Proteome analysis of Rickettsia felis highlights the expression profile of intracellular bacteria

The proteome of Rickettsia felis, an obligate intracellular bacterium responsible for spotted fever, was analyzed using two complementary proteomic approaches: 2-DE coupled with MALDI-TOF, and SDS-PAGE with nanoLC-MS/MS. This strategy allowed identification of 165 proteins and helped to answer some questions raised by the genome sequence of this bacterium. We successfully identified potential virulence factors including two putative adhesins, four proteins of the type IV secretion system, four Sca autotransporters, four components of ABC transporters, some R. felis-specific proteins, and one antitoxin of the toxin-antitoxin system. Notably, the antitoxin was the first to be identified in intracellular bacteria. Only one protein containing rickettsia palindromic repeats was found, whereas none of the split genes, transposases, or tetratricopeptide/ankyrin repeats were detectably expressed. Comparison of the protein expression profiles of R. felis and 23 other bacterial species according to functional categories showed that intracellular bacteria express more proteins related to translation, especially ribosomal proteins. However, the remaining bacteria express more proteins related to energy production and carbohydrate/amino acid metabolism. In conclusion, this study reveals R. felis virulence factor expression and highlights the unique protein expression profile of intracellular bacteria.     

Water as a complex system: its role in ligand diffusion, general anesthesia, and sleep

The work and inspiration of Robert Rosen is stated and expressed in personal tones. The concept of passages through water (H2O) near protein surfaces is reviewed in terms of its influence on ligand diffusion to an effector. This is offered as a target for interference by a non-specific general anesthetic agent. In view of the similarities between this anesthetic state and sleep, this mechanism is proposed to be operative for the sleep/wake states. Based on this mechanism and other factors, nitrogen (N2) is proposed as an exogenous sleep factor.     

工程化外泌体介导巨噬细胞清除肿瘤外泌体*

目的:通过膜表面修饰改造技术构建工程化外泌体(engineered exosomes,enExos),并以此介导巨噬细胞特异性清除膜表面富含表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)的肿瘤外泌体。方法:利用表面展示技术获得膜表面展示趋化因子(chemokine 8,CXCL8)的外泌体,同时在其磷脂双分子层上修饰EGFR核酸适配体制备工程化外泌体;纳米颗粒跟踪和纳米粒度电位分析enExos的尺寸、电位;CCK-8试剂盒检测细胞活力;透射电子显微镜观察enExos与高表达EGFR的肿瘤外泌体的特异性结合;荧光成像技术及流式细胞术分析探究enExos靶向趋化巨噬细胞吞噬高表达EGFR的肿瘤外泌体。结果:成功构建膜表面展示EGFR与CXCL8的工程化外泌体,enExos可以特异性识别并捕获高表达EGFR的肿瘤外泌体,同时利用其趋化因子CXCL8特异性靶向巨噬细胞膜表面趋化因子受体CXCR1/CXCR2,刺激巨噬细胞对肿瘤外泌体的捕获及清除。结论:工程化外泌体促进了特定肿瘤外泌体的清除,为后续深入研究工程化外泌体抑制癌症转移的作用奠定基础,并期望为癌症转移治疗提供新的研究方向。     

球孢白僵菌转录因子BbMSN2与其结合基序变体的结合特性分析

球孢白僵菌是一种广谱性杀虫真菌,为了探索其转录因子BbMSN2识别启动子核心序列的能力,本研究外源表达并纯化了BbMSN2蛋白,合成了3个含有不同数量核心序列(AGGGG/ CCCCT)的核酸探针和6个核心序列点突变的核酸探针,将BbMSN2蛋白和核酸探针体外结合,通过凝胶迁移实验检测核酸探针及结合蛋白的迁移情况。研究发现,目的蛋白与含有核心序列的核酸探针结合时,核酸探针发生了凝胶迁移现象,其中核心序列数量对凝胶迁移的协同效益不显著。但目的蛋白与核心序列点突变核酸探针结合时,凝胶迁移现象明显减弱。上述结果表明,转录因子BbMSN2可以和含有核心序列核酸探针结合并发生相互作用,且对识别序列具有很强的特异性。本研究为深入探索BbMSN2转录调控机制奠定了试验基础。     

