枸杞液泡膜H^+-转运焦磷酸酶基因LbVP1克隆及表达分析北大核心CSCD

液泡膜H^+-转运焦磷酸酶在调节植物生长发育和逆境胁迫应答中发挥重要作用。本研究在已构建的枸杞本地数据库中先进行VP基因电子克隆,然后结合RT-PCR方法克隆到一个枸杞液泡膜H^+-转运焦磷酸酶编码基因LbVP1,并对其序列结构、时空表达模式进行了初步分析。LbVP1开放阅读框全长2301 bp,编码766氨基酸残基。多序列比对显示该基因与拟南芥AVP基因相似性达87.9%,序列结构生物信息学预测和亚细胞定位实验表明,该基因具有液泡膜H^+-转运焦磷酸酶的保守结构域和跨膜区,可能在液泡膜发挥作用。荧光定量PCR结果显示,LbVP1在花、叶和不同发育阶段果实中存在时空表达差异,干旱胁迫处理下叶片和果实中该基因表达量与对照存在(极)显著差异(P<0.01,P <0.05)。研究结果将为阐明该基因在枸杞抗旱分子调控机制中的作用提供基础理论依据。     

Arabidopsis AGC protein kinases IREH1 and IRE3 control root skewing

AGC protein kinases play important roles in plant growth and development.Several AGC kinases in Arabidopsis have been functionally characterized.However,the"AGC Other"subfamily,including IRE,IREH1,IRE3 and IRE4,has not been well understood.Here,we reported that ireh1 mutants displayed a root skewing phenotype,which can be enhanced by ire3 mutation.IREH1 and IRE3 were expressed in roots,consistent with their function in controlling root skewing.The fluorescence intensities of the microtubule marker KNpro:EGFP-MBD were decreased in ireh1,ire3 and ireh1 ire3 mutants compared to wild type.The microtubule arrangements in ireh1 and ireh1 ire3 mutants were also altered.IREH1 physically interacted with IRE3 in vitro and in planta.Thus,our findings demonstrate that IREH1 and IRE3 protein kinases play important roles in controlling root skewing,and maintaining microtubule network in Arabidopsis.     

花青素转录因子调控机制及代谢工程研究进展

花青素是广泛存在于植物中的一类重要的类黄酮化合物, 在植物生长发育和人类营养保健方面具有重要价值。花青素的生物合成途径已经解析得比较清楚, 但花青素的代谢调控网络还在不断完善。调控花青素生物合成的转录因子主要包括MYB、bHLH和WD40三大类, 这些转录因子通过激活或抑制CHS、ANS和DFR等花青素途径关键结构基因的表达水平, 进而决定花青素积累的部位与水平。该文结合国内外花青素生物合成与转录调控方面的研究进展, 简要介绍了花青素的生物合成途径, 归纳总结了模式植物中花青素代谢调控的分子机理, 尤其是MYB、bHLH和WD40三类主要转录因子的调控机理, 以及这些转录因子在观赏植物和水果等经济作物花青素代谢工程中的应用。该文将为系统阐明花青素的转录调控机制和利用代谢工程改良花青素的相关研究提供有益参考。     

HDAC6 regulates lipid droplet turnover in response to nutrient deprivation via p62-mediated selective autophagy

Autophagy has been evolved as one of the adaptive cellular processes in response to stresses such as nutrient deprivation. Various cellular cargos such as damaged organelles and protein aggregates can be selectively degraded through autophagy. Recently, the lipid storage organelle, lipid droplet(LD), has been reported to be the cargo of starvation-induced autophagy. However, it remains largely unknown how the autophagy machinery recognizes the LDs and whether it can selectively degrade LDs. In this study, we show that Drosophila histone deacetylase 6(dHDAC6), a key regulator of selective autophagy, is required for the LD turnover in the hepatocyte-like oenocytes in response to starvation. HDAC6 regulates LD turnover via p62/SQSTM1(sequestosome 1)-mediated aggresome formation, suggesting that the selective autophagy machinery is required for LD recognition and degradation. Furthermore, our results show that the loss of dHDAC6 causes steatosis in response to starvation. Our findings suggest that there is a potential link between selective autophagy and susceptible predisposition to lipid metabolism associated diseases in stress conditions.     

