昆虫精氨酸激酶的研究进展

精氨酸激酶(arginine kinase,AK)是广泛分布于无脊椎动物组织内的磷酸原激酶,在能量代谢方面起着关键性作用,与昆虫和其他无脊椎动物的一系列重要生命活动密切相关。本文从组织化学和结构特点、cDNA序列特征和表达、生理学和生物学功能3个方面概述了昆虫精氨酸激酶的研究进展,探讨了未来的主要研究领域。     

精氨酸激酶研究进展

能量代谢是生物体重要的生命活动之一。精氨酸激酶广泛分布于低等与高等无脊椎动物中,现已经在直翅目、蜚蠊目、鞘翅目、鳞翅目、双翅目、膜翅目等多种昆虫中得到证实,是无脊椎动物中能量代谢的重要酶之一。随着研究的深入,精氨酸激酶的应用前景逐渐显现。对无脊椎动物体内精氨酸激酶的理化性质、表达规律及应用前景等方面的研究进展进行了综述,并提出了一些建议,以期为精氨酸激酶今后的研究做铺垫。     

精氨酸激酶蛋白及分子生物学的研究进展

在无脊椎动物体内,精氨酸激酶(arginine kinase)在能量代谢过程中发挥着重要的作用.随着研究的深入,越来越多的数据表明,精氨酸激酶的作用不仅限于提供和维持能量的平衡,而且对生命活动的调控起到重要作用.综述无脊椎动物体内精氨酸激酶的进化历程、蛋白特性、特异表达及生物学功能等方面的研究进展,为深入研究无脊椎动物的抗性调控机制提供必要的参考.此外,对无脊椎动物精氨酸激酶的重要性和研究中存在的问题进行讨论.     

精氨酸激酶基因研究进展

磷酸原激酶(PKs)在细胞能量代谢过程中起着关键作用,其中在无脊椎动物、原生动物和细菌中普遍存在的精氨酸激酶(AKs)已成为开发新型高选择性杀虫剂的潜在靶标。本文从精氨酸激酶基因的表达及其调控、分子进化与功能以及精氨酸激酶基因在害虫防治中的应用等几个方面介绍了国内外有关精氨酸激酶基因的研究进展。     

甲壳动物精氨酸激酶的结构与功能

精氨酸激酶（Arginine kinase）是调节无脊椎动物能量代谢的重要酶,在调节无脊椎动物体内磷酸精氨酸与ATP之间的能量平衡过程中具有重要作用。甲壳动物是节肢动物门内最重要的类群之一,并具有重要的经济价值。本文综述了甲壳动物体内精氨酸激酶的分子构象、表达变化及生理功能等方面的研究进展,为深入研究甲壳动物的能量代谢调控机制提供必要的参考。另外,文中对甲壳动物精氨酸激酶的重要性和研究中存在的问题进行了讨论。     

昆虫体内章鱼胺的分布、功能及其研究进展

章鱼胺是无脊椎动物神经系统中普遍存在的多种微量生物胺之一。章鱼胺的分布及含量变化对于昆虫的生长、取食、代谢等多种生理、生物效应具有重要的作用。文章对昆虫体内章鱼胺的功能性、昆虫体内章鱼胺的分布及其主要功能、章鱼胺痕量测定方法、生存环境的改变及化学药剂的作用对章鱼胺含量的影响以及外界刺激对章鱼胺含量影响的生理及生物化学机理研究进行了综述。     

