真核翻译延伸因子1A蛋白家族功能位点的进化踪迹分析

真核翻译延伸因子1A（eEF1A）是真核生物蛋白质翻译过程中能将氨酰tRNA运送到核糖体A位点参与多肽延伸反应的多功能蛋白质. 本文主要利用多种生物信息学分析工具进行地中海涡虫翻译延伸因子1A（SmEF1A）蛋白序列的查找与eEF1A直系同源蛋白的搜索, 并基于90条直系同源蛋白进行eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析和SmEF1A蛋白功能位点的比较研究. 结果表明,在eEF1A蛋白家族中共识别到338个踪迹残基位点和20个踪迹残基富集区域,SmEF1A蛋白的功能位点与踪迹残基位点密切相关,与GTP/Mg2+结合相关的S21、T72、D91、G94等重要位点均为全家族保守的踪迹残基,N 糖基化、磷酸化等蛋白修饰位点中踪迹残基位点往往是被修饰的部位或修饰功能发挥的关键辅助位点,而位于分子表面的配基结合口袋则与20个踪迹残基富集区域在分子表面形成的踪迹残基簇关系密切. eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析为eEF1A蛋白重要功能区域关键残基的确定和未知功能位点的预测提供了重要信息.     

大肠杆菌（Escherichia coli）LexA蛋白的结构与功能

LexA蛋白首先在大肠杆菌（Escherichia coli）中作为SOS反应的重要调节因子之一被发现. LexA蛋白含有202个氨基酸,由N端DNA结合结构域和C端催化核心结构域构成. 细胞中LexA蛋白大都以二聚体形式存在,并且有可切割和不可切割两种构象. 在正常生理条件下,LexA特异性结合16 bp的保守序列5′-CTGTN8ACAG-3′,即SOS盒,抑制约50个基因的表达. 当发生DNA损伤时,活化的RecA蛋白通过稳定LexA蛋白可切割构象,促进LexA蛋白Ala84-Gly85间肽键的切割,产生的C端LexA85 202和N端LexA1 84被蛋白酶ClpXP和Lon快速降解. LexA蛋白切割后,SOS基因以一定的顺序开始表达,并且完成DNA损伤修复. 本文回顾和总结了LexA蛋白分子结构,自我切割分子机制和影响因素,以及在SOS反应中的作用等方面的研究进展. 同时,也讨论了LexA蛋白在原核细胞中的进化保守性.     

Notch信号通路对免疫细胞的调节作用

Notch家族是一组进化上高度保守的跨膜蛋白,可以广泛调节细胞的发育和分化.越来越多的研究发现,Notch信号通路可以通过调节多种免疫细胞的发育和功能来调节机体的免疫功能.本文综述了Notch家族的组成,其调控因素及其靶基因,Notch信号通路对造血干细胞、固有免疫细胞和适应性免疫细胞的调节作用以及Notch信号通路参与的免疫相关疾病.Notch信号通路对造血干细胞、巨噬细胞、树突状细胞、肥大细胞、T和B淋巴细胞的发育和功能的发挥都有重要的调节作用,并参与肿瘤、病毒感染、炎症反应和自身免疫疾病等免疫相关疾病的发生.     

编码序列和非编码序列的3-tuple分布特征

非编码序列,特别是内含子的起源,是一个重要的悬而未决的问题。首先通过计算模式生物的编码序列和非编码序列的不同阅读框中3-tupie的频率分布,发现编码区中不同阅读框具有十分不同的3-tuple分布,而在非编码区中,不同阅读框的3-tuple分布几乎相等,并且这一性质不具有物种依赖性。为了描述分布差异的程度,引进夏量一对称相对熵,并通过比较原核生物和真核生物,发现无论是编码区还是非编码区,原核生物都具有比真核生物更高的SRE值。进一步研究表明,某一生物的SRE值与该生物全基因组中编码区所占的百分比存在一定的相关性（相关系数为0．86）。计算机模拟进化实验发现,2％的突变就足以使典型的嗯核生物编码区高SRE值变为真核生物内含子区特有的低SRE值。比对数据库中已经注释的内含子和编码区序列,证明确实有一部分与编码区具有很高同源性的内含子序列。实验表明,至少部分真核生物的内含子可能起源于编码序列,同时也说明SRE可能被用于研究物种基因组序列的进化。     