针刺对PD胃肠功能障碍大鼠不同部位GDNF含量及胃肠生理指标的影响

摘要 目的：探讨不同针刺对帕金森（Parkinson''s Disease）胃肠功能障碍大鼠中脑黑质、胃、结肠中胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)含量变化影响。方法：腹腔注射鱼藤酮溶液建立PD胃肠功能障碍模型并用阿普吗啡（APO）诱导实验检测。将60只已造模大鼠按随机数字表法分成模型组、假手术组、西药组、空白组、调神畅志组和常规针刺共6组,给予相应治疗2周。观察各组大鼠体重变化,检测粪便含水率、胃内容物残留率及小肠推进率,采用免疫组织化学法及ELISA法对黑质、胃、结肠GDNF含量检测。结果：体重和粪便含水率方面：西药组及两针刺组较模型组比,差异显著（P＜0.01）,西药组改善程度优于调神组（P＜0.05）,调神组改善程度优于常规组（P＜0.05）。小肠推进率和胃内容物残留率：西药组及两针刺组与模型组相比差异明显（P＜0.01）;西药组改善优于调神组（P＜0.05）,调神组优于常规组（P＜0.05）。中脑黑质、胃、结肠GDNF变化：空白组及假手术组含量高于模型组（P＜0.01）;西药组及两针刺组较模型组相比,含量升高（P＜0.01）,西药组优于调神组（P＜0.05）,调神组均优于常规组（P＜0.05）。结论：针刺治疗可提高PD胃肠功能障碍大鼠黑质、胃、结肠中GDNF含量,且调神组优于常规组,与西药组接近。调神畅志针法对PD胃肠功能障碍作用的原理可能是因为提升了结肠、脑、胃的GDNF含量来完成。     

两种荒漠豆科植物化学计量特征与生境土壤因子的关系

豆科植物是荒漠等干旱生态系统的重要先锋物种,也是生态系统中有效氮的主要来源。为了明确荒漠豆科植物与生境土壤因子之间的关系,该研究以古尔班通古特沙漠广泛分布的荒漠豆科植物弯花黄芪(Astragalus flexus)、镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)为对象,测定不同土壤深度(0~5、5~10、10~15 cm)的理化性质,比较分析2种荒漠豆科植物化学计量特征与土壤因子的关系。结果表明:(1)弯花黄芪碳(C)、氮(N)、磷(P)含量分别为373.35、25.66、1.03 mg·g^-1,高于镰荚黄芪的331.53、19.59、0.66 mg·g^-1,且二者的N、P含量均差异显著(P<0.05);弯花黄芪的C∶P、N∶P分别为374.38、25.75,均极显著高于镰荚黄芪的166.09、10.12(P<0.01),而弯花黄芪的C∶N(14.62)低于镰荚黄芪(16.99),两种植物的C和C∶N均无显著差异。(2)豆科植物生境土壤在0~5 cm土层的有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量最高,且随土层的加深逐渐减少;土壤化学计量比SOC∶TN、SOC∶TP均随土层加深逐渐增大,而TN∶TP值随土层加深逐渐减少;较低的N含量及TN∶TP 显示该区域土壤属于N素缺乏类型。(3)2种荒漠豆科植物与各层次土壤化学计量特征的相关性无一致规律。其中,弯花黄芪立地0~10 cm土层的TN与N∶P间呈负相关关系,TP与P间呈极显著负相关关系,而TP与C∶N间呈正相关关系,SOC∶TN与N∶P间呈极显著正相关关系;在10~15 cm土层中,SOC∶TN与N∶P间呈正相关关系。镰荚黄芪中仅P含量与其立地0~5 cm土层的SOC∶TP具有极显著正相关关系,而大部分化学计量特征间未显示出相关性。(4)弯花黄芪的植物化学计量指标P含量与5~10 cm土层的电导率(EC)间呈极显著正相关关系,N含量与10~15 cm土层的速效钾(AK)间呈正相关关系;而镰荚黄芪N、AP与N∶P与0~5 cm土层的速效磷(AP)间均呈极显著负相关关系,与其他土层未出现相关关系。研究认为,古尔班通古特沙漠土壤N含量以及TN∶TP较低,土壤N元素贫瘠,且该区豆科植物立地土壤养分含量总体偏低;该区弯花黄芪生长的主要限制元素为P,而镰荚黄芪生长的主要限制元素为N和P;植物化学计量特征并非全部由土壤养分特征直接决定,其明显的种间差异显示植物自身遗传特性在土壤 植物计量特征耦合关系的重要性。     

