模拟失重对大肠杆菌K12基因表达及表型的影响

【目的】通过低剪切力模拟失重(Low-shear modeled microgravity,LSMMG)连续传代培养大肠杆菌,检测大肠杆菌在模拟失重条件下的表型变化及基因改变。【方法】利用旋转细胞培养系统模拟失重环境对大肠杆菌K12进行连续传代培养,对菌株进行增殖速率、耐酸性和生物膜形成的测定,以此评估LSMMG对大肠杆菌K12表型的影响。利用转录组测序检测模拟失重条件下差异表达的基因,与表型作比对。【结果】模拟失重导致大肠杆菌增殖速率降低,耐酸性下降,生物膜形成能力增强;模拟失重条件下,营养代谢相关差异表达基因有25个,其中20个表达下降,2个与耐酸相关基因表达均下降。【结论】模拟失重会引起大肠杆菌表型及相应的基因变化,其中生物膜形成能力的增强可能对航天飞行造成潜在威胁。     

SOD2在姜黄素减轻氧糖剥夺所致神经元损伤中的作用

目的:探讨二型超氧化物歧化酶(Mn-SOD,SOD2)是否介导了姜黄素(Curcumin,Cur)对氧糖剥夺模型(Oxygen-Glucose Deprivation,OGD)损伤神经元的保护作用。方法:本研究采用HT22神经元细胞暴露于OGD环境中3 h模拟神经元缺血缺氧损伤,SOD2-si RNA抑制神经元SOD2蛋白表达后,通过噻唑蓝法(Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide,MTT)检测细胞活力,比色法测量培养基乳酸脱氢酶(Lactic Dehydrogenase LDH)水平,流式细胞仪计算细胞凋亡率,Western blot测定凋亡蛋白Cleaved Caspase-3表达,并观察细胞形态和线粒体功能。结果:与正常培养的Control组相比,OGD组细胞活力显著降低,LDH释放明显增加,细胞凋亡率和Cleaved Caspase-3表达显著上升,细胞形态破坏并降低线粒体膜电位(MMP)和线粒体复合物1(Mitochondrial Complex 1 Activity)的活力(P0.05),100 ng/ml的Cur可显著减轻OGD诱导的神经元细胞的上述损伤性改变(P0.05)。而SOD2-si RNA显著逆转Cur对OGD诱导的神经元细胞损伤的保护作用(P0.05),SC-si RNA则未对Cur产生的神经保护作用造成显著干扰(P0.05)。结论:Cur可能通过上调SOD2的表达,减轻OGD对神经元细胞的损伤。     

茶轮斑病对茶树叶片内生真菌群落结构的影响

[目的] 茶树叶片内生真菌长期与茶树协同进化,互利共生,在生物和非生物胁迫的生态系统中对茶树起着重要的保护作用,其群落结构组成相对稳定,但在外界因素的影响下,也会发生一定的变化。然而,关于生物胁迫对茶树叶片内生真菌群落结构的影响还缺乏系统的研究。因此,对生物胁迫下叶片内生真菌群落结构的多样性研究具有重要意义。[方法] 本研究采用高通量测序技术,测序了茶轮斑病发病茶树叶片和健康茶树叶片的内生真菌ITS rRNA基因的ITS1区序列,对比分析了内生真菌的多样性和群落结构组成。[结果] 结果表明,发病组叶片的内生真菌多样性和物种丰度均低于健康组。在门分类水平上,2组样本的优势菌群均为子囊菌门（Ascomycota）,在属分类水平上,发病组的优势菌群为炭疽菌属（Colletotrichum）和假拟盘多毛孢属（Pseudopestalotiopsis）,而健康组的优势菌为枝孢属（Cladosporium）。此外,2组样本内生真菌在群落结构组成上也有显著差异,发病组中假拟盘多毛孢属（Pseudopestalotiopsis）、炭疽菌属（Colletotrichum）和节菱孢属（Arthrinium）的相对丰度显著高于健康组,健康组中被孢霉属（Mortierella）、曲霉属（Aspergillus）、织球壳菌属（Plectosphaerella）、Lectera、葡孢霉属（Botryotrichum）、青霉菌属（Penicillium）、赤霉属（Gibberella）、毛壳菌属（Chaetomium）、Lulwoana和轮枝孢属（Verticillium）的相对丰度显著高于发病组。[结论] 综上,茶轮斑病的发生改变了茶树叶片内生真菌的群落结构,使少数物种优势生长。通过研究,明确了真菌病害对茶叶内生真菌群落结构的影响,为病菌的致病机理研究奠定基础,为茶树病害防治提供理论依据。     

