九州虫草-半枝莲发酵产物不同极性部位与其抗A549细胞增殖活性的相关性分析

建立九州虫草-半枝莲双向固体发酵产物不同极性部位的HPLC特征图谱,并考察与其抑制肺腺癌A549细胞增殖活性的相关性。采用双向固体发酵技术制备九州虫草-半枝莲发酵产物;溶剂萃取法获得发酵产物的不同极性部位,并运用HPLC法建立不同极性部位的特征图谱;MTT法考察不同极性部位对A549细胞的增殖抑制作用;偏最小二乘回归法分析不同极性部位HPLC色谱峰与其抗增殖作用的相关性。抗增殖试验结果表明,不同极性部位对A549细胞均具有增殖抑制作用并且呈浓度依赖性;标示的9个共有色谱峰与抗增殖活性均呈正相关,其中色谱峰8、4、1、2、9分别为木犀草素、黄芩苷、对香豆酸、野黄芩苷、黄芩素。本研究建立了不同极性部位的HPLC特征图谱,极性部位中以二氯甲烷部位对A549细胞的体外抗增殖作用最佳,并借助谱效相关初步探究了发酵产物抗A549细胞增殖的药效物质基础,为双向固体发酵技术应用于菌种与传统中药提供了参考。     

Identification of structural DNA variations in human cell cultures after long-term passage

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis was adapted for genomic identification of cell cultures and evaluation of DNA stability in cells of different origin at different culture passages. DNA stability was observed in cultures after no more than 5 passages. Adipose-derived stromal cells demonstrated increased DNA instability. RAPD fragments from different cell lines after different number of passages were cloned and sequenced. The chromosomal localization of these fragments was identified and single-nucleotide variations in RAPD fragments isolated from cell lines after 8–12 passages were revealed. Some of them had permanent localization, while most variations demonstrated random distribution and can be considered as de novo mutations.     

Behavioral remodeling of normal and cancerous epithelial cell lines with differing invasion potential induced by substrate elastic modulus

ABSTRACT

The micro-environment of cancer cells in the body is mechanically stiffer than that of normal cells. We cultured three breast cell lines of MCF10A-normal, MCF7-noninvasive, and MDA-MB-231-invasive on PDMS substrates with different elastic moduli and different cellular features were examined.Effects of substrate stiffness on cell behavior were evident among all cell lines. Cancerous cells were more sensitive to substrate stiffness for cell behaviors related to cell motility and migration which are necessary for invasion. The invasive cancerous cells were the most motile on substrates with moderate stiffness followed by non-invasive cancerous cells. Gene markers alterations were generally according to the analyzed cell movement parameters. Results suggest that alterations in matrix stiffness may be related to cancer disease and progression.     

黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性

【目的】黑果枸杞是我国荒漠区特有的药用盐生植物,本研究分析了黑果枸杞不同组织中内生细菌群落多样性特征及分布规律。【方法】应用Illumina MiSeq高通量测序技术对黑果枸杞内生细菌的16S rRNAV5-V7区域序列进行测定,并分析群落组成、多样性及功能等生物学信息。【结果】黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性及功能均有较大的差异。花、叶、果、茎和根产生的OTUs分别是182、173、119、187和254,群落多样性表现为根花果、茎叶。从门水平上看,变形菌门是优势菌门,在不同组织中均有分布,花、叶、果、茎和根中的相对丰度分别为87.66%、41.51%、81.76%、97.67%和61.85%。在属水平上显示内生细菌的分布表现出器官差异性。花部能够准确分类的优势菌属为沙雷氏菌属和不动杆菌属,相对丰度分别为11.57%和8.55%。叶部为红球菌属和慢生根瘤菌属,相对丰度分别为29.68%和5.53%。果实中为泛菌属、红球菌属和沙雷氏菌属,相对丰度分别为23.12%、5.52%和4.29%。茎部为沙雷氏菌属和假单胞菌属,相对丰度分别为12.03%和17.71%。根部为盐单胞菌属、Fodinicurvata和Lipingzhangella,相对丰度分别为24.18%、5.16%和4.86%。在不同组织中分布较广的盐单胞菌、沙雷氏菌、不动杆菌、红球菌、泛菌等菌属均具有较高耐盐性和促生、生防、降解有机污染物及抗氧化等功能。PICRUSt功能预测分析显示,黑果枸杞组织中内生细菌功能中涉及丰富的多糖、萜类和酮类、酶及维他命等次生代谢产物的生物合成。【结论】黑果枸杞内生细菌具有丰富的群落和功能多样性,拥有多种益生功能性状,也含有多个与人和植物体代谢相关的功能信息。不同组织优势菌属和功能信息各有不同,其中根部的内生细菌物种最丰富,花部和茎部参与各种代谢调控的细菌丰度最高。此外,不同组织中还含有大量未知种属的微生物类群,这些都为内生细菌功能利用和挖掘新的有益微生物资源提供广阔的发展空间。     

