固沙林采伐迹地撂荒后自然恢复的植物多样性、生物量与土壤养分含量的变化

采用样方法对辽宁章古台地区樟子松固沙林采伐迹地撂荒后1～5 年内自然恢复植被组成及多样性特征进行了定位研究.结果表明:采伐迹地自然恢复形成的自然植被群落共有49种植物,分属于26个科,以菊科和禾本科植物最为丰富.1 年、2 年、3 年和5 年采伐迹地植物群落的Simpson多样性指数分别为0.681、0.792、0.845和0.870,Shannon-Wiener信息统计指数、Pielou均匀度指数的变化趋势与Simpson优势度指数基本相似.5年后植被总生物量由1.351 t·hm-2增加到9.745 t·hm-2，撂荒2年时植被系统开始产生枯落物.随着植被恢复时间增加，死地被物生物量从恢复2年时的0.824 t·hm-2增加到5年时的1.403 t·hm-2.与采伐前相比，撂荒使采伐迹地土壤表层（0～15 cm）有机质含量和土壤各层的养分含量明显增加.撂荒具有较早归还凋落物和增加土壤养分的能力.     

蛋白酶体翻译后修饰功能机制研究

蛋白酶体是真核细胞内介导蛋白质特异性降解的主要复合物,在蛋白质质量控制和细胞稳态维持中发挥关键作用。研究发现,蛋白酶体含量或功能的异常会导致癌症、神经退行性疾病等诸多人类恶性疾病。围绕蛋白酶体的活性调控,已经发展了多种靶向药物,加强对蛋白酶体活性精确调控机制的研究具有重要的学术价值与临床意义。蛋白酶体的含量、组装及其活性的调节受多层次的精细调控,本文简要介绍了蛋白酶体的组成亚基、结构特征、转录调控与组装机制,着重阐述磷酸化、泛素化和乙酰化等翻译后修饰对蛋白酶体的调控机制及其生物学意义,以期为深入揭示蛋白酶体调控机制带来新启发。     

K27泛素化修饰研究进展

泛素化修饰作为最普遍存在的翻译后修饰形式之一,介导了生物体内蛋白质稳态调控等功能。泛素分子的7个赖氨酸和N端甲硫氨酸可以继续被泛素分子修饰,进而形成8种类型的泛素链。其中,K48和K63泛素链由于丰度高且功能研究相对清楚被称为经典泛素链,而其他6种泛素链被称为非经典泛素链。在非经典泛素链中,K27泛素链是在泛素分子的Lys27 (K27)位点上继续发生泛素化形成的,具有紧密的空间结构。近些年,K27泛素链在固有免疫、蛋白稳态和DNA损伤修复等方面的功能逐渐被报道,但K27泛素链的合成、修剪过程及其下游招募特定蛋白质的分子调控机制还所知甚少。文中结合实验室研究,综述了K27泛素链结构特征、结合方式和生物学功能,为未来K27泛素链结构和生物学功能的深入研究提供参考。     

神农架川金丝猴人工补食群的遗传多样性和亲缘关系

以湖北神农架国家级自然保护区的川金丝猴人工补食群体为研究对象,利用微卫星遗传标记对该群体的遗传多样性和亲缘关系进行研究,并对其种群的遗传多样性发展趋势进行了预测。结果显示,12个微卫星位点在该补食群体中共检测到50个等位基因,平均观察杂合度和平均期望杂合度分别为0.668和0.630,多态信息含量为0.442-0.696,平均0.567。亲权鉴定中共鉴定出11个父-母-子单元,各单元未有近亲繁殖的状况。亲缘系数结果显示具有亲缘关系的个体对达21.64%,群体平均亲缘系数为0.1108,现6个家庭单元中有两对候选亲本具有亲缘关系,表明该群体存在较高的近交风险。遗传多样性变化趋势的模拟结果表明,种群的数量对遗传多样性的影响比较大,群体中雄雌比例也对遗传多样性的损失有影响;为避免近亲交配,保持群体的遗传多样性水平,建议进一步做好人工补食群金丝猴的个体识别,完善家庭系谱,明确繁殖个体的遗传背景;引入一批有效的建群者来增加种群的数量及优化雄雌的比例。     

钼酸盐转运体ModABC促进肺炎克雷伯菌肌肉感染及其治疗新思路

【背景】肺炎克雷伯菌(肺克)是医院感染和社区获得性感染的重要病原菌,由于近年来肺克菌株耐药情况越来越严重,使得其感染在临床治疗上更加棘手。目前肺克感染引起化脓性肌炎的罕见病例越来越多,而深层肌肉组织感染可能会形成厌氧环境,钼酸盐转运体ModABC是细菌厌氧硝酸盐呼吸所必需。前期研究发现ModA可能与肺克毒力正相关。【目的】研究钼酸盐转运体ModABC对肺克肌肉感染的作用及钨酸盐治疗的可能性。【方法】构建modA无痕缺失突变株与回补株,通过检测体外厌氧生长、硝酸还原酶活性和小鼠肌肉感染实验分析ModABC对肺克肌肉感染的作用及机制;通过钨酸盐处理(体外、体内)探讨钨酸盐治疗肺克肌肉感染的可能性及疗效。【结果】成功构建了modA无痕缺失突变株与回补株,发现modA基因敲除后肺克体外厌氧生长明显被极大地抑制、硝酸还原酶活性显著降低,小鼠肌肉脓肿模型显示敲除株ΔmodA感染肌肉脓肿大大消减,并且在肌内生长及侵袭受限;体外钨酸盐处理能够抑制野生株WT厌氧硝酸盐呼吸,在肌肉脓肿模型中也能显著抑制WT生长,但对敲除株ΔmodA无影响。【结论】钼酸盐转运体ModABC通过增强侵袭力和促进厌氧硝酸盐呼吸来提供适应优势而促进肺克肌肉感染,钨酸盐可以降低由ModA赋予的适应优势而对肺克肌肉感染具有一定的治疗作用。本研究有助于阐明钼离子对肺克致病性的作用机制及为其治疗提供新思路,为深入研究肺克尤其是耐碳青霉烯高毒力肺克感染的治疗奠定基础。     