疏勒河流域中下游LUCC及驱动力分析

借助ArcGIS和ENVI软件,对疏勒河中下游1987、1996、2000、2006和2010年等5期TM遥感影像进行解译,并分9种类型研究其LUCC特征及成因,结果表明:近23年来,人工植被面积不断扩张,共增加900 km2,自然植被不断萎缩,共减少842.9 km2;耕地、灌木林地、城建用地面积净增,无植被区面积先增后减,其他地类面积净减;各地类间相互转换频繁,主要转换方向——草地由高、中、低覆盖度到无植被区依次转换,灌木林地的增加主要由中、低覆盖度草地转化而来,水域湿地主要转出为无植被区和低覆盖度草,耕地的扩张主要得益于无植被区和低覆盖度草地的减少,无植被区向耕地净转出,向低覆盖度草地净转入,城建用地的增加主要由耕地和无植被区转化而来,冰雪主要转出为无植被区;整个区域LUCC速度在1987—1996年间缓慢,1996—2010年间剧烈;灌溉区周边的植被覆盖有扩张的趋势,其他区域的植被处于退化状态;农业人口的急剧增长、大规模农业开发及移民政策是区域LUCC的主要原因,气温、降水和径流量等自然因素对其影响较小。     

副溶血弧菌ToxR截短体蛋白的表达纯化及其DNA结合活性

【目的】利用大肠杆菌BL21λDE3表达系统,表达出有活性的副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,VP)ToxR截短体蛋白,为进一步研究ToxR的转录调控机制奠定基础。【方法】以VP基因组DNA为模板,PCR扩增ToxR蛋白DNA结合结构域(ToxR-N)的DNA片段,并将其直接克隆入pET28a中,获得重组质粒;将重组质粒导入大肠杆菌BL21λDE3中,所得菌株经IPTG诱导后能表达出His-ToxR-N蛋白。利用限制级凝血酶切除His-ToxR-N中的His-标签,进而以VP的calR和VP1687为靶基因,通过体外的凝胶阻滞实验(EMSA)验证ToxR-N蛋白的DNA结合活性。分别构建克隆有calR和VP1687上游启动子区的LacZ重组质粒,并将重组质粒转入野生株(WT)和toxR突变株(ΔtoxR)中,通过测定β-半乳糖苷酶活性来比较两株重组菌中靶基因启动子活性,以验证ToxR对calR和VP1687的调控关系。【结果】成功表达出有活性的ToxR-N蛋白,该蛋白对calR启动子区具有结合活性。LacZ结果显示ToxR对calR的转录具有激活作用,而对VP1687的转录具有抑制作用。【结论】所表达的ToxR-N可用于后续的转录调控机制研究;ToxR通过直接激活calR的转录表达,而间接抑制T3SS1相关基因的表达。     

氮、磷、钾营养与油菜越冬以及产量及品质的关系(初报)

前言在油菜栽培上施用氮肥已为—般人所重视,但磷、钾肥的作用则未予以足够的注意,而不少试验证明氮、磷、钾的营养作用是相互联系的,如William F.等用玉米试验证明供氮水平提高就使其对磷的吸收有更大的需要,用南瓜试验证明:缺钾     

新后基因组研究走向外因遗传学

后基因组（Postgenome）研究时代的说法出现已有些时日，其中最具代表性的应该是以个性化医疗为目标的SNP解析。原先凭经验了解的对疾病的抵抗力以及药物有效性的个体差异，现在可以通过基因组信息来掌握了。SNP信息在个体差异及家族系谱、人种间的生命科学方面毫无疑问是重要的信息。但是，这只是个开始。今后的课题是去了解．几乎所有构成身体的细胞都拥有相同DNA的同时，又是如何发挥并维持不同性状的。     

表观遗传学（Epigenetics）

DNA的甲基化等修饰决定基因的表达。对这种不改变基因序列的表达调控的研究称为表观遗传学。它不仅是一项基础研究，还能揭示与癌症及生活习惯病的相关信息。东京大学的盐田邦郎教授为本期主讲。[编者按]