病毒感染中的“双刃剑”——热激蛋白70

热激蛋白70(heat shock protein,Hsp70)是目前最为受人们关注的一类蛋白质因子,从低等细菌到高等人类中普遍存在,它结构保守、功能多样。Hsp70像是生物有机体的"防弹衣",使生物体在饥饿、酷热、氧化、感染等条件下避开不利因素的攻击;同时,它也是病菌、病毒等攻击寄主时的"作案工具",所以我们可以称之为细胞的"双刃剑"。本文主要对Hsp70的结构以及病毒感染过程中的"双刃"作用情况进行了综述。     

全基因组重测序揭示青藏高原东缘及东南缘东方蜜蜂遗传多样性与适应性进化

【目的】对青藏高原东缘和东南缘及邻近地区东方蜜蜂Apis cerana样本进行群体遗传多样性与适应性进化研究,为进一步解析青藏高原东方蜜蜂的遗传资源多样性、种群扩散规律以及适应高原生境的分子进化机制提供参考。【方法】对青藏高原东缘和东南缘及邻近地区77群东方蜜蜂样本进行全基因组重测序;运用群体遗传学方法,基于群体结构、主成分分析、系统进化树、遗传分化指数、线粒体基因组单倍型以及选择信号分析对东方蜜蜂这77群及GenBank数据库下载的90群的全基因组重测序原始数据进行分析。【结果】这167群东方蜜蜂区分出来自川西高原、藏南高原、滇北高原和川北高原的4个高原型群,分属于两个进化支,平均遗传分化指数(Fst=0.1178)高于非高原型群的(Fst=0.0411)。基于种群间最小遗传距离分析,东南缘的藏南高原群、滇北高原群与滇南群具有更近的遗传关系;东缘的川西高原群、川北高原群分别与川西山地和秦巴群具有更近的遗传关系。结合线粒体基因组单倍型分析,初步推断出青藏高原东缘及东南缘高原型群体祖先单倍型及来源。选择性分析鉴定到了潜在的参与脂肪酸代谢、光转导、温度适应、卵巢发育等信号通路相关的潜在受选基因。在藏南高原和滇北高原群体中发现两个共同受选择基因ISL-1和FOXO,主要参与胰岛素分泌以应对细胞压力,暗示它们在东方蜜蜂适应青藏高原东南缘生境中发挥着重要作用。【结论】青藏高原东方蜜蜂遗传多样性丰富,东南缘的藏南高原和滇北高原群体以及东缘的川西高原和川北高原群体在遗传分化上明显区分,这4个高原群是由邻近地区非高原群扩散后的地理隔离形成了种群分化;初步筛选获得东方蜜蜂高原环境适应性潜在基因。本研究为进一步探析青藏高原东方蜜蜂适应高原生境下的分子进化机制奠定了基础。     

凹唇壁蜂的营巢生物学研究

凹唇壁蜂Osmia excavata Alfken是我国早春果园重要的野生传粉昆虫,具有重要的农业价值。本研究分别在山东烟台、江西赣州和重庆沙坪坝地区利用人工放养滞育状态下的凹唇壁蜂成虫,并通过野外观察和室内解剖该蜂的筑巢巢管,系统研究了该蜂的筑巢习性、访花行为、日活动规律和生活史等营巢生物学及相关生物学特性。结果表明：凹唇壁蜂的雌蜂偏好选择长度平均为121.86±48.44 mm,内径平均为8.01±1.42 mm的巢管筑巢。经室内解剖,该蜂的巢管结构主要包括前庭、虫室、间室和空室共四个部分,平均长度分别为18.24±7.24 mm, 12.84±2.72 mm, 20.92±8.88 mm, 11.64±5.39 mm。野外观察发现,该蜂在重庆沙坪坝地区1年发生1代,卵期3~4 d、幼虫期20~25 d、蛹期25~30 d,以滞育状态下的成虫在茧内越冬。翌年3月下旬成虫陆续破茧出巢,一般雄蜂较雌蜂早1~2 d出巢,雌蜂出巢后即可完成访花、交配、筑巢和产卵等行为。该蜂收集巢内杂物时间平均为38.73±19.75 s,出巢处理杂物时间平均为10.58±6.05 s,出巢收集泥团时间平均为67.33±21.32 s,筑巢时间平均为58.08±18.90 s,采集花（粉）蜜时间平均为371.00±152.06 s,携粉回巢滞留的时间平均为104.39±37.58 s。该蜂采集（粉）蜜源植物主要有苹果Malus pumila Mill、梨Pyurs spp.、樱桃Cerasus pseudocerasus、风轮菜Clinopodium chinens、女贞Ligustrum lucidume和酢浆草Oxalis corniculata等。本研究通过野外观察和人工巢管技术对凹唇壁蜂雌蜂日常活动行为及筑巢规律等生物学特性的观察,旨在明确该蜂的营巢习性以期为后续该蜂的规模化利用提供基本依据。     

