鲸豚类的渗透调节研究进展

鲸豚类作为哺乳动物长期演化中较为特殊的一支,它们所有的生命活动都在水中完成,所以它们在身体结构、生理机能以及生态习性等方面都发展形成了适用于水中生活的完善的适应策略。大部分鲸豚类动物生活在海洋中,只有少部分生活在淡水里,但不管是生活在高渗环境中的海洋鲸类还是生活在低渗环境中的淡水鲸类,维持水盐平衡以及渗透压的内稳态是它们所面临的一个共同问题。鲸豚类究竟是通过怎样的渗透调节机制来实现对不同渗透环境的适应呢?它们在身体结构、生理调节和分子机制上发展了哪些独特的适应策略?本文对近一个世纪以来有关鲸豚类渗透调节的研究成果进行了系统的归纳总结,并尝试从水盐来源、代谢途径、肾脏和皮肤的生理结构、水盐代谢的内分泌调节以及渗透调节的分子机制等几个方面对鲸类动物的渗透调节机制进行全面阐述,并就未来该领域的研究方向及亟需深入研究的科学问题进行了探讨。     

耐盐细菌的渗透保护剂及其调渗机制

高渗环境下的细菌常在体内积累一些小分子物质（如糖类、醇类、氨基酸及其衍生物）作为渗透保护剂,以对抗高渗环境,编码这些物质吸收和合成的基因统称为渗透调节基因（Osm gene）。目前已有一些耐渗基因被克隆。     

两种生态型芦苇胚性悬浮培养物对渗透胁迫的响应Ⅰ、生长及渗透调节物质的变化

在浓度为20％的PEG-8000介导的渗透胁迫下,沙丘芦苇的胚性悬浮培养物的生长受抑程度小于沼泽芦苇,相对细胞活力也较高,表现出比沼泽芦苇较高的耐渗透胁迫能力。对渗调物质含量的分析显示：两种生态型芦苇细胞中脯氨酸含量均随处理时间逐渐增高。沙丘芦苇的可溶性蛋白含量、蔗糖含量等表现出比沼泽芦苇更为显著的积累。两种生态型芦苇的渗透适应性细胞中均大量积累脯氨酸和糖类。说明有机渗透调节物质的积累对提高芦苇细胞抗渗透胁迫能力有显著贡献。     

杜氏盐藻的耐盐机制研究进展和基因工程研究的展望

概述了杜氏盐藻 (Dunaliellasalina)的耐盐机制和基因工程的研究进展。盐藻的耐盐机制十分复杂 ,短时间内通过细胞体积的改变来调节渗透压平衡 ,之后通过甘油的合成与转化恢复细胞正常形态和大小。渗透调节过程中 ,还涉及到蛋白质的合成。cDNA文库和基因组文库已经建立 ;几种基因已被克隆 ,如碳酸酐酶基因和硝酸还原酶基因等 ;GUS(β_葡糖苷酸酶 )基因已成功地转入盐藻细胞内。另外 ,对盐藻的基因工程作了简单的展望     

杜氏盐藻的耐盐机制研究进展和基因工程研究的展望

概述了杜氏盐藻（Dunaliella salina）的耐盐机制和基因工程的研究进展。盐藻的耐盐机制十分复杂,短时间内通过细胞体积的改变来调节渗透压平衡,之后通过甘油的合成与转化恢复细胞正常形态和大小。渗透调节过程中,还涉及到蛋白质的合成。cDNA文库和基因组文库已经建立;几种基因已被克隆,如碳酸酐酶基因和硝酸还原酶基因等;GUS（β_葡糖苷酸酶）基因已成功地转入盐藻细胞内。另外,对盐藻的基因工程作了简单的展望。     

N-酰基高丝氨酸内酯介导的细菌与其真核寄主之间的信息交流

以N-酰基高丝氨酸内酯(AHL)为信号分子的细菌"群体感应"系统参与细菌多种生理行为的调控。然而近年的研究发现,AHL不仅可以调节细菌多种生物学功能,而且可以被真核生物细胞识别、感知并做出相应的反应,从而介导细菌与其真核寄主生物之间的信息交流。文中介绍了AHL调控真核生物细胞基因表达及信号转导途径方面的最新研究进展,并对未来的研究方向进行了讨论。     

渗透调节参与循环干旱锻炼提高烟草植株抗旱性的形成

对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水一半萎焉．复水一恢复的循环干旱锻炼。结果表明,这种干旱锻炼能显著提高烟草幼苗根、茎、叶中的渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸的含量,降低细胞渗透势。当干旱锻炼过的烟草植株遭受后续的干旱胁迫时,与未锻炼的对照相比,其根、茎、叶能积累更多的可溶性糖和脯氨酸,从而降低了细胞渗透势,使叶片能维持较高的膨压。这些结果表明渗透调节参与了循环干旱锻炼提高的烟草植株抗旱性的形成过程。此外,干旱锻炼提高了烟草幼苗的根／冠比。循环干旱锻炼过程中烟草植株一方面使其各部位通过渗透调节来对干旱环境进行生理适应,另一方面通过调节光合产物在地上部和地下部的分配以影响根／冠比来对干旱环境进行形态适应,以最终提高其抗旱性。     

