海马神经元ROS和Ca2+对极低频电磁场实时响应的方法研究

现有极低频电磁场(extremely low frequency-electromagnetic fields,ELF-EMFs)生物效应的研究方法是非实时组间对照,这种方法无法排除细胞对电磁场反应个体敏感性的差异,以及实验过程中条件变化的差异.本文提出一种对同一个细胞在同一条件下的前后对照实时观察ELF-EMFs反应的方法.采用稳定域鉴别ELF-EMFs暴露前海马神经元的稳定性,在电磁场加入时刻(t=60 s)分别用0、0.09、0.38、0.76、7.33、14.78 mT的ELF-EMFs作用于海马神经元,实时记录海马神经元活性氧(reactive oxygen species,ROS)和Ca~(2+)荧光响应曲线,建立ELF-EMFs与ROS和Ca~(2+)的自相关函数.结果表明:a.在ROS暴发时间和Ca~(2+)暴发时间,ROS和Ca~(2+)荧光响应具有阶跃性,这是判断实时响应的重要标志;b. ROS和Ca~(2+)对ELF-EMFs响应时间具有延时性,并且不一致;c. ROS和Ca~(2+)对ELF-EMFs实时响应具有剂量性;d.海马神经元ROS对ELF-EMFs响应具有复杂性;e.海马神经元Ca~(2+)对电磁场响应主要是渐进稳定.当ELF-EMFs与ROS和Ca~(2+)实时响应的相关函数大于0.3可以判定具有相关性.由此得出,一种ELF-EMFs暴露下细胞ROS和胞内Ca~(2+)的实时响应方法对电磁生物效应评价是可行的.     

小麦谷蛋白分子结构研究进展

小麦谷蛋白是影响面团弹性及烘焙品质的重要因素,有机大分子的结构决定其功能性,因此了解小麦谷蛋白的结构与组成是研究面粉品质的基础.本文综述了近年来国内外利用蛋白质分离技术、多肽合成技术、质谱光谱分析技术及扫描穿隧显微技术等对麦谷蛋白亚基分子结构研究取得的成果,介绍了利用此类技术所获得的麦谷蛋白分子一级、二级结构的特征以及这些特征对面筋功能的影响,并回顾了生物信息学中的蛋白质结构预测方法在麦谷蛋白分子结构研究领域的应用,在此基础上对麦谷蛋白亚基内或亚基问二硫键形成模式进行了讨论.     

烟草黄酮醇合成酶基因的克隆及其序列分析

根据已知的黄酮醇合成酶cDNA保守序列设计引物,用RT-PCR技术从烟草叶片中扩增获得黄酮醇合成酶cDNA片段,再用RACE方法得到其两端序列。根据获得的序列,设计引物分离得到完整的1188bp的黄酮醇合成酶基因,其开放阅读框编码346个氨基酸。序列分析显示,烟草黄酮醇合成酶与高杯花、矮牵牛和马铃薯的同源性分别为87％、86％和84％,与其它物种中的同源性也在80％左右,表明不同物种中黄酮醇合成酶基因具有高度同源性。此外,在氨基酸水平上,该酶与其它依赖于2-酮戊二酸的双加氧酶及其相关酶也具有同源性。     

