苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

柠檬酸合酶(citrate synthase 3, CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程。本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础。利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果CS3家族成员,通过Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术检测苹果6个CS3的组织表达和诱导表达特性。苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473−608个不等的氨基酸残基,等电点分布在7.21−8.82。亚细胞定位结果显示CS3蛋白分别定位在线粒体和叶绿体。系统进化分析可将其分为3类,各亚家族基因数量分别为2个。染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上。蛋白二级结构以a-螺旋为主,其次是无规则卷曲,b-转角所占比例最小。筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6次之,其他家族成员相对表达量依次为MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5。qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和MdCS3.3基因在酸含量较低的‘成纪1号’果肉中相对表达量最高,酸含量较高的‘艾斯达’果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高。因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用。结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考。     

RUS家族对植物生长发育的调控作用

叶绿体基因组编码许多参与光合作用和其他代谢过程的关键蛋白质,在叶绿体中合成的代谢物对于植物正常的生长发育至关重要。根对紫外线-B辐射敏感[Root-UVB (ultraviolet radiation B)-sensitive, RUS]蛋白属于叶绿体蛋白,由高度保守的DUF647结构域组成,在参与植物形态发生、物质运输和能量代谢等多种生命活动的调控中发挥作用。本文就近年来关于RUS家族在植物的胚胎发育、光形态建成、维生素B6稳态、生长素转运和花药发育等生长发育过程中的相关研究进行回顾和总结,为深入研究其在植物生长发育中的分子调控机制提供了参考。     

抗菌药对鲍曼不动杆菌外膜囊泡产量及主要生物学特性的影响

【背景】细菌耐药性已成为全球健康卫生和经济发展的巨大威胁。替加环素是治疗多重耐药肠杆菌所致严重感染的主要药物之一,但在2019年发现了可介导其高水平耐药的可转移替加环素耐药基因tet（X3）。外膜囊泡作为介导水平基因转移的新型方式,在介导tet（X3）水平转移中的作用目前尚无报道。【目的】以tet（X3）阳性替加环素耐药鲍曼不动杆菌34AB为对象,探究不同抗菌药物对其外膜囊泡产量及主要生物学特性的影响。【方法】采用微量肉汤稀释法测定细菌药物敏感性,超速离心法提取细菌外膜囊泡,BCA法测定外膜囊泡产量,使用马尔文纳米粒度电位仪测定外膜囊泡的粒径与电位,PCR法（定性）及RT-qPCR法（定量）检测外膜囊泡中携带的tet（X3）基因。【结果】相较于无抗生素对照组[（0.64±0.04） mg/mL],在不同抗菌药物亚抑菌浓度（1/2 MIC和1/4 MIC）处理后,34AB外膜囊泡的产量均有所增加,以头孢他啶[1/2 MIC,（2.83±0.57） mg/mL;1/4 MIC,（2.38±0.29） mg/mL]和美罗培南[1/2 MIC,（2.19±0.11） mg/mL;1/4 MIC,（1.96±0.37） mg/mL]作用最为显著（p<0.01）。同时抗菌药物作用后,各组外膜囊泡粒径和电位均有所降低,而携带的tet（X3）基因拷贝数均有所上升（2.80×10⁴-2.63×10⁷copies/μL）。【结论】抗菌药物的临床应用可能会导致耐药细菌外膜囊泡产量及携带的耐药基因丰度增加,进而增强其作为水平基因转移载体传播耐药基因的风险。     

建立多重液相基因芯片方法快速检测狐狸、水貂成分

基于xMAP液相芯片新型生物技术平台,分别以狐狸线粒体DNA D-loop区序列、水貂线粒体DNA细胞色素b基因序列为模板设计特异扩增引物和探针,并对探针进行锁核酸修饰,建立了二重xMAP液相基因芯片方法,用于快速检测狐狸和水貂源性成分。该法能准确鉴定鉴别狐狸和水貂DNA,对其他18种动物物种DNA均呈检测阴性,对狐狸、水貂DNA的检测低限分别为2. 8pg/μl、0. 9pg/μl,对肉类混样检出限为0. 05%(m/m)。对目标源性DNA含量为1%(V/V)的32份饲料与食品核酸添加样本均呈对应目标检测阳性。结果表明,该方法特异性强、灵敏度高,适用于食品与饲料领域相关原料和产品的质量与安全检验。     

韧性：三角洲地区规划转型的新理念

三角洲地区经过近几十年的快速发展,在城市建设方面取得举世瞩目的成就,然而长期积累的生态问题也更加突出,暴露出的空间脆弱性问题日益显著。面对自然基底脆弱、自然灾害扰动趋势增强等因素在时空上的高度叠合,迫切需要提升三角洲地区应对未来不确定性扰动的能力。首先从景观角度分析三角洲地区自然环境的特殊性,提出韧性规划是对现有三角洲地区规划转型的论点,认为鲁棒性、适应性、学习—转化能力是三角洲地区韧性规划的核心能力,系统性、协同性、底线性、预判性是三角洲地区韧性规划的主要思维特征。其次,进一步从优化整体格局、构建流动性载体、加强对韧性技术策略的研究和应用、重视跨尺度协作与管理等方面提出了构建“格局—连通—关键点”的韧性规划框架。最后,阐述韧性规划作为三角洲地区规划转型的新理念,应用于具体案例的空间布局时须以人为本,依托自然环境,以自然流动性为规划导向;须基于预判式过程,充分构想能够应对不同情景的预案;须整合生态智慧与现代技术,明晰兼顾鲁棒性与适应性的功能分区管治体系。     