优雅蝈螽转录组和基因组浅层测序结果中 SSR位点鉴定、特征及分布规律

优雅蝈螽Gampsocleis gratiosa是一种在我国具有悠久人工饲养历史的鸣虫。简单重复序列(Simple sequence repeats,SSR)非常适用于种群遗传研究。本文运用MISA软件分别在优雅蝈螽转录组和基因组浅层测序结果中发现15 042和40 611个SSR位点。转录组中,双碱基型最为丰富5 444个(36.19%),其次为单碱基型4 785个(31.81%)和三碱基型4 273个(28.41%),而四碱基型514(5.83%)和五碱基型26(0.33%)极少,没有发现六碱基型。基因组浅层测序结果中,以三碱基型(38.89%)和四碱基型(38.43%)最为丰富,单碱基型(10.34%)和双碱基型(11.72%)次之,五碱基型(0.54%)和六碱基型(0.08%)最少。基因组浅层测序结果中SSR位点的密度为876.20个/Mb,约为转录组143.06个/Mb的6倍。利用primer 3_2.2.3搜索发现优雅蝈螽转录组和基因组浅层测序结果中侧翼序列满足设计引物条件的完整型SSR位点数分别为9 969个(70.18%)和21 437个(67.75%)。本研究加深了对优雅蝈螽基因组的认识和了解,并为下一步大量开发和筛选高质量微卫星标记提供数据支持。     

hnRNPA1基因在家蚕翅原基组织中的表达与定位分析

核不均一蛋白A1(hnRNPA1)是一个重要的RNA结合蛋白。本研究旨在获得家蚕hnRNPA1基因的cDNA,并对其在家蚕翅原基组织进行表达和定位分析。以家蚕幼虫期翅原基mRNA为模板通过反转录克隆家蚕BmhnRNPA1基因的全长cDNA,并对其进行生物信息学分析。构建pET32a-BmhnRNPA1蛋白表达载体,表达且纯化得到BmhnRNPA1重组蛋白,并制备该蛋白多克隆抗体,通过实时荧光定量RT-PCR、Western blot和免疫组化方法检测BmhnRNPA1在家蚕幼虫和蛹翅原基组织中的表达与定位。克隆得到了家蚕hnRNPA1基因的全长cDNA片段,其开放阅读框(ORF)序列为951 bp,编码316个氨基酸,预测分子量为34.98 kDa,等电点为5.15。编码蛋白在第18～90个氨基酸和109～181个氨基酸处为保守的RRM结构域。系统进化分析显示,家蚕hnRNPA1与小菜蛾hnRNPA1的亲缘关系最近。QRT-PCR结果显示,BmhnRNPA1在家蚕幼虫和蛹期的翅原基组织中均有表达,且在蛹期第3天的表达量达到峰值。Western blot进一步证实了实验结果。免疫组化分析结果显示,该蛋白存在于翅原基组织中,并定位于细胞核内。家蚕BmhRNPA1具有两个RNA结合结构域,属于hnRNPs家族,定位于细胞核内,表明其可能参与mRNA的选择性剪接作用。本研究结果为进一步探索该基因的功能提供了基础。     

大口黑鲈IGFBP1基因SNPs的筛选及与生长性状的关联分析

本研究使用PCR技术扩增得到2 743 bp长度的大口黑鲈IGFBP1基因序列,序列含4个外显子和3个内含子,编码263个氨基酸。采用直接测序法在IGFBP1基因上筛选到4个SNPs位点,分别位于该基因核苷酸序列中的第147个、第791个、第2 436个和第2 676个碱基,其中2个位点位于外显子上,A-141C位点发生了同义突变,C-791T发生了错义突变,随机检测同批430尾实验个体中4个位点的基因型,均符合Hardy-Weinberg定律。其中A-2436G和C-2676T位点完全连锁,组成单倍型标记H1。分析H1标记中的AB和AA基因型实验群体,显示两者在尾柄长、全长指标上存在显著差异(p0.05)。综合分析表明,H1标记可用于大口黑鲈分子辅助育种研究。     