重庆地区人类免疫缺陷病毒携带者的微孢子虫感染情况调查

目前我国关于微孢子虫感染人的研究相对较少,更没有关于重庆地区人类免疫缺陷病毒(HIV)携带者感染微孢子虫的数据统计。对重庆市公共卫生医疗救治中心收治的22例HIV抗体阳性,但尚未接受抗病毒治疗的患者进行研究。将22例患者粪便样本分别提取总DNA,通过聚合酶链反应(PCR)法和DNA测序等技术对微孢子虫在患者中的感染情况进行检测,并对微孢子虫种类进行鉴定。同时对22例患者的免疫细胞亚群进行计数和分析。结果显示,微孢子虫的感染率为36.3%(8/22),主要由脑炎微孢子虫属(Encephalitozoon spp)的海伦脑炎微孢子虫(E. hellem)和肠脑炎微孢子虫(E. intestinalis)引起。22例患者的免疫细胞亚群分析显示,平均淋巴细胞数0.93±0.13×10⁹/L,CD4^＋T细胞数132±22 个/mL,CD8^＋T细胞数495±91 个/mL,CD4/CD8细胞比值0.37±0.1,表明患者免疫功能受到严重抑制。进一步将微孢子虫感染患者与未感染患者的免疫细胞亚群进行比较发现,感染患者淋巴细胞数为0.51±0.1×10⁹/L,未感染患者为1.17±0.17 ×10⁹/L,两者具有显著差异(P<0.05);感染患者CD4^＋T细胞数为71±27 个/mL,未感染患者为167±28 个/mL,两者具有显著差异(P<0.05);感染患者CD8^＋T细胞数为209±35 个/mL,未感染患者为658±123 个/mL,两者具有显著差异(P<0.05),以上表明微孢子虫感染组的免疫功能受损情况更严重。本研究结果提示微孢子虫的机会性感染与患者免疫功能受损情况密切相关,脑炎微孢子虫属在重庆地区有较高的感染率,这为进一步阐明微孢子虫与宿主相互作用关系奠定基础,也为公共卫生健康管理提供重要参考。     

家蚕线粒体ND2、COⅠ和若干tRNA基因的克隆及序列分析

克隆并测定了家蚕（Bombyx mori）线粒体基因组3468bp的EcoRⅠ和HindⅢ双酶一段序列,根据序列同源性比较,该DNA片段包括3个蛋白质编码基因：ND2基因、COⅠ基因和COⅡ基因5′端399bp的序列,以及6个tRNA基因和一个尚待确定的tRNA^Met基因。家蚕与果蝇的ND2基因序列同源性约69.7%,COⅠ基因的同源性约83.8%,COⅡ基因5′端的同源性约80％,这表明细胞色素氧化酶基因在物种间比烟酰胺腺漂呤二核苷酸脱氢酶基因保守,6个推定的tRNA基因序列与果蝇相应tRNA基因序列差异较大,另外,除tRNA^Chn基因的二级结构相似外,其它tRNA基因的二级结构与果蝇相应tRNA基因的二级结构也有较大差异。     

一株抗生素产生菌的研究初报

从土壤中筛得一株能产生抗生素的细菌,经鉴定属于假单胞菌科假单胞菌属,抗菌谱分析表明,它对革兰氏阳性细菌有较强的抗性,而对革兰氏阴性细菌抗性弱,其活性成分能耐以100℃,0．5h 水浴,且能通过0．22um微孔滤膜。     