管氏肿腿蜂毒液精氨酸激酶基因的克隆与表达分析

为了解精氨酸激酶作为寄生蜂毒液蛋白的功能,本研究克隆了管氏肿腿蜂毒液精氨酸激酶基因的开放阅读框,分析其表达特征,并测定了该毒液蛋白在毒液中的酶活性。克隆获得的毒液精氨酸激酶基因的开放阅读框长1 068 bp,编码了355个氨基酸,其理论分子量为39.71 kDa,等电点为5.86,并具有精氨酸激酶典型的N端和C端结构域,以及精氨酸和ADP结合位点、ATP-胍基磷酸转移酶活性位点和高度保守的天冬氨酸和精氨酸残基。系统进化分析表明,膜翅目精氨酸激酶分为两个亚家族,管氏肿腿蜂精氨酸激酶属于亚家族1。荧光定量PCR分析结果显示,该毒液蛋白基因在卵、幼虫、蛹、雌成虫中的表达量逐渐上升,至羽化10 d时达最高。在不同组织中,该基因在头部和毒液器官中的表达量较高。通过酶活测定发现,管氏肿腿蜂毒液中精氨酸激酶的酶活性为5.18 U/g蛋白。该研究有助于今后揭示寄生蜂毒液精氨酸激酶的功能与作用机制。     

烟夜蛾精氨酸激酶基因的克隆及mRNA表达分析

为了深入了解精氨酸激酶基因的作用和寻求害虫防治新的分子靶标, 本研究采用RT-PCR和RACE技术, 从烟夜蛾Helicoverpa assulta脂肪体中克隆了精氨酸激酶cDNA序列, 命名为HassAK（GenBank登录号: HQ336337）, 并采用荧光定量PCR测定了HassAK基因在不同发育阶段（4龄幼虫第1天到化蛹第1天）、 不同组织（头部、 中肠、 脂肪体、 体壁和腹足）和不同温度条件下的表达情况。测序和序列分析结果表明, HassAK基因阅读框架全长1 068 bp, 编码355个氨基酸残基, 预测蛋白质分子量和等电点分别为40.0 kD和5.76。氨基酸序列分析表明, 该序列具有精氨酸激酶典型的酶活性部位、 酶活性中心位点和能形成离子偶结构的保守区。序列比对结果表明, HassAK与其他昆虫AK的氨基酸序列具有70%以上的一致性。荧光定量分析结果显示, HassAK基因在幼虫头部、 中肠、 脂肪体、 体壁和腹足均可表达, 其中以腹足和中肠内的表达水平较高。时序表达分析表明, 预蛹期HassAK基因的表达量达到高峰。此外, 高温和低温均诱导HassAK基因的表达, 说明该基因可能参与昆虫抵御外界不良环境。     

环境因素对黑水滩河上游河段潜流层大型无脊椎动物群落的影响

在黑水滩河上游河段选取5个断面调查了潜流层大型无脊椎动物及其生境特征,研究微观尺度环境因素对潜流层大型无脊椎动物群落组成及分布的影响。结果表明:调查河段共发现大型无脊椎动物29种,其中水生昆虫种类最多;各断面大型无脊椎动物的密度、生物量和丰富度均随着潜流层深度的增加而降低;潜流层沉积物的中值粒径、垂向水力梯度和垂向渗透系数是影响大型无脊椎动物组成和分布的主要因素,其中最重要的是中值粒径。潜流层无脊椎动物群落变化也可能受到食物源和生物之间相互作用等因素的影响,所有这些因素共同形成了一个复杂的自然过滤系统,控制着潜流层无脊椎动物的群落结构和空间分布。     

动物的嗅觉

动物的嗅觉功能,主要用以逃避敌害,发现、觅取食物,寻找、追逐异性配偶,选择产卵场所等等。低等无脊椎动物,其神经系统尚未分化完全,嗅感受器也较为原始,结构极其简单,对化学物质的分辨能力很低,嗅觉和味觉也不能明确地区分开来。节肢动物为无脊椎动物中最大的类群,其中的昆虫类,嗅觉是十分锐敏的,尤其是蜂、蚁等社会性昆虫,灵敏的嗅觉在它们全部生命活动中,以及它们所表现的一些行为上,都具有特殊的意义。     

