基于Unscented卡尔曼滤波器的信号转导通路参数与不可观测状态估计

系统生物学的一个主要目的是建立细胞信号转导通路的数学模型。然而细胞信号转导通路多具有较强非线性、参与生化反应物质多等特点,同时测量数据往往不完备,并且混有来自实验各个阶段的各种噪声,这些都给模型参数估计带来很大困难。该文采用Unscented卡尔曼滤波器估计信号转导通路未知参数与模型不可观测状态。以肿瘤坏死因子诱导的核转录因子κB信号转导通路为例进行了仿真,结果表明,采用该方法可以在噪声干扰下较准确地的估计系统未知参数和不能观测状态。     

转录因子WRKY和NPR1在系统获得抗性信号转导中的相互作用机制

WRKY和NPR1是系统获得抗性（SAR）信号转导途径中的2类重要转录因子。简要讨论了WRKY和NPR1在水杨酸（SA）诱导的SAR信号转导途径中的相互作用,以及进一步认识这种相互作用机制对提高植物自身抗性的广泛应用前景。     

植物中丛枝菌根形成的信号途径研究进展

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)共生是丛枝菌根真菌与大多数陆地植物的根系之间形成的一种互利共生关系。植物给菌根真菌提供碳水化合物; 作为回报, 菌根真菌能够增强植物对矿质营养元素(尤其是磷)的吸收。菌根的形成过程是一系列信号交换和转导的结果, 具有严格并且一致的顺序。本文以植物中菌根形成的信号途径为主线, 对菌根真菌的形成过程和信号转导途径及其方式进行了分析和讨论。高等植物中菌根形成的信号途径与豆科植物的结瘤信号途径部分共享, 并且与钙离子信号途径相关, 但前者更为广泛。尽管该途径中很多过程目前还不十分清楚, 但是相信在不久的将来就可以揭开菌根形成过程中的众多谜团。     

酪氨酸蛋白磷酸酶(PTPase)参与水杨酸调控蚕豆气孔运动的信号转导

研究酪氨酸蛋白磷酸酶(PTPase)的抑制剂氧化苯胂(PAO)、钒酸钠(NaVO3)和Zn2 对水杨酸(SA)调控蚕豆气孔运动影响的结果表明,0~1mmol·L-1 PAO、0~4mmol·L-1 NaVO3和0~4mmol·L-1Zn2 对光诱导蚕豆气孔开度变化的影响不大,但都可以抑制黑暗或SA诱导的气孔关闭,据此推测,PTPase可能参与SA诱导气孔关闭的信号转导过程。     

植物环核苷酸门控通道(CNGC)基因家族的结构与功能

环核苷酸门控通道(CNGC)是近年来被确认的在动植物细胞中普遍存在的离子通道基因家族。文章就近年来植物中CNGC基因的种类、分子结构、作用机制及其在植物生长发育中的功能的研究进展作了概述。     

黄酮类化合物抗肿瘤研究进展

黄酮类化合物是广泛存在于自然界中的一类多酚化合物,有许多潜在的药用价值,抗肿瘤活性是其研究热点之一。其抗肿瘤作用主要表现在抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡、干预信号转导、影响细胞周期、影响血管生成、克服肿瘤细胞多药耐药性等方面。文中就黄酮类化合物抗肿瘤作用的研究进展进行综述。     

酿酒酵母促分裂原蛋白激酶Hog1p 介导的渗透胁迫反应调控机制

 高渗透性甘油促分裂原激酶信号转导途径（high osmolarity glycerol mitogen activated protein kinase signaling transduction pathway,HOG-MAPK）是调控酿酒酵母对外界高渗透压胁迫环境应答的主要途径,促分裂原蛋白激酶Hog1p（MAPK Hog1p）是其中的关键性作用因子.在高渗透压刺激时,MAPK Hog1p接受信号被特异性激活并进入核内,调控相关胁迫应答基因的表达,并介导该时期细胞周期的阻滞,从而增强细胞对外界不利环境的适应能力.对胁迫条件下酿酒酵母中MAPK Hog1p作用机制的进一步研究,有利于更深入地了解哺乳动物体内逆境激发促分裂原蛋白激酶途径的功能和调控机制.     

光信号转导因子HY5调控拟南芥分枝的功能研究

光是影响植物分枝的重要外在环境因素,但光信号因子HY5（ELONGATED HYPOCOTYL5）是否调控植物分枝目前尚不清楚。创制了HY5转基因超表达植株,并获得商业化T-DNA插入突变体纯合植株。通过比较野生型（WT）、超表达植株（HY5-OE）、突变体（hy5-215）的分枝数目发现,与野生型相比,超表达植株分枝数目显著增加,而突变体分枝数目则显著减少。进一步比较这些遗传材料的拟南芥植株分枝的负调控关键因子BRC1（BRANCHED1）转录本水平差异,发现与野生型相比,超表达植株中BRC1转录本显著下调、突变体中显著上调。研究结果表明,HY5通过抑制拟南芥分枝关键负调控因子BRC1的转录水平,进而促进拟南芥的分枝。研究结果为阐明HY5调控分枝的生物学功能提供了一定的理论依据。     

活性污泥微生物胞外多聚物生物合成途径与菌胶团形成的调控机制

活性污泥法是借助活性污泥微生物菌胶团形成来实现泥水重力分离和部分污泥回用,辅以曝气供氧,在曝气池中高密度的微生物细胞可将溶解性有机污染物迅速降解、转化后为己所用,外排的剩余污泥带走大量有机质和氮磷,水质得以净化。活性污泥微生物所合成的胶质状胞外多聚物(Extracellular polymeric substances,EPS)是污泥菌胶团形成必不可少的"黏合剂",吸水性极高,这也造成剩余污泥难以处置和利用。我们初步总结了活性污泥微生物宏基因组研究概况,利用分子遗传学和基因组学手段,对活性污泥优势种动胶菌(Zoogloea)和其他菌胶团形成菌的EPS生物合成途径和菌胶团形成与调控机制加以研究,鉴定出一个约40 kb的胞外多糖生物合成大型基因簇和一个由7个基因组成的小型基因簇,该基因簇中除胞外多糖合成相关基因外,还编码组氨酸激酶Prs K和反应调节蛋白Prs R双组分系统,可激活RpoNσ因子共同调控一类称之为PEP-CTERM的新型胞外蛋白质的表达,参与菌胶团的形成。PEP-CTERM富含天冬酰胺(缩写为Asn或者N)残基,可能与胞外多糖通过N-连锁的糖基化形成复合物,包裹微生物细胞群体来介导菌胶团的形成。类似的PEP-CTERM基因和胞外多糖合成基因簇在许多重要的活性污泥细菌如聚磷菌和全程氨氧化菌中存在,说明这些细菌也是菌胶团形成菌,可通过污泥沉淀和回用在活性污泥中得以富集。这些研究结果可供活性污泥膨胀控制、污泥减量和剩余污泥资源和能源回收利用参考。     

NO对植物生长发育的调控机制

一氧化氮(NO)是具有生物活性和信号转导作用的易扩散分子,它不仅对植物的许多生命活动如种子萌发、叶片扩展、根系生长、逆境生理以及细胞的程序性死亡等具有直接的生理调节功能,而且作为防御反应中的关键信使．参与了植物对外界环境胁迫的应答。近期研究表明,NO与激素在调节植物的生理活动与信号转导方面有明显的协同作用,通过激素起作用可能是植物内源NO作用的机理之一。本文主要通过对NO的产生及其对生理活动的调节机制和在代谢中的信号转导作用等方面来阐述NO在植物生长发育中的作用。