析方法从二化螟幼虫体内分离、纯化乙酰胆碱酯酶。结果表明：二化螟幼虫乙酰胆碱酯酶的活性主要集中于头部和胸部,而成虫胸部乙酰胆碱酯酶的活性最低,显著低于头部和腹部。成虫体内AChE的活性明显高于幼虫。在亚细胞的分布上,乙酰胆碱酯酶主要位于膜上（86%）,近46%的活性存在微粒体中。在3种纯化乙酰胆碱酯酶的方法中,以3-羧基苯基-乙基二甲基铵作配体的亲和层析法纯化效果最佳,乙酰胆碱酯酶的最高纯化倍数为536.05倍,产率30.46%。     

甲酸乙酯及甲酸对离体玉米象乙酰胆碱酯酶及酯酶活性的影响

研究甲酸乙酯和甲酸对离体玉米象Sitophilus zeamais（Motschulsky）酯酶和乙酰胆碱酯酶（AChE）的抑制作用,结果表明甲酸乙酯对离体的玉米象酯酶和AChE没有抑制作用,并且甲酸对玉米象酯酶和AChE的抑制中浓度远远高于甲酸乙酯对玉米象的致死中浓度,说明甲酸对玉米象这两种酶的抑制作用不是甲酸乙酯杀虫的主要机理。     

急性心肌梗死对乙酰胆碱酯酶阳性神经的影响

目的研究大鼠实验性心肌梗死后,梗死周围区乙酰胆碱酯酶(AChE)阳性神经纤维支配的变化.方法制大鼠心肌梗死模型,应用乙酰胆碱酯酶组织化学方法,显示左心室AChE阳性神经纤维,并测定其密度.结果心肌梗死后4天,梗死周围区AChE阳性神经纤维密度为(0.82±0.35),与梗死前左心室AChE阳性神经纤维密度(1.52±0.15)比较,有极显著差异(P<0.01).结论心肌梗死使部分梗死周围区出现去AChE阳性神经支配.     

昆虫乙酰胆碱酯酶基因变异抗药性机制研究

有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的大量使用导致昆虫对其产生抗药性。乙酰胆碱酯酶是昆虫对这类杀虫剂产生抗性的重要的靶标酶,昆虫产生抗药性的重要原因之一,就是因为乙酰胆碱酯酶的基因表达量上升,或基因突变而导致其敏感性下降。文章简要论述昆虫乙酰胆碱酯酶基因发生变异而导致的抗药性,分析了变异对其结构和功能的影响。     

真核基因的快速克隆及表达

以细胞间隙连接蛋白基因Cx26作为目的基因,通过T-A载体介导,构建真核表达重组载体pcDNA3.1( ) /Cx26,重组表达载体转染人鼻咽癌细胞株HNE1,表达Cx26间隙连接蛋白。     

The life and death of gene families

One of the unique insights provided by the growing number of fully sequenced genomes is the pervasiveness of gene duplication and gene loss. Indeed, several metrics now suggest that rates of gene birth and death per gene are only 10–40% lower than nucleotide substitutions per site, and that per nucleotide, the consequent lineage‐specific expansion and contraction of gene families may play at least as large a role in adaptation as changes in orthologous sequences. While gene family evolution is pervasive, it may be especially important in our own evolution since it appears that the “revolving door” of gene duplication and loss has undergone multiple accelerations in the lineage leading to humans. In this paper, we review current understanding of gene family evolution including: methods for inferring copy number change, evidence for adaptive expansion and adaptive contraction of gene families, the origins of new families and deaths of previously established ones, and finally we conclude with a perspective on challenges and promising directions for future research.     

利用套叠PCR技术进行基因突变和拼接

利用套叠PCR技术（又称重叠区扩增基因拼接法）对hGM-CSF基因内第28位氨基酸处的糖基化位点进行突变和进行人促性腺激素基因,腺苷酸激酶短肽与胰岛素样生长因子－基因三者之间的拼接,结果表明采用该技术能在体外实行有效的基因重组和定点突变,其成功率为100％,这一技术不需要内切酶消化和连接酶处理,技术操作员简单易行,在基因拼接,基因内部突变方面具有良好的应用价值。     