Molecular strategies of plant defense and insect counter-defense

The prediction of human population growth worldwide indicates there will be a need to substantially increase food production in order to meet the demand on food supply.This can be achieved in part by the effective management of insect pests. Since plants have co-evolved with herbivorous insects for millions of years, they have developed an array of defense genes to protect themselves against a wide variety of chewing and sucking insects.Using these naturally-occurring genes via genetic engineering represents an environmentally friendly insect pest-control measure. Insects, however, have been actively evolving adaptive mechanisms to evade natural plant defenses. Such evolved adaptability undoubtedly has helped insects during the last century to rapidly overcome a great many humanimposed management practices and agents, including chemical insecticides and genetically engineered plants. Thus, better understanding of the molecular and genetic basis of plant defense and insect counter-defense mechanisms is imperative, not only from a basic science perspective, but also for biotechnology-based pest control practice. In this review, we emphasize the recent advance and understanding of molecular strategies of attack-counterattack and defense-counter-defense between plants and their herbivores.     

拟南芥丝氨酸羧肽酶类蛋白家族的基因组学分析

基于隐马可夫模型,利用已知丝氨酸羧肽酶（Serine Carboxypeptidases,SCP）氨基酸序列作为训练集,搜索拟南芥全蛋白质组数据库,鉴定了54个推定的SCPL（丝氨酸羧肽酶类,Serine Carboxypeptidase-Like）基因,详细分析了各基因的结构特征、染色体定位与编码的蛋白质序列,发现7个可能最近发生复制事件的基因簇聚区,并且其SCPL基因广泛存在交替剪接方式。系统进化分析表明,88．9％基因编码的蛋白质属于双链羧肽酶Ⅰ或Ⅱ亚族,仅11．1％蛋白质属于单链羧肽酶Ⅲ亚族,暗示SCP蛋白不仅具有独特拓扑结构的催化中心与高度保守的“α/β水解酶折叠”三级结构,其DNA或蛋白质序列特征也可以作为系统进化研究依据。     

蝙蝠在维护生态系统中的作用

蝙蝠是世界上分布最广、种群数量最多、进化最成功的哺乳动物类群之一,它们在维护生态系统中具有重要的作用：蝙蝠在生态系统中占据了独特的生存空间;蝙蝠是许多农、林及卫生害虫的天敌;蝙蝠是种子的传播者和花粉的传授者;在一定生态系统中蝙蝠可能起到关键种的作用;食虫蝙蝠粪便和酮体均是我国传统中药中的主要药材之一。研究和保护蝙蝠在维护生态环境中具有十分重要的意义。     

动物线粒体DNA在进化遗传学研究中的应用

介绍了进化遗传学研究的主要内容、基本的研究方法以及线粒体的结构和遗传特点;综述了近年来线粒体DNA在进化遗传研究上的主要应用情况。     

龟类温度依赖型性别决定的保护生物学意义

龟类的性别决定方式有基因型性别决定(GSD)和温度依赖型性别决定(TSD)两种类型许多龟类都为TSD型性别决定。研究龟类TSD不但在揭示动物性别决定的进化规律方面具有深远意义,而且在濒危物种保护方面也具有重要的应用价值主要对龟类TSD理论在保护生物学上的重要应用进行了介绍和探讨。     

进化生物学家麦尔教授

麦尔教授（Ernst Mayr）1904年5月5日出生于德国阿尔高（Allgau）地区的肯普滕市（Kempten）,1923年开始在格拉夫瓦尔德（Greifswald）大学学习医学,1926年在柏林大学获得博士学位,并因在新几内亚的鸟类探险活动对鸟类学产生兴趣.1931年移民美国后,麦尔首先在美国自然历史博物馆从事鸟类分类研究,并于1942年出版了专著《系统学和物种起源》.