Amino acid sources in the adult diet do not affect life span and fecundity in the fruit-feeding butterfly Bicyclus anynana

Abstract.  1. In tropical forests, the adults of many butterfly species feed on fruits rather than nectar from flowers and have long life spans. Rotting fruit and nectar differ from each other in many respects, including sources of amino acids and microbial life. If amino acids in the adult diet can be used for reproduction, this may have facilitated the evolution of extended life spans in this guild.
2. This issue was addressed by investigating effects of banana, yeast, and amino acids in the adult diet of the fruit-feeding butterfly Bicyclus anynana (Lepidoptera) on longevity and female reproductive output in two experiments.
3. Results showed that in the fruit-feeding butterfly B. anynana : (i) banana juice, but not sliced banana or added amino acids extend life span compared with a sugar solution of similar composition; (ii) compared with this sugar solution, other cohorts (banana juice-amino acid enriched) did not have significantly higher reproductive outputs; (iii) yeast does not represent a valuable source of nutrients; (iv) caloric restriction may cause decreased life span and rate of reproduction; and (v) increased rates of reproduction have a life span cost.     

靶向突变p53聚集体的肿瘤治疗研究进展

突变p53 (mutant p53, Mut-53)聚集体的形成是p53突变后使原本包裹在其疏水核心内部的黏附序列暴露,黏附序列迅速成核组装,形成无定形的原纤维. Mut-p53聚集体不仅可以以显性负效应(dominant-negative effect,DN)的方式使野生型p53 (wild type p53,Wt-p53)失活,还表现出功能获得(gain-of-function,GOF)特性,促进肿瘤的发生和发展.在卵巢癌、结肠癌、前列腺癌等多种肿瘤细胞中均发现了Mut-p53的异常聚集,其与肿瘤的转移、耐药和预后不良具有显著的相关性.因此,p53聚集是逆转化疗耐药及肿瘤治疗的潜在靶点.设计和发现靶向Mut-p53聚集体的小分子化合物,抑制p53疏水核心内部黏附序列的暴露,恢复p53的功能从而发挥抗肿瘤作用成为了当今研究热点.本文就p53聚集体对肿瘤发生发展的影响及目前靶向Mut-p53聚集体的研究策略进行了综述.     

基于无人机影像的阿拉善东南部荒漠灌丛植被空间格局研究

干旱区灌丛植被空间格局受多种物理和生态过程影响，能够指示生态系统的状态。研究通过量化灌丛斑块大小的空间分布来评估阿拉善高原东南部覆沙荒漠植被生态系统的状态，采用点格局分析法分析灌木种群的相互关系，以阐明不同灌木种在斑块格局形成中的作用，并结合土壤条件及下垫面粗糙度等指标验证评估的准确性，探讨灌丛空间格局差异的内在机理。结果表明，研究区样方2灌丛斑块大小符合截尾幂律分布，其他样方符合对数正态分布，前者的空间结构及生境条件均优于后者，说明植被空间格局可以准确表征生态系统状态。在局地尺度上灌木种内和种间呈现不同的相互关系，以竞争关系为主导是导致斑块破碎化的主要驱动机制。小灌木（如猫头刺）的种内互利关系有利于促进多样化斑块形态的形成，而大灌木（如沙冬青和蒙古扁桃）种间的互利作用则有利于形成异质性更强的复杂空间格局。基于灌丛斑块的空间格局评估生态系统状态，可为保护和恢复生态脆弱区受损植被提供重要的借鉴。     

Effects of diet and host access on fecundity and lifespan in two fruit fly species with different life‐history patterns

The reproductive ability of female tephritids can be limited and prevented by denying access to host plants and restricting the dietary precursors of vitellogenesis. The mechanisms underlying the delayed egg production in each case are initiated by different physiological processes that are anticipated to have dissimilar effects on lifespan and reproductive ability later in life. The egg‐laying abilities of laboratory‐reared females of the Mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata Wiedmann) and melon fly (Bactrocera cucurbitae Coquillett) from Hawaii are delayed or suppressed by limiting access to host fruits and dietary protein. In each case, this is expected to prevent the loss of lifespan associated with reproduction until protein or hosts are introduced. Two trends are observed in each species: first, access to protein at eclosion leads to a greater probability of survival and a higher reproductive ability than if it is delayed and, second, delayed host access reduces lifetime reproductive ability without improving life expectancy. When host access and protein availability are delayed, the rate of reproductive senescence is reduced in the medfly, whereas the rate of reproductive senescence is generally increased in the melon fly. Overall, delaying reproduction lowers the fitness of females by constraining their fecundity for the remainder of the lifespan without extending the lifespan. © 2013 The Royal Entomological Society     