丁基苯酞对心力衰竭大鼠心房颤动的影响及作用机制

为探讨丁基苯酞(DL-3-N-butylphthalide,NBP)对心肌梗死诱导的心力衰竭(heart failure,HF)大鼠心房结构重塑和心房颤动形成的影响,本研究将心力衰竭模型大鼠随机分为丁基苯酞组(NBP)、模型组(Model)和假手术组(Sham)。将丁基苯酞用大豆油溶解,制成10 mg/mL的丁基苯酞溶液。丁基苯酞组按照80 mg/kg体重对SD大鼠进行灌胃,模型组和假手术组用等量的大豆油灌胃。假手术组大鼠接受相同手术但未结扎左前降支冠状动脉。分别检测大鼠的超声心动图、心房颤动诱导性试验及心房纤维化,并检测TNF-α、TGF-β1、NF-κB、Nrf2和HO-1的蛋白表达。研究显示,应用丁基苯酞治疗4周后,NBP组大鼠心功能显著改善(p<0.05);NBP组大鼠心房颤动诱导能力和持续时间显著降低(p<0.05);NBP组大鼠心房纤维化程度显著减轻(p<0.05)。丁基苯酞显著抑制TNF-α,NF-κB和TGF-β1的蛋白表达,并上调Nrf2和HO-1的蛋白表达。并且,NBP对TNF-α/NF-κB/TGF-β1和纤维化的抑制作用可能与Nrf2/HO-1信号通路的激活有关。因此,丁基苯酞有望成为预防房颤的上游治疗中的有效药物。     

蟾毒灵可抑制人红白血病细胞增殖并下调肾母细胞瘤1基因表达

已有研究证实蟾毒灵具有抑制肿瘤细胞增殖及诱导细胞凋亡的作用,在白血病治疗中疗效显著,然而其机制尚未阐明。本研究试图探讨蟾毒灵对人红系白血病(HEL)细胞增殖,肾母细胞瘤基因1 (Wilms'tumor 1 gene, WT1)甲基化的影响及其可能的作用机制。本研究采用不同浓度的蟾毒灵处理HEL细胞,观察细胞形态、增殖情况和细胞周期,采用RT-PCR、Western blotting和免疫细胞化学法检测WT1的mRNA和蛋白表达水平,并用甲基化特异性分析WT1的DNA甲基化和DNA甲基转移酶3a (DNMT3a)的蛋白表达水平。研究结果表明,蟾毒灵对HEL细胞的增殖抑制作用呈剂量依赖性,抑制率为23.13%～84.62%。在蟾毒灵处理的HEL细胞中观察到典型的凋亡形态特征;细胞周期增殖指数由75.45降至49.67;WT1 mRNA及其蛋白表达水平随着蟾毒灵剂量的增加而逐渐降低,同时WT1基因的甲基化状态由未甲基化状态变为部分或完全甲基化状态。而蟾毒灵处理后DNMT3a蛋白的表达水平逐渐增加,呈剂量依赖性。我们的研究初步说明蟾毒灵不仅能显著抑制HEL细胞增殖,阻滞G0/G1期细胞周期,还能诱导细胞凋亡,下调WT1的表达水平。     

葡萄PRC1-like核心组分基因克隆及序列分析

克隆葡萄PRC1-like核心组分基因并预测其功能。在NCBI中分别查找与拟南芥PRC1核心组分基因同源性最高的葡萄序列,采用CTAB法提取葡萄品种‘赤霞珠’(Cabernet sauvignon)嫩叶中总RNA,运用RT-PCR技术进行克隆,得到葡萄PRC1-like核心组分基因的CDS序列,并通过各种在线软件对葡萄PRC1-like核心组分基因及其编码的蛋白质进行生物信息学分析。获得4个葡萄PRC1-like核心基因,这些基因CDS全长分别为1 614 bp、1 362 bp、1 293 bp和1 275 bp,分别编码568个、453个、430个和424个氨基酸,预测其蛋白质的相对分子量分别为64.17 kD、50.69 kD、47.99 kD和47.71 kD,推测这些蛋白均为亲水性不稳定蛋白,与已知拟南芥PRC1相应的核心蛋白具有高度的同源性,亚细胞定位预测结果表明这些蛋白主要存在于细胞核中。推测葡萄PRC1-like在葡萄发育中起着重要作用,这为进一步阐明葡萄PRC1-like的功能及作用机制提供了理论依据。