微生物对纲比甲藻生长以及区域雪卡毒性分布的影响

目的:雪卡鱼毒中毒(Ciguatera fish poisoning)严重危害人类健康,同时带来巨大经济损失。雪卡毒素起源于雪卡鱼食用了有毒的底栖生物纲比甲藻(Gambierdiscus spp.)。由于全球雪卡毒素中毒的分布呈现时空变化性,在小范围内又存在区域特异性分布的特征,科学家很难作出解释。一直以来对影响纲比甲藻生长的生物因素较环境因子的研究而言非常有限,本文从藻菌关系的角度出发,研究重要微生物对纲比甲藻生长的影响,进而解释雪卡毒性区域特异性分布的现象。方法:采用宏基因组多样性分析和相关性分析找出毒性相关微生物,结合生物被膜相关微生物筛选结果,选定重要细菌对一株纲比甲藻进行生长刺激试验,通过藻类计数方法研究微生物对纲比甲藻生长的影响。结果:不同毒性区域存在特异性的微生物群落组成,部分微生物与雪卡毒性分布具有相关性。四株刺激菌中三株显著提升了纲比甲藻的生长能力,一株对纲比甲藻具有抑制作用。结论:重要微生物可能通过影响纲比甲藻在食物链中数量的积累,导致雪卡毒性区域特异性分布。对生物因素的研究是今后雪卡毒素研究领域的新方向,具有重要的借鉴意义和应用价值。     

nc2Cancer:一个研究与癌症相关人类非编码RNA的数据库

伴随着高通量测序技术的飞速发展,许多新型的非编码RNA陆续被发现,比如长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(Circular RNA)。先前的研究已经表明这些非编码RNA在基因表达调控过程中起着很重要的作用,并且与癌症的发生有着很密切的联系。但是,由于研究者们仍然对它们行使何种功能知之甚少,鉴定这些非编码RNA是否与人类癌症存在密切的相互关系仍然是一个巨大的挑战。为了促进这一领域的研究,这篇文章的作者分析了大规模的RNA相互作用数据,然后建立了数据库nc2Cancer(http://www.bioinfo.tsinghua.edu.cn/nc2Cancer/index.php)。这个数据库的目标便是提供非编码RNA与癌症之间的全面关系。现在,该nc2Cancer数据库包括了三种类型的非编码RNA分子:长链非编码RNA,环状RNA以及由假基因转录而成的RNA。这项研究将有助于研究者更好地去理解非编码RNA的功能以及它们在人类癌症发生过程中所起到的作用。     

Bodipy-C12在癌细胞过氧化物酶体中富集

目的:研究并比较Bodipy标记的月桂酸(Bodipy-C12)在癌细胞与正常细胞中的亚细胞定位。方法:在多种癌细胞和正常细胞的培养基中加入Bodipy-C12(1μg/m L),利用共聚焦显微镜活细胞定时间隔拍摄,结合不同细胞器的分子标记蛋白,观察Bodipy-C12五分钟内在不同细胞器中的定位。结果:在人肝癌细胞系HepG2细胞中,Bodpy-C12信号不仅仅存在于线粒体和脂滴,同时富集于过氧化物酶体中。我们分别采用Pex3-GFP、Pex14-GFP、GFP-Pex16、GFP-SKL和GFP-Pmp34等特异性定位的过氧化物酶体蛋白,确认Bodpy-C12信号富集于过氧化物酶体。此外,过氧化物酶体中Bodpy-C12信号的富集发生在更多的癌细胞系中,例如结肠癌细胞HCT116和乳腺癌细胞MCF7。不同的是,在正常细胞系如3T3-L1,NRK和COS7中,Bodipy-C12信号存在于线粒体和脂滴中,但未在过氧化物酶体中检测到。结论:Bodipy-C12信号存在于正常细胞和癌细胞的脂滴和线粒体中,且其在癌细胞过氧化物酶体中富集,而不存在于正常细胞的过氧化物酶体中,预示癌细胞中过氧化物酶体脂代谢的差异。     

PAT蛋白抑制饥饿诱导的脂滴快速融合

目的:脂滴快速融合是增大脂滴直径的方式之一,但其研究相对少。本研究旨在建立脂滴快速融合的细胞模型,以便对其进行深入的生物学研究。方法:本研究使用大鼠肾成纤维细胞系NRK和小鼠前脂肪细胞系3T3-L1两种细胞系,先用油酸诱导细胞内产生大量脂滴,再使用饥饿缓冲液培养细胞,利用显微镜实时观测技术跟踪脂滴动态变化,建立脂滴快速融合的模型。而后在此模型中,加入自噬抑制剂或者以过表达CCT为阳性对照,过表达PAT蛋白(PLIN1、ADRP和TIP47),来探究它们在调控脂滴快速融合方面的功能。结果:饥饿缓冲液处理约3小时可诱导细胞发生脂滴快速融合,其融合速率很快,从脂滴接触到融合完成可发生在20秒内,显然不同于CIDE蛋白调控的缓慢脂滴融合过程。自噬抑制剂可以抑制自噬,但是并没有显著影响脂滴快速融合,说明饥饿诱导的脂滴快速融合不依赖于自噬。另发现,与过表达GFP相比,过表达定位于脂滴的GFP-CCT、GFP-PLIN1、GFP-ADRP或GFP-TIP47均能显著性抑制快速融合导致的脂滴变大的现象。结论:本研究建立了饥饿缓冲液诱导脂滴发生快速融合的细胞模型,并证明PAT蛋白(PLIN1、ADRP、TIP47)能抑制脂滴快速融合。     