基于叶绿素荧光研究球形棕囊藻在富磷条件下的生长特性

棕囊藻属于定鞭藻纲、定鞭藻目,广泛分布在不同海洋生态环境中。有报道指出,棕囊藻时常在北太平洋温带港湾、挪威海、北海、英吉利海峡及南极海域等地方引发的大规模有害赤潮。近年来,我国东海海域和南海粤东海域均发生较大面积的棕囊藻赤潮,给当地的水产养殖业带来了严重的影响。除此之外,棕囊藻具有特殊的生理机制,可以产生二甲基硫化物(DMS),对整个海域的气候状况,酸雨酸雾的形成以及全球硫循环都有重要的意义。本文以球形棕囊藻为研究材料,设置3组较高的磷浓度处理(5 mg·L-1、10 mg·L-1和20 mg·L-1),利用细胞记数和叶绿素荧光测定等方法研究了该藻在不同富磷浓度下的生长情况。结果显示,不同磷浓度下的藻体荧光值变化均呈现"S"型曲线,表明藻细胞的生长经历缓慢期,快速期和平缓期3个阶段;同时,试验所设置的磷浓度对球形棕囊藻的叶绿素荧光值有一定的影响,其中在5 mg·L-1 磷浓度下的藻体荧光值最低,在第7天只有802 μg·L-1,而在10 mg·L-1 和20 mg·L-1 磷浓度下的藻体荧光值较高,在第7天分别达到836 μg·L-1和850 μg·L-1,表明磷营养可以促进藻细胞的生长增殖,但在较高磷浓度下,这种促进作用不明显。结果还显示,较低浓度的磷(5 mg·L-1)减缓与限制了藻细胞的生长,在5 mg·L-1 磷浓度下的藻最大特定比生长速率和细胞密度分别只有0.704 d-1 和190 cells·mL-1。相对而言,20 mg·L-1 磷浓度下的藻最大特定比生长速率和细胞密度最高,分别达到了0.771 d-1和250 cells·mL-1。研究结果揭示,水体中的磷营养浓度的变化是导致藻细胞大量增殖的一个主要的外在因素,而利用叶绿素荧光来测定藻细胞生长是一种快速、简便和可靠的方法,在今后有害水华监测过程中应该多加利用,以更及时、准确地预测预报有害水华的发生,降低其对经济、环境和社会造成的潜在危害。     

二角山羊草Pinb基因的克隆与表达分析

根据已报道的小麦Pinb基因的保守序列,设计合成了1对特异性引物,对二角山羊草(Aegilops bicornis,SS)的基因组DNA进行Pinb基因扩增、克隆、序列分析,发现了1个新型Pinb等位基因,基因长360bp,编码119个氨基酸残基,对应于麦类作物PinB成熟蛋白结构区域,具有其特有的WPTKWWK色氨酸结构域和10个半胱氨酸所形成的5个二硫键结构。与软粒小麦cv.Capitole的Pinb-D1a相比较,其核苷酸和氨基酸同源性分别为93.1%和91.6%。RT-PCR证实了Pinb基因在籽粒胚乳中的表达。研究结果表明,二角山羊草中包含着与小麦差异较大的籽粒硬度控制基因,为栽培小麦品质改良提供了丰富的遗传资源。     

SENP1启动子G-四链体鉴定及其作用研究 *

目的:研究G-四链体(G4)对SUMO特异性蛋白酶1(SUMO-specific proteases 1, SENP1)基因的转录调控作用。方法:克隆不同的SENP1启动子片段构建SENP1启动子报告质粒,通过报告基因检测鉴定SENP1启动子核心转录调控区;分析SENP1启动子核心转录调控区序列,并进行G4形成序列预测;合成G4形成序列寡核苷酸,利用圆二色谱分析检测G4形成序列寡核苷酸的拓扑结构;通过G4配体TMPyP4处理和过表达G4解旋酶G4R1结合报告基因检测和Western blot鉴定启动子G4对 SENP1转录表达的调控作用。结果:发现-910 ~+226区域是SENP1启动子的核心转录调控区,序列富含G/C;生信分析发现SENP1启动子核心区存在G4形成序列;圆二色谱分析证实SENP1启动子G4形成序列能够形成G4结构;报告基因检测和Western blot检测发现启动子G4对SENP1转录表达具有抑制作用。结论:SENP1启动子核心转录调控区存在G4结构并对其转录表达具有抑制作用,为揭示SENP1在生理和病理过程中的作用机制提供新的研究思路和试验线索。     

雷公藤甲素诱导HeLa细胞p53依赖的自噬和凋亡

自噬与凋亡被认为是细胞程序性死亡的两种重要途径,二者的交互联系对阐明药物的抗肿瘤机理有重要价值.众多的研究表明,雷公藤甲素对多种肿瘤细胞都具有显著的抑制作用.细胞凋亡与自噬可被相同的因素所诱导,p53蛋白可以同时对二者起调控作用,在自噬与凋亡的交互作用(crosstalk)中扮演着重要角色.本文以He La细胞为模型,研究雷公藤甲素诱导He La细胞发生自噬和凋亡的机制,并通过抑制p53依赖的转录,研究雷公藤甲素诱导He La细胞p53依赖的自噬和凋亡交互联系.     

