数字聚合酶链反应及其在感染性疾病中的应用

数字聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)采用与定量PCR相同的荧光化学原理和不同的数学原理来实现对靶标核酸序列的绝对定量,其摒弃了对外部参照的依赖,同时具有更高的数据精密度,提高了重复性和再现性。数字PCR的应用涵盖生命科学众多领域,特别是在医学检验领域,其对疾病相关核酸分子标记的准确分析,为疾病的早期诊断、进展监测、疗效评估提供了动态量化指标。数字PCR的出现将推动基于核酸扩增技术的分子生物学检测迈入精准定量阶段。本文就数字PCR尤其是微滴式数字PCR在感染性疾病中的应用进展及前沿进行综述。     

基于质谱的蛋白质N末端乙酰化程度定量方法的研究

随着质谱技术及各种定量方法的不断完善和发展,定量蛋白质组学的方法不断地被应用到各类生物学研究中。蛋白质组学定性定量数据的处理主要通过一些多功能的商业化或者开源软件来进行,如常用的数据分析软件Proteome Discoverer和Maxquant。但是在通过化学标记对蛋白质N末端乙酰化程度进行定量这一方面,Proteome Discoverer和Maxquant在一定程度上存在准确性不高和完整度不够的问题。于是本研究针对自己的实验特点,通过Java算法编写了相应的定量程序Acequant来完成N末端乙酰化程度的相对定量。本研究将该程序在已有相关报道的He La cell上进行了验证,Acequant共定量到1 587个蛋白质N末端,而Proteome Discoverer和Maxquant分别只定量到42个和306个N末端。同时,手动验证原始图谱也证实了Acequant定量的准确性更好。于是,本研究将此方法进一步应用到秀丽隐杆线虫N末端乙酰化的研究中,并初步发现了线虫整体的N末端乙酰化状态,为进一步的N末端研究提供了支持。     

植物多倍化与多倍体基因组进化研究进展

多倍化(polyploidization)是指细胞核中的染色体组发生加倍并以可遗传的方式传递至后代的现象.虽然已有研究揭示多倍化事件普遍出现于被子植物各类群的进化过程中,但其对物种多样化与基因组进化的作用始终都处于争论之中.近年来随着基因组测序的革命性进步与多种组学和分子生物学技术的应用,植物多倍化与多倍体基因组进化领域的研究已取得多方面的重要进展.本文首先系统地介绍了植物多倍化的研究历史、多倍体分类系统以及该领域目前存在的主要学术争论.在此基础上,侧重从染色体数目与结构、DNA和组蛋白表观遗传修饰以及RNA和蛋白质表达等多个层次,对在多倍体小麦、油菜与棉花等模式作物中所取得的研究成果进行了较详细的概括.期望本文通过对最新研究成果的总结与未来研究展望,进一步增进对多倍化在植物物种多样性形成与基因组进化过程中重要作用的理解,促进我国植物多倍化研究领域的发展.     

miR-378转基因小鼠骨骼肌组织的代谢表型分析

骨骼肌是机体最大的代谢器官,对机体代谢稳态有重要调控功能。该课题组前期工作发现miR-378可以调控机体能量代谢稳态,为探究过表达miR-378对骨骼肌组织代谢的影响,该研究利用核磁共振技术系统分析了miR-378转基因小鼠及同窝的野生型对照小鼠骨骼肌组织的代谢谱差异。研究结果显示, miR-378对骨骼肌代谢有重要调控功能,过表达miR-378使骨骼肌组织肌酸、氨基酸代谢物(谷氨酸、谷氨酰胺)及核酸代谢物(次黄嘌呤)增多,而乳酸、磷酸肌酸、甘油等代谢产物明显减少,提示miR-378转基因小鼠骨骼肌处于能量匮乏状态。进一步对AMPK信号通路相关蛋白的分析表明,miR-378转基因小鼠骨骼肌组织AMPKa及ACC磷酸化水平增加, AMPKa的激活进一步支持miR-378过表达导致骨骼肌组织能量不足。以上结果提示, miR-378对骨骼肌组织代谢有重要调控功能。     