蓬勃发展的表观转录组学

迄今为止,研究者们在 RNA 上已经发现了百余种不同种类的化学修饰,这些修饰大都分布在丰度较高的非编码 RNA中,并对非编码 RNA功能的维持具有重要作用。近年来,得益于高分辨率质谱的应用以及全转录组测序技术的开发,越来越多的 mRNA 上的修饰被发现、精确定量和定位,包括N6-甲基腺嘌呤（m6A）、N6,2-O-二甲基腺嘌呤（m6Am）、5-甲基胞嘧啶（m5C）、 次黄嘌呤（I）、假尿嘧啶（Ψ）、N1-甲基腺嘌呤（m1A）、2′-O-甲基化（Nm）、N4-乙酰胞嘧啶（ac4C）和N7 甲基鸟嘌呤（m7G）等。其中特别是m6A,作为真核生物mRNA中含量最丰富的内部修饰,其修饰酶、识别蛋白质的鉴定以及其广泛的生物学功能的发现,掀起了mRNA上转录后修饰研究的热潮,从而促进了新兴的研究领域——表观转录组学的诞生。尽管我们对这些可逆、动态的化学修饰的理解刚刚开始形成,但毫无疑问,一个关于遗传信息调控研究的新时代已经到来。本综述集中在本课题组关注较多的3种表观转录组修饰即m1A,m6Am和Ψ,从其分布、功能和高通量检测技术等方面进行深入介绍,旨在为相关领域的研究者提供一个了解蓬勃发展的表观转录组学的窗口。     

中国“生物基材料”研究和产业化进展

本文回顾了我国在生物基材料包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、丁二酸丁二醇共聚物(PBS)及其单体丁二酸、二氧化碳共聚物(PPC)等产业化领域取得的进展。     

植物抗病毒基因工程研究进展

病毒作为一种依赖于宿主细胞代谢的病原体对全球农业造成了重大经济损失。虽然目前已利用多种防治策略来控制病毒病,例如培育抗病毒品种、使用化学杀菌剂、切断病毒的感染途径、组织脱毒、传统农业防治等,但都无法从根本上控制病毒病的危害。近年来的研究表明,基因工程手段能够有效对抗植物病毒病害。本文综述了基因工程手段改造植物抗病毒能力的技术和方法。     

水稻幼苗特异应答H2O2的miRNA169b启动子表达载体的构建

目的:研究microRNA169b(miRNA169b)启动子不同长度片段的活性及自身调控。方法:用生物信息学方法分析水稻中miRNA169b前体上游1500 bp序列,并从水稻幼苗基因组DNA中扩增miRNA169b前体上游500、1000和1500 bp启动子片段,分别将3个片段克隆至萤光素酶报告基因载体p5XGal4-LUC上。结果:构建了miRNA169b启动子重组载体,序列分析表明与预期结果一致。结论:miRNA169b启动子调控的萤光素酶报告基因表达载体的构建,为研究水稻中miRNA基因自身的转录奠定了基础。     

人工microRNA干扰DREB亚族A-5组转录抑制子基因增强了拟南芥对低温和高盐胁迫的耐受性

转录抑制子是一类与DNA的特异位点结合并抑制其附近基因转录的蛋白质,主要通过与转录激活子或基本转录复合物发生作用以及引起染色质重排等3种方式来抑制目标基因的转录.DREB类转录因子的A-5组中共有6个转录抑制子,其功能和作用机制还有待进一步研究.通过设计人工microRNA-A5(amiRNA-A5)使其较特异地作用这...     

不同提取液提取水稻幼苗质外体蛋白效果的比较

提取植物组织质外体蛋白质的主要困难是提取效率低且易被细胞质蛋白污染。为解决上述问题,以12天93-11水稻幼苗为试验材料,使用3种含不同浓度钾和钙离子的缓冲液作为提取液进行提取效果比较。3种提取液的相同成分都是0.1mol/L Tris-HCl pH 7.6,1mmol/L PMSF,区别点在于:Buffer A含0.2mol/L KCl;Buffer B含0.2mol/L CaCl₂;Buffer C含0.1mol/L KCl和0.1mol/L CaCl₂。结果表明,Buffer A的蛋白产率达到了(0.49±0.07)mg/g FW(叶片)和(0.83±0.06)mg/g FW(根部),比Buffer B和Buffer C分别提高了122.7%和53.1%(叶片)以及102.4%和59.6% (根部)。六磷酸葡萄糖脱氢酶活性检测的结果表明在这些蛋白质提取物中细胞质蛋白的污染率很低,可以控制在1%以下。这些实验结果说明通过优化提取液,建立了有效提取水稻幼苗质外体蛋白质的方法,可应用于植物质外体蛋白质组学研究。