雨生红球藻虾青素合成研究进展

虾青素是一种重要的次级类胡萝卜素,具有高活性的抗氧化功能,广泛应用于食品保健、医药、水产养殖等领域。雨生红球藻是一种在胁迫条件下能够大量积累虾青素的微藻。文中回顾了雨生红球藻虾青素的生物合成研究的进展,包括虾青素生物合成的诱导与调控、虾青素合成与光合作用及脂类代谢的关系等研究现状。     

辽宁碱蓬SlCMO基因盐胁迫表达分析及盐诱导启动子鉴定

胆碱单加氧酶（choline monooxygenase, CMO）是合成甜菜碱的关键酶,甜菜碱在植物抵抗渗透胁迫中起着重要的作用。本研究室前期克隆了盐生植物辽宁碱蓬CMO（Suaeda liaotungensis CMO）基因及启动子。本研究对SlCMO基因在盐胁迫下的表达及盐诱导启动子进行分析。qRT-PCR分析SlCMO基因在辽宁碱蓬不同器官及盐胁迫下的表达,结果表明,SlCMO基因在根、茎、叶中均有表达,其中茎、叶中的表达量较高,SlCMO基因在根、茎、叶中的表达均受盐胁迫诱导。5′端缺失分析SlCMO启动子的盐诱导区段,结果表明,pC5（-267~+128 bp）是SlCMO启动子的盐诱导功能区段,推测pC5调控SlCMO 基因的盐诱导表达。本研究为SlCMO 基因表达调控研究奠定基础,也为植物抗盐基因工程提供可用的启动子。     

FUT4-siRNA增强5-aza-dC对鳞癌细胞增殖和迁移的抑制

岩藻糖基转移酶IV（fucosyltransferase IV,FUT4）是催化蛋白质岩藻糖基化的关键酶．已经证明,FUT4-siRNA能够抑制鳞癌细胞的增殖．5-氮杂-2-脱氧胞苷（5-aza-dC）是临床常用化疗药物,但5-aza-dC是否对鳞癌有治疗作用,以及与FUT4-siRNA联合使用能否加强对鳞癌细胞增殖和迁移的抑制尚不清楚．本研究以鳞癌细胞系A431和SCC12为对象,探讨5-aza-dC及其与FUT4-siRNA联合使用对细胞增殖和迁移的影响．MTT结合流式细胞周期分析显示,5-aza-dC处理A431和SCC12细胞4 d后,细胞增殖被明显抑制,抑制率分别为18%和20% (P<0.05);与对照组比较,加药处理组G1期细胞数量减少,S期细胞数量明显增加．Western印迹结果揭示,A431细胞FUT4表达水平较SCC12细胞高．经5-aza-dC处理后SCC12细胞FUT4表达有所增加,但仍低于A431细胞中的表达．FUT4-siRNA转染结合台盼蓝活细胞记数证明,FUT4-siRNA明显降低细胞FUT4表达,5-aza-dC处理同时转染FUT4-siRNA的A431和SCC12细胞增殖进一步被抑制,抑制率分别为54%和60% (P<0.05)．细胞划痕法显示,5-aza-dC与FUT4-siRNA联合使用,对细胞迁移能力的抑制作用比5-aza-dC单独使用增强．上述结果提示,5-aza-dC通过诱导细胞S期阻滞抑制鳞癌细胞增殖,FUT4-siRNA与5-aza+dC联合使用可加强对细胞增殖和迁移的抑制．     

HaCaT细胞中FUT4表达与其启动子区甲基化的相关性分析

岩藻糖基转移酶Ⅳ(Fucosyltransferase Ⅳ,FUT4)在正常细胞中表达量很低,但其低表达的调控机制以及是否受其启动子甲基化调控并不十分清楚。文章采用Western blot、免疫荧光和Real-time PCR的方法检测正常人永生化表皮细胞系HaCaT细胞FUT4的表达,观察DNA甲基转移酶抑制剂5-aza-dC处理对FUT4表达的影响。应用甲基化特异性PCR方法分析HaCaT细胞中FUT4启动子甲基化状态。结果表明,HaCaT细胞中FUT4的表达水平明显低于人表皮鳞癌细胞A431和SCC12。5 μmol/L的5-aza-dC处理72 h的HaCaT细胞,其FUT4 mRNA水平明显升高,并且与未经5-aza-dC处理的对照组相比,U引物扩增检测到的产物量增加,M 引物扩增检测到的产物量明显减少。这些结果表明,HaCaT细胞中FUT4的低表达可能与其启动子区CpG岛甲基化有关。     

微藻与细菌作用关系的研究进展

藻类是水生环境中的初级生产者,它的生长常常伴随着细菌并受菌的影响。有研究者指出藻类和细菌有着密不可分的关系。一些研究表明与藻相关的主体细菌是特定的细菌群体,特别是α-变形菌频繁地发现,说明这类菌可能能够开启和维持共生关系。最近的研究提出了营养物质交换是菌藻共生的基础,这类相关化合物是复杂的和特定的分子,可能参与信号处理和监控作用,而不只是被动扩散。同时,这种作用很明显不是静态的,它的开启和终止可能是对环境和发育的响应。需要指出的是明确菌藻关系的作用机理还有待于进一步的深入研究,本篇综述结合新提出的理论,对细菌与微藻作用关系的研究进展进行总结,概括了微藻与菌的作用关系(进化关系,营养依赖,代谢互补和协作生物合成),这种作用关系涉及到的菌的分类(膜菌和藻际微环境菌,促生菌PGPB和溶藻菌)以及菌藻作用的应用(废水处理和生物燃料生产)的情况,并对菌藻关系的未来发展做了展望。     