蝉棒束孢菌子实体对大鼠肾小管上皮细胞的影响

对蝉棒束孢菌子实体（0.75g/kg）重复灌胃SD雄性大鼠90d及恢复28d的早期肾损伤生物标记物肾损伤分子-1（KIM-1）和中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白（NGAL）进行测定,评估蝉棒束孢菌子实体对肾小管上皮细胞的影响;研究不同剂量蝉棒束孢菌子实体（0.25g/kg、0.5g/kg、1.0g/kg）对肾小管上皮细胞增殖和增生能力的影响。给药30、60、90d及恢复28d时,SD大鼠血清中KIM-1浓度与对照组相比均无显著差异（P>0.05）,给药30d、60d时,SD大鼠血清中NGAL浓度与对照组相比均无显著差异（P>0.05）,给药90d及恢复28d时,SD大鼠血清中NGAL浓度低于对照组（P<0.05）,且给药90d组与对照组相比有显著性差异（P<0.01）;免疫组化检测增殖细胞核抗原法（PCNA）及四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法（MTT）表明：与对照组相比,蝉棒束孢菌子实体能使肾小管上皮细胞增生能力增强,未导致肾小管上皮细胞凋亡。     

美国州立公园体系的发展、特征与评估

美国州立公园与国家公园相比,更强调满足州内居民就近户外休闲游憩需求的功能,这使得其在美国整体公共户外休闲空间体系中占据特殊的位置。在中国第一次全面地研究了美国州立公园体系的发展、特征及与国家公园体系的关系,特别是以部分州为例研究了美国州立公园的分类、质量评估、可达性与空间分布评估等关键问题。研究认为,州立公园的意义在于既缓解了美国国家公园面临的巨大旅游游憩压力,也满足了大众户外休闲游憩的需求。这值得中国在目前构建国家公园与自然保护地体系的同时予以借鉴。最后基于中国的实际需求与挑战,探讨了在省域/区域层次加强构建地方公园、保护地和游憩地体系建设的必要性与途径。     

The glutamate biosynthetic pathway in brain:a novel mechanism of moderate UV-induced neurobehavioral changes

Using single-cell mass spectrometry technology,Zhu et al.[1] recently revealed that a novel intra-neuronal glutamate(GLU)biosynthetic pathway contributes to sunlight ultraviolet(UV)-induced neurobehavioral effects.In the study,moderate UV exposure was found to increase blood levels of urocanic acid(UCA),which may cross the blood–brain barrier(BBB).Subsequently,UCA promotes GLU biosynthesis and release in various brain regions,including motor cortex and hippocampus.Strikingly,UV exposure improves motor learning and object recognition memory.The inhibitor against urocanase,an enzyme critical for the conversion of UCA to GLU,reverses the UV exposure-related neurological effects.Thus,the activation of UCA-GLU metabolic pathway mediates the process of UV-triggered neurobehavioral changes(Fig.1).     

长脉冲1064nm激光联合酮康唑软膏封包病甲治疗甲真菌病的临床疗效观察

目的观察长脉冲1064 nm激光联合酮康唑软膏封包病甲治疗甲真菌病的临床疗效。方法 将73例甲真菌病门诊患者随机分为两组:联合组(37例,病甲75个)采用长脉冲1064 nm激光联合酮康唑软膏封包病甲治疗;对照组(36例,病甲87个)单纯使用激光治疗。每周1次,连续治疗8周,治疗6个月后随访评估。比较两种方法治疗甲真菌病的临床有效率,观察1064 nm激光联合酮康唑软膏封包病甲治疗甲真菌病患者的临床疗效。结果 联合组治疗甲真菌病的总的临床有效率(74.67%)高于对照组(63.22%),3种临床类型在联合组的临床有效率均高于对照组,尤其近端甲下型(PSO)的临床有效率明显提高,但差异无统计学意义;当9≤SCIO≤15时,联合组治疗甲真菌病的临床有效率高于对照组,差异有统计学意义。结论 对于9≤SCIO≤15的甲真菌病患者,长脉冲1064 nm激光联合酮康唑软膏封包病甲治疗甲真菌病的临床疗效显著高于单纯激光治疗。     

Construction of an efficient genomic editing system with CRISPR/Cas9 in the vector mosquito Aedes albopictus

Aedes (Stegomyia) albopictus, also known as the Asian tiger mosquito, is a mosquito which originated in Asia. In recent years, it has become increasingly rampant throughout the world. This mosquito can transmit several arboviruses, including dengue, Zika and chikungunya viruses, and is considered a public health threat. Despite the urgent need of genome engineering to analyze specific gene functions, progress in genetical manipulation of Ae. albopictus has been slow due to a lack of efficient methods and genetic markers. In the present study, we established targeted disruptions in two genes, kynurenine hydroxylase (kh) and dopachrome conversion enzyme (yellow), to analyze the feasibility of generating visible phenotypes with genome editing by the clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/ CRISPR-associated protein 9 (Cas9) system in Ae. albopictus. Following Cas9 single guide RNA ribonucleoprotein injection into the posterior end of pre-blastoderm embryos, 30%-50% of fertile survivors produced alleles that failed to complement existing kh and yellow mutations. Complete eye and body pigmentation defects were readily observed in GI pupae and adults, indicating successful generation of highly heritable mutations. We conclude that the CRISPR/Cas9-mediated gene editing system can be used mAe. albopictus and that it can be adopted as an efficient tool for genome-scale analysis and biological study.