植物转基因沉默研究进展

随着转基因技术在植物中的广泛应用,转基因沉默受到越来越多的重视。转基因沉默可发生在转录和转录后两种水平,其基本特征就是依赖于同源的重复序列。转基因的重复拷贝间,转基因与同源的内源基因间及RNA病毒与同源转基因间都会发生基因沉默。可能有不同的机制导致转基因沉默,本文综述了转基因沉默的机理研究及转基因沉默在植物抗病基因工程和植物功能基因组学方面的应用 。     

大麦籽粒生育酚和生育三烯酚的合成与分布特性

大麦生育酚(tocopherols,T)和生育三烯酚(tocotrienols,T3)是重要的抗氧化功效成分,对人体健康具有潜在的应用价值。本研究分析了大麦籽粒发育过程中生育酚和生育三烯酚及其异构体成分的含量和分布特性。结果表明:在大麦籽粒发育过程中,籽粒总生育酚和总生育三烯酚含量随籽粒发育进程不断升高,抽穗后发育第30~35天合成积累速率最快,占总含量50%左右;颖壳中的生育酚和生育三烯酚及其异构体含量显著低于去颖壳后籽粒中的含量;在籽粒发育不同阶段异构体α-T和α-T3含量较高且变化大,其他6种异构体(β-T、γ-T、δ-T、β-T3、γ-T3和δ-T3)含量低且基本恒定。说明大麦籽粒生育酚和生育三烯酚及其异构体成分的积累速率和分布存在显著差异。     

抗冻蛋白应用于水稻悬浮细胞超低温保存的研究

本文将鱼类抗冻蛋白应用于植物细胞的超低温保存。结果表明,在水稻悬浮细胞的两步法保存中,浓度为0.01mg/ml的抗冻蛋白具有特别的负作用,相对高浓度的抗冻蛋白则能减小细胞存活率的波动性。在玻璃化法保存中,浓度为0.2mg/ml的抗冻蛋白能改善保存效果,更高浓度的抗冻蛋白(>5mg/ml)反而会降低保存效果。环境冰晶量、抗冻蛋白浓度、低温保护剂浓度和细胞膜组成等是影响抗冻蛋白使用效果的几大因素。作者在机理分析中认为,一方面,抗冻蛋白能和冰晶作用,抑制重冰晶,防止去玻璃化;另一方面,抗冻蛋白也能和细胞膜作用,诱发膜表面冰晶形成。     

植物自噬的调控因子和受体蛋白研究进展

自噬是真核生物细胞内一种进化保守的分解代谢过程,能帮助有机体抵抗各种环境胁迫。通常情况下,自噬的发生过程主要涉及自噬相关同源蛋白的参与,同时需要一系列胞质中蛋白和代谢小分子调控其发生水平。除此之外,某些受体蛋白还可以帮助自噬相关蛋白识别特定的降解底物包括某些受损的细胞器和蛋白质,以此来介导选择性自噬的发生。本文以模式植物拟南芥为代表,综述了近年来植物自噬的调控因子活性氧(Reactive oxygen species, ROS)、TOR(Target of rapamycin)和受体蛋白NBR1(Neighbor of BRCA1 gene protein)、RPN10(Regulatory particle non-ATPase 10)等的研究进展以及它们的相关作用机制。     

抗冻蛋白在超低温保存中作用机制的新模型

在超低温保存(cryopreservation,-80℃—-196℃)中,抗冻蛋白(antifreeze porteins,AFPs)对细胞存活率和热力学特性的影响十分复杂。在一些实验条件下,抗冻蛋白表现出保护活性;在另一些实验条件下,它却表现出毒害性。换句话说,它既能阻遏冰晶生长,又能促使成冰核效应(ice nucle-ation effect)发生。在总结最新实验结果的基础上,结合抗冻蛋白进化和结构生物学方面的新进展,我们提出了一个新模型,该模型对抗冻蛋白功能的两面性作了较好的诠释。     

小分子RNA在植物激素信号通路中的调控功能

植物激素是调控植物生长发育的信号分子。近年来的研究发现,小分子RNA作为基因表达调控网络的组分,参与植物激素信号途径,在植物生长发育和胁迫反应方面发挥重要作用。本文综述了miRNA和次级siRNA(Short interfering RNAs)介导的基因调控与植物激素信号通路相互作用的研究进展,主要包括生长素、赤霉素、油菜素内酯和脱落酸途径涉及的miRNA及其功能,并对不同发育过程中miRNA参与的不同激素信号通路的交叉和互作进行了讨论。     

miR126功能的多效性与先天性免疫

MicroRNAs (miRNAs)是一种重要的转录后水平进行调控的非编码小分子RNA。目前已发现许多miRNAs参与细胞增殖、分化、发育及凋亡等复杂的生物进程, 其中miR126是一种来源于Egfl7第7个内含子的保守型内含子miRNA, 主要在哺乳动物的内皮细胞(Endothelial cells, ECs)及浆细胞样树突状细胞(Plasmacytoid dendritic cells, pDCs)内表达, 参与血管的新生及癌细胞的增殖与迁移。最新的研究表明, miR126是迄今唯一参与先天性免疫平稳期病毒应答反应的miRNA, 预示着miR126有可能成为治疗癌症及免疫缺陷病的靶标分子。文章综述了miR126在血管新生和癌症中的功能, 并着重介绍了miR126与先天性免疫的关系。     

miRNA*生物合成及其功能研究的新发现

miRNA*是在miRNA加工成熟过程中与其互补的大约22个核苷酸的RNA序列。传统观点认为miRNA*是miRNA生物合成中形成的没有功能的副产品。然而最近的研究发现miRNA*s与miRNA一样, 主要介导转录后的基因调控网络; 但不同的是, miRNA与Argonaute1蛋白(AGO1)结合形成RNA诱导的沉默复合体(RISC), 而miRNA*却在AGO2的帮助下形成RISC复合体进行RNA干涉, 这点与siRNA的作用方式类似。文章从miRNA*的生物合成、生物学特性和功能等方面综述了miRNA*最新研究进展。