Pre-structured motifs in the natively unstructured preS1 surface antigen of hepatitis B virus

The preS1 surface antigen of hepatitis B virus (HBV) is known to play an important role in the initial attachment of HBV to hepatocytes. We have characterized structural features of the full-length preS1 using heteronuclear NMR methods and discovered that this 119-residue protein is inherently unstructured without a unique tertiary structure under a nondenaturing condition. Yet, combination of various NMR parameters shows that the preS1 contains "pre-structured" domains broadly covering its functional domains. The most prominent domain is formed by residues 27-45 and overlaps with the putative hepatocyte-binding domain (HBD) encompassing residues 21-47, within which two well-defined pre-structured motifs, formed by Pro(32)-Ala(36) and Pro(41)-Phe(45) are found. Additional, somewhat less prominent, pre-structured motifs are also formed by residues 11-18, 22-25, 37-40, and 46-50. Overall results suggest that the preS1 is a natively unstructured protein (NUP) whose N-terminal 50 residues, populated with multiple pre-structured motifs, contribute critically to hepatocyte binding.     

生物耐铜的分子机理及铜污染环境的生物联合修复

铜是动植物和人类必需的微量元素,缺乏或过多都将产生不良影响。随着社会经济的发展,人类活动对环境的干扰日益加剧,工业和农业生产活动常可导致土壤铜污染,铜已成为土壤重金属污染的主要元素之一。总结了铜在植物体内的自发内稳态调节机制,在细菌和真菌体内的吸收、分布、解毒和调节因子,同时以蚯蚓为例简要阐述了土壤动物对铜的解毒机理;从分子生物学角度对重金属铜在生物体内的代谢机理及生物对环境中过量铜的联合修复研究进展进行了综述,以期为铜污染环境的植物、微生物和动物联合修复的分子机理研究提供借鉴。     

内蒙古高原荒漠区几种锦鸡儿属(Caragana)优势植物的生理生态适应特性

比较了内蒙古高原荒漠区4种锦鸡儿属(Caragana)优势植物——柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、垫状锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的生理适应特性。研究发现:4种锦鸡儿属植物中,荒漠锦鸡儿的叶片含水量、束缚水/自由水比值、水势以及水分利用效率最低,气孔导度日变化表现为与气温变化相似的早晚低、中午高的单峰曲线。4种锦鸡儿蒸腾速率日变化状况相似,均在10:00达到最大,以后逐渐降低,但日蒸腾积累值垫状锦鸡儿<荒漠锦鸡儿<柠条锦鸡儿<狭叶锦鸡儿。相比较,柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿和垫状锦鸡儿对当地的水分条件有良好的适应性,能够保持较好的水分状况,水分亏缺在15%以下,而荒漠锦鸡儿叶水分亏缺日变幅较大,保水能力不及其它3种。渗透调节比较研究发现:荒漠锦鸡儿的渗透势最低,细胞质离子浓度最高,无机渗透调节物产生的渗透势所占的比例也更大,说明其低渗透势的维持主要来自无机渗透调节物质的较多积累。保护酶和自由基比较研究发现:POD和SOD活性荒漠锦鸡儿明显高于其它3个种,但CAT活性在4种植物中无显著差别;叶片自由基含量狭叶锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>柠条锦鸡儿>垫状锦鸡儿。这些结果表明:(1)荒漠锦鸡儿对干旱环境的适应方式与其它3种不同,柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿和垫状锦鸡儿以强保水能力、维持稳定的水分而适应,而荒漠锦鸡儿以更负的渗透势、更高细胞质离子浓度弥补其更多的水分消耗和对水分变化的强耐性而适应,较高的保护酶活性可能是其强耐性的生理基础之一。(2)保水能力弱的锦鸡儿种主要通过无机离子的积累,调节细胞质渗透势,保持水分平衡,这是一种相对节省能量的适应对策。     

三种麦蚜在温度梯度中活动行为的临界高温

利用自制的温度梯度产生装置,研究了禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi、麦长管蚜Sitobion avenae和麦二叉蚜Schizaphis graminum在寄主植物叶片温度梯度上栖息、爬行和取食时的躲避临界高温。温度梯度内,麦蚜在小于等于温度T的温度区域内的累积栖息分布量占温度梯度场内蚜虫栖息总量的百分比Pa=90%时,则把T记为栖息躲避临界高温。将蚜虫在温度梯度内从低温端向高温端爬行的过程中,受到热刺激后调转运动方向时的温度定义为蚜虫爬行时的躲避临界高温。将蚜虫在温度逐渐升高的叶片上取食时拔出口针开始挣扎逃跑时的温度定义为蚜虫取食时的躲避临界高温。为研究麦蚜栖息和爬行时的躲避临界高温,在盛有水的搪瓷托盘一端下方置一盏白炽灯加热水温,在漂浮于水面的小麦叶片上产生了叶片温度梯度,用照相机记录蚜虫在温度梯度内栖息时的分布状态。为研究麦蚜取食时的躲避临界高温,在盛有水的塑料培养皿的下方设置一盏白炽灯用于加热水温,在漂浮于水面的小麦叶片上产生逐渐升高的温度。两个装置的温度设置均可通过调节白炽灯泡顶端与托盘或培养皿底部的距离来控制,用红外测温仪测量叶片上的温度。试验明确了3种麦蚜的栖息躲避临界高温,在26-43℃的叶片温度梯度内,禾谷缢管蚜、麦长管蚜和麦二叉蚜成蚜累积栖息分布达90%的临界高温分别为30.2、28.8℃和27.3℃,用Sigmoidal函数模型描述了麦蚜在温度梯度内的累积分布百分率与温度之间的关系。测定了3种麦蚜爬行和取食时的躲避临界高温,禾谷缢管蚜、麦长管蚜和麦二叉蚜爬行时的躲避临界高温分别为42.0、39.1℃和38.5℃;取食时的躲避临界高温分别为39.3、40.2℃和39.0℃。试验表明,3种蚜虫中禾谷缢管蚜较耐高温。讨论了温度梯度本身的设置、湿度控制、供试蚜虫种群的不同对麦蚜在温度梯度内行为可能造成的影响,并指出在温度梯度中,研究麦蚜若蚜蜕皮、成蚜生殖及有翅蚜和无翅蚜对适宜温度的选择将是今后继续开展的工作内容。本研究的结果为提高麦蚜田间调查取样及预测预报的准确度提供了依据,同时也为今后开展其它昆虫对环境高温的行为对策研究提供方法上的参考。     