禁牧条件下不同类型草地群落结构特征

利用幂乘方法则模型探讨了鄂尔多斯3种不同类型草地在禁牧情况下的群落结构特征,包括物种组成、物种多样性、生物量和空间分布规律。结果表明:幂乘方法则在解析鄂尔多斯不同类型草地的空间异质性时具有很好的吻合性;羊草(Leymuschinensis)草地、芨芨草(Achnatherum splendens)草地和油蒿(Artemisia ordosica)灌丛草地均比随机分布呈现了较强的空间异质性,群落整体的空间异质性指数表现为油蒿灌丛草地>羊草草地>芨芨草草地;群落整体的物种多样性指数为油蒿灌丛草地>羊草草地>芨芨草草地;L-样方(50cm×50cm)内的平均物种数和物种多样性指数均表现为羊草草地极显著地高于油蒿灌丛草地,油蒿灌丛草地又极显著地高于芨芨草草地(P<0.001);L-样方内的平均生物量表现为油蒿灌丛草地极显著地高于芨芨草草地(P<0.001),而羊草草地与油蒿灌丛草地以及芨芨草草地之间没有显著性差异;这3种类型的草地其L-样方内的平均生物量和物种多样性指数都随着群落整体空间异质性指数的增大而增大。     

不同生境与花部特征对巫山淫羊藿结实特性的影响

对不同生境中巫山淫羊藿结实特性进行比较研究。结果表明:(1)三个种群在繁殖时期中不同花部特征的植株繁殖投资差异不大,如每株分枝数、每株花序数和每株开花数差异均不显著;(2)三个种群中每株结实数、每株结实率、每花序结实数在不同花部特征中差异显著,PLS和SAA要显著大于PESS;(3)三种花部特征在不同生境中单株分枝数和单株花序数均无显著差异。在不同花部特征中种群1开花数量相较少,因而在结实方面均值均要小于种群2和种群3;(4)不同花部特征的果实饱满种子数、败育数和败育率均具有显著差异,而种子数差异不大,但在种群间均无显著的差异。说明种子的多少更多地受到花部特征的影响。总之,巫山淫羊藿的结实特性受到生境和花部特征的双重影响,其中花型比生境对巫山淫羊藿结实特性的影响更为明显。     

Fitness implications of seasonal climate variation in Columbian ground squirrels

The influence of climate change on the fitness of wild populations is often studied in the context of the spring onset of the reproductive season. This focus is relevant for climate influences on reproductive success, but neglects other fitness‐relevant periods (e.g., autumn preparation for overwintering). We examined variation in climate variables (temperature, rainfall, snowfall, and snowpack) across the full annual cycle of Columbian ground squirrels (Urocitellus columbianus) for 21 years. We investigated seasonal climate variables that were associated with fitness variables, climate variables that exhibited directional changes across the study period, and finally observed declines in fitness (?0.03 units/year; total decline = 37%) that were associated with directional changes in climate variables. Annual fitness of adult female ground squirrels was positively associated with spring temperature (r = 0.69) and early summer rainfall (r = 0.56) and negatively associated with spring snow conditions (r = ?0.44 to ?0.66). Across the 21 years, spring snowmelt has become significantly delayed (r = 0.48) and summer rainfall became significantly reduced (r = ?0.53). Using a standardized partial regression model, we found that directional changes in the timing of spring snowmelt and early summer rainfall (i.e., progressively drier summers) had moderate influences on annual fitness, with the latter statistically significant (ρ = ?0.314 and 0.437, respectively). The summer period corresponds to prehibernation fattening of young and adult ground squirrels. Had we focused on a single point in time (viz. the onset of the breeding season), we would have underestimated the influences of climate change on our population. Rather, we obtained a comprehensive understanding of the influences of climate change on individual fitness by investigating the full lifecycle.     

