“门控-弹簧”模型及其在果蝇机械力信号转导中的分子基础北大核心CSCD

机械力是生物体生命活动中普遍存在的一种物理刺激,高等生物对机械力的感受是听觉、触觉、压觉以及平衡觉等重要生理过程的生物学基础。生物体中的感受器细胞对机械力信号的转导是上述感受的关键,这一信号转导过程可将细胞外机械力刺激转换为细胞的电信号或者化学信号。"门控-弹簧"模型("Gating-Spring"model)在细胞水平定量地描述了机械力信号转导的原理,但是其分子基础(包括机械力信号转导通路的分子组分,结构基础以及力学原理)依然有待探索。近年来,人们以果蝇为模式生物对上述问题进行了系统的研究,取得了重要的进展。本文对"门控-弹簧"理论进行了概述,并对在果蝇系统中取得的研究进展以及有待解决的问题进行综述和展望。     

产气荚膜梭菌促进黑腹果蝇的生长和发育

【目的】黑腹果蝇Drosophila melanogaster肠道中栖生着众多微生物,通过分离和研究其内共生菌,以研究肠道菌群的多态性和作用。【方法】利用Hungate滚管技术从黑腹果蝇成虫肠道分离厌氧细菌;通过记录果蝇的发育历期和生长速率,检测该细菌对果蝇发育和生长的影响。【结果】首次从黑腹果蝇肠道内分离到一株产气荚膜梭菌Clostridium perfringens。该菌能够有效地定植到果蝇肠道内,是果蝇肠道共生菌。产气荚膜梭菌显著地缩短无菌果蝇的发育历期,将无菌果蝇成蛹天数由20 d缩短到8.1 d,羽化天数由30 d缩短到12.7 d。该菌还可以提高果蝇生长速率。【结论】本研究揭示了产气荚膜梭菌是果蝇的内共生菌,可以通过提高生长速率而有效地促进果蝇的生长和发育。     

Hippo信号通路在果蝇遗传学研究中的发现与扩展

Hippo信号通路的发现是利用果蝇遗传学研究重大生物学问题的又一里程碑式的贡献。大量研究表明,Hippo信号通路像早期发现的其他信号通路一样,也在众多的生理与病理过程中扮演着关键角色,如控制器官尺寸和癌症发生。迄今为止,Hippo信号通路的研究过程主要经历了3个阶段：第一,Hippo信号通路的遗传学发现及其核心因子的筛选与鉴定;第二,Hippo信号通路的调控机制研究;第三,Hippo信号通路的多样性生理学功能。现阶段正是研究Hippo信号通路的上游调控和各种功能的阶段,如细胞骨架、机械张力、营养的调控,功能涉及细胞增殖调控、干细胞生物学和免疫等方面。本文按时间顺序综述了在果蝇遗传学研究中Hippo信号通路的发现与扩展过程,并对未来的研究方向进行了展望。     

果蝇在肿瘤学研究中的优势及应用前景

果蝇作为研究人类疾病的模式生物, 与哺乳动物不仅在基本的生物学、生理学和神经系统机能等方面比较相似, 而且果蝇有其作为模式生物的独特优势。近年来的研究表明, 果蝇和人类在肿瘤发生信号通路等方面的保守性很高, 而且果蝇具有很强的遗传学可操作性, 是肿瘤学研究有效的模型之一, 可用于研究人类肿瘤发生、发展、转移等分子机制。文章综述了果蝇在肿瘤学研究中的优势、已建立的用于研究特定癌症的果蝇模型, 并对其在未来肿瘤学的研究方向进行展望, 以期为国内肿瘤学研究和抗肿瘤药物的研发提供参考。     

我国三地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响

【目的】Wolbachia 是广泛存在于节肢动物和丝状线虫体内的一类共生菌, 能够以多种方式对宿主产生影响。精卵细胞质不亲和（CI）是其引起的最普遍的表型, 即感染Wolbachia的雄性宿主与未感染或感染不同品系的雌性宿主交配后, 不能产生后代或后代极少, 而感染同品系Wolbachia的雌雄宿主交配后则能正常产生后代。我们前期研究发现, 湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇Drosophila melanogaster被Wolbachia感染。本研究旨在明确这3个地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响。【方法】利用Clustal X软件对Wolbachia的wsp基因序列进行比对, 利用MEGA软件构建系统发育树。采用多位点序列分型（MLST）的方法对Wolbachia进行分型。通过区内交配和区之间杂交的方式研究不同地区黑腹果蝇体内Wolbachia 的关系及其对果蝇生殖的影响。【结果】湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇中感染的Wolbachia都是属于A大组的Mel亚群。这3个地区果蝇感染的Wolbachia的序列类型（ST）不同, Wolbachia之间存在一定的差异。湖北武汉和天津果蝇中的Wolbachia能引起强烈的CI表型, 而云南六库果蝇中的Wolbachia引起的CI强度相对较弱。武汉果蝇中Wolbachia不能完全挽救天津果蝇中Wolbachia引起的CI表型, 而天津果蝇中Wolbachia也不能完全挽救武汉果蝇中Wolbachia引起的CI表型。【结论】武汉和天津地区黑腹果蝇中的Wolbachia可能距离较远。Wolbachia的长期共生可能对黑腹果蝇的进化产生了一定的影响, 湖北武汉与云南六库的黑腹果蝇中感染的Wolbachia属于不同的序列类型, 这2个地区的黑腹果蝇已发生了一定的分歧, 产生了一定的生殖隔离。     

