Activity profiles of enzymes involved in glutamine and glutamate metabolism in the apple during autumnal senescence

Seasonal changes in glutamine synthetase (EC 6.3.1.2), glutamate synthase (EC 2.6.1.53), and glutamate dehydrogenase (EC 1.4.1.3) were measured in both senescing leaf and bark tissues of ‘Golden Delicious’ apple trees (Malus domestica Borkh.). From the measured enzyme activities we attempted to estimate the in vivo catalytic potentials of the enzymes with special reference to nitrogen mobilization and conservation of senescing apple trees. The cumulative glutamine synthetase activity of leaf tissue was about three times higher than that of bark. The estimated catalytic potential of leaf glutamine synthetase was 800-fold higher than the actual protein nitrogen loss of senescing leaves. The cumulative glutamate synthase activity of bark was about six times higher than that of leaf. The estimated catalytic potential of bark glutamate synthase was 160-times higher than the actual protein nitrogen gain in that tissue. The cumulative glutamate dehydrogenase activities in leaf and bark tissue were approximately the same. However, the catalytic potential of leaf glutamate dehydrogenase was twice that of leaf glutamate synthase. It is thus concluded that the physiological role of glutamine synthetase in senescing leaf tissue is to furnish the amide(s) prior to mobilization of nitrogen to storage tissue. The higher activity of glutamate synthase in bark tissue could provide a mechanism to transform the imported amide nitrogen to amino nitrogen of glutamate for storage protein synthesis. The possible regulatory factors upon the activity of these enzymes in the tissues of senescing apple trees are discussed.     

条形柄锈菌吸器特异效应蛋白Hasp68抑制寄主免疫并与小麦组织蛋白酶B互作

作为活体营养专性寄生真菌,条形柄锈菌（小麦条锈病）在侵染过程中通过形成吸器向寄主细胞释放效应蛋白,干扰寄主的防卫反应,促进其侵染与致病。因此,条形柄锈菌效应蛋白的鉴定与功能研究对揭示其毒性机理具有重要意义。本实验室前期完成了条形柄锈菌CYR31生理小种吸器转录组分析,从中鉴定得到一个吸器特异诱导表达分泌蛋白Hasp68,利用农杆菌侵染在烟草细胞中瞬时表达该基因,能够抑制小鼠促细胞凋亡蛋白Bax诱导的细胞程序性死亡,鉴定为条形柄锈菌候选效应蛋白。Hasp68基因全长318bp,编码105_aa,N-端包含20_aa的信号肽,无保守结构域。BlastX分析表明Hasp68为条形柄锈菌特有效应蛋白,在其他真菌中无同源蛋白,且在条形柄锈菌16个菌系中呈较低的序列多态性,表明其在条形柄锈菌的进化过程中相对保守。借助荧光假单胞菌EtHAn的三型分泌系统,在小麦细胞中过表达Hasp68能够抑制由非致病细菌引起的PTI（PAMP-triggered immunity）相关胼胝质的积累;同时,也能抑制小麦与无毒条形柄锈菌互作中ETI（effector-triggered immunity）相关的活性氧爆发和过敏性坏死反应,表明效应蛋白Hasp68具有抑制寄主免疫反应的功能。利用酵母双杂交系统筛选Hasp68在小麦中的互作蛋白,发现其与组织蛋白酶B（cathepsin B）TaCTSB互作,双分子荧光技术进一步验证二者在烟草细胞中共表达存在互作,初步揭示了效应蛋白Hasp68的互作靶标。     

压力-应激对大鼠心肌细胞Cx43蛋白表达及心肌纤维化的影响

目的:探讨压力-应激对大鼠心肌细胞间隙连接蛋白-43(Cx43)蛋白表达及心肌纤维化的影响。方法:将20只雄性SD大鼠随机分为正常对照组(n=10)和模型组(n=10),对照组正常饲养,模型组给予不可预测性复合应激结合孤养建立压力-应激大鼠模型。监测两组大鼠的体重变化,并通过组织形态学方法,探讨压力-应激对大鼠心肌细胞Cx43蛋白表达及心肌纤维化的影响。结果:在为期42天的造模过程中,从应激第7天开始,模型组大鼠体重明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。且模型组体重增长缓慢,体重增长百分比明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。与对照组相比,模型组大鼠组织HE染色可见心肌细胞排列紊乱,横纹消失,细胞间隙增大,部分肌纤维断裂、溶解,Masson染色可见心肌间质纤维化,胶原纤维增生、排列紊乱。心肌细胞免疫组化染色可见模型组Cx43蛋白表达明显下降(平均光密度值为0.0110±0.0028),与对照组相比(平均光密度值为0.0268±0.0025),差异具有统计学意义(t=-13.081,P<0.001)。结论:过度疲劳导致猝死的发生可能与Cx43蛋白表达水平的下降引起的恶性心律失常有关。     

