大数据时代土壤微生物地理学研究综述

土壤蕴含极为丰富的微生物多样性,它们在物质分解、元素生物地球化学循环、植物生产力和生物健康中扮演着关键角色。理解土壤微生物的生物地理分布格局、形成机制与群落构建规则,有助于预测在全球变化背景下土壤微生物组的功能演变及其对陆地生态系统的调控影响。自21世纪以来,土壤微生物生物地理学在各种大型国际微生物计划的推动下逐步形成了分子生物学技术耦合大数据分析的模式,实现了多种尺度上的关联研究。阐述了土壤微生物在分布格局和群落构建规则方面的研究进展,重点介绍了分子生物学技术和大数据分析在土壤微生物生物地理研究中的应用,对土壤微生物生物地理学未来在微生物分类分辨率、模型验证与构建和功能基因地理学的发展方向进行了展望。     

DNA及其蛋白质复合体的电镜观察及研究应用

对生物大分子形状的正确了解有助于对其功能的解析。事实上,借助于电子显微镜观察法,使我们在对构成细胞各组分功能的探讨和研究方面收益匪浅。自从生物学家们认识到DNA在细胞行使其功能中的重要性以来,电子显微镜便成为一种最重要的技术手段而被用于分析DNA的结构,研究DNA的复制、重组和转录机制。近年来,这一领域的研究技术又有了非常大的改进,使人们已经能够借助于电子显微镜,观察介入DNA复制、重组和转录等过程中的DNA蛋白质复合体的活体状态。今后,在对生物大分子的活体行为进行探讨时,电子显微镜技术将发挥越来越重要的作用。     

致病疫霉PiSAK1的生物学功能分析

【背景】致病疫霉是引起世界范围内马铃薯晚疫病的重要病原菌。Stress-activated protein kinases (SAPKs)是一类胁迫激活的mitogen-activated protein kinases (MAPKs),研究表明真菌SAPKs在调控细胞应答外界胁迫等方面有重要作用。致病疫霉中存在一个SAPK,即PiSAK1,其生物学功能并不明确。【目的】探究PiSAK1在致病疫霉生长发育、抵抗外界胁迫及侵染马铃薯过程中发挥的生物学功能。【方法】利用生物信息学手段分析PiSAK1的特性,通过RT-qPCR分析明确致病疫霉PiSAK1在不同发育阶段及侵染马铃薯不同时期的表达量,最后构建PiSAK1沉默、过表达菌株并测定其各项生物学表型。【结果】PiSAK1具有丝裂原活化蛋白激酶典型的Ser/Thr蛋白激酶催化结构域,并且与其他卵菌的SAPKs同属一个进化分支。致病疫霉PiSAK1分别在休止孢阶段、侵染马铃薯48 h时表达量最高,且0.3 mol/L NaCl及3 mmol/L H2O2胁迫刺激0.5 h后PiSAK1的表达量均显著升高。构建PiSAK1沉默、过表达菌株并测...     

CKLFSF1基因与CKLFSF2基因间存在的顺式作用元件

探讨趋化素样因子超家族成员 1,2基因 (CKLFSF1基因与CKLFSF2基因 )间的短序列对其下游基因表达的调控作用 .运用PCR技术扩增CKLFSF1基因与CKLFSF2基因间的序列 ,将此片段插入含有萤光素酶 (luciferase)报告基因载体上 .以磷酸钙介导基因转染技术 ,将重组质粒以及阴性和阳性对照组质粒转染到HeLa细胞 ,进行瞬时表达分析 .在pGL3 Basic质粒中的报告基因萤光素酶无表达 ,但将CKLFSF1与CKLFSF2基因间的序列插入到启动子上游或下游后 ,显著抑制其下游基因的表达 ,萤光素酶活性明显降低 .结果提示 ,CKLFSF1与CKLFSF2基因间的序列不具有启动子活性 ,但是该序列对其下游基因表达具有负调控作用     

Progress in gene transfer by germ cells in mammals

Use of germ cells as vectors for transgenesis in mammals has been well developed and offers exciting prospects for experimental and applied biology, agricultural and medical sciences.Such approach is referred to as either male germ cell mediated gene transfer (MGCMGT)or female germ cell mediated gene transfer(FGCMGT)technique.Sperm-mediated gene transfer (SMGT),including its alternative method,testis-mediated gene transfer(TMGT),becomes an established and reliable method for transgenesis.They have been extensively used for producing transgenic animals.The newly developed approach of FGCMGT,ovary-mediated gene transfer(OMGT) is also a novel and useful tool for efficient transgenesis.This review highlights an overview of the recent progress in germ cell mediated gene transfer techniques,methods developed and mechanisms of nucleic acid uptake by germ cells.     

电针与c-fos基因的研究进展

根据近十年来国内外关于电针与c-fox基因的报道,并按照中枢神经系统的3个不同部位进行整理,每一部位按病理、生理进行分类,发现电针刺激不同于伤害性刺激,而且会抑制c-fos基因的表达.     

