21世纪的生物学--系统生物学

2003年9月,美国哈佛大学医学院开设了20年来新增的第一个研究组——系统生物学(systems biology)研究室,显示了系统生物学在医学和生物学领域中的重要地位。系统生物学是近年来发展最快的生物医学领域,其研究前景被广泛看好,它已成为生物学的重要分支之一。除哈佛大学外,同城的麻省理工学院,已率先建立了一个由80个研究和教学职位组成的以系统生物学为主的研究机构。     

GGN3与GGNBP2的相互作用及作用区域确定

生殖细胞缺陷症(gcd)小鼠突变体是上世纪90年代初发现的一种不育突变小鼠,FancL(也叫Pog)的缺失是产生god突变小鼠的原因。FANCL是一种含有PHD结构域的泛素E3连接酶,是Fanconi贫血复合物中的组分之一。在生殖细胞中,FANCL与GGN1和GGN3相互作用,而GGN1和GGN3蛋白的功能还不清楚。为了研究GGN3的功能,揭示更多的参与该过程的蛋白质,运用Clontech公司新开发的第三套酵母双杂交系统以GGN3为诱饵从成年小鼠睾丸cDNA库中筛选与其相互作用的蛋白分子。发现了一个精子生成期间在睾丸中特异性高表达的基因Ggnbp2,免疫共沉淀分析表明,Ggnbp2编码的蛋白质产物GGNBP2在哺乳动物细胞中与GGN3特异相互作用。通过构建突变体,确定了GGNBP2蛋白与GGN3相互作用的区域。以上结果为揭示GGN3和GGNBP2在生殖发育中的功能、丰富生殖细胞发育的蛋白调控网络及其调控规律奠定了一定的基础。     

GGNBP1抗体制备及小鼠组织表达谱分析

体外实验研究表明配子生成素结合蛋白1(GGNBP1)可能与GGN1相互作用形成睾丸特异性复合物,在精子生成过程中发挥作用.从小鼠睾丸总RNA中反转录扩增Ggnbpl全长cDNA,构建表达质粒,在大肠杆菌中表达GGNBP1,经聚丙烯酰胺凝胶纯化后免疫新西兰白兔,制备兔多抗血清.镍离子金属螯合柱纯化表达的GGNBP1蛋白,与NHS活化基团交联,制备GGNBP1抗体亲和层析柱,纯化GGNBP1多抗.在293FT细胞中瞬时表达Myc-GGNBP1融合蛋白,用于Mvc单抗验证GGNBP1抗体特异性,结果证明获得了特异性的GGNBP1抗体.分别制备小鼠脑、心、肺、肝、脾、肾、肌肉、卵巢、睾丸和子宫组织匀浆,用GGNBP1抗体进行Western印迹分析,结果仅在睾丸组织匀浆中检测到GGNBP1特异性条带,证明GGNBP1是睾丸特异性表达蛋白.     

溶藻弧菌脓毒症1例

创伤弧菌脓毒症是发生在沿海地区的一种少见而又重要的疾病,具有起病急,病情进展快,死亡率高等特点,已引起人们的关注,但有关溶藻弧菌下肢感染致脓毒症的病例国内外罕见文献报告。2003年10月温州医学院附属第一医院收治临床表现酷似创伤弧菌脓毒症的溶藻弧菌脓毒症患者1例,现报告如下。     

自动感应照相系统在大熊猫以及同域分布的野生动物研究中的应用

鉴于野生大熊猫种群的濒危现状,已经不允许对其生境进行破坏性或干扰其行为活动较多的调查活动。例如,野生大熊猫个体数量稀少、其栖息地地形复杂或植被茂密,野外直接观察和调查野生大熊猫极为困难。自动感应照相系统是一种非损伤性野生动物调查工具,在很大程度上弥补了传统调查方法的不足,为野生动物的调查和研究提供了新的有效途径。本研究利用自行研究和开发的自动感应照相系统,获得了野生大熊猫及与其同域分布的其它物种的重要生态信息,显示了自动感应照相系统在物种鉴定、区系调查、个体识别、种群监测、性别确定和行为生态学研究等多方面的应用价值[动物学报51(3)：495—500,2005]。     

