阿米巴-细菌互作：进化、生态与环境效应

阿米巴是原生动物的主要类群,是陆地和水生生态系统的关键组成部分。阿米巴与细菌之间有着密切而复杂的相互作用。一方面,阿米巴通过捕食直接影响细菌群落与多样性,增强细菌活性。另一方面,细菌也进化出抵抗捕食的机制来抵抗甚至感染阿米巴,反向影响阿米巴的生长和多样性。近年来,阿米巴-细菌互作的研究开始受到了广泛关注。本文总结了阿米巴-细菌互作的进化历史、生态关系(捕食、偏利共生、寄生和互利共生)以及其对环境的潜在影响,旨在更好地理解阿米巴-细菌互作这一研究领域,为其他原生动物-微生物之间的研究提供新的思路,也为探究宿主-微生物互作的机制提供参考。     

基因、进化与生理功能多样性2009海内外学术研讨会暨中国生理学会第七届比较生理学会议纪要

由中国生理学会比较生理学专业委员会主办,辽宁师范大学承办的基因、进化与生理功能多样性2009海内外学术研讨会暨中国生理学会第七届比较生理学会议于2009年7月17至20日在美丽的海滨城市大连圆满召开。会议就模式动物和特色动物生理功能的细胞和分子机制、重要生理功能的系统发育、适应和进化机制以及动物行为的遗传、适应和进化机制等比较生理学领域的重点和热点问题进行广泛深入的交流。今年恰逢我国生理学前辈赵以炳先生（1909-1987）诞辰100周年,这次会议还邀请海内外著名学者隆重举行了赵以炳先生纪念学术报告。     

全人工繁殖西伯利亚鲟仔稚鱼发育的异速生长

西伯利亚鲟（Acipenser baeri）是中国主要的淡水养殖对象之一,目前已经实现了苗种的全人工繁殖,为了改善西伯利亚鲟苗种培育技术,采用Image-Pro Plus 5.1软件显微拍照并对仔稚鱼的可量性状进行测量和数据处理,研究了全人工繁殖西伯利亚鲟仔稚鱼（0～53日龄）发育的异速生长及器官优先发育在早期生存和环境适应性上的意义。结果表明：在9、28、37日龄时分别出现3个全长生长拐点。因此,全长的生长可以分为4个阶段,每个阶段的平均增长率分别为0.83、0.79、2.68和1.71 mm·d^-1,其中第3个阶段的生长率明显高于其他阶段;体质量的增长可以用Gaussion方程进行拟合,相关系数R²=0.99;全长（FL）与体质量(BW)的关系为BW=0.2×10^-5(FL)2.72,为负异速生长;在早期发育过程中,仔鱼的许多关键器官的大小均存在异速生长现象,眼径在3～4日龄时,最先达到生长拐点,这意味着眼部是优先发育的,使其在出膜后就能有效地躲避敌害;口宽在17～18日龄时出现拐点,此时随着感觉器官和各鳍的不断完善,主动摄食能力不断加强;胸鳍、背鳍、臀鳍的长度也分别在16～17、13～14、21～22日龄时出现生长拐点,标志着其游泳能力已比较完善,可以有效地躲避敌害和获得食物,为其早期的生存提供了保障。在育苗生产实践中,可以根据生长和发育的阶段性和优先性,适时地和针对性地创造必要的生长发育条件,保证其重要器官得到优先发育,提高早期的成活率。     

中国旧石器文化的“西方元素”与早期人类文化进化格局

本文回顾和分析中国旧石器研究史上有关"西方元素"即西方旧石器文化标志性技术和工具问题的争论,得出三点结论:1)"西方元素"在中国旧石器文化中是与西方同类技术和工具大体同步出现的客观现象,两者无本质差别;2)和西方一样,中国旧石器的"西方元素"也有重叠与穿时性.这使得旧大陆两侧的旧石器文化连成一体,难分东西;3)基于以上事实,本文作者倾向于认为:迄今已知的旧大陆旧石器文化是过去200多万年间早期人类在进化过程中应对全球气候波动引起的生态环境变迁而反复进行的横贯大陆的双向迁移、交流与融合的结果.     

梦幻鬼鱼化石填补进化空白

3月26日,Nature杂志报道了中国科学家在云南曲靖志留纪地层中发现的一件近乎完整的硬骨鱼标本,发现者——中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏研究员领导的早期脊椎动物课题组将其命名为“梦幻鬼鱼”。这是迄今为止全球最古老、保存完整的硬骨鱼及有颌脊推动物化石。也是志留纪唯一保存完不足的有颌类动物化石。     

华东地区家鸭中N1亚型禽流感病毒NA基因的遗传进化分析

为了解华东地区家鸭内禽流感病毒的遗传进化情况,对2002~2006年分离自华东地区家鸭的3种主要N1亚型的禽流感病毒:2株H1N1、10株H3N1和14株H5N1,共26株病毒的NA基因进行了遗传进化分析。结果表明,华东地区家鸭中的N1亚型的禽流感病毒正处于不断进化状态中。14株H5N1禽流感病毒均在NA的茎部缺失20个氨基酸(49~68位),而其他N1亚型的禽流感病毒的NA都未见发生此缺失。H3N1病毒可能与H1N1病毒发生了NA基因的重排,但是目前还没有直接证据表明华东地区家鸭中H5N1禽流感参与了基因重排。     

