一个线虫长非编码RNA的单细胞精度表达谱分析以及基因敲除研究

秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,C.elegans)中长非编码RNA(long non-protein coding RNA gene,lncRNA)的结构和功能是近年来的研究热点之一。数据表明长非编码基因linc-5在线虫的胚胎和早期幼虫均有较高表达,提示其在线虫的胚胎发育过程中具有非常重要的作用。选取线虫两个物种C.elegans和C.briggsae为实验材料,构建启动子与荧光报告基因(mCherry)融合载体;通过基因枪整合到基因组上,得到纯合转基因线虫品系;结合在线虫中建立的单细胞精度的表达谱分析技术,对线虫两个物种幼虫L1时期的表达谱比较,说明linc-5在物种间具有非常强的保守性;在线虫中利用基因组编辑工具CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated system)技术成功敲除linc-5基因,为进一步研究linc-5的功能提供了良好基础。     

红树林人工修复区根际微生物群落结构分析

目的:通过比较不同年份红树林修复区的根际微生物结构,建立微生物区系与修复质量的相关性,为红树林修复提供理论借鉴。方法:采集4年、8年、10年红树林修复区以及原生红树林的根际微生物,利用末端限制性片段长度多态性技术(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T-RFLP)、聚类分析(Cluster Analysis,CA)、主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)、α多样性分析法、文氏图、稀释性曲线等分析方法,研究不同样本间根际微生物的群落组成并进行差异性对比。结果:通过分析不同修复年限间根际微生物的短片段重复序列(Short Tandem Repeat,STR)测序结果,发现三个不同修复时间的红树林修复区和原生红树林根际微生物间均存在差异,10年修复区更加接近原生红树林,4年和8年修复区享有更加相似的微生物群落,且同原生红树林间存在较大差异。结论:修复区红树林的根际微生物群落结构会逐步向着原生红树林根际微生物群落结构演替,但这一过程并非简单的加和式线性变化,而是存在复杂性和年份突变性的可能。     

神经免疫学基础研究的前沿与进展

神经系统、内分泌系统和免疫系统相互作用构成复杂网络。神经免疫学(neuroimmunology)是从分子、细胞、组织器官以及机体整体水平研究神经-内分泌-免疫调节网络的交叉学科。神经-免疫互作(neuro-immune interactions)贯穿机体生命周期的全过程，其功能紊乱导致多种疾病的发生发展。近年来我国在以中枢神经系统调控为主的神经-内分泌-免疫-代谢交叉领域前沿已取得了许多重大突破。一方面，揭示神经调控外周系统功能的新机制，首次发现“脑-脾”轴，明确了情绪通过中枢神经调节免疫的新机制；阐明神经元分泌的神经营养因子在调节脾脏免疫功能中的机制；完成了传统中医针刺治疗抗炎的神经机制解析，阐明了足三里穴位刺激通过脊髓特定神经元调节免疫功能。另一方面，在外周脏器反向调控神经功能方面也取得突破，在“肠-脑”轴参与动物呕吐、光调控血糖代谢等方面取得突破。这些成果夯实了我国在神经-内分泌-免疫-代谢交叉研究领域的研究基础。本文聚焦国内科学家在神经免疫学基础研究的最新进展，从“神经-免疫互作的基本单元”、“系统生理的神经-内分泌-免疫调控”、“神经-免疫互作与疾病”、“类淋巴系统(glym...     

邹承鲁先生两项被收入教科书的研究成果

邹承鲁先生出生于1923年5月17日，1951年于英国剑桥大学获博士学位。他长期从事蛋白质结构与功能的研究，作为近代中国生物化学的奠基人之一，在酶学研究领域做出了具有重要意义的工作。为了纪念邹承鲁先生诞辰100周年，特将邹先生60年前完成的两项重要的研究成果（蛋白质必需基团修饰程度和活性丧失的定量关系，酶活性不可逆抑制动力学）较详细地介绍给读者。希望通过本文的介绍，使读者看到老一辈科学家“是如何在资源匮乏的条件下，运用自己的聪明才智取得成就”的范例。     

脱腺苷酸酶与RNA代谢调控

真核细胞中，RNA 3’端poly(A)或oligo(A)的特异性水解被称为脱腺苷酸化（deadenylation）。脱腺苷酸化的执行者被称为脱腺苷酸酶（deadenylase）。绝大多数真核细胞中都存在多种脱腺苷酸酶，其中CCR4-NOT复合体和PAN2-PAN3复合体负责细胞中大多数mRNA的非特异性降解，PARN和PNLDC1等参与了特定子集mRNA的降解和多种非编码RNA的生物合成。作为RNA水平的重要调控者之一，脱腺苷酸酶参与了几乎所有细胞生命活动和多种重要生理和病理过程。在真核细胞中，脱腺苷酸酶的分子调控机制可能是：细胞中的大量RNA结合蛋白是RNA命运调控的中心分子，一方面根据RNA的状态或细胞需求识别特定的靶标RNA子集，另一方面招募特定脱腺苷酸酶，对特定子集RNA的3’端进行降解或修剪，从而调控RNA的最终命运。细胞中十余种脱腺苷酸酶同工酶、上千种RNA结合蛋白以及多种多样的翻译后修饰构成了复杂的动态分子调控网络，帮助细胞在生长、增殖、分化、应激、死亡等重要生命活动中精确维持RNA稳态或快速转换基因表达谱。