高等植物端粒和端粒酶的研究进展

端粒是构成真核生物线状染色体末端重要的DNA-蛋白质复合结构,DNA由简单的串联重复序列组成。它的合成由一个特殊的具有反转录活性的核糖核蛋白-端粒酶完成。端粒对染色体、整个生物基因组,甚至对细胞的稳定都具有重要意义。本文就植物端粒、端粒酶、端粒结合蛋白,以及端粒变化、端粒酶在植物生长发育中的调节作一概述。     

水稻端粒酶活性定量分析研究

摘要：端粒酶活性直接与细胞的分生能力、生活力、生命力有着密不可分的关系, 因此对其活性测定有着重要意义。本文参照人类端粒酶体外检测的原理和方法,设计了特别的先导引物和反向引物,采用不同的退火温度将PCR循环分成两步进行,再结合DNA凝胶电泳成像定量分析系统,以模式植物水稻为研究对象,对端粒酶活性定量检测方法和反应条件进行了探索。结果显示,水稻端粒酶活性的最佳反应条件为：温度19℃,反应时间13分钟,总蛋白浓度0.28μg/μl,与人端粒酶最佳反应条件有明显差异,建立了一种有效测定植物端粒酶活性的定量检测方法。应用该方法对6个水稻品种的根、幼叶及幼穗三个不同组织器官的端粒酶活性进行了定量测定,结果显示幼穗最高,其次为幼叶,根最弱。说明植物端粒酶活性与细胞、组织的生活力有着密切关系。     

BDCGrid:基于Globus的生物信息高性能计算网格系统

随着分子生物信息数据量高速增长,生物信息学面临着大规模、高通量、密集型计算的巨大挑战。为有效利用计算机资源,缩短高通量生物信息计算程序执行时间,我们基于Globus Toolkit网格中间件,实现了一个支持高通量生物数据计算的网格系统(Biological Data Computing Grid,简称BDCGrid)。BDCGrid计算网格系统模型可以有效整合中小型生物信息学实验室计算机资源,大大缩短高通量生物信息计算程序执行时间,为相关研究人员利用现有计算机资源处理大规模、高通量生物信息计算任务提供一种新的途径。     

Hsa_circ_0087354通过hsa-miR-199-3p/SLC7A11调节MG-63细胞增殖及氧化还原状态

环状RNA(circular RNAs, circRNAs)是一类新型非编码RNA。已有研究表明,其在细胞氧化还原反应中发挥重要作用。在本文前期研究中,发现通过real-time PCR检测,hsa_circ_0087354与细胞的氧化还原状态密切相关。过表达hsa_circ_0087354后,活性氧1(reactive oxygen species1,ROS1)基因表达显著下降(P＜0.01),超氧化物歧化酶1(surperoxide dismutase1,SOD1)表达显著升高(P＜0.05);细胞内SOD和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)活性以及谷胱甘肽(glutathione,GSH)浓度显著升高(P＜0.01),细胞增殖能力增强(P＜0.05)。生物信息学分析预测,hsa-miR-199-3p与hsa_circ_0087354和溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)存在结合位点,可能存在靶向调控关系。双荧光素酶报告基因结果证实了hsa-miR-199-3p与hsa_circ_0087354和SLC7A11之间的靶向调控关系。构建过表达hsa_circ_0087354质粒和ctrl质粒,合成hsa-miR-199a-3p、hsa-miR-199b-3p 和hsa-miR-NC mimics。通过Real-time PCR分析发现,转染hsa_circ_0087354后,hsa-miR-199-3p表达显著降低(P＜0.01),SLC7A11表达显著升高(P＜0.05)。转染hsa-miR-199-3p后,SLC7A11基因表达显著下降(P＜0.001),细胞内SOD和GPx活性以及GSH浓度显著降低(P＜0.01),细胞增殖能力下降(P＜0.05)。研究结果表明,hsa_circ_0087354通过吸附hsa-miR-199-3p,增强SLC7A11表达,促进氧化应激MG-63细胞增殖,降低氧化应激水平。     

三叶半夏和掌叶半夏凝集素原核表达及特性研究

通过原核表达获得大量具有生物活性的三叶半夏和掌叶半夏凝集素,比较分析两种半夏凝集素的异同,并深入探讨半夏凝集素和亚基之间凝集活性的差异。结果表明,掌叶半夏凝集素的凝集活力为三叶半夏凝集素的4倍,凝集素第三个活性位点两个氨基酸的差异可能是引起三叶半夏和掌叶半夏凝集素凝集活性不同甚至药理作用不同的主要原因。原核表达系统获得的凝集素亚基不能凝集兔血红细胞。该研究为深入探讨两种半夏凝集素的区别,及半夏凝集素和亚基之间凝集活性的差异打下了基础,也为解决半夏资源紧缺提供了一个可能的方法。