木蝴蝶化学成分研究

本文对木蝴蝶Oroxylum indicum(L.)Vent.种子的化学成分进行了研究,以85%乙醇加热回流提取木蝴蝶成熟种子,提取物经柱层析和重结晶手段分离,最终得到10个化合物,根据波谱学手段和理化性质,鉴定其结构分别为木蝴蝶苷B(1),木蝴蝶苷A(2),白杨黄素(3),白杨黄素-7-O-双葡萄糖苷(4),白杨黄素-7-O-β-吡喃半乳糖醛酸苷(5),芹菜素(6),羽扇豆醇(7),2α,3β-二羟基羽扇豆醇(8),豆甾醇(9),油酸(10),其中,化合物6～9为首次从木蝴蝶属植物中分得。     

黄淮平原农业景观鸟类多样性及生境差异

农业景观中的鸟类多样性对生态系统功能和服务的形成与维持具有重要作用。黄淮平原区是我国最重要的农业景观区之一,为探讨区域内农业景观中鸟类多样性特征和不同生境间的差异,在研究区农业景观不同生境中布设样点,调查繁殖期鸟类多样性特征。结果显示:(1)共记录到32科、49属、66种的10044只个体,但优势科属明显;(2)物种丰富度、多样性和均匀度均表现出在沟渠、湖泊生境中较高,农田和村庄生境中相对较低,但物种多度呈现出村庄生境中最高,其次是沟渠和农田生境,湖泊生境中最低;(3)在区系分布上,各生境中均以广布种为主,生态类群上,鸣禽在各生境中均占绝对优势,涉禽和游禽主要分布在沟渠和湖泊生境中,从居留型来看,留鸟是各生境中的主导类群,候鸟、旅鸟和迷鸟比例很低;(4)鸟类群落异质性分析显示,各生境间的相似性总体上较高,表明区域内农业景观中鸟类组成具有较高的重叠性。研究显示农业景观中湖泊和沟渠的存在能有效的提高区域鸟类的丰富度和多样性,而沟渠的存在能有效的提高鸟类个体多度,农田和村庄有助于特定类群多度的增加,因此在未来的区域持续农业景观的构建中一方面要重视自然、半自然非农生境的作用,另一方面也不能忽视不同生物类群对景观异质性响应和对生境特征需求的差异。     

香椿子正丁醇提取物改善糖尿病肾病肾小球内皮细胞炎症及机制研究

为研究香椿子正丁醇提取物(n-butyl alcohol extract of Toona sinensis,NBAE)对糖尿病肾病肾小球内皮细胞炎症的作用及机制,采用Wistar雄性大鼠,STZ注射造模,成功后分为DN组、DN+NBAE干预组,另设对照组。8周后取血测生化指标,取肾脏行HE和PAS染色,并行免疫组化检测MCP-1、ICAM-1、磷酸化p65的表达。以高糖(HG)、HG+NBAE、HG+NF-κB阻断剂吡咯烷二硫基甲酸盐(pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)刺激肾小球内皮细胞,采用Western blot法检测相关蛋白的表达。结果显示,与DN组大鼠相比,DN+NBAE组大鼠血糖明显降低,肾脏损伤减轻,相关蛋白表达均减少。细胞水平,NBAE明显降低MCP-1、ICAM-1的表达,差异具有统计学意义(P <0. 01),各指标改变情况与PDTC处理组类似。这表明NBAE明显改善DN肾小球内皮细胞的炎症,推测可能与抑制NF-κB信号通路有关。     