利用叶绿素荧光监测微藻的生长及生理状态

衣藻与扁藻是生产生物柴油的优势藻种,监测其生长和生理状况是利用它们生产生物柴油的关键环节。本研究通过叶绿素荧光对这两种微藻的细胞密度进行监测并利用多激发波长调制叶绿素荧光仪(MultiColor-PAM)检测其在不同生长条件下的生理状况,获得本研究中两种藻的适宜的培养温度/光照强度:衣藻为28℃/80μmol/m~2·s~(-1),扁藻为28℃/100μmol/m2·s~(-1),利用叶绿素荧光可以便捷准确的监测微藻的生长及生理状态,为微藻培养及其代谢产物积累的研究提供切实可行的无损伤的检测方法。     

植物八氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因保守结构域模式与系统进化分析

八氢番茄红素脱氢酶（phytoene desaturase,PDS）是类胡萝卜素生物合成过程中催化无色的八氢番茄红素形成有色的一类胡萝卜素的关键酶。本文选取公开发表的PDS72．通过在NCBI数据库中搜索得到的43条来自于不同物种的PDS的氨基酸序列进行分析。通过CDD在线软件预测每条氨基酸序列保守结构域,结果表明,所选取序列均包含一个NAD（P）-bindingdomain4守结构域,其长度为51个氨基酸,不同物种保守结构域中氨基酸的突变集中在8个不同的位置上;利用MEGA等软件进行多序列比对后构建系统进化树,可以看到不同物种的PDS蛋白清晰地分类到各自的类群内,和传统的分类学结果一致,表明所有不同分支的PDS蛋白都是单系同源,并不存在物种间的水平基因转移。     

微藻高效基因枪转化方法的建立

基因枪法是外源基因导入微藻细胞的重要手段。然而,发展至今,微藻细胞基因枪转化效率一直偏低（10~50个转化子/μg DNA）,高价低效的转化方法阻碍了基于高通量转化子的基因功能分析。为了提高基因枪的转化效率,本研究以三角褐指藻为材料,从抗生素选择培养基的改良,微载体的选择、制备、包埋、点膜和轰击参数的优化,以及受体细胞的处理等方面进行了系统研究。结果显示,采用50%海水盐度f/2培养基可以提高博来霉素的效价,f/2固体培养基中2216E营养物质的加入能缩短1/3的平板筛选时间。微载体制备应选择对金（钨）粉没有吸附作用的离心管,制备量/管应少于3.5 mg。微载体轰击量每次大约为0.75 mg,过量将会造成一个轰击死亡圈,过少将导致轰击成本上升。当轰击间距A为6.35 mm,间距B为11 mm,间距C为6 cm时,可以获得最多的转化细胞。109个受体细胞铺成较厚的多细胞层能显著提高转化效率。经过上述优化与改进,本研究将现有文献报道的转化效率提高了4.7~30倍,达到295 ± 60个转化子/μg DNA。该方法除适用于三角褐指藻外,也可广泛应用于其他微藻（杜氏盐藻、小球藻）的基因枪转化研究,可以为微藻基因工程研究提供快速,高效和可靠的操作技术。     

鳞癌细胞增殖能力与岩藻糖基转移酶表达水平及糖蛋白岩藻糖基化修饰有关

岩藻糖基转移酶（fucosyltransferases,FUTs）是一类催化糖蛋白和糖脂发生岩藻糖基化（修饰）酶,主要包括FUT1~FUT9。已有研究证明,很多癌组织中都有不同FUT基因表达升高的现象。本研究证明,表皮鳞癌细胞的增殖能力与几种FUT基因表达水平有关。本文比较研究了人表皮鳞癌A431和SCC12细胞的增殖速度和几种FUT的表达状况,以揭示鳞癌细胞增殖能力与几种FUT基因表达水平的关系。细胞倍增时间结合MTT法揭示,鳞癌A431细胞的倍增时间约为26 h,而鳞癌SCC12细胞的倍增时间约为33 h（P < 0.05）,提示A431细胞增殖速度比SCC12细胞明显加快。与增殖速度一致的是,Western 印迹显示,A431细胞中与DNA合成相关的增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）蛋白表达水平比SCC12细胞高。实时定量PCR（qPCR）检测FUT1-9基因 mRNA转录本,揭示A431细胞中几种FUT基因的mRNA水平均显著高于SCC12细胞。凝集素免疫印迹法和Western 印迹法进一步证明,A431细胞中总蛋白的岩藻糖基化水平比SCC12细胞中的明显升高。敲低FUT4基因表达后,A431细胞中LeY寡糖的表达水平下调,细胞增殖被明显抑制。这些结果证明,较强的表皮鳞癌细胞增殖能力可能与几种FUT基因的高表达,以及糖蛋白的岩藻糖基化（修饰）相关。岩藻糖基转移酶表达水平与临床表皮鳞癌的恶性增生的相关性有待进一步证明。     

两种适用于葡萄不同组织RNA提取方法的比较

以不同葡萄组织为材料对目前常用的2种总RNA提取方法一改良SDS法和CTAB-LiCl法进行研究。2种RNA提取方法中均不使用酚。采用这两种方法从葡萄不同组织中均成功地提取到RNA,琼脂糖凝胶电泳结果显示28s和18SrRNA条带完整清晰。检测A260/A280 值分布在1．7-2．0之间,A260/A230值分布于1．9-2．3之间,说明RNA质量较高。管家基Actin和ACS5基因的检测表明2种方法所得RNA能够满足RT-PCR和基因克隆等研究需要。改良SDS法的RNA得率是CTAB-LiCl法的RNA得率的2～3倍,而CTAB-LiCl法获得的RNA纯度高。可以根据原料的数量和对RNA质量的要求来选取最佳提取方法。