红外光谱结合多元统计方法的不同产地红根草红外指纹图谱比较研究

红根草为唇形科鼠尾带根全草植物,是著名的广西道地药材和常用中药,对白血病细胞有很强的抑制作用,同时具有较强的抗菌活性和抗癌作用,主治菌莉、腹泻、肠炎、肺炎、急性咽喉炎、扁桃体炎、感冒等症。为快速鉴别和评价不同产地中药红根草主要化学成分的差异,该研究利用红外光谱对不同产地红根草进行检测,并结合主成分分析和聚类分析及载荷因子等方法对不同产地样本进行鉴别。结果表明：(1)在1800~600 cm-1范围内,不同产地红根草根系在1727、1635、1551、1513、1442、1373、1255、1154、1036、795、776、690 cm-1等处均有较强的振动吸收,表明不同产地红根草主要化学组分构成比较相似。(2)红外指纹图谱结合主成分和聚类分析结果表明,不同产地红根草化学成分的差异与地理位置有明显对应性,产地相近的地区红根草化学成分的较似,产地较远的区域红根草化学成分差异较大,但两种方法检测结果均有自己的特征。(3)通过PCA载荷因子分析,可以得出比原始图谱更多的化学成分信息,对主成分聚类贡献较大的吸收峰主要表现在1670、1630、1616、1579、1473、1411、1159、1129、1082、1042、1000、972、946、913、891、806 cm-1附近,进一步揭示出不同产地红根草化学成分差异主要是红根草内酯和甾醇类成分,以及主要有效成分红根草邻醌和丹参酮类成分的差异。该研究结果为红根草的引种栽培及良种选育研究提供了参考。     

杜仲叶片不同发育时期数字基因表达谱分析

为在转录水平解析杜仲叶片发育过程中的基因表达模式,该研究通过数字基因表达谱技术对‘华仲6号’杜仲叶片从展叶(4月)到落叶(10月)不同发育时期的基因表达水平进行比较分析,共获得差异基因3 002个,其中1 764个表达量上调,1 238个下调,这些差异表达基因主要行使催化、氧化还原等功能,参与代谢过程和生物过程等;进一步Pathway富集分析发现,苯丙素类生物合成途径相关基因被富集,其中调控绿原酸合成的6个基因差异表达显著;对这些基因表达模式进行分析显示,4月中旬和9月中旬基因的表达量较高,暗示这两个时期对于绿原酸的合成具有重要作用。荧光定量RT-PCR检测6个绿原酸合成相关基因和12个随机选择的差异表达基因,验证结果显示表达谱测序结果可靠。该研究结果为揭示杜仲叶片在不同发育时期的分子调控机制奠定了基础,并为深入解析杜仲绿原酸合成机理,进而通过分子育种手段提高杜仲绿原酸含量提供新的路径。     

基于广泛靶向代谢组学的竹黄活性成分分析

竹黄是我国一种重要的药用真菌,在医学、农业、食品等方面应用广泛且前景可观。为深入挖掘竹黄中有药理活性的有效化学成分,了解其在生长发育过程中不同时期代谢物的变化规律,利用广泛靶向代谢组学技术检测了竹黄子座不同发育时期的代谢物,找出差异代谢物并进行代谢通路分析。从竹黄子座中共检测出612种代谢物,前期和中期特有27种代谢物。黄酮类、奎宁酸、香豆素等具有良好生物活性的化合物首次在竹黄中被检测到。筛选出的差异代谢物主要是脂质、氨基酸、核苷酸、黄酮类、萜类、有机酸等物质,其中黄酮和氨基酸类化合物占主要地位。通过对代谢通路富集分析,获得6条具有显著意义的代谢途径。黄酮类化合物被认为是除竹红菌素外与竹黄药效有重要联系的化合物。本研究为竹黄药用机理及有效成分深入研究提供了一定的理论基础,为竹黄有效成分的代谢途径解析提供参考。