陕北黄土区深剖面不同土地利用方式下土壤水氢氧稳定同位素特征

研究不同利用方式下的土壤水分稳定同位素组成有助于理解土壤水分运动过程,且可以分析土地利用变化的水文效应.本研究采集陕北黄土区4种土地利用方式(农地、草地、沙柳和杨树)下>15 m深的土样,测定土壤水的氢氧稳定同位素组成,探究土壤水分运动机制并分析土地利用方式的影响.结果表明: 4种土地利用方式下土壤水氢氧稳定同位素组成特征具有显著差异.农地、草地、沙柳地和杨树地土壤水δD分别在-81.1‰～-60.1‰、-91.2‰～-61.0‰、-87.4‰～-63.6‰和-73.5‰～-62.2‰,δ¹⁸O分别在-11.2‰～-7.6‰、-12.6‰～-8.2‰、-11.5‰～-8.1‰和-9.9‰～-7.7‰.土壤水氢氧稳定同位素垂直分布均呈波动变化:浅层(活跃层,0～3 m)土壤水氢氧稳定同位素变化剧烈,δD值分别在-80.2‰～-61.8‰、-75.9‰～-65.5‰、-76.0‰～-63.6‰和-73.5‰～-62.2‰;中层(3～12 m)农地和草地氢氧稳定同位素剖面呈抛物线型,而沙柳地和杨树地相对稳定;但深层(12 m以下)土壤水氢氧稳定同位素值基本稳定,δD值分别在-80.8‰～-71.5‰、-83.0‰～-67.5‰、-87.4‰～-76.0‰和-67.5‰～-64.3‰.4个样地土壤水氢氧稳定同位素值在浅层和深层土壤均无明显差异,而在中层差异较大.土壤水分主要来自降水.活塞流可能是土壤水分运动的主导方式.不同样地土壤水可能接受不同强度降水的补给,农地和草地也可被强度小的降水事件补给,而沙柳地和杨树地可能主要接受夏秋季暴雨补给.     

浙北近岸典型岛礁瓦氏马尾藻空间分布格局分析

为探明浙北近岸典型岛礁瓦氏马尾藻(Sargassum vachellianum)的空间分布格局, 于2016年5月底至6月初, 分别采用走航观察和水下样方法, 对按离岸距离远近的3条岛礁带上12个岛礁瓦氏马尾藻成藻时期的分布特征进行了调查, 并从不同空间尺度比较分析了3条岛礁带上瓦氏马尾藻在水平和垂直分布上的差异。结果表明: (1)在地区尺度上, 高浊度和高波浪能的水域环境限制了瓦氏马尾藻的分布与生长, 导致浙北近岸的瓦氏马尾藻仅分布在第二条岛礁带这一狭窄的分布带上。依据瓦氏马尾藻最低适宜生长水温要高于10 ℃的特性, 我们可以推断出舟山群岛的绿华岛可能是我国特有种瓦氏马尾藻分布的最北部端线。(2)在站点尺度上, 岛礁东南向瓦氏马尾藻定生密度明显低于西北向, 这与调查站位所受风浪影响的方位和强度相一致。在第二岛礁带上的4个岛礁北向瓦氏马尾藻的平均株高仅为26.3 cm, 说明瓦氏马尾藻不适宜在高波浪能生境中生存。(3)在站点尺度内, 第二岛礁带上浊度最低的北渔山岛瓦氏马尾藻有较大的垂直分布范围, 且定生深度达到了6.4 m, 而浊度高的近岸岛礁瓦氏马尾藻垂直分布范围较小。瓦氏马尾藻株高随着水深的增加而逐渐降低, 由此推测, 瓦氏马尾藻虽不能耐受强光, 但光照对瓦氏马尾藻的分布生长起重要作用。与同海区铜藻的垂直分布格局相比, 瓦氏马尾藻具有一定适应高浊度、高沉积物环境的能力。因此, 在浙北近岸海域瓦氏马尾藻是较适合进行生态移植修复的种类。