三价铁螯合物还原酶在香橙和枳中的表达

用耐缺铁的香橙(Citrus junos Sieb. ex Tanaka)和极不耐缺铁的枳(Poncirus trifoliata (L.) Raf.),在铁胁迫条件下对根的三价铁螯合物还原酶活性变化和酶基因的表达情况进行了研究.离体根的酶活性测定表明,在铁胁迫4周时,香橙根的酶活性增强约20倍,枳仅增强约3倍.用拟南芥的三价铁螯合物还原酶基因作探针进行组织印迹的Northern杂交检测香橙和枳三价铁螯合物还原酶的mRNA,在铁胁迫2周时,香橙吸收根、幼茎和新叶中均检测到强烈的表达信号,而枳相同器官的表达信号则极其微弱.实验结果表明,三价铁螯合物还原酶活性在缺铁胁迫下被诱导强烈增加是香橙耐缺铁的重要原因,该酶活性的调控发生在转录水平上,而且该酶基因在诱导条件下在根、茎和叶中均有表达.     

微孢子虫系统进化研究的变迁与展望

微孢子虫(Microsporidia)是一类专性细胞内寄生的单细胞真核生物,在科研、医疗、农业、商业等领域具有重要影响。由于其不具有某些典型的真核生物细胞结构,如线粒体、过氧化物酶体、高尔基体、鞭毛,曾将其归属于古真核生物谱系,认为其进化历程先于这些细胞器的起源,该假说也得到了一些生物化学和分子生物学研究证据的支持。然而,在最近十年里,通过更深入的研究,尤其是基于分子序列的系统进化分析,表明微孢子虫和真菌具有一定亲缘关系,并认为其结构的简约性恰好体现了微孢子虫营寄生生活的高度退化现象。目前对微孢子虫的系统进化仍存在各种不同意见,对其进化研究历史进行探讨有着重要意义。本文将按照时间顺序回顾微孢子虫进化分类研究过程中的各种研究成果,并讨论为什么微孢子虫独特的细胞和基因组特性会导致众多的学者在其进化分类问题上争执这么久。     

家蚕AFLP连锁框架图谱的构建

利用改进的AFLP分子标记方法,对家蚕Bombyx mori回交一代BC1群体进行连锁图谱的构建。经17组AFLP引物的选择性扩增,共得到430个多态位点,卡方检验后有253个为有效位点。利用Mapmaker/Exp (Version 3.0b)软件作连锁分析,其中163个标记分属28个连锁群,连锁群标记数变化范围是2～28个,平均每个连锁群标记数为5.8个,该图覆盖的基因组长度为2.998.9cM(图距单位),连锁群长度变化范围为4.5～652.8 cM,连锁群的平均长度为107.1 cM,平均图距为4.5～36.7 cM。     

中华蜜蜂AcNPC2b的原核表达和鉴定

[目的]中华蜜蜂Apis cerana cerana(简称中蜂),其胞内胆固醇转运体AcNPC2a能够识别并结合几种微生物的细胞壁,AcNPC2存在于该蜂触角,参与嗅觉通讯,关于AcNPC2b的功能尚未见报道.[方法]通过对中华蜜蜂AcNPC2b基因进行原核表达,以纯化的重组蛋白免疫小鼠,制备多克隆抗血清;利用荧光定量PCR和免疫印迹检测AcNPC2b的转录活性及蛋白水平,通过微生物结合测定对AcNPC2b的功能进行探索.[结果]中蜂AcNPC2b含有信号肽和ML结构域,具有3个二硫键,与果蝇Drosophila melanogaster DmNPC2b聚为一个亚枝.荧光定量qRT-PCR检测发现,感染中蜂囊状幼虫病毒(Chinses sacbrood virus,简称CSBV)的幼虫体内AcNPC2b基因的表达呈现出先微弱下调再持续上调的趋势.获得了约16ku的重组蛋白AcNPC2b并制备了多克隆抗体,免疫印迹结果表明,中蜂AcNPC2b蛋白在工蜂头、胸与中肠中的表达量最高,触角、马氏管与脂肪体中次之.AcNPC2b蛋白在正常与感染CSBV病毒的中蜂幼虫中均有表达,且在感染CSBV的中蜂幼虫中有微弱上调.重组蛋白AcNPC2b微生物结合测定实验结果显示中蜂AcNPC2b重组蛋白均能与活的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、芽孢杆菌以及白僵菌结合.[结论]正常与感染CSBV病毒的中蜂幼虫体内AcNPC2b基因转录水平和AcNPC2b蛋白的表达含量存在差异,重组蛋白AcNPC2b具有识别并结合病原菌的能力,为后续深入研究AcNPC2b蛋白的分子功能奠定了一定理论基础.