黑果蝇dlts品系的温度敏感时期及dlts基因多效影响的自主性研究

本文采用D.T.Suzuki的方法,研究了黑果蝇Drosophila virilis Sturt dl^ts品系的温度敏感时期和致死时期的相互关系。选择了31℃为限制温度,25℃为许可温度。对于成虫盘缺损的研究用了12个小时为一个脉冲或24个小时为一个脉冲的热处理,用扫描电镜技术辅助对成虫形态缺损的研究。对于成虫盘缺失和重复的关系主要在48小时为一个脉冲的热处理盘中进行,对dlts基因的表达采用了遗传嵌合性的研究,其结果如下：1两个不连续的温度敏感时态对致死的影响是在第1龄幼虫、第2龄幼虫、第3龄幼虫和进入蛹期后的10个小时。温度敏感时态和致死时态并不一致,而是先于致死时态几个小时。2温度敏感时态对成虫形态的影响是：触角的重复和复眼的缺失发生在第2龄和第3龄幼虫期。足关节融合及跗节和腿节的缩短发生在第3龄幼虫期,翅脉硬化主要发生在第3龄幼虫期即将结束进入前蛹期的这段时间。第3龄幼虫期是成虫盘发生缺陷比较集中的时期,可以明显见到足、复眼、翅和刚毛的缺陷,同源异型突变体也在这个时期发生。同源突变体的变化主要是足、触角片段及刚毛和触角片段的相互转移。3每一个成虫盘缺陷部有自己明显的特征,根据它们成虫盘的形态缺陷和热处理的时间性,所有的成虫盘缺陷变化都可以分为这样三类：缺失,重复,缺失和重复并存。4遗传镶嵌测试表明：dl^ts基因是自主表达的,且具有一定的时间、环境和组织的特殊性。     

黑果蝇dlts品系的温度敏感时期及dlts基因多效影响的自主性研究

本文采用D.T.Suzuki的方法,研究了黑果蝇Drosophila virilis Sturt dlts品系的温度敏感时期和致死时期的相互关系.选择了31℃为限制温度,25℃为许可温度.对于成虫盘缺损的研究用了12个小时为一个脉冲或24个小时为一个脉冲的热处理,用扫描电镜技术辅助对成虫形态缺损的研究.对于成虫盘缺失和重复的关系主要在48小时为一个脉冲的热处理盘中进行,对dlts基因的表达采用了遗传嵌合性的研究,其结果如下:1. 两个不连续的温度敏感时态对致死的影响是在第1龄幼虫、第2龄幼虫、第3龄幼虫和进入蛹期后的10个小时.温度敏感时态和致死时态并不一致,而是先于致死时态几个小时.2. 温度敏感时态对成虫形态的影响是:触角的重复和复眼的缺失发生在第2龄和第3龄幼虫期.足关节融合及跗节和腿节的缩短发生在第3龄幼虫期,翅脉硬化主要发生在第3龄幼虫期即将结束进入前蛹期的这段时间.第3龄幼虫期是成虫盘发生缺陷比较集中的时期,可以明显见到足、复眼、翅和刚毛的缺陷,同源异型突变体也在这个时期发生.同源突变体的变化主要是足、触角片段及刚毛和触角片段的相互转移.3. 每一个成虫盘缺陷部有自己明显的特征,根据它们成虫盘的形态缺陷和热处理的时间性,所有的成虫盘缺陷变化都可以分为这样三类:缺失,重复,缺失和重复并存.4. 遗传镶嵌测试表明:dlts基因是自主表达的,且具有一定的时间、环境和组织的特殊性.     

硫磺菌原变种液体培养代谢物生物活性分析

硫磺菌原变种Laetiporus sulphureusvar.sulphureus在液体培养条件下对果蝇具有致死效应,研究发现在液体培养过程中分泌到细胞外的代谢产物是致死效应的主要原因,并且上清液对果蝇的生物活性受pH值的影响。离子交换树脂柱和高效液相色谱分离分析表明草酸存在于硫磺菌原变种培养液的上清液中并且是果蝇致死效应和培养体系pH下降的一个重要因素。硫磺菌原变种在气升式反应器ALR/ff培养体系中草酸的浓度、菌丝体量和pH值呈简单相关。进一步分析发现还有另外一种结构未知、在碱性条件下呈紫红色的色素也具有致死效应。     

果蝇饲养管理的几个问题

1 防止培养基长霉 当外界温度不适应果蝇生长时(温度低于18℃)．培养基接种后的7d内,特别容易长霉。要避免长霉,应注意：①培养果蝇用的器皿要严格消毒。培养瓶洗干净后,自然凉干,再与棉塞一道进行高温干燥灭菌(120℃,30min)。②培养基要营养全面。果蝇培养基的种类很多,本实验室用的是玉米培养基,配方及配料如下：水750mL煮开,加琼脂6．2g,待琼脂溶解后加白糖62．5g,搅拌溶解后再加调成糊状的玉米糊(玉米82．5g．用冷水调成糊状,     

继承发展:摩尔根创立新遗传理论

在介绍摩尔根成长经历的基础上,探索了其创立基因学说的过程,总结了摩尔根的成功经验,对于未来生物学研究具有积极作用。