病毒感染对角质形成细胞CCL20表达的影响及其机制

目的:既往研究发现,趋化因子CCL20在银屑病、白癜风等在内的多种自身免疫性皮肤疾病的病理过程中扮演了重要的角色,同时病毒感染也被认为是自身免疫性疾病的重要参与者。皮肤组织是机体抵御外界病原体的第一道屏障,其中角质形成细胞被认为在启动免疫中发挥了关键的作用。视黄酸诱导基因蛋白I(RIG-I)是固有免疫模式识别受体家族的重要成员,其能够被病毒复制的中间产物激活。然而,病毒感染是否会通过RIG-I信号通路影响角质形成细胞中CCL20的表达,进而参与自身免疫性皮肤疾病的病理过程仍不清楚。本文使用聚肌胞苷酸(Poly(I:C))来体外模拟病毒感染,探究病毒感染对皮肤角质形成细胞CCL20表达的影响,并且通过小干扰RNA沉默关键分子来探究相应的分子机制。方法:首先,体外细胞实验使用Poly(I:C)刺激角质形成细胞系HaCaT,通过Western-blot实验和qRT-PCR实验探究Poly(I:C)对HaCat中RIG-I表达的影响;接下来,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)以及酶联免疫吸附测定实验(ELISA)检测Poly(I:C)对角质形成细胞CCL20分泌的影响;线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)在RIG-I的下游发挥着重要作用,我们通过小干扰RNA(si-RNA)阻断RIG-I-MAVS-NF-κB信号通路关键分子,探究Poly(I:C)诱导角质形成细胞CCL20表达升高的分子机制。结果:Poly(I:C)能够明显促进角质形成细胞中RIG-I的表达及CCL20的表达和分泌;Poly(I:C)诱导角质形成细胞CCL20分泌是由RIG-I-MAVS-NF-κB信号通路介导的。结论:Poly(I:C)模拟病毒感染能够通过RIG-I-MAVS-NF-κB信号通路介导CCL20表达增加,进而参与自身免疫性皮肤疾病的病理过程。     

单孔、两孔及三孔胸腔镜下早期非小细胞肺癌根治术的效果比较研究

目的:通过比较不同胸腔镜手术方式治疗早期非小细胞肺癌根治术术后的相关临床指标,为临床手术方式提供经验。方法:收集我院2017年1月～2019年12月收治的行肺癌根治术的早期非小细胞肺癌病例共100例,分别采用单孔胸腔镜(40例),两孔胸腔镜(32例)及三孔胸腔镜(28例)手术方式,比较三组手术术中及术后的相关指标。结果:单孔胸腔镜组术中出血量、术后引流量明显少于两孔胸腔镜组和三孔胸腔镜组(P0.05),而两孔胸腔镜组明显少于三孔胸腔镜组(P0.05);单孔胸腔镜组术后胸管留置时间和术后住院时间均短于两孔胸腔镜组和三孔胸腔镜组(P0.05),而两孔胸腔镜组明显短于三孔胸腔镜组(P0.05)。三组组内疼痛评分术后24h低于术后12h,术后48h低于术后24h,差异均有统计学意义(P0.05)。三组组间不同时间点疼痛评分比较发现,单孔胸腔镜组疼痛评分低于两孔胸腔镜组和三孔胸腔镜组(P0.05),而两孔胸腔镜组低于三孔胸腔镜组(P0.05)。三组清扫淋巴结数目、淋巴结站数和术后并发症发生率差异均无统计学意义(P0.05)。结论:单孔胸腔镜早期非小细胞肺癌根治术与两孔、三孔胸腔镜手术相比优势明显,且不会显著增加术后并发症,可作为临床首选。     