具有真细菌和真核生物融合特征的古生菌转录系统

古生菌是一类区别于真细菌和真核生物的第三域生命形式 ,转录是生物体遗传信息传递系统中的一个中心环节。近年来研究结果表明 ,古生菌的转录系统具有真细菌和真核生物的融合特征 :古生菌的基本转录装置包括RNA聚合酶、基本转录因子、启动子元件等与真核生物相似 ;而古生菌的转录调控机制却更加类似于真细菌 ,在古生菌中发现并鉴定了许多类似于真细菌的转录调控蛋白。另外古生菌还具有某些独特的转录调控方式     

胞外和胞内菌胞外囊泡的功能及应用

细胞外囊泡(Extracellular Vesicles,EVs)是从细胞膜上脱落或者分泌的双层膜结构的囊泡状小体.真核生物、细菌、古细菌和支原体等具有细胞结构的生物均能够释放EVs.细菌分泌的EVs含有DNA、RNA及蛋白质等多种成分,其在细菌毒力保持、免疫逃逸、细菌间物质运输、宿主细胞免疫调节、宿主转录基因调节、耐...     

盐胁迫下甜菜碱的生物合成及植物耐盐的分子机制（综述）

甜菜碱是一种无毒的渗透调节剂.在盐胁迫下,植物体内迅速积累甜菜碱等小分子化合物以维持细胞内外的渗透平衡,从而维持细胞正常的生理功能.本文对甜菜碱的生理作用、生物合成、基因工程及植物抗盐的分子机制作一综述,为培育理想的耐盐植物新品系提供参考.     

组织工程用真皮成纤维细胞渗透特性的初步研究

在优化组织工程化真皮低温保存程序时,需要了解体外培养的真皮成纤维细胞的渗透特性。利用细胞计数与尺寸分析仪初步研究了组织工程用真皮成纤维细胞对水的渗透特性,其中包括细胞的等渗体积、细胞在低渗或高渗溶液(渗透压范围：130～1250mOsm)中细胞的平衡体积及细胞的不可渗体积。结果表明,在等渗条件下(280．67mOsm),真皮成纤维细胞的平均体积为5105．51μm^3(直径d=21．40μm);细胞体积随溶液渗透压的变化规律符合Boyle van't Hoff关系式,据此得到真皮成纤维细胞的不可渗体积Vb=0．3631Vi,为1853．81μm^3。     

酵母的铁/铜转运系统及其相关基因

对于研究高等生物的铁／铜转运机制来说,单细胞真核生物酵母是一个非常理想的细胞模型,因为它易于操作和进行突变体的筛选工作。对于各种特异突变体的研究为我们揭开细胞生命活动的基因控制秘密作出了极大的贡献。酵母细胞与原核生物的吸铁机制不同,它不能分泌铁载体来完成对外界环境中铁营养元素的吸收利用,也就是说它不能直接吸收外界环境中的F6（Ill）氧化物,而是采取另外的一种方式来进行铁元素的吸收和利用。近几年研究表明酵母细胞积累外界环境中的铁元素必须由两个步骤来完成：（1）位于细胞质膜上的Fe（Ill）还原酶将Fe（Il…     

高等植物细胞膜的传递蛋白和与其有关的渗透调节作用

细胞膜传递蛋白-质子泵(proton pump),离子通道(ion channel)与载体系统[carrier system,包括氧化还原系统(redox system)]负责环境与细胞间的物质交流,在反应过程中以不同的方式参于建立跨膜质子驱动力△μH~+,共同维持细胞的正常生命活动,参与调节植物生长发育过程的一些重要生理过程。本文着重介绍影响质子泵和离子通道活性的因素,和它们参与细胞渗透调节的途径与可能性。     

细菌转录起始调控机制*

原核生物同一种群的每个细胞都是和外界环境直接接触的,它们主要通过开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件。所以,环境因子往往是调控的效应因子,必须严格调控转录来确保细胞对环境改变做出有效且充分的反应。原核生物基因的表达受多种因素的调控,而对于大多数细菌来说,调控基因表达的关键步骤是启动子识别和RNA聚合酶启动转录。在细菌的细胞中,可以通过调节RNA聚合酶的活性以及改变RNA聚合酶对启动子的结合来优化基因的转录过程以适应不同环境变化。总结了目前已发现的参与细菌细胞转录调节的各类因子,从这些因子对启动子的作用、RNA聚合酶的作用以及两者的相互作用等方面阐述它们调控基因表达的分子机制。总结多种基因调控的作用,加深对转录起始过程的认识,希望能对未来调控转录起始过程来实现目标基因的高效表达和不利基因的抑制表达提供思路,为以后的工业菌株改造提供依据。     

