同义密码子使用模式对多肽链共翻译折叠的影响研究进展

同义密码子使用模式作为核苷酸与氨基酸的纽带,其多样性介导了核糖体扫描速率,同时扩充了基因的遗传信息存储量。随着新型技术的应用,发现特异性密码子和密码子结合力可调节核糖体扫描速率并影响蛋白质构象。同义密码子使用模式通过多种方式在不同环节影响着核糖体扫描速率,同时还影响着自身mRNA的稳定性。本文简述了密码子使用模式如何在核糖体扫描翻译mRNA的过程中实现对多肽链翻译延伸的调控,为今后生物工程学领域如何优化蛋白高效表达提供可参考的思路与理念。     

同义密码子通过精微翻译选择机制实现对基因的表达调控

自然界中,同义密码子的存在使得众多氨基酸能够同时被多种密码子编码合成。随着研究的深入,同义密码子使用偏嗜性发挥出的生物学功能已经渗透到了基因复制、转录、翻译以及化学修饰等生命活动过程中。基于同义密码子使用偏嗜性的生物学特性,陆续发现密码子对(codon pair)和密码子共现(codon co-occurrence)同样在使用模式上存在明显的偏嗜性。在基因表达的过程中,针对编码序列的密码子优化能够显著提升基因的表达水平,这在生物工程领域对于蛋白表达有着重要的生物学意义。此外,同义密码子使用模式在调控基因转录、化学修饰以及翻译过程中间接控制着细胞内生命活动的有序性。而这些与同义密码子使用模式有着千丝万缕联系的生命过程主要是受精微翻译选择压力来调控运行的。本文中,我们结合当前同义密码子使用模式介导的精微翻译选择压力,简述密码子使用模式如何从转录、化学修饰以及翻译等方面来影响基因表达及蛋白产物生物学功能。这将为今后生物工程学领域如何优化蛋白高效表达以及深入研究重要生物学活动中基因表达调控提供可参考的思路与理念。     

温度变化对油菜及其伴生杂草种苗生长和幼苗生理特性的影响

以目前大面积栽培的甘蓝型油菜(Brassica napus) ‘秦优10号’和其田间常见的8种杂草播娘蒿(Descurainia sophia)、泽漆(Euphorbia helioscopia)、野燕麦(Avena fatua)、棒头草(Polypogon fugax)、婆婆纳(Veronica didyma)、看麦娘(Alopecurus aequalis)、灰绿藜(Chenopodium glaucum)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)为试验材料, 利用人工气候培养箱控温, 研究了10 ℃/5 ℃ (昼/夜)、18 ℃/10 ℃、25 ℃/20 ℃、35 ℃/30 ℃、40 ℃/35 ℃不同温度幅度处理对它们的发芽势、发芽率、幼苗形态及生理指标的影响, 旨在为预测气候变化环境下油菜田恶性靶标杂草的演替趋势提供参考依据。试验结果表明: 不同供试杂草对温度变化表现出明显的适应性差异, 看麦娘、灰绿藜和反枝苋的最适萌发温度偏高, 如反枝苋在高温处理(40 ℃/35 ℃)下种子的发芽率达到最高(91%); 而播娘蒿、泽漆、野燕麦、棒头草、婆婆纳种子的最适萌发温度主要集中于10-18 ℃范围内。进一步测试研究表明, 高温处理(40 ℃/35 ℃)下, 反枝苋幼苗生长旺盛, 体内丙二醛的积累也明显低于低温(10 ℃/5 ℃)处理, 可溶性糖和可溶性蛋白含量以及保护酶活性也较高, 表明反枝苋对高温胁迫有较好的适应性, 灰绿藜对高温的响应与反枝苋相似, 在高温气候年份, 要严防这2种草害加重; 而在低温处理(10 ℃/5 ℃)下, 野燕麦的种子萌发率达到100%, 其幼苗生长旺盛, 体内可溶性糖和可溶性蛋白含量及保护酶活性较高, 播娘蒿对低温胁迫的响应类似于野燕麦, 因此在寒冷年份需加强对野燕麦和播娘蒿草害的预防。供试油菜品种相对于所有供试杂草对温度变化的适应性更好, 其种子在不同温度处理下均保持较稳定的高发芽率, 且幼苗长势良好, 表明‘秦优10号’是一个对温度变化适应性很好的油菜品种。     

巨噬细胞外泌体在增殖性糖尿病视网膜病变中的研究进展

糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy, DR)是糖尿病患者最常见的微血管系统并发症之一，是视力丧失的主要原因。增殖性糖尿病视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy, PDR)是DR的终末期表现，其主要的病理生理学特征是视网膜新生血管形成(retinal neovascularization, RNV)。但PDR现有治疗方式存在局限性。外泌体作为细胞间沟通交流的重要使者，其携带的非编码RNA和生物活性蛋白质等重要信号分子，通过影响血管内皮细胞的增殖和迁移，在RNV中发挥关键作用。巨噬细胞是一种多功能调节细胞，越来越多的研究表明巨噬细胞外泌体在调控新生血管形成中起重要作用。该文就巨噬细胞外泌体在增殖性糖尿病视网膜病变形成中的作用与机制研究进展进行综述。     

牛病毒性腹泻病毒基因组快速进化表现出来的遗传多样性

牛病毒性腹泻病毒（Bovine viral diarrhea virus, BVDV）基因组的高突变性和同源/异源重组性导致其成为一种较难防控的家畜病原体。目前普遍接受的两种基因型是BVDV-1和BVDV-2，其中基因1型含有21个亚型而基因2型含有4个亚型。在流行态势上，BVDV-1无论在遗传多样性还是分离毒株的数量上均高于BVDV-2。虽然BVDV-1和BVDV-2在基因组遗传特征上存在明显的遗传差异，但是其基因组内部特定区域在遗传进化上存在着密切关联。除了病毒基因组自身高变异的特性外，同源/异源RNA重组在BVDV遗传变异进程中也发挥着重要的作用。借助这些遗传进化的途径，BVDV在世界各地的流行传播可以用“随心所欲”来形容。BVDV的流行特征总体表现为基因1型的毒株为主要流行毒株，各基因亚型之间交替更迭并呈现遗传多样性。鉴于BVDV遗传进化的多变性和复杂性，紧密追踪主要流行基因亚型的更迭以及收集不同基因亚型的特征性遗传信息对于制定切实有效的BVDV防控措施具有实际意义。