海洋经济微藻混合培养与单独培养下的生长比较

海洋微藻可以广泛应用在水产养殖、食品加工、医药保健、环境保护和生物制能等各种行业,具有非常好的开发利用前景.目前,如何突破海洋微藻培养过程中细胞生物量低下等瓶颈,提高微藻的细胞密度,以低成本、高效率开发利用海洋微藻资源成为了国内外学者关注的焦点.论文以三角褐指藻、亚心型扁藻和杜氏盐藻3 种典型经济海洋微藻为研究材料,在实验室条件下研究了它们两两混合培养与各自单独培养条件下的细胞生长情况,探讨海洋微藻混合培养在促进微藻整体细胞生长方面的可能性.结果显示,三角褐指藻和杜氏盐藻混合培养在生长前9 天的OD680 高于三角褐指藻或杜氏盐藻分别单独培养的OD680 ,而随着试验时间的延长,混合培养条件下的OD680 与单独培养三角褐指藻的OD680 相似;就三角褐指藻和亚心型扁藻混合培养的OD680而言,在整个生长时期均高于单独培养亚心型扁藻的OD680 ,但低于单独培养三角褐指藻的OD680 ;不同的是,杜氏盐藻和亚心型扁藻混合培养下的OD680 在生长第6 天后高于单独培养杜氏盐藻或单独培养亚心型扁藻的OD680 .研究结果表明,混合培养三角褐指藻和杜氏盐藻或混合培养杜氏盐藻和亚心型扁藻具有一定程度促进微藻细胞生长的潜力.研究结果将为经济海洋微藻的高密度培养及其高附加价值活性物质的开发利用提供一个崭新的研究方向.     

牛体细胞核移植显微操作环节的优化

本研究从牛卵母细胞去核方法(纺锤体观测仪法&Hoechst33342染色法)、供体细胞核引入去核卵细胞质的方法(卵细胞质注射法和电融合法)和重构胚胎电融合(3组参数)等3个环节对牛体细胞核移植的显微操作过程及相关参数进行了筛选优化。以核移植胚胎的卵裂率、囊胚发育率作为检测指标,对不同的方法所获得的克隆胚胎的卵分裂率与囊胚发育率进行比较,最后筛选获得1个优化的牛体细胞核移植操作程序,即采用Spindle view系统对牛卵母细胞进行去核操作,将供核体细胞注射到卵周隙,然后通过电融合法将供体核引入去核卵细胞质(电融合参数为1.9kV/cm,脉冲时程10μs,方波2次间隔2s)。以此核移植程序进行牛体细胞核移植实验,自获得克隆胚胎中筛选80枚优质囊胚移植到33头受体牛子宫内,最后2头母牛产下2头克隆牛犊,结果表明利用该优化的显微操作环节进行牛体细胞核移植可以获得体细胞克隆牛犊。     

杜氏盐藻和亚心形扁藻在不同接种密度和氮浓度下的细胞群体生长

在氮浓度为1.4、14、和140mg·L-1下,对杜氏盐藻(Dunaliella salina)和亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)进行细胞接种比例为10:0、7:3、5:5、3:7和0:10的培养试验,研究不同海洋经济微藻种间混合培养的细胞群体生长效应.结果表明,杜氏盐藻与亚心形扁藻细胞群体的生长随着氮浓度的增加而提高;两种藻在氮浓度分别为14和140 mg·L-1时混合培养的细胞群体生长明显优于单独培养.中、高氮下杜氏盐藻与亚心形扁藻以7:3的接种比例混合时,微藻的细胞群体生物量和胞内物质含量相比单独培养和其他比例均有显著提高,如叶绿素a含量比单独培养分别提高1.17倍和7.77倍;蛋白质含量比单独培养分别提高19.1%和195.3%等.而低氮浓度下,藻的生长受到氮浓度的限制.