厚壳贻贝whirlin类贝壳基质蛋白的重组表达与功能分析

贝壳历来是生物工程和材料学研究的重要对象。贝壳中的贝壳基质蛋白质在贝壳的形成与发育过程中具有重要的调控作用。Whirlin类蛋白质(Whirlin-like protein,WLP)是一种从厚壳贻贝(Mytilus coruscus)中鉴定的新型贝壳基质蛋白质。序列分析结果显示,该蛋白质含有PDZ(postsynaptic density/Discs large/Zonula occludens)结构域,而该结构域对贝壳生物矿化的影响目前尚无报道。为深入了解WLP在贝壳形成中对碳酸钙晶体的影响,在序列分析基础上,采用密码子优化结合原核重组表达,获得其重组表达产物后,开展了重组WLP对碳酸钙晶体形貌及晶型的影响研究,结晶速度抑制以及碳酸钙晶体结合分析。分析结果表明,重组WLP能诱导文石型碳酸钙晶体的形貌和方解石型碳酸钙晶体的晶型发生改变;同时重组WLP对碳酸钙晶体具有结合作用,且能抑制碳酸钙晶体的结晶速度。上述结果表明,WLP对贝壳的形成及发育具有重要影响,并可能在贝壳肌棱柱层的形成中发挥了重要作用。     

植物精细胞及其研究概况

本文介绍了植物精细胞的基础知识及其相关问题的最新研究成果概况,并评述了目前的研究现状。     

白蚁赛猛虎

白蚁是城市中一类特殊的群体,它们虽不显眼,却每时每刻都在极大地影响着我们的生活。本文将向各位介绍白蚁的生活特性、造成的危害与防治方法,使读者进一步熟悉这种无处不在的小动物。     

厚壳贻贝一种新型贝壳胶原蛋白的重组表达与功能分析

贝壳是一种具有优异力学性能的生物硬组织,贝壳基质蛋白质对贝壳的形成具有重要意义。厚壳贻贝(Mytilus coruscus)贝壳中发现一种类似胶原蛋白质的新型贝壳基质蛋白质,命名为collagen-like protein 2（CLP-2）。然而,该蛋白质的结构与功能以及对贝壳形成的影响机制尚不清楚。为此,本研究对CLP 2开展了序列分析;进一步采取密码子优化结合原核重组表达策略,开展了CLP-2的重组表达;在此基础上分析了重组CLP-2对酸钙结晶的诱导、结晶速率抑制以及碳酸钙结合能力。对CLP-2的序列分析结果表明,该蛋白质序列中含有信号肽及两个Von Willebrand factor A（VWA）结构域。CLP-2在数据库中尚无高同源性蛋白质存在,表明这是一种较为新颖的贝壳基质蛋白。所获得的重组CLP-2对碳酸钙体外结晶表现出明显的诱导作用,扫描电镜以及傅里叶红外光谱结果表明,重组CLP-2可诱导碳酸钙晶体的形貌由立方体形转化为球形,并在高浓度下进一步转化为哑铃形;同时,重组CLP-2可促使碳酸钙晶体的晶型由方解石型向文石型转化;重组CLP-2在体外具有碳酸钙晶体结合作用;此外,重组CLP-2能显著抑制碳酸钙晶体的结晶速度（P<0.01）,并具有浓度依赖性。上述结果表明,厚壳贻贝贝壳CLP-2蛋白质在贝壳,特别是文石型肌棱柱层的生物矿化过程中具有重要作用。上述研究为深入了解贻贝贝壳的形成机制,以及胶原类蛋白质对生物矿化过程的影响奠定了基础。     