外源性uPA对兔椎间盘作用的初步研究

目的：通过不同浓度外源性尿激酶型纤溶酶原激活剂（uPA）兔椎间盘内注射,探讨uPA对椎间盘作用。方法：健康大白兔72只,随机分为实验组48只,阴性对照组16只,空白对照组8只。实验组：分为三个亚组,L4／5椎间盘内分别注射浓度为10、20、40ng／μl的uPA各1μl。阴性对照组：椎间盘内注射1μl的生理盐水。空白对照组：不作任何处理。分别于第3、6周取相应椎间盘,大体观察、HE染色、SABC法测基质金属蛋白酶-3（MMP-3）的表达及蛋白多糖含量测定。结果：实验组MMP．3表达显著增强,蛋白多糖含量明显降低,与同期对照组比较（P〈0．05）,有显著统计学意义。实验组在不同时间及不同浓度比较也有统计学意义。结论：外源性uPA能够导致兔椎间盘内蛋白多糖含量降低,MMP-3表达显著增强,可能在椎间盘退变过程中其重要作用。     

直翅目昆虫线粒体基因组研究进展

本文总结了本实验室对40余种直翅目昆虫的线粒体基因组序列的研究方法和主要结果.直翅目线粒体基因组研究中最重要的发现包括：（1）在直翅目昆虫线粒体基因组中发现了3种基因排列次序.蝗亚目除蜢总科外都具有DK排列.蜢总科的变色乌蜢为KD 排列,与蝗亚目其他总科不同,而与螽亚目昆虫的排序方式相同.已测出的螽亚目大多数昆虫的KD 排列顺序与典型节肢动物的完全相同,但在黄脸油葫芦Teleogryllus emma发生了tRNA^Glu,tRNA^Ser和tRNA^Asn的倒置;（2）在疑钩额螽Ruspolia dubia中发现了一种到目前为止具有最短控制区（70 bp）的线粒体基因组;（3）采用多种方法分析了昆虫A+T富集区存在的调控序列和二级结构特征,获得了昆虫A+T富集区保守序列的一致结构.采用Z曲线分析蝗虫的A+T富集区,表明也存在与原核生物复制起点类似的信号;（4）构建了30种蝗虫12S rRNA和16S rRNA的二级结构.在昆虫线粒体基因组非编码链中发现了一些类tRNA结构和tRNA异构体;（5）构建了基于线粒体基因组数据的直翅目昆虫主要亚科以上分类单元之间的系统发育关系.     

基于功能基因芯片技术的高寒草甸土壤微生物功能基因研究

土壤微生物是陆地生态系统的重要组成部分,在生物地球化学循环和维持生态系统功能等方面发挥着极其重要的作用。研究青藏高原高寒草甸的土壤微生物功能基因及其主要影响因子,对了解青藏高原微生物的功能代谢潜力和预测青藏高原受全球变化的影响具有重要意义。本研究选择三江源地区高寒沼泽化草甸和高寒草甸这两种草甸类型土壤微生物为对象,利用微生物功能基因芯片(GeoChip4.0)技术开展微生物功能基因多样性研究。结果表明:两种草甸样地共检测到各类型功能基因45818个,涉及到16类微生物介导的关键生物过程;除趋势对应分析和不相似性检验结果均表明,不同草甸类型的微生物功能基因结构有明显差异;检测到土壤微生物参与的所有碳代谢过程和关键的氮循环过程,高寒沼泽化草甸比高寒草甸具有较高的碳降解相关功能基因和氮素基因丰度和代谢潜力,但两种草甸类型的土壤有机碳和全氮含量相对稳定;典范对应分析结果表明,土壤p H值和土壤含水量是影响微生物功能基因结构的主要因素。综上,本研究结果有助于了解环境变化对高寒草地生态系统结构和功能的影响,可为高寒草地生态系统的保护和管理提供科学依据。     

乙酰胆碱酯酶分子研究进展

乙酰胆碱酯酶是生物体内胆碱能神经传导中的一种关键酶,它能够快速水解神经递质乙酰胆碱,保证神经信号在生物体内正常传递。乙酰胆碱酯酶结构和催化功能研究一直是生命科学的重要课题,可为研制有针对性的新药和杀虫剂提供重要理论依据。我们简要介绍了乙酰胆碱酯酶的三维晶体结构、活性位点、高效催化机制及其应用。     

预测蛋白质可结晶性研究进展

解析蛋白质的三维结构具有重要的生物学意义,更是蛋白质功能研究和理性药物设计的基础。目前解析蛋白质结构最重要的方法是X-射线衍射晶体学解析技术。但是运用该技术解析蛋白质结构的关键是获得高质量的蛋白质晶体。然而,据统计仅有42%的可溶纯化蛋白质能够得到晶体,即不同蛋白质的可结晶性表现不同。由于实验方法验证蛋白质的可结晶性耗时耗力,因此,有研究者运用计算机模拟的方法预测蛋白质的可结晶性,从而节省资源与成本并且提高实验的成功率。本文结合我们的研究工作,介绍了几种目前较为成功的蛋白质可结晶性预测方法及其研究途径。