生物质多糖的高效降解与降解酶（系）的精确定制

自然界中多糖类生物质资源十分丰富,然而其复杂的抗降解屏障限制了生物转化的进程.近年来,随着生物质多糖结构的快速解析以及大量多糖降解酶的鉴定研究,针对不同底物结构或产物需求,仿制高效微生物多糖代谢途径,精确定制多糖降解酶系,促进生物质高效转化已成为可能.本文分析中性多糖(纤维素和木聚糖)、碱性多糖(几丁质和壳聚糖)以及酸性多糖(褐藻胶)的精细结构组成与基团性质,总结3类多糖主要降解酶的活性架构特征及其底物精确结合模式.文章还阐述蛋白质工程设计与定制策略,针对酶分子不同功能区的分析,可为酶分子的功能快速设计与改造提供靶点,以获得适宜于工业应用的高效酶分子,此外,根据微生物胞外降解酶系的降解次序与协同关系,可基于应用需求精确定制复杂多糖降解酶系,实现生物质的高效与高值降解转化.     

不同二步酶灌注法分离大鼠肝星状细胞的比较研究

目的:在现有二步酶灌注法分离大鼠肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSC)的基础上,探索更加高效的分离HSC方法。方法:分别采用链酶蛋白酶+胶原酶循环灌注、链酶蛋白酶非循环灌注+胶原酶循环灌注以及胶原酶单独循环灌注法分离大鼠HSC,比较三种方法的细胞获得率、活性和纯度差异。应用0.4%台盼蓝染色判断活性,结蛋白(desmin)、波形蛋白(vimentin)细胞免疫荧光方法鉴定纯度。结果:链酶蛋白酶非循环灌注+胶原酶循环灌注法细胞获得率高于另两种方法,细胞活力高于链酶蛋白酶循环灌注+胶原酶循环灌注法,三组得到的细胞纯度均高于90%且无显著差异。结论:在三种二步酶灌注方法中,链酶蛋白酶非循环灌注+胶原酶循环灌注法能显著提高HSC获得率,且对细胞活力影响小,不降低细胞纯度,是一种高效的分离方法,有利于HSC相关肝脏疾病的生物学研究。     

不同含湿率及加载条件对人皮质骨纳米压痕测试的影响

目的:探讨不同含湿率及加载条件对人皮质骨纳米压痕测试的影响。方法:采用美国Hysitron纳米压痕仪,设定不同加载模式(高峰载荷分别为300、400、500 nm;加载速度分别为6、8、10 nm/s)对不同含湿率(20‰、30‰、40‰、50‰、60‰)人皮质骨进行弹性模量及硬度测量。结果:在同一加载模式下,不同含湿率标本的测试值随着含湿率增高,弹性模量及硬度值均显著降低(P0.01);三种不同加载模式对含湿率为20‰标本测试值无明显变化;对含湿率60‰标本测试值有显著性影响(P0.02)。结论:纳米压痕仪测试骨微观力学特性时,测试值不仅受标本本身含湿率的影响,当测试条件改变,对湿润标本测试结果也完全不同。当使用纳米压痕技术时,通常采用脱水包埋处理的标本测试出的机械性能,对我们在微观层面认识人体骨在湿润的生理环境下的机械性能是不够全面的。     