Hippo信号通路与海洋无脊椎动物天然免疫

Hippo信号通路是一条在进化上保守的丝氨酸/苏氨酸激酶级联信号通路，主要参与调控器官大小、组织再生、胚胎发育和肿瘤发生。在果蝇中，经典的Hippo信号通路主要由Hippo(Hpo)、Salvador(Sav)、Warts(Wts)、MOB as tumor suppressor (Mats)、Yorkie(Yki)和Scalloped(Sd)组成。其不仅可通过Fat(Ft)和Crumbs(Crb)等上游分子进行调控，而且还能与NF-κB途径、IFN途径、ROS途径、cGAS-STING信号通路以及Wnt信号通路发生交联，共同调控天然免疫过程。海洋无脊椎动物缺乏获得性免疫，主要依靠天然免疫抵御病原体的侵害。Hippo信号通路作为与生长发育和天然免疫密切相关的信号通路，对海洋无脊椎动物的研究中有着重要的意义。目前，对于海洋无脊椎动物Hippo信号通路所知甚少，关于其在天然免疫中的研究更是寥寥无几。开展Hippo信号通路在海洋无脊椎动物天然免疫过程中功能机制的研究，将为深入了解海洋无脊椎动物的天然免疫调控提供一种新思路。本文通过对Hippo信号通路的组成、调控机制以及其在海洋无脊椎动物天然...     

生物学中的几个概念问题

在初中《自然科学》教学中,常常有一些基本概念容易混淆,它们看似相似,但有实质性差别。现择其几个生物学概念,区别如下：１　泄殖腔孔与肛门泄殖腔孔是动物消化管、输尿管和生殖器的未端共同开口处,起着除粪排尿和生殖等多项功能。多数线虫、昆虫等无脊椎动物和两栖类、爬行类、鸟类等脊椎动物都具有泄殖腔孔。而肛门则是线形动物、环节动物和除单孔类以外的哺乳动物等所有的消化管的最终开口,不具排尿和生殖作用,仅具排粪便功能。２　翅与翅膀翅是动物的飞行器管。在无脊椎动物中,仅昆虫纲具翅。大多数昆虫有翅两对,分别着生在中…     

昆虫化学感受蛋白研究进展

昆虫化学感受蛋白(chemosensory proteins)是在长期进化过程中形成的一类低分子量酸性可溶性蛋白,广泛分布于昆虫触角、跗节等各种化学感受器中,蛋白质序列具有较高的保守性,种内种间同源性一般为30%～90％。其主要功能是感受、识别、转运、传导环境化学因子刺激信息,参与调节生理节律和生长发育。该文从昆虫化学感受蛋白的生态进化意义、分布表达部位、生化特性、分子结构、生理功能和研究方法等角度,较详细地综述了近年来国内外昆虫化学感受蛋白的研究进展,指出昆虫化学感受蛋白的深入研究,对于阐明昆虫与环境化学信息联系规律、昆虫行为反应本质原因,探索害虫综合治理和益虫利用效率新途径,开辟创制昆虫行为控制剂新领域等具有重要的理论和实践意义。     

无脊椎动物病毒研究的某些进展

无脊椎动物占地球上整个动物种的80％,据Martignoni等的统计,从无脊椎动物中分离的病毒约1288种,其中绝大多数为昆虫病毒,有1255种,螨类的病毒16种,除昆虫和螨类外的其他无脊椎动物病毒约17种。 昆虫病毒中的杆状病毒,其形态结构和形态发生十分特殊,在整个病毒学中占有重要地     

昆虫DNA甲基化的特点和功能

DNA甲基化为表观遗传修饰的一种主要形式, 对基因表达的调控具有重要作用。近年来随着有关昆虫DNA甲基化的研究和报道增多, 发现昆虫DNA甲基化除了与高等哺乳动物有一定的相似性之外, 还具有独特的特点和功能。本文就昆虫DNA甲基化的主要特点和功能进行了综述, 以期为进一步研究昆虫DNA甲基化提供借鉴和参考。不同昆虫所具有的DNA甲基转移酶种类和性质差异较大, 且昆虫DNA甲基化具有甲基化水平较低、主要发生在基因区等特点, 其功能主要涉及到调节胚胎发育、参与基因组印迹、调控级型和翅型分化、影响性别决定、介入抗药性形成等。     