基于地理探测器的宁夏贺兰山植被覆盖度时空分异及驱动因子

监测区域植被覆盖变化并分析其驱动因子,有利于实现生态环境的可持续发展。本研究以1989—2021年Landsat 5/8遥感影像为数据源,利用像元二分模型获取宁夏贺兰山植被覆盖度,基于地理探测器量化了环境和人为等10个因子对其时空分布的影响。结果表明: 1989—2021年间,宁夏贺兰山平均植被覆盖度为35.8%,时间尺度上总体呈增加趋势,平均增幅为0.043·(10 a)^-1,空间尺度上呈现从西南向东北递减的分布特征;研究区58.1%的区域植被覆盖度未来将持续性改善,但仍有30.7%的植被存在退化的潜在风险。降水是影响植被分布的主要环境因子,与单因子相比,环境因子和人为因子的交互作用对植被覆盖度的解释力更强,降水与其他因子的交互作用处于主导作用。     

闽西南红壤侵蚀区黑莎草功能性状特征及其与土壤因子的关系

为了解黑莎草(Gahnia tristis)在南方红壤侵蚀区的适应状况,测定了长汀县红壤侵蚀区的黑莎草叶片、根系的功能性状及土壤理化性质,并应用数理统计方法分析了黑莎草叶片与根系功能性状之间的相关性,及其对土壤因子的响应。结果表明,黑莎草叶片表型性状在冬夏季间存在显著差异,叶长、叶宽、叶组织密度和叶绿素表现为夏季显著大于冬季,根系表型性状则更具稳定性,冬季的根系养分含量均高于夏季,养分的分配上叶片养分高于根系养分。叶组织密度与叶绿素含量呈显著正相关,与比叶面积呈显著负相关;根组织密度与比根长和比根面积均呈显著负相关,叶片和根系养分间均呈显著正相关,土壤碳、氮、磷含量是影响黑莎草功能性状主要因子。因此,黑莎草可通过调节功能性状以适应环境变化,可作为地带性植物应用于南方红壤侵蚀区的植被恢复和水土流失治理。     

猪环状RNA IGF1R促进脂肪细胞分化

环状RNA(circular RNA, circRNA)作为竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA, ceRNA)在细胞分化调控中发挥着重要作用。本研究旨在对猪环状RNA IGF1R(circular RNA insulin-like growth factor 1 receptor, circIGF1R)进行鉴定及分析,探明其表达规律,构建猪circIGF1R相关的ceRNA调控网络,并探究其异位表达对小鼠间充质干细胞(C3H10T1/2)成脂分化的调控作用。通过正反向引物PCR、Sanger测序、RNase R酶消化检测和qRT-PCR验证circIGF1R是胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factor 1 receptor, IGF1R)第二外显子形成的circRNA,它在猪各组织中均有表达,且其表达量在脂肪组织中随日龄增加呈上升趋势;使用miRDB、TargetScan和miRWalk在线软件预测circIGF1R靶基因,运用RNAhybrid软件进行结合位点预测,使用DAVID生物信息功能分析软件对候选靶基因进行GO和KEGG富集分析,运用Cytoscape软件构建ceRNA网络,基于基因表达相关性和预测的靶标关系,绘制了GO和KEGG富集分析及构建了ceRNA网络;双荧光素酶报告基因分析证明circIGF1R及FABP4可与ssc (Sus scrofa chromosome) -miR-133a-5p结合;成功构建circIGF1R过表达载体,在间充质干细胞C3H10T1/2中异位表达,过表达circIGF1R后关键成脂调控因子CEBPα、CEBPβ、FABP4和PPARγ极显著升高(P＜0.01),脂滴数量显著增加。本研究结果证明,circIGF1R在猪脂肪组织中存在,并且可能通过ceRNA机制正调控C3H10T1/2细胞成脂分化,为进一步研究circIGF1R调控猪前体肌内脂肪细胞成脂分化奠定理论基础。