城市公园春季声景观与植被结构的关系

城市公园是城市生态系统的重要组成部分和城市生物多样性热点地区，具有丰富的声景观资源。由于声景观及声学方法具有信息量大，成本低，低侵入的特点，因此其研究和应用对生态系统健康及监测具有较高价值。声景观研究通过总结生物声的活动或多样性来衡量生物多样性。记录了北京20个城市公园的春季声景观，使用定量方法描述了声景观特征与变化；测试三种了已被证明与生物多样性相关并被广泛使用的声学指数（BIO、ADI、NDSI）与植被群落关系，完成了城市环境中声景观与环境关系的初步探究。研究结果表明：（1）声学指数能够有效表征城市公园声景观信息，具有显著的时间动态特性，能准确反映鸟类黎明合唱等重要生物生态活动；（2）声学强度指数也具有显著的时间动态变化和沿频率梯度的变化，不同的频率区间反映了不同声学群落的活动信息；（3）植被结构尤其是垂直结构对声景观起着重要作用，垂直异质性越大，声学多样性越高。发现支持声景观作为公园植被状况的度量，强调了其作为生物多样性和生态系统健康状况监测方法，用于城市管理和可持续发展的巨大潜力。     

以短肽组装体为模板仿生矿化二氧化硅纳米管

目的 二氧化硅纳米管由于具有生物相容性好、光学性质优异等特殊性能在不同领域展现出良好的应用前景，其尺寸和形貌可显著影响材料性质。为制备尺寸较大的纳米管并拓展其在不同领域的应用，本研究选择尺寸较大的多肽组装体为模板，进行二氧化硅的仿生矿化。方法 以Bola型多肽Ac-KI₃VK-CONH₂自组装形成的尺寸较大（直径约40 nm）的纳米管为模板，通过仿生矿化的方法制备二氧化硅纳米材料。首先考察了多肽纳米管的稳定性，发现在稀释、加入有机溶剂和改变溶液pH值时，纳米管的形貌均被破坏，展示出较差的稳定性。在此基础上，以该多肽纳米管为模板，选择反应速率较快的正硅酸甲酯（TMOS）为前驱体仿生矿化二氧化硅纳米材料，探索了不同矿化条件对二氧化硅纳米管尺寸和形貌的影响。结果 以反应速率较快的TMOS为硅源、体积百分比浓度为1.11%~3.33%、溶液为中性或者弱碱性时能够矿化形成形貌和尺寸较大且分布均匀的二氧化硅纳米管。结论 通过选择合适的多肽组装体模板和反应速率快的TMOS为硅源，成功制备出了尺寸较大的二氧化硅纳米管，这为拓展其在不同领域的应用奠定了基础，具有重要意义。     

饵料蛋白水平对德国小蠊肠道细菌群落的影响

昆虫肠道微生物在宿主营养代谢、生长发育、免疫以及抵御病原菌等方面具有重要作用。研究不同蛋白水平饵料饲养对德国小蠊（Blattella germanica）雄成虫肠道细菌群落组成及其功能的作用，探究德国小蠊肠道细菌对宿主营养和健康的影响，以期为发展生物防治的诱食性饵料提供理论支持。分别取连续饲喂低蛋白（LP2组：5%）、高蛋白（HP3组：65%）以及正常蛋白水平饵料（CD1组：25%）21 d的德国小蠊雄成虫，饥饿24 h后无菌条件下分离并提取肠道总基因组DNA，采用特异引物扩增细菌16S rDNA的V4可变区并进行高通量测序，分析德国小蠊肠道细菌群落组成及其功能特征。结果表明德国小蠊肠道细菌主要由拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）等细菌群落组成。饲喂低蛋白饵料LP2组的德国小蠊肠道细菌中拟杆菌属（Bacteroides）细菌丰度（47.44%）显著高于HP3组（23.97%）和对照CD1（7.04%）。饲喂高蛋白饵料的HP3组梭杆菌门丰度显著高于其他两组。LEfSe物种差异分析也表明HP3组德国小蠊肠道细菌中梭杆菌属（Fusobacterium）细菌与低蛋白饵料LP2组和对照CD1组有显著差异。基于Tax4Fun功能预测显示，HP3高蛋白饵料组的德国小蠊肠道细菌中与能量代谢功能相关基因的相对丰度极显著高于对照组CD1组，外源性物质代谢与降解和其他氨基酸代谢功能基因的相对丰度显著高于低蛋白LP2组。本研究结果表明饵料中蛋白质水平的差异能够显著改变德国小蠊肠道中细菌群落结构组成，并影响其代谢功能。