Coupling Neuropeptide Levels to Structural Plasticity in Drosophila Clock Neurons

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生物节律基因period3的研究进展

昼夜节律是所有真核生物和部分原核生物的基本特征,一组节律表达的生物钟基因形成24 h周期振荡的自主调节转录-翻译反馈回路。period（per）基因家族是生物钟反馈回路中重要组成成分,per3基因是period基因家族成员之一。人类的per3基因定位于染色体1p36,其编码区第18外显子中含有一个灵长类特有的串联重复序列（variable number tandem repeat,VNTR）。该VNTR包含一簇理论上的磷酸化位点,能影响PER3蛋白的磷酸化降解,影响PER3蛋白的功能。近年研究发现,per3基因多态性与睡眠结构、睡眠紊乱发病年龄、睡眠剥夺后次日清晨执行能力等密切相关。     

Pseudo-Response Regulator (PRR) Homologues of the Moss Physcomitrella patens: Insights into the Evolution of the PRR Family in Land Plants

The pseudo-response regulators (PRRs) are the circadian clock component proteins in the model dicot Arabidopsis thaliana. They contain a receiver-like domain (RLD) similar to the receiver domains of the RRs in the His–Asp phosphorelay system, but the RLDs lack the phosphoacceptor aspartic acid residue invariably conserved in the receiver domains. To study the evolution of PRR genes in plants, here we characterize their homologue genes, PpPRR1, PpPRR2, PpPRR3 and PpPRR4, from the moss Physcomitrella patens. In the phylogenetic analysis, PpPRRs cluster together, sister to an angiosperm PRR gene subfamily, illustrating their close relationships with the angiosperm PRRs. However, distinct from the angiosperm sequences, the RLDs of PpPRR2/3/4 exhibit a potential phosphoacceptor aspartic acid–aspartic acid–lysine (DDK) motif. Consistently, the PpPRR2 RLD had phosphotransfer ability in vitro, suggesting that PpPRR2 functions as an RR. The PpPRR1 RLD, on the other hand, shows a partially diverged DDK motif, and it did not show phosphotransfer ability. All PpPRRs were expressed in a circadian and light-dependent manner, with differential regulation between PpPRR2/4 and PpPRR1/3. Altogether, our results illustrate that PRRs originated from an RR(s) and that there are intraspecific divergences among PpPRRs. Finally, we offer scenarios for the evolution of the PRR family in land plants.     

昆虫生物钟分子调控研究进展

昆虫生物钟节律的研究是人类了解生物节律的重要途径。昆虫在生理和行为上具有广泛的节律活动,如运动、睡眠、学习记忆、交配、嗅觉等节律活动,其中昼夜活动行为节律的研究广泛而深入。昆虫乃至高等动物普遍具有保守的昼夜节律系统,昼夜生物钟节律主要包括输入系统:用于接受外界光和温度等环境信号并传入核心振荡器,使得生物时钟与环境同步;核心时钟系统:自我维持的昼夜振荡器;输出系统:将生物钟产生的信号传递出去而控制生物行为和生理的节律变化。早期分子和遗传学研究主要关注昼夜节律振荡器的分子机制及神经生物学,阐明了昼夜生物钟节律的主要分子机制及相关神经网络。最近更多的研究关注生物钟信号是如何输入和输出。本文以果蝇运动节律的相关研究为主要内容,围绕生物钟输入系统、振荡器、输出系统这3个组成部分对昆虫生物钟研究进展进行总结。     

大熊猫取食竹笋期间的昼夜活动节律和强度

采用内置记录活动水平传感器的GPS项圈研究了卧龙自然保护区3只野生大熊猫春季取食竹笋期间的昼夜活动节律和强度,并分析了太阳辐射、温度因子对大熊猫活动节律与强度的影响。3只大熊猫的平均活动率为68.05%,受孕雌性大熊猫的活动率(70.86%)和活动强度(范围:0-255;水平方向/垂直方向,23.82±0.30/ 17.63±0.22)均比其它两只大熊猫(70.55%, 14.71±0.17/13.52±0.15 ;62.76%,17.74±0.23/13.61±0.18)高。大熊猫有3次活动高峰,分别出现在6:00-7:00,18:00-21:00和23:00-3:00,一个明显的活动低谷,出现在9:00-12:00。大熊猫白天的活动率(68.32%)和活动强度(19.59±0.20/ 15.45±0.15)比夜间(67.67%,17.63±0.19/14.21±0.15)高。大熊猫的活动强度与太阳辐射之间存在显著负相关(r=-0.822, P<0.001),与空气温度之间不存在显著的相关性。     

大沙鼠行为生态学研究现状

大沙鼠(Rhombomys opimus),属啮齿目(Rodentia)仓鼠科(Cricetidae)沙鼠亚科(Gerbillinae),广泛分布于中亚的哈萨克斯坦、伊朗、阿富汗、蒙古和中国等国,是沙鼠亚科中体型最大的鼠种,是中亚荒漠区的重要建群鼠种。大沙鼠为建立定居点而挖掘复杂的洞穴系统,生活在此洞穴系统内的一个家族通常由2~3代大沙鼠组成。大沙鼠采食梭梭(Haloxylon ammodendron)、柽柳(Tamarix chinensis)等植物,强烈影响荒漠植物的发育和外貌,以及荒漠生态系统的结构和功能。本文对大沙鼠栖息地、采食、储食、警戒、领域、社群、扩散以及昼间活动节律等行为的研究作以综述,分析了亟待深入研究的内容,以加深对该物种生物学特性的认识,并为有效控制该物种、维护荒漠生态系统稳定健康发展以及荒漠化防治提供基础数据。     

不同时间服用比索洛尔对非杓型高血压血压的影响

目的:观察不同给药时间分别给予比索洛尔对非杓型原发性高血压患者的降压疗效和血压节律恢复的影响。方法:选取60例非杓型高血压患者,采取随机平行对照试验,观察比索洛尔(n=30)每日早晨(8:00)给药2.5-10mg、比索洛尔(n=30)每日夜间(20:00)给药2.5-10mg治疗8周后的降压疗效。结果:两种给药方法均能降低非杓型高血压患者的全天血压(P<0.05)。两种给药方法在白天的血压控制上无显著性差异(P>0.05),但在夜间血压的控制上夜间服药降压效果具有显著性差异(P<0.05)。夜间服药在血压节律恢复方面优于早晨服药(P<0.05),早晨服药组有10例恢复杓型,夜间服药组有19例恢复杓型。结论:比索洛尔的两种给药方式均能安全有效的降压,但对于非杓型高血压患者夜间服药优于早晨服药,更有利于血压节律的恢复。     

哺乳动物营养代谢的时间生物学研究进展

时间生物学主要是研究生物体内生理和行为的时间机制的学科,而这种机制主要是由生物钟调控的。研究表明,营养代谢的各个方面如葡萄糖转运、糖原异生、脂质合成及降解、氧化磷酸化等作用都受到生物钟核心转录机制的调控,并具有时间敏感性;相反,代谢信号也可以反馈调节生物钟系统,包括生物钟基因表达和行为活动。生物钟的紊乱会造成诸如心血管疾病、肥胖、糖尿病等多种疾病。本文从代谢与生物钟的相互关系、各类营养信号和营养素对生物钟的作用以及生物钟与营养代谢相关疾病的关系等多方面综述了哺乳动物营养代谢的时间生物学研究进展。