H1N1流感病毒对小鼠胚胎发育表型的影响

H1N1流感病毒属于常见的致病性病毒。流行病学调查研究表明,新生儿表型缺陷与流感病毒感染有关,但是具体机制还不明确。为了探讨H1N1流感病毒对胚胎发育的影响,本文通过流感病毒感染孕母鼠来构建流感病毒宫内感染的动物模型,分别在胚胎发育至E14.5、E15.5、E16.5、E17.5、E18.5 d以及出生1 d后测量各胚胎的体长,并在体视镜下观察胚胎体表各血管和器官来分析胚胎外表发育的情况,然后采用阿尔新蓝-茜素红染色法观察各发育时期胚胎骨骼发育的情况。结果表明,流感病毒感染的小鼠胚胎的体长明显降低。外部器官发育的差异性可体现在眼、耳等器官,攻毒组成型稍晚,尾部异常卷曲更为严重。各骨骼发育攻毒组较对照组更迟缓,但没有出现长短肢或骨骼缺失等严重异常表型。本研究首次构建了流感病毒宫内感染的动物模型,探究了H1N1流感病毒对小鼠胚胎表型发育的影响。     

流感病毒影响大鼠胚胎心脏发育机制的初步探究

先天性心脏病(先心病)是新生儿第一大出生缺陷,其中主因素有遗传因素、环境因素,但更多的是两者的相互作用。诱发先心病发生的环境因素复杂多样,但是具体的致病机制还有待阐明。研究表明孕母体早期感染流感病毒后,胎儿出现心血管畸形的概率显著增加,但其分子机制尚不明确。为了揭示流感病毒宫内感染和先天性心脏缺陷之间的关系,本实验利用F344大鼠建立了流感病毒宫内感染的动物模型,观察了感染流感病毒后孕鼠胚胎的发育,并利用荧光定量PCR检测了调控大鼠胚胎心脏发育的关键基因的表达。结果表明,流感病毒感染孕鼠后延迟鼠的胚胎发育,导致胚胎心脏发育异常。同时,胚胎心脏发育的关键基因骨形成蛋白4 (bone morphogenetic protein 4, BMP4)、成纤维细胞生长因子12 (fibroblast growth factor 12, FGF12)、包含氧化还原酶的WW域(WW domain-containing oxidoreductase, WWOX)、盘状结构域受体2 (discoidin domain-containing receptor 2, DDR2)和乙型肾上腺素受体3 (Ephrin type-B receptor 3, EPHB3)的表达下调,且均具有统计学差异。本研究初步证明流感病毒可能通过抑制胚胎心脏发育相关基因的表达,影响胚胎心脏发育过程,致使先心病的发生。     

罗汉果花芽分化过程中形态及其激素水平变化特征

采用石蜡切片和酶联免疫法(ELISA)对罗汉果雄性、雌性、两性花芽分化过程的形态和激素水平变化进行观测,为罗汉果开花调控和品种选育提供科学依据。结果表明:(1)罗汉果雄性、雌性、两性花的花芽分化过程均可分为花芽未分化期、花芽分化初期、花序分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期7个阶段。雄蕊原基分化期前,3种花芽分化过程无明显差异,各时期形态特征均依次为:茎端呈圆锥状(花芽未分化期)→茎端经半球形变成扁平状(花芽分化初期)→距茎端5~7节位处分化出穗状花序(花序分化期)→小花原基周围形成5个萼片原基(萼片原基分化期)→萼片原基内侧形成5个花瓣原基(花瓣原基分化期)。雄蕊和雌蕊原基分化期,3种花芽分化过程存在明显差异,雄蕊原基内侧出现雌蕊原基后,雄花芽雄蕊原基继续发育成雄蕊,雌蕊原基停滞生长,退为一个小突起;雌花芽雌蕊原基继续发育成雌蕊,雄蕊原基生长缓慢,退化为小花丝;两性花芽雌蕊和雄蕊原基均继续发育,形成外观正常的雌蕊和雄蕊。(2)内源激素脱落酸(ABA)、赤霉素(GAs)和玉米素核苷(ZR)含量在3种花芽分化过程中变化规律相似,即ABA含量在花芽生理分化期降低,花芽形态分化期升高,而GAs和ZR含量则基本保持不变;吲哚乙酸(IAA)含量在3种花芽分化过程中变化存在明显差异,雌花芽IAA含量在花芽生理分化期升高,花芽形态分化期逐渐降低,而雄性和两性花芽的IAA含量则基本保持不变。ABA/GAs、ABA/IAA、ZR/IAA和ZR/GAs激素含量比值在3种花芽分化过程中变化规律相似,ABA/GAs在花芽生理分化期降低,花芽形态分化期升高,而BA/IAA、ZR/IAA和ZR/GAs则基本保持不变。研究认为,罗汉果花芽分化过程经历一个"两性期",高ABA含量和ABA/GAs比值有利于罗汉果花芽分化,IAA可能对罗汉果花性分化具有重要作用。     

