基于希尔伯特-黄变换的核小体定位特征提取

核小体是染色体折叠的整体结构,它们的空间分布与基因组活动的调节密切相关,是基因工程和表观遗传的重要研究领域。为进一步研究核小体定位特征的物种间差异性,将希尔伯特-黄变换(HHT)引入到酵母和果蝇两个不同物种的定位信号中,从多个角度客观分析核小体定位信号特征在两个物种间的差异性。在此基础上,对酵母和果蝇核小体分布的周期特征和进化印记进行尺度和频域分析,结果表明酵母和果蝇染色体在组织结构上存在显著差异。本文研究思路为准确提取信号瞬时频率提供了前提条件。     

纤维小体在燃料乙醇中的应用

纤维小体在木质纤维素的降解中起着重要作用。它不仅含有降解纤维素所需的各种纤维素酶系,而且组装成具有高效催化活性的多酶复合体形式。介绍了纤维小体基本结构与功能,重点概述了其在生物燃料乙醇中的应用并对纤维小体的研究提出了展望。     

P小体的研究进展

P小体(processing bodies)即mRNA处理小体,它是一种富含了多种功能相关蛋白以及RNA的胞浆集合体(cytoplasmic foci)。研究表明这种胞浆结构与mRNA的降解过程以及RNA干扰介导的转录后基因沉默效应有关,另外,它还参与了细胞增殖和细胞周期以及宿主的抗病毒感染能力的调控。     

染色质核小体的电镜制片方法

自从发现真核细胞染色质普遍存在着核小体结构以来,对于核小体结构的研究已取得了重大的进展。许多研究者运用电子显微镜直接观察核小体。有人用核酸酶消化核或染色质,再经蔗糖     

染色质动态调整与基因转录

核小体是真核细胞染色质的基本单位。真核基因组ＤＮＡ在细胞核中储存在染色质结构中。核小体的核心结构是由１４６个碱基对的ＤＮＡ盘绕四对核心组蛋白的八聚体外面近两周所构成。核小体核心组蛋白Ｈ３／Ｈ４两对异源二聚体是核小体亚颗粒的核心,它能稳定地与ＤＮＡ结合。Ｈ２Ａ／Ｈ２Ｂ二聚体是核小体核心中较不稳定的成分。核小体组装是一个干扰ＤＮＡ复制、基因表达和细胞周期进展的过程,因此在细胞生命过程中极为重要。...     

基于凋亡小体的药物递送系统研究进展

凋亡小体是一类由凋亡细胞释放的细胞外囊泡,由于具有良好的载药功能以及优异的靶向能力,凋亡小体被认为是一种具有潜力的药物递送载体。本文首先概述了凋亡小体的形成机制,然后总结了近年来基于凋亡小体的药物递送系统的相关研究,包括完整凋亡小体药物递送系统、重组凋亡小体药物递送系统、原位生成的凋亡小体药物递送系统以及类凋亡小体仿生药物递送系统,最后对凋亡小体在药物递送领域所面临的挑战和潜在解决策略进行了展望。     

破骨细胞伪足小体的结构和功能

破骨细胞是一种由造血干细胞分化而来的具有骨吸收功能的多核细胞。破骨细胞的骨吸收功能与其肌动蛋白骨架的完整性有关。研究表明,破骨细胞肌动蛋白骨架的基本结构为伪足小体（podosome）。在破骨细胞分化的不同阶段,伪足小体呈现不同的形态结构。伪足小体的形成过程及结构完整性直接影响着破骨细胞的分化及其骨吸收活性。深入研究伪足小体的结构和功能可为探索破骨细胞的骨吸收机制和寻找骨骼疾病药物作用靶点提供新的思路。该文将围绕破骨细胞伪足小体的结构、功能及其调节机制进行综述。     

金鱼精子发生中的拟染色质小体

拟染色质小体是性细胞特有的细胞器。本文报道:在金鱼精子发生过程中,精原细胞含有大量的拟染色质小体,在它上面不仅聚集着许多线粒体,而且有膜片层附着,其本身还会出现环孔和类似线粒体内嵴状结构。随着细胞的分化,拟染色质小体逐渐变少减小,直至消失。本文对拟染色质小体的形成方式与功能进行了讨论。     

基于核小体位置预测的酵母进化印迹研究

在利用核小体定位实验数据训练支持向量机(SVM)对任意酵母DNA序列的核小体形成能力进行预测的过程中,发现染色质结构对基因组DNA分子进化过程有着显著影响。我们观察到核小体DNA比连接DNA的平均预测准确率低15%,这种普遍存在的局部预测准确率差异性代表了酵母核小体定位的进化印迹(Evolutionary footprint),它揭示了核小体组织在基因组的整个进化过程中所具有的保守性。     

着丝粒核小体结构研究进展

着丝粒是构成真核生物染色体的必需元件。在细胞有丝分裂或减数分裂时,微管通过动粒与染色体着丝粒连接,参与细胞分裂的染色体分离与分配过程,使染色体平均分配到子细胞中。构成着丝粒的基本单位是着丝粒特异的核小体,与常规核小体不同的是着丝粒核小体中的组蛋白H3被其变种——着丝粒组蛋白H3所替换。最近几年,着丝粒核小体的结构成为细胞生物学研究的热点之一。该文综述了最近在多种真核生物研究中,通过体外和体内实验,提出的着丝粒核小体结构的八聚体、六聚体、同型四聚体以及半八聚体模型,并对着丝粒核小体结构的动态模型与功能的关系进行了探讨。     