革兰氏阴性菌Ⅵ型分泌系统及其参与金属离子转运的研究进展

细菌通过其分泌系统将特定的效应蛋白输送到外界环境或进入靶细胞中,从而在细菌和宿主、细菌和微生物群落的相互作用中占据适应性优势。Ⅵ型分泌系统（The type VI secretion system,T6SS）是革兰氏阴性菌中广泛存在的大分子分泌装置,其结构和功能类似于可收缩的噬菌体尾针样,通过细胞间直接接触将细菌各种酶或毒素效应蛋白转运到原核和真核生物中,从而介导细菌间竞争以及对宿主的致病过程。有些效应蛋白还可通过非接触依赖的方式进入胞外环境来帮助细菌获取稀缺金属离子,并且它们对应激条件下细胞内金属稳态的维持至关重要。这篇综述总结了Ⅵ型分泌系统的结构、组装及其分泌的效应蛋白,并重点阐述了Ⅵ型分泌系统在多种金属离子转运机制中作用的研究进展,有助于理解T6SS在细菌间相互作用和细菌感染过程中发挥的重要作用。     

盐胁迫下外源ABA对玉米幼苗耐盐性的影响

利用不同浓度外源ＡＢＡ 可以提高生长在盐渍条件下玉米（Ｚｅａ ｍ ａｙｓ Ｌ．）幼苗的耐盐能力,增加幼苗的干重。其原因是由于幼苗渗透势的降低和渗透调节能力的增大,地上部分拒盐能力的提高,摄取的大量Ｎａ＋ 积累在根部。同时发现外源ＡＢＡ 增大幼苗渗透势和渗透调节能力是幼苗有机渗透物质增加的结果。讨论了玉米地上部分拒盐的机理     

渗透压对痢疾志贺菌水通道蛋白glpF基因表达的影响

目的探讨细菌水-甘油通道蛋白（GlpF）的生理功能及其对生长繁殖的影响。方法将用简并PCR发现表达水通道蛋白glpF基因的痢疾志贺菌接种于不同渗透压的液体培养基和添加了GlpF功能抑制剂的相应培养基中,培养不同时间后取培养液检测其生长繁殖量,RT-PCR分析其GlpF的表达。结果痢疾志贺菌GlpF的表达随培养基渗透压的改变而变化,在低渗培养基中的表达低于在等渗环境中;在高渗透压的培养基中,其表达显著高于在等渗培养基中。在加入Hg2＋抑制剂抑制GlpF的表达后,在低渗培养基中,未明显影响细菌的生长繁殖,但在较高渗透压的培养基中,细菌的繁殖量显著少于在未加Hg2＋抑制剂的同样渗透压培养基中。结论在非等渗环境中,细菌GlpF的表达对细菌细胞内外水分的调节,维持胞内环境稳定起到重要作用,尤其在高渗透压环境中更为明显。     

酵母耐盐机制的研究进展

酵母是一种真核模式生物同时也是一种耐盐微生物,其基因表达和信号传导系统的调节机制及离子运输机制与高等真核生物类似。酵母耐盐机制的研究有助于阐明真核生物的耐盐机制。本文综述了酵母在盐胁迫下的信号传导途径和分子应答机制,以及在酵母耐盐机制研究中主要的研究方法。 Abstract:Yeast is a model eukoryotic organism and salt-tolerant microorganism.The regulative mechanism of gene expression and signal transduction and ion transport of yeast is similar to that of higher eukoryotic organism.The research on salt-tolerant mechanism of yeast will be helpful to the illustrate the salt-tolerant mechanism of higher eukoryotic organism.This review summarized the signal transduction pathway and molercular responses of yeast under salt stress and the major research methods in the research on the salt-tolerant mechenism in yeast.     

植物的渗透调节与其它生理过程的关系及其在作物改良中的应用

水分胁迫下,植物细胞中溶质主动积累,渗透势降低,从而产生渗透调节（oxmoticadjustment,OA）现象。渗透调节的主要功能在于维持膨压,继而影响其它一些生理生化过程[30,41]。本文讨论植物在水分胁迫下产生渗透调节的生理基础,渗透调节的意义及其在作物改良中的应用前景。互渗透调节的意义1．互渗透调节与抗旱性的关系在水分胁迫下,小麦的渗调能力与抗旱性成正相关。这是Morgan在1977年的试验结果。Flower等‘”‘也观察到抗旱的高粱品种比不抗旱品种能在更低的叶水势下使膨压得到维持。从理论上讲,渗调能力高有利于植物抗旱,但由…     

盐胁迫下盐芥渗透调节物质的积累及其渗透调节作用

用含有NaCl0、50、100、200、300、400mmol/L的Hoagland培养液处理盐芥幼苗一定时间后,分别测定其根和叶含水量、渗透势、几种无机和有机渗透调节物质含量,并计算了渗透调节物质在不同条件下的计算渗透势值(COP).结果表明:随盐处理浓度的增加,盐芥根和叶的含水量和渗透势逐渐降低;Na 和Cl-是根和叶积累的无机渗透调节物质;SS、OA和FAA是根积累的有机渗透调节物质,Pro是叶和根积累的有机渗透调节物质.Na X-ray微区分析表明液泡是积累Na 的主要部位.