磷酸肌醇激酶FAB1调控拟南芥根毛伸长

FAB1/PIKfyve是介导PI(3,5)P₂ (磷脂酰肌醇3,5-二磷酸)生物合成的磷酸肌醇激酶。在动物和酵母(Saccharomyces cerevisiae)中, PI(3,5)P₂参与调控胞内膜运输, 但在植物中的研究较少。该文通过分析拟南芥(Arabidopsis thaliana) FAB1的T-DNA插入突变体的表型解析PI(3,5)P₂的生物学功能。拟南芥FAB1基因家族包含FAB1A、FAB1B、FAB1C和FAB1D四个基因。研究发现, fab1a/b呈现雄配子体致死的表型。利用遗传杂交获得fab1b/c/d三突变体, 发现FAB1B、FAB1C和FAB1D功能缺失导致根毛相比野生型变短, 经FAB1特异性抑制剂YM201636处理后的野生型中也观察到相似的短根毛表型。此外, fab1b/c/d三突变体中DR5转录水平降低。同时, 外源施加生长素类似物2,4-D和NAA能部分恢复fab1b/c/d植株短根毛的表型, 但fab1b/c/d突变体对生长素转运抑制剂(1-NOA和TIBA)的敏感性与野生型相似。此外, FAB1B/C/D功能缺失使根毛中ROS的含量减少且影响肌动蛋白的表达。上述结果表明, FAB1B/C/D通过调控生长素分布、ROS含量和肌动蛋白的表达影响拟南芥根毛伸长。     

高等植物局部生长素合成的生物学功能及其调控机制

局部生长素合成是目前植物生长素研究领域中的重要热点之一, 受内源发育信号和外界环境因子的时空调控。局部生长素合成在植物配子体发生、胚胎与果实发育、器官发生、向性生长和逆境响应中具有重要的生物学功能。该文在扼要介绍生长素局部合成与顶端合成、极性运输及其稳态之间互作的基础上, 重点介绍了近年来有关局部生长素合成的生物学功能及其调控机制的最新进展。     

拟南芥下胚轴伸长与向光性的分子调控机理

下胚轴快速伸长和向光性是高等植物进行固着生活的重要适应性机制,是子叶钻出土层进行光形态发生和光合作用的必要前提。拟南芥下胚轴因其简单的生理形态结构和特异的生理功能而成为剖析植物细胞伸长和向性生长的理想模式系统。本文主要介绍光和植物激素调控拟南芥下胚轴伸长和向光性弯曲的生理基础、遗传学功能及其分子调控机理的最新进展。     

植物CBL-CIPK信号系统的功能及其作用机理

由类钙调磷酸酶B蛋白CBLs及其互作蛋白激酶CIPKs组成的信号系统是植物逆境胁迫信号传导的关键调控节点,是近几年植物逆境胁迫生理与分子生物学研究领域中的重要热点之一。文章主要介绍了CBLs和CIPKs基本功能结构域、CBL-CIPK信号系统在各种生物和非生物逆境胁迫响应、营养物质吸收及植物激素应答中的生物学功能及其作用机理。     

姐妹染色单体交换(SCE)的检测原理及其分子机理

姐妹染色单体交换(sister-chromatid exchange,SCE)是当前生物学研究的热点之一。SCE检测技术已广泛地应用于环境科学、医学、生物学等研究领域,具有重要的意义。环境胁迫会造成细胞内DNA不同程度的损伤,并可能进一步导致染色体畸变,甚至引发癌变。SCE作为一种灵敏而有效的指标,能够反映DNA损伤程度和遗传不稳定性。本文主要介绍了有关SCE的由来,色差显示原理、分子机理、SCE与染色体畸变的关系以及SCE的诱导因子。文章最后还对今后有关SCE的研究及其应用提出一些新的看法。     

真核生物翻译起始机制

蛋白质生物合成是遗传信息的翻译过程,是基因表达的第二个阶段,整个翻译包括起始、延伸和终止3个阶段。其中起始阶段最为复杂,是调控的关键。在真核生物中,在各种起始因子的参与下,通过蛋白一蛋白和蛋白HNA的相互作用,使405核糖体小亚基（预起始复合物）与mRNA相互作用,形成起始复合物,再与6OS大亚基相结合。蛋白质合成起始,形成肽健,从而进入延伸阶段关于起始作用的机理关键在于4OS／J‘亚基富集（recruit）于mRNA的过程。即核糖体是如何鉴别mRNA上的起始密码子（AUG）,以适当的阅读框架开始翻译的。结合的方式目前有两…     

真核生物和古细菌的tRNA内含子剪接及其进化

真核生物和古细菌的ｔＲＮＡ内含子剪接及其进化潘建伟潘伟槐韩志勇朱睦元（杭州大学生命科学学院,杭州３１００１２）关键词ｔＲＮＡ内含子进化Ｗｏｅｓｅ根据２１种生物的１６ＳｒＲＮＡ序列分析,于１９７７年提出了三界系统进化树理论。他认为,原核生物应该分为古细...     

高等植物根边缘细胞的发育调控及其生物学功能

植物根边缘细胞是从根冠表皮游离出来并聚集在根尖周围的一群特殊细胞 ,以前曾称为根冠脱落细胞。最近的证据表明 ,绝大多数物种边缘细胞具有生物学活性 ,其发育是受内外信号调控。边缘细胞一旦从根表皮游离后 ,其代谢活性大大上升、基因表达明显不同于根冠细胞。最近 ,与边缘细胞发育早期和晚期相关的两个基因PsUGT1和RCPME1分别被克隆和鉴定。边缘细胞能特异性地合成、分泌一系列的化学物质 ,包括花色素苷、抗生素、特异性酶类及其他化学物质能抑制或促进根际周围的细菌、真菌、病毒、线虫等的生长以及中和根际周围一些有毒化学物质如铝毒。因此 ,边缘细胞在植物生长发育过程中起着多种生物学功能     

大麦根边缘细胞发育的生物学特性

FDA—PI(fluorescein diacetate-propidium iodide)检测结果表明,在大麦种子萌发过程中,根边缘细胞(border cells)活性约为95％。0．5mol/L甘露醇有利于离体边缘细胞的生存。第一个边缘细胞几乎与初生根根尖同步出现,当根长为20—25mm时,边缘细胞数目达到最大值(约1400);移去全部边缘细胞48h后,又有新的边缘细胞形成。与25℃相比,15和35℃明显抑制根的伸长,但不明显抑制边缘细胞的发育。在边缘细胞诱导和发育过程中,边缘细胞的游离与根冠果胶甲基酯酶活性有密切的正相关性。     

基因网络研究进展

分子生物学的深入发展揭示了复杂的生命现象是大量基因相互作用的结果,传统的以描述为主的生物学和分解分析的研究方法受到挑战.随着DNA芯片和分子阵列技术的应用,快速检测生物基因组的表达已成为可能.在生命科学领域,基因网络作为一种系统的、定量的研究方法正在受到重视,该方法建立在分子生物学、非线性数学和信息学等多学科交叉的基础上.基因网络是动力系统模型,具有稳定性、层次性等一系列非线性系统的特性.通过基因表达的大量数据,结合一定的分析和计算方法可以构建合适的基因网络拓扑结构模拟系统的行为.反过来,利用已建立的基因网络可以指导进一步的实验.计算机工具和Internet资源是基因网络研究的重要手段.基因网络研究将在后基因组研究中发挥重要的作用.