雪豹保护遗传学和基因组学研究进展

雪豹 (Panthera uncia) 隶属于食肉目猫科豹属,是生活在青藏高原及其周边地区的旗舰物种。随着分子生物学和高通量测序技术的发展,雪豹保护遗传学和保护基因组学研究得到快速的发展,其中非损伤性遗传取样法显著推动了雪豹保护遗传学研究。本文综述了非损伤性遗传取样法在雪豹物种鉴定、个体识别和性别鉴定等研究中的应用,雪豹的系统发生地位、系统地理格局和种群遗传结构及其亚种争议、演化历史、适应性演化和基因组特征等保护遗传学和基因组学方面的研究现状和进展,并对雪豹保护遗传学和基因组学未来发展趋势进行了展望,以期促进雪豹保护生物学研究和保护对策的科学制定。     

microRNA参与植物次生代谢与非生物胁迫的调控

微RNA(microRNA,miRNA)为广泛存在于真核生物中的约16 ～ 29个核苷酸长度的内源非编码单链RNA分子,在植物中参与细胞增殖、分化、代谢、器官形成以及抵御盐、温度、干旱、重金属胁迫等方面的调节.植物miRNA主要通过对靶基因降解或抑制靶基因的表达,影响植物的生长发育.目前对miRNA的产生与调控方式的研...     

东北三省“水-能源-碳”系统仿真模拟——基于系统动力学模型

水资源和能源消费量及碳排放制约区域发展水平，也影响区域生态环境质量，区域多要素资源耦合作用与协同管理成为近年来的研究热点。水资源、能源和碳排放三个系统通过不同的流程相互连接，探究"水-能源-碳"系统耦合关系，是区域探索绿色协调发展的重要基础。以东北三省为研究对象，采用系统动力学研究方法，从自然、社会、经济三个维度来探索水-能源-碳三者的关联模式。以2001-2019年东北三省的水资源、能源、碳排放现状为基础数据，梳理三个子系统的耦合关系，并对未来二十年其发展变化仿真模拟。结果表明：（1）水资源、能源、碳排放在未来二十年均呈现增长的趋势，水资源增长趋势最快，在仿真情景5下，与2020年相比2040年水资源、能源消费量和碳排放量分别增长230.4%、210.7%和36.9%；（2）决策变量对"水-能源-碳"系统的影响程度依次是清洁节能>产业调控>国内生产总值（GDP）增长率，随着GDP增长率升高，水资源和能源消耗量、碳排放量升增加，随着产业转型升级，居民意识提高及清洁能源增加，水资源和能源消耗量、碳排放量减少。在综合调控情景下，未来水资源消耗量高于基础情景，能源消耗量和碳排放量则得到了良好的控制；（3）2020-2040年，水资源、能源消费量和碳排放量呈现强相关性，纽带关系呈协同优化方向改善，供需缺口减小，有效的缓解了环境压力；（4）情景3的能源结构调整和居民意识的提高可有效降低碳排放量，情景4产业结构的调整对水资源和能源的影响较为明显。情景5权衡经济发展与节能节水以减少碳排放，严格按照"双碳"目标，将水资源、能源向较高质量发展的可持续发展方向推进，更具参考性。研究结果有利于东北三省"水-能源-碳"系统可持续发展，促进经济发展水平。     