杂交-渐渗进化理论在转基因逃逸及其环境风险评价和研究中的意义

转基因作物的商品化生产和大规模环境释放, 引起了全球对生物安全问题的广泛关注和争议, 其中转基因通过花粉介导的基因漂移逃逸到非转基因作物及其野生近缘种, 进而带来不同类型的环境风险就是备受争议的生物安全问题之一。有效的生物安全评价和研究能够为转基因作物的安全持久利用保驾护航。按照风险评价的原则, 对于转基因逃逸及其潜在环境风险的评价应包括两个重要步骤: (1)检测转基因向野生近缘种(包括杂草类型)群体逃逸的频率; (2)确定逃逸后的转基因能否通过遗传渐渗在野生近缘种群体中存留和扩散。杂交－渐渗是进化生物学中非常重要的科学命题和普遍的自然现象, 杂交－渐渗的进化理论与转基因逃逸及其潜在环境风险的研究和评价有密切的关系。杂交－渐渗过程往往导致物种形成、适应性进化和自然群体的濒危与灭绝, 这是因为在杂交－渐渗过程中, 不同的机制如遗传同化作用、群体湮没效应以及群体的选择性剔除效应等都会在很大程度上影响群体的进化过程。转基因通过杂交－渐渗进入野生群体, 使这一过程更加复杂化。如果转基因能提高群体的适合度, 则更有利于其渐渗速率, 从而在群体中迅速扩散并带来一定的生态后果。杂交－渐渗的进化理论和思想将有益于指导转基因逃逸及其潜在环境风险的研究和评价。     

遗传密码的新排列和起源探讨

根据DNA核苷酸组分的动态变化规律将遗传密码的传统排列按密码子对GC和嘌呤含量的敏感性进行了重排.新密码表可划分为2个半区（或1/2区）和4个四分区（或1/4区）.就原核生物基因组而言,当GC含量增加时,物种蛋白质组所含的氨基酸倾向于使用GC富集区和嘌呤不敏感半区所编码的氨基酸,它们均使用四重简并密码,对DNA序列的突变具有相对鲁棒性（Robustness）.当GC含量降低时,大多数密码子处于AU富集区和嘌呤敏感半区,这个区域编码的氨基酸具有物理化学性质的多样性.因为当密码子第三位核苷酸（CP3）在嘌呤和嘧啶之间发生转换时,密码子所编码的氨基酸也倾向于发生变化.关于遗传密码的进化存在多种假说,包括凝固事件假说、共进化假说和立体化学假说等,每种假说均试图解释遗传密码所表现出来的某些化学和生物学规律.基于遗传密码的物理化学性质、基因组变异的规律和相关的生物学假说,本研究提出了遗传密码分步进化假说（The Stepwise Evolution Hypothesis for the Genetic Code）.在人们推断的最原始的RNA世界里,原初（Primordial）遗传密码从只能识别嘌呤和嘧啶开始,编码一个或两个简单而功能明确的氨基酸.由于胞嘧啶C的化学不稳定性,最初形成的遗传密码应该仅仅由腺嘌呤A和尿嘧啶U来编码,却可得到一组7个多元化的氨基酸.随着生命复杂性的增加,鸟嘌呤G从主载操作信号的功能中释放出来,再伴随着C的引入,使遗传密码逐步扩展到12,15和20个氨基酸,最终完成全部进化步骤.遗传密码的进化过程同时也伴随以蛋白质为主体的分子机制和细胞过程的进化,包括氨酰tRNA合成酶（AARS）从初始翻译机器上的脱离、DNA作为信息载体而取代RNA以及AARS和tRNA共进化等基本过程.分子机制和细胞过程是生命的基本组成元件,它们不但自己不断地趋于完善,也促使生命体走?     

人乳头瘤病毒58型的系统地理学分析

人乳头瘤病毒58型（HPV58）是具有高度致癌危险性的HPV型别之一,在亚洲和非洲等地呈现出特殊的流行状况．由于全球HPV58数据分布零散,加之一些高发地区（如中国内地）数据缺乏,迄今为止尚未有对世界范围内HPV58地理分布的全面分析．本研究对中国内地妇女宫颈癌组织标本进行了HPV58检测,共获得14条HPV58-E6,L1基因序列．对GenBank收录的自1985年起分离的HPV58序列进行了系统地理学分析．结果表明,在上海、江苏和四川等地检出的HPV58-E6,L1序列均与以往来自中国香港、西安和日本等HPV58亚洲株同源．HPV58毒株可能由非洲西部起源,而中国内地及东南亚地区则在接受“根部”来源的变异株之后,成为毒株播散源“中转站”和新的策源地．HPV58型可能与HPV16,HPV18相同,也是宫颈癌发生和散播的主要HPV型别．     

文昌鱼抗金葡菌感染差减文库的构建及免疫相关基因分析

适应性免疫的起源一直是免疫学研究的关键问题.文昌鱼被认为是最接近于脊椎动物的祖先 自从被发现以来一直是研究脊椎动物起源与进化机制的经典模式动物.为了在文昌鱼中寻找适应性免疫系统的分子证据,采用金黄色葡萄球菌感染文昌鱼以调查免疫的起源.应用抑制性差减杂交(SSH)技术,通过对差减文库克隆序列的测定,共获得588个表达序列标签(EST).对这些EST进行生物信息学分析和进一步功能分类,发现了一些免疫上调基因,如免疫调控基因、凋亡相关基因、细胞黏附相关基因、转录相关基因、信号传导相关基因等,以及一些非免疫相关基因;这些基因在文昌鱼中绝大多数为首次报道.金黄色葡萄球菌差减文库的成功构建,为调查文昌鱼抗细菌感染的分子事件提供了重要线索,对于这些新发现基因的进一步研究将有助于深入了解免疫系统起源与进化的机制.