染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂过程中的染色体形态

减数分裂指DNA复制1次, 细胞核分裂2次, 产生染色体数目减半的单倍体配子, 是真核生物有性生殖所必需的环节。拟南芥(Arabidopsis thaliana)是分子遗传学研究的传统模式生物。近年来, 随着显微镜技术的快速发展, 利用细胞学方法观察拟南芥减数分裂过程中的染色体形态和同源染色体互作事件, 将有助于深入认识减数分裂的分子遗传机制。该文详细描述了染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂细胞中的染色体形态。     

中国木雅人、尔苏人、八甲人与空格人6项不对称行为的特征

对四川、云南尔苏人、木雅人、空格人、八甲人4个族群进行了6项不对称行为特征(扣手、利手、叠臂、利足、叠腿、起步)的调查,结果显示:1)4个族群中,仅尔苏人、木雅人、八甲人叠臂以L型出现率偏高以外,其余不对称行为特征均为R型出现率较高;2)4个族群6项不对称行为特征均不存在性别间差异,但木雅人、尔苏人与八甲人在扣手这一不对称行为特征上存在族群间差异,木雅人与空格人在叠臂这一不对称行为特征上存在族群间差异;3)统计分析了6项不对称行为特征之间的相关性,仅八甲人多数不对称行为特征之间存在相关性。     

钠-氢交换蛋白 mRNA在人胎儿两个发育阶段中的组织特异性表达

钠－氢交换蛋白（Na^ -H^ exchangers,NHE）至少包含6个不同的亚型,生长因子可激活其表达。目前,对在发育过程中NHE的表达了解甚少。本文利用RT－PCR观察了4种NHE亚型的mRNA在人胎儿的两个不同发育阶段（11周、16周）在不同组织中的表达,以研究它们的发育调控。结果显示,NHE1 mRNA在两种胎龄的多种组织中均有表达,和16周胚胎相比,11周的胚胎的NHE1 mRNA的表达较弱,并且表现出明显的组织差异。据此推测,NHE1的管家（house-keeping）功能可能至少在11周就开始形成,而最迟在16周已基本建立;NHE2和NHE3 mRNA在11周和16周的胚胎组织中的特异性表达呈现相反的变化趋势及组织分布上的重叠,后者与NHE2和NHE3在成人组织中的分布及功能的重叠的特点相吻合;NHE5 mRNA的表达在11周的胚胎组织中比较普遍,而在16周的胚胎组织中则局限在小脑组织中,本研究表明,在人胚胎发育11－16周期间,NHE的组织特异性表达表现出时间依赖性的调控,而在不迟于胚胎发育的第16周,具有“管家功能”的NHE1的基因表达已与成人相似。     

双眼和单眼视觉剥夺猫外膝体细胞的图形适应

为测定丘脑外膝体细胞的图形适应是否依赖于早期视觉经验,在细胞外记录了双眼和单眼缝合的猫外膝体中断细胞对手工时间运动光栅刺激的反应。在双眼剥夺猫,占６８％的记录到的细胞在３０ｓ内反应下降到稳定值,其平均反应值下降３３％,适应程度较正常猫显著。在单眼剥夺猫,记录到的剥夺眼驱动的和非剥夺眼驱动的细胞中,分别有占５３％和４４％的细胞显示图形适应,两者差别不大。研究表明,早期视剥夺能增强或保持图形适应,提示     

用脑光学成像术研究不同空间拓扑位置猫初级视皮层的空间频率反应特性

采用基于内源信号的脑光学成像方法,在大范围视皮层研究了不同空间拓扑位置对应的皮层区的对光栅刺激空间频率反应特性。结果表明,周边视野对应区对高空间频率刺激反应极弱或没有反应,中心视野对应区对较宽的空间频率范围内的刺激均有反应,但对高频刺激反应更强;无论在周边对应区还是中心对应区,其视野越靠近中心,其空间频率调谐曲线和截止空间频率越靠近高频,而且这种过渡是平缓的。以上结果说明,猫初级视皮层空间频率反应