山地河流潜流层大型无脊椎动物群落组成及分布

潜流层大型无脊椎动物是河流生态系统重要的组成部分.2013年8月(夏季)、12月(冬季)和2014年4月(春季),在黑水滩河上游河段,采用人工基质法调查潜流层大型无脊椎动物.结果表明: 3个季节共采集大型无脊椎动物27种,其中夏季22种、冬季和春季各16种,各季节水生昆虫种类所占比例均较高,分别为81.8%、75.0%和62.5%;夏季群落密度显著低于冬季和春季,春季最高;冬季群落生物量显著高于夏季和春季,夏季最低;3个季节群落的物种丰富度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数均没有显著性差异.空间分布上,大型无脊椎动物的密度和丰富度均随潜流层深度增加而呈现降低的趋势,大多数个体均分布在0～20 cm深度.群落以滤食者和收集者组成的集食者为绝对优势功能群.动物的相互作用、生活史策略和潜流层的理化条件影响着潜流层大型无脊椎动物的群落结构和时空分布.     

昆虫类免疫球蛋白结构和功能研究进展

类免疫球蛋白是在无脊椎动物体内发现的唯一的免疫球蛋白家族成员,它对鳞翅目昆虫自身的免疫起着重要的作用。已有研究表明：类免疫球蛋白只存在于鳞翅目昆虫体内,有可溶性和不溶性两种存在方式,在昆虫体内分别具有不同的功能。可溶性类免疫球蛋白通过一些酶和蛋白的作用对入侵昆虫的细菌和病毒进行免疫防御,而不溶性类免疫球蛋白（即以膜结合蛋白的形式出现）对细胞和细胞黏着以及病毒和细菌入侵细胞有着延缓作用。     

水生无脊椎动物的化学通讯

水生无脊椎动物的化学通讯邱高峰，堵南山，赖伟（华东师范大学生物学系上海２０００６２）关键词水生无脊椎动物，化学通讯，信息素，利己素，利它素陆生无脊椎动物昆虫化学通讯的研究已经取得了蓬勃发展，迄今为止已被分离、纯化和鉴定的昆虫信息物质有百余种，利用昆虫...     

昆虫Takeout蛋白家族的研究进展

Takeout(TO)家族是昆虫在长期进化过程中形成的特有的一个大的蛋白家族,其蛋白包括约250个氨基酸,属于分泌蛋白。目前,对果蝇的TO蛋白的功能了解得最为透彻,主要分布于涉及化学感受和营养的组织,例如果蝇的触角、下唇须、脂肪体及前胃等。另外,在苍蝇、飞蛾、蚊虫、蚜虫、桑蚕、蜜蜂、大花蝶、白蚁等昆虫中也发现了多种TO蛋白家族成员。其主要功能是参与节律调控,调节昆虫摄食与运动,参与味觉和嗅觉系统的化学感受,参与性别分化,有助于雄性果蝇求偶等。本文从TO蛋白的结构特点、分布与表达、作用机制、生理功能等方面着手,阐释了近年来国内外昆虫TO蛋白的研究进展,这对于探明昆虫某些行为规律,从而探索害虫综合防治与治理的新方法有着重要的意义。     

水生无脊椎动物细胞培养

目前水生无脊椎动物的细胞培养研究远远落后于哺乳动物和昆虫的培养研究,其培养方法基本仍是套用哺乳动物或昆虫的细胞培养模式。尽管在几十年中进行了一些探索,而且原代培养也取得了一些进展,但到目前为止除了淡水蜗牛胚胎BGE细胞系外,其他动物都还没有成功的建立长时间持续传代的细胞系。现对水生无脊椎动物细胞培养的研究进行综述,并对所面临的主要困难进行了总结,对水生无脊椎动物细胞培养的前景提出了一些看法。