中国黑龙江水系茴鱼属一新纪录种(鲑形目,茴鱼科)

2006年10～11月,在黑龙江水系(中国境内)的乌苏里江、呼玛河、额木尔河等河流采集到茴鱼属鱼类标本,经鉴定为中国1新纪录种--下游黑龙江茴鱼Thymallus tugarinae.下游黑龙江茴鱼体色鲜艳,背部无或具少量黑色斑点,体侧具鲜艳橙色条纹,明显区别于属内其它物种.与同分布于黑龙江水系的黑龙江茴鱼T.grubii相比,两者在以下性状上存在明显区别:1)新纪录种体侧背部无或仅具少数黑色斑点,后者体侧具有大量黑色斑点;2)新纪录种背鳍鳍条数为23～26,后者为19～22;3)新纪录种体侧具多行间断开的鲜艳橙色条纹,后者无;4)新纪录种背鳍边缘红色带纹宽阔,后者狭窄;5)分布区不同,新纪录种仅分布于黑龙江中下游,后者仅分布于黑龙江中上游.     

新疆植被生产力与叶面积指数的变化及其对气候的响应

利用美国探路者卫星遥感资料AVHRR LAI和全球生态模式CASA给出的植被净初级生产力资料(NPP)对新疆地区1982~2000年的植被时空变化进行了定量分析,结果表明新疆地区的LAI和NPP的空间分布严格受水分的制约,与气温呈负相关,表现出干旱内陆地区植被受降水控制的地带特征。相对于20世纪80年代,90年代整个新疆出现了变暖的趋势,降水基本也呈现增加的趋势,在42°N以北地区暖湿转型尤其明显,与这种气候型相对应,植被出现了明显的增加趋势,NPP最大增幅可达45gCm-2a-1。但植被对气温和降水的年际变化响应不一样,降水主要是影响植被峰值的起落,而植被在总体演变趋势上却主要受气温控制,3个分区1984~2000年的气温明显上升,而降水变化趋势不明显,植被受气温控制出现了显著的上升趋势(P<0.01)。     

BSA与α-MnO2及δ-MnO2间的界面吸附作用

比较研究了牛血清白蛋白（BSA）与α-MnO2和δ-MnO₂的界面吸附作用及其影响因素。结果表明,BSA在两种MnO₂颗粒物表面有明显的吸附,且δ-MnO₂比α-MnO₂对BSA的吸附能力略强。pH3.8~8.0范围内,BSA在α-MnO₂和δ-MnO₂上的吸附率随pH的升高而减小,pH3.8条件下,α-MnO₂上的吸附率为88.2%,δ-MnO₂上的吸附率为94.0%。BSA在α-MnO₂和δ-MnO₂上的吸附量均随BSA浓度的增加而增大,吸附率随NaCl浓度的增加而减小。BSA在α-MnO₂上的吸附具有很高的不可逆性,δ-MnO₂上的吸附完全不可逆。吸附过程中BSA发生解螺旋作用,引起结构熵增大。     

兴安鹿蹄草(Pyrola dahurica (H.Andr.) Kom.)雪盖前后丙二醛及渗透调节物质含量的变化

研究了自然生境下生长的兴安鹿蹄草(Pyrola dahurica(H.Andr.)Kom.)根状茎及叶片中渗透调节物质、膜脂过氧化产物在雪盖前后的变化。结果表明,在雪盖前期(10月1日～12月15日)兴安鹿蹄草根状茎及叶片中丙二醛(MDA)含量先增高,尔后下降,翌年春季雪盖后期(3月1日～4月15日)MDA含量明显低于雪盖前期,雪盖前期根状茎的丙二醛(MDA)含量低于叶片,雪盖后期高于叶片。可溶性糖、可溶性蛋白质含量在雪盖前期随着温度的下降而升高,11月中旬达到最大,尔后下降,脯氨酸含量先下降尔后升高。雪盖后期渗透调节物质含量高于雪盖前期,可溶性糖含量随气温的升高而下降,可溶性蛋白质与脯氨酸含量随气温升高而大幅度升高,而且成明显正相关。根状茎的可溶性糖含量在雪盖前期、雪盖后期低于叶片,可溶性蛋白质与脯氨酸含量在雪盖前期、雪盖后期高于叶片。兴安鹿蹄草主要通过渗透调节物质含量的变化来适应雪盖前期及雪盖后期低温环境而安全越冬。