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     

运动能力相关基因的先天遗传与后天转移

对人体生理特性的研究结果显示,部分运动相关基因如α-肌动蛋白-3、血管紧张素I转换酶、Ⅱ型活化素受体B的基因多态性会明显影响运动员的运动天赋和体能。建立优秀运动员基因库,发现和鉴定可影响运动能力的基因变异体,使得在儿童中开展DNA测试,挑选适合某种特殊体育项目的运动天才和优化训练方法具有一定现实操作意义。另一方面,随着滥用基因技术以提高运动能力的可能性不断提高,部分基因有可能作为基因兴奋剂,通过基因转移的方法导入人体,其所涉及的伦理问题、对人类健康及社会的潜在危害等,已经引起了来自自然科学和社会科学不同领域的广泛关注。     

性别决定基因SRY的研究进展

SRY基因是哺乳动物性别决定过程中的主宰基因,其表达产物SRY蛋白是一种DNA结合蛋白,该蛋白含有一个HMG盒,能够以序列特异性结合到DNA双螺旋链的一侧,起到转录因子的作用。调节或协同下游基因如SOX9、AMH等基因的表达,使胚胎发育向雄性方向发展。     

GFP-pl6融合基因表达载体的构建

本文报道了以ＧＦＰ（绿色荧光蛋白）基因为报告基因,ｐｌ６基因为目的基因,将ｐｌ６基因分别插入ＧＦＰ基因的上游和下游,构建成ＧＦＰ－ｐｌ６融合基因表达载体ｐＣｐｌ６Ｇ和ｐＣＧｐ１６,并通过酶切、电泳技术对重组体进行了鉴定。该表达载体的构建成功为开展ｐｌ６转基因动物模型的建立及其特性研究奠定了基础     

Tumor microenvironment as the “regulator” and “target” for gene therapy

In this review, we focus on strategies for designing functional nano gene carriers, as well as choosing therapeutic genes targeting the tumor microenvironment. Gene mutations have a great impact on the occurrence of cancer. Thus, gene therapy plays a major role in cancer therapy and has the potential to cure cancer. Well‐designed gene therapy largely relies on effective gene carriers, which can be divided into viral carriers and non‐viral carriers. A gene carrier delivers functional genes to their intracellular target and avoids nucleic acids being degraded by nucleases in the serum. Most conventional cancer gene therapies only target cancer cells and do not appear to be sufficintly efficient to pass clinical trials. Accumulating evidence has shown that extending the therapeutic strategies to the tumor microenvironment, rather than the tumor cell itself, can allow more options for achieving robust anti‐cancer efficiency. In addition, unusual features between tumor microenvironment and normal tissues, such as a lower pH, higher glutathione and reactive oxygen species concentrations, and overexpression of some enzymes, facilitate the design of smart stimuli‐responsive gene carriers regulated by the tumor microenvironment. These carriers interact with nucleic acids and then form stable nanoparticles under physiological conditions. By regulation of the tumor microenvironment, stimuli‐responsive gene carriers are able to change their properties and achieve high gene delivery efficiency. Considering the tumor microenvironment as the “regulator” and “target” when designing gene carriers and choosing therapeutic genes shows significant benefit with respect to improving the accuracy and efficiency of cancer gene therapy.     

Differential allelic expression of IL13 and CSF2 genes associated with asthma

An important area of genetic research is the identification of functional mechanisms in polymorphisms associated with diseases. A highly relevant functional mechanism is the influence of polymorphisms on gene expression levels (differential allelic expression, DAE). The coding single nucleotide polymorphisms (SNPs) CSF2^rs25882 and IL13^rs20541 have been associated with asthma. In this work, we investigated whether the mRNA expression levels of CSF2 or IL13 were correlated with these SNPs. Samples were analyzed by mass spectrometry-based quantification of gene expression. Both SNPs influenced gene expression levels (CSF2^rs25882: p_overall = 0.008 and p_{DAE samples} = 0.00006; IL13^rs20541: p_overall = 0.059 and p_{DAE samples} = 0.036). For CSF2, the expression level was increased by 27.4% (95% CI: 18.5%–35.4%) in samples with significant DAE in the presence of one copy of risk variant CSF2^rs25882-T. The average expression level of IL13 was increased by 29.8% (95% CI: 3.1%–63.4%) in samples with significant DAE in the presence of one copy of risk variant IL13^rs20541-A. Enhanced expression of CSF2 could stimulate macrophages and neutrophils during inflammation and may be related to the etiology of asthma. For IL-13, higher expression could enhance the functional activity of the asthma-associated isoform. Overall, the analysis of DAE provides an efficient approach for identifying possible functional mechanisms that link disease-associated variants with altered gene expression levels.