超连续谱激光可见谱段致人眼眩目效应研究

本文采用超连续谱激光光源滤除其红外部分仅输出可见谱段部分,在不超过国家安全标准允许的最大辐照量条件下,以正入射方式照射人眼后,记录并分析在明、暗适应条件下中心极限视力恢复时间、中心近极限视力恢复时间和视觉后像持续时间,明确超连续谱激光可见谱段对人眼的眩目效果。明适应下激光照射0.1 s导致人眼中心极限视力恢复时间为31~119 s,中心近极限视力恢复时间为19~76 s;暗适应下激光照射0.1 s导致人眼中心极限视力恢复时间为26~223 s,中心近极限视力恢复时间为13~123 s;明、暗适应下导致人眼眩目效应的最小功率密度值分别为0.055 mW/cm^2和0.005 mW/cm^2。结果表明,超连续谱激光可见谱段对人眼有良好的眩目效果,可导致数十秒至数百秒的中心视力下降,随着照射功率密度增高,眩目效应增强,显示出较好的量效关系,且相同功率密度时暗适应下人眼的眩目效果优于明适应。该研究探究了明、暗适应条件下超连续谱激光对人眼眩目效应,明确了超连续谱激光与人眼眩目的量效关系。     

枯草芽孢杆菌表达与调控工具相关研究进展

枯草芽孢杆菌作为革兰氏阳性模式微生物,由于其清晰的遗传背景、高效的分泌能力以及简单的培养条件等优势被广泛的应用于生物技术产业。近年来,随着代谢工程与合成生物学的发展,枯草芽孢杆菌相关表达系统与调控工具研究也取得了很大进展。围绕枯草芽孢杆菌动态调控工具的研究进展,分别从转录水平调控和转录后水平调控两个层面上进行综述,并对调控元件在生物技术中的应用进行了讨论。最后,对未来枯草芽孢杆菌表达与调控工具的发展进行了展望。     

黄土区土质与土石质塿土堆积体水力侵蚀过程差异

利用室内模拟降雨试验,研究了不同雨强及坡度条件下黄土区土质(不含砾石)与土石质(砾石质量分数30%)塿土堆积体的水动力学特征、侵蚀特征及侵蚀动力机制的差异。结果表明: 砾石存在改变了堆积体坡面的水动力学特性,与土质坡面相比,土石质坡面的流速、弗汝德数、单位径流功率和过水断面单位能分别减少1.7%～49.7%、6.7%～60.6%、2.0%～44.6%和1.0%～26.7%;曼宁糙率系数、径流剪切力分别增加6.2%～169.4%、5.7%～79.3%。2.0、2.5 mm·min^-1雨强下,土石质坡面侵蚀速率较土质坡面降低26.2%～89.9%,砾石的减沙效益显著。2种堆积体的侵蚀速率与水动力学参数间均可用线性函数拟合,与土质坡面相比,土石质坡面的可蚀性参数均降低,降幅为56.1%～73.3%;而临界水动力学参数中径流剪切力增加11.1%,径流功率、单位径流功率和过水断面单位能分别减少25.4%、64.0%和5.0%。砾石的存在一定程度上控制了工程堆积体坡面降雨侵蚀过程。     

竞争和气候对新疆阿尔泰山西伯利亚五针松树木径向生长的影响

阿尔泰山的北方森林是中亚以及全球的生态系统的重要组成部分, 其生长动态可以影响到全球范围的热辐射、碳平衡等。因此, 探究影响阿尔泰山树木径向生长的主要因素至关重要。该研究以新疆喀纳斯国家级自然保护区的西伯利亚五针松(Pinus sibirica)为研究对象, 建立西伯利亚五针松年表, 通过分析不同时间间隔累年生长量、竞争指数以及气候因子之间的关系, 运用线性混合效应模型、相关分析等方法, 探究竞争和气候对新疆阿尔泰山西伯利亚五针松树木径向生长的影响。结果表明: (1)线性混合效应模型结果显示竞争树胸径和与西伯利亚五针松过去30年的累年生长量之间的拟合效果最好; (2)标准年表与3月的平均气温、平均最高气温、平均最低气温之间有显著正相关关系; (3)累年生长量最高值出现在气温0-5 ℃, 竞争指数低于100的时候。累年生长量最低时, 气温达到-10 ℃, 竞争指数也超过了300。目标树的树木径向生长受到竞争树胸径和及生长季前期气温的影响, 两者共同作用。但相较于气候因子而言, 竞争对西伯利亚五针松的树木径向生长有更大的影响作用。