内蒙古呼伦贝尔地区传统发酵乳中乳酸菌的多样性分析

【目的】对内蒙古呼伦贝尔地区传统发酵乳制品中乳酸菌资源的生物多样性进行研究。【方法】采用纯培养和16S rRNA基因序列分析法对内蒙古呼伦贝尔地区传统发酵乳中的乳酸菌进行多样性分析。【结果】从8份传统发酵乳制品(6份酸牛奶和2份酸马奶)样品中分离到24株乳酸菌,通过16S rRNA基因序列分析和系统进化关系分析将24株乳酸菌鉴定为2株Lactobacillus kefiranofaciens、2株Lactobacillus kefiri、5株Lactobacillus paracasei、3株Lactobacillus plantarum、1株Lactobacillus rhamnosus、6株Lactococcus lactis subsp.lactis、2株Leuconostoc mesenteroides subsp.dextranicum、2株Streptococcus thermophilus和1株Enterococcus faecium。【结论】Lactococcus lactis subsp.lactis为内蒙古呼伦贝尔地区传统发酵乳制品的优势菌种,占总分离株的25%,其次为Lactobacillus paracasei,占总分离株的20.83%。     

Progress in gene transfer by germ cells in mammals

Use of germ cells as vectors for transgenesis in mammals has been well developed and offers exciting prospects for experimental and applied biology,agricultural and medical sciences.Such approach is referred to as either male germ cell mediated gene transfer(MGCMGT) or female germ cell mediated gene transfer(FGCMGT) technique.Sperm-mediated gene transfer(SMGT),including its alternative method,testis-mediated gene transfer(TMGT),becomes an established and reliable method for transgenesis.They have been exten...     

环境中抗生素抗性基因的水平传播扩散

抗生素抗性基因作为一类新型环境污染物,其在不同环境介质中的传播扩散可能比抗生素本身的环境危害更大,其中,水平基因转移是抗生素抗性基因传播的重要方式,是造成抗性基因环境污染日益严重的原因之一.本文系统阐述了抗生素抗性基因在环境中发生水平转移的主要分子传播元件及其影响因素,这对于正确揭示抗性基因的分子传播机制具有重要意义.结合多重抗药性的传播扩散机制,探讨了行之有效的遏制抗生素抗性基因传播扩散的方法和途径,并针对目前的污染现状,对今后有关抗生素抗性基因水平转移的研究重点进行了展望.     

昆虫水平基因转移及其研究进展

水平基因转移(horizontal gene transfer, HGT)是生物体获得遗传信息的方式之一,对生物体进化起重要作用。近年来,越来越多昆虫中的水平基因转移现象被报道,如在鳞翅目(如家蚕、甜菜夜蛾、小菜蛾、斜纹夜蛾)、半翅目(如柑橘粉蚧、烟粉虱)、鞘翅目(如咖啡果小蠹、米象、光肩星天牛)、膜翅目(如金小蜂)、双翅目(如果蝇、白纹伊蚊)等昆虫中广泛存在水平转移基因,且不同的水平转移基因对昆虫的营养合成与共生、吸收与消化、毒素产生与解毒、生长和发育、体色改变等方面有着重要作用。本文结合国内外专家学者的相关报道,就HGT的研究步骤与技术方法、评判HGT发生的方法、昆虫HGT的供体与功能几个方面进行了总结和讨论,以期更加深入地了解水平基因转移现象,为探究水平基因转移的作用机制、理解昆虫的进化、遗传和行为、并将水平基因转移应用到农业生产中为农业害虫的绿色防治提供更多思路。     

Gene Transfer and Cloning of Flanking Chromosomal Regions Using the Medaka Fish Tol2 Transposable Element

For the ultimate purpose of developing genetic tools using the medaka fish Tol2 transposable element, we examined whether it can transfer a marker gene into the fish genome and also be applied for cloning of chromosomal regions adjacent to insertion points. An internal region of Tol2 was removed and replaced with the green fluorescent protein (GFP) gene and a bacterial plasmid replication origin. This modified Tol2 clone was microinjected into fertilized eggs together with messenger RNA for the Tol2 transposase. The GFP gene was found to be integrated into chromosomes and transmitted to subsequent generations. Restriction enzyme digestion of genomic DNA of a transformant fish, followed by ligation and introduction into bacteria, produced a plasmid containing the entire element and flanking chromosomal regions. Sequencing analysis of this clone demonstrated transposition of the element in the germline of the first generation. Thus, the basic requirements for a gene transfer vector and gene tagging system were fulfilled. Received July 30, 2001; accepted October 4, 2001     

苏云金芽胞杆菌标记重组菌株的构建与杀虫基因水平转移

利用SOE法将构建的绿色荧光蛋白基因gfp和苏云金芽胞杆菌的杀虫晶体蛋白基因cry1Ac10的嵌合基因克隆到穿梭载体pAD4412上获得重组质粒pBMBZGC10,再通过电转化法导入苏云金芽胞杆菌无质粒突变株CryB中获得重组菌株CryB(pBMBZGC10).将重组菌株CryB(pBMBZGC10)的发酵液按30、60和90 ml共3个浓度梯度,菌数约为10.7～10.8·ml^-1,分次喷洒供试植株小白菜、蕹菜和番茄,结果表明,cry1Ac10基因没有向供试土壤细菌、真菌和放线菌转移,也未在供试植物根、茎和叶中检测到该基因.     

精子介导鱼类基因转移和聚合酶链反应检测技术

金鱼精子与美洲大绵ｗｅｉ的抗冻蛋白基因一起保温３０分钟后,再与卵子受精,共获得１４５尾成鱼和若干胚胎。从胚胎和成鱼中提取ＤＮＡ经聚合酶链反应（ＰＣＲ法）扩增和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ分子杂交表明,外源的抗冻蛋白基因进入了部分受体鱼的染色体组内。测定了４５尾一年龄实验鱼中,有１２尾显示出明确的杂交带,阳性率为２６％。