鸻形目鸟类线粒体基因组测序策略

鸻形目（Charadriiformes）,全世界约有384个物种,分属于19科94属,种类繁多、分布广泛,是研究迁徙和觅食行为的良好材料。近年来,线粒体基因组的研究快速发展,由于样品难以收集,缺乏系统的测序策略,鸻形目鸟类线粒体基因组的研究相对滞后。引物设计对聚合酶链式反应（PCR）至关重要,一个成功的PCR实验依赖于高质量的特异性引物,本研究拟设计一套用于鸻形目鸟类线粒体基因组扩增的通用引物。对GenBank中现有的鸻形目物种线粒体基因组进行多重比对,发现若干个保守性区域,本研究在该区域设计13对扩增鸻形目鸟类线粒体基因组的通用引物,扩增的目的片段长度均在1.5 kb左右。我们选取4个物种,即灰头麦鸡（Vanellus cinereus）、丘鹬（Scolopax rusticola）、白腰草鹬（Tringa ochropus）和针尾沙锥（Gallinago stenura）,进行PCR扩增验证,设计的引物在4个物种中均能顺利扩增、测序,该引物在鸻形目鸟类线粒体基因组扩增中的具有普遍适用性。本研究设计的13对通用引物在扩增鸻形目物种线粒体全基因组中具有较强的应用价值,将为鸻形目的系统发育关系、种群遗传学和生物地理学研究提供珍贵的资源。     

尼罗红示踪纳米制剂在荷瘤裸鼠体内活体成像的应用

目的拟将尼罗红包裹入纳米制剂中,利用其荧光特性来考察纳米制剂在荷瘤鼠体内的肿瘤靶向性与组织分布情况。方法采用CCK-8法检测尼罗红纳米乳[NRNE(O)]对H1688的细胞毒性。建立BALB/c裸鼠肺癌模型,灌胃给予尼罗红混悬液(NRS)及NRNE(O),通过小动物活体成像系统观察其在荷瘤裸鼠中荧光强度的动态分布情况。结果 NRNE(O)具有较低的细胞毒性和良好的生物相容性,并且在体内的吸收量及肿瘤部位的蓄积量均高于NRS;NR在纳米制剂中能快速、稳定、清晰地反映纳米制剂在小鼠体内的动态分布情况。结论本研究中制备的NRNE(O)的稳定性好,为尼罗红作为示踪剂应用于纳米制剂在动物体内的研究提供了重要的研究手段。     

miR-346通过靶向调控SRSF10抑制胶质瘤细胞迁移、侵袭和增殖

胶质瘤是最常见的肿瘤之一，预后较差。有研究表明，microRNAs(miRNAs)与包括胶质瘤在内的多种肿瘤有密切联系。然而，miR-346通过靶向调控丝氨酸/精氨酸剪接因子10(serine/arginine splicing factor 10,SRSF10)抑制胶质瘤细胞迁移、侵袭和增殖能力的分子机制目前仍不明确。对GSE165137与GSE139031芯片进行差异表达分析结果显示，miR-346在两个数据集中共同下调，运用CGGA数据库分析显示，miR-346高表达的患者总生存期明显提高(P<0.0001),miR-346的表达随胶质瘤WHO分级升高而降低(P<0.05)。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示，miR-346在胶质瘤细胞U251中的表达显著降低(P<0.05),且miR-346过表达质粒转染成功(P<0.05)。Transwell实验，5-乙炔基-2脱氧尿嘧啶核苷(EdU)增殖实验和细胞克隆形成结果显示，与对照组相比，过表达miR-346后U251细胞的迁移、侵袭和增殖能力下降(P<0.05)。生物信息学方法预测miR-34...     

多聚磷酸激酶及其在ATP再生体系构建中的进展

构建高效的腺嘌呤核苷三磷酸(adenosinetriphosphate,ATP)再生体系可显著提高生物催化磷酸基团转移反应的效率。多聚磷酸激酶(poly phosphate kinase, PPK)能利用来源广、廉价且稳定的多聚磷酸(polyphosphate, Poly P)盐作为磷酸基供体，能够实现单磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)、二磷酸腺苷(adenosinediphosphate,ADP)、ATP、PolyP之间磷酸基的高效定向转移，已成为构建ATP再生体系的首选。本文介绍了不同类型PPK的结构特征、相关催化机制以及不同来源的PPK在酶活、催化效率、稳定性和底物偏好性的特征差异；归纳和列举了针对野生PPK酶学性质不足进行分子改造的实例，并对PPK在ATP再生体系构建的研究进展进行了总结。