编者按: 脂代谢与心血管疾病

心血管病是我国成年人致死的最主要的疾病,而脂代谢异常是心血管疾病的独立危险因素。因此,阐述研究揭示脂代谢异常在心血管疾病发生发展中的作用及其机制,具有重要的理论意义和临床实用价值。本期专题主要一方面综合评述了脂蛋白组分与脂质代谢,以及甘氨酸的心血管疾病保护作用等相关领域的研究新进展,同时并分别展示了国内学者有关于PCSK9/LDLR通路、模拟人apoE结构域的小分子多肽EpK、多不饱和脂肪酸、脂联素、LXRα- ABCA1途径和普罗布考等在脂代谢中的作用及相应分子机制等方面的研究成果,以期让更多的人进一步深入了解脂质代谢以及,了解心血管病发病的复杂机制和及研究现状。     

八角叶总黄酮的提取及其捕获自由基作用研究

目的:为八角叶资源的合理开发和利用提供科学依据。方法:分别以乙醇、石油醚、水等作提取溶剂,用超声波与非超声波对比提取八角叶总黄酮,考察在不同温度、溶剂浓度、超声波功率、提取时间等不同条件下用超声波/乙醇浸提法提取八角叶总黄酮,对所提取的黄酮类物质进行验证,并用分光光度法测定含量,用八角叶总黄酮对羟自由基清除作用进行试验。结果:超声波乙醇浸提法提取八角叶总黄酮的最佳工艺条件为:溶剂90%乙醇,温度80℃,超声波功率60 W,提取时间3.0 h。百色、南宁、贺州、河池、钦州所产八角叶总黄酮的含量分别为0.1649mg/mL、0.1022 mg/mL、0.1122 mg/mL、0.1850 mg/mL、0.1693 mg/mL,八角叶总黄酮提取液对Fenton体系产生的.OH自由基有很好的清除作用。结论:超声波乙醇浸提法提取八角叶总黄酮的效果最佳,产总黄酮含量最高,提示八角叶具有较高的开发利用价值。     

水牛CD14 cDNA的克隆、表达及鉴定

目的:克隆水牛白细胞分化抗原14(buffalo cluster of differentiation antigen14,bCD14)基因,表达bCD14蛋白,并进行Western Blot鉴定.方法:采用RT-PCR方法从水牛外周血白细胞中扩增bCD14基因,构建重组质粒pET28a-bCD14,转化入E coli BL21,IPTG诱导表达,对表达蛋白进行可溶性分析及Western blot鉴定.结果:bCD14基因含有一个1 122bp的开放阅读框,编码373个氨基酸;与印度水牛、挪威大鼠和人CD14的cDNA序列同源性分别为97.95%、68.78%、78.60%,氨基酸同源性分别为96.78%、61.27%、72.34%;主要以包涵体形式表达,表达蛋白经Western Blot鉴定,得到了一条约46 kD的特异性条带.结论:该文成功克隆了bCD14基因,表达了bCD14蛋白,为进一步揭示水牛抵抗革兰氏阴性菌感染的免疫机制奠定了基础.