蓝氏贾第虫核小体的初步研究

最原始的真核生物蓝氏贾第虫虽已有五种组蛋白,但以微球菌核酸酶水解却得不到规则的DNA片段。鉴于贾第虫的特殊进化地位,探讨其是否具有核小体结构,对于研究核小体的起源和进化具有重要的意义。采用改进的染色质铺展技术制备核小体并进行透射电镜观察。结果表明蓝氏贾第虫已有了直径约l0nm的核小体结构。作者认为核小体的形成可追溯到真核生物形成的初期甚至更早,核小体的完善则在真核生物形成之后。     

趋磁细菌概述及应用进展

趋磁细菌是一类具有趋磁行为的革兰氏阴性茵的统称,其趋磁特性是由于菌体内含有磁小体。磁小体是由膜包被的纳米尺寸单磁畴颗粒,在菌体内多呈链状排列。自被发现以来,趋磁细菌及磁小体已逐步成为新的生物资源被广泛研究于材料学、医学、生物学、物理学、地质学等多个学科领域,并在仿生学、生态学、医学、地质学、工业处理、卫生检验等多个领域得到应用。主要介绍了趋磁细菌的生物特征、研究发展进程,以及近年来在多个学科领域的研究与应用。     

磁小体介导的生物传感器研究进展

磁小体(Bacterial magnetosomes,BMs)是由趋磁细菌(Magnetotactic bacteria,MTB)合成的用于在其水生栖息地中进行地磁导航的专用细胞器,由外部的脂质双层膜和内部的磁性纳米晶体组成。其具有粒径分布窄、形态均匀、单磁畴、顺磁性、比表面积大及生物相容性高等特点被广泛应用于医疗领域,可作为抗癌药物的递送载体、核磁共振成像对比剂和成像探针等。目前,基于BMs制备生物传感器并应用于生物检测技术领域的研究相对较少,且主要偏向于在BMs膜的表面共价或非共价修饰上抗体,利用抗原抗体之间的特异性免疫反应来实现靶物质的检测。综述了BMs的结构和组成、基本特性、提取和纯化、形态结构表征及其在靶物质富集方面的应用,并着重介绍了几类以BMs为基础的生物传感器如电化学生物传感器、荧光生物传感器、磁生物传感器等,讨论了磁小体介导的生物传感器在应用研究中的实际意义及其存在的问题。展望了磁小体介导的生物传感器的发展前景,面临的机遇及挑战,以期为促进磁小体介导的生物传感器的实际应用提供参考。     

小牛胸腺染色质核小体核心颗粒的ultrogel柱层析分离和鉴定

真核细胞染色质的研究引人注目的进展之一,就是真核细胞染色质业单位结构的发现。愈来愈多的证据证明,几乎所有真核细胞的染色质均存在着念珠状相间排列的亚单位结构——核小体(nucleosome)。研究者们曾采用多种方法分离、提纯核小体,并进行分析研究。本文报导用一种树脂(ultrogelAcA 22)分离核小体核心颗粒,同样获得预期的效果,而且效率较高,周期短。     

盐离子作用下组蛋白变体H2A.Z增强核小体结构的稳定性

真核生物染色质的基本结构组成单元是核小体,基因组DNA被压缩在染色质中,核小体的存在通常会抑制转录、复制、修复和重组等发生在DNA模板上的生物学过程。组蛋白变体H2A.Z可以调控染色质结构进而影响基因的转录过程,但其详细的调控机制仍未研究清楚。为了比较含有组蛋白变体H2A.Z的核小体和常规核小体在盐离子作用下的稳定性差异,本文采用Förster共振能量转移的方法检测氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙、氯化镁等离子对核小体的解聚影响。实验对Widom 601 DNA序列进行双荧光Cy3和Cy5标记,通过荧光信号值的变化来反映核小体的解聚变化。Förster共振能量转移检测结果显示:在氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙和氯化镁作用下,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体解聚速度相比于常规核小体要慢,且氯化钙、氯化锰和氯化镁的影响更明显。电泳分析结果表明,在75℃条件下含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的解聚速率明显低于常规核小体。采用荧光热漂移检测(fluorescence thermal shift analysis , FTS)进一步分析含有组蛋白变体H2A.Z核小体的稳定性,发现两类核小体的荧光信号均呈现2个明显的增长期,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的第1个荧光信号增速期所对应的温度明显高于常规核小体,表明核小体中H2A.Z/H2B二聚体的解聚变性温度要高于常规的H2A/H2B二聚体,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的热稳定性高。研究结果均表明,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的结构比常规核小体的结构稳定。     

趋磁细菌及磁小体的生物医学应用研究进展

近年来,趋磁细菌及其生物自身合成的磁小体由于良好的生物安全性逐渐被人们所认识,并被用于生物工程和医学应用研究。与人工化学合成磁性纳米颗粒相比,从趋磁细菌中提取的磁小体具有生物膜包被、生物相容性高、粒径均一及磁性高等优势。趋磁细菌因磁小体在其胞内呈链状排列,具有沿磁场方向泳动的能力,也被应用于各种应用研究。因此,综述了趋磁细菌及磁小体特性,并就最近的研究进展重点综述趋磁细菌和磁小体在生物工程及医学应用等领域的最新研究进展。     

细胞焦亡与脑卒中

细胞焦亡是一种依赖于caspase-1和caspase-4/5/11的程序性细胞死亡方式,参与感染性疾病和神经系统疾病等的发展过程。细胞焦亡主要由经典炎症小体途径和非经典炎症小体途径介导,而经典炎症小体途径在脑卒中中活化并且加重脑损伤,抑制炎症小体和下游分子能减轻损伤发挥保护作用。经典炎症小体途径介导了脑卒中损伤,因而焦亡成为脑卒中干预的潜在靶点。本文就细胞焦亡与脑卒中关系的研究进展进行综述,旨在为相关领域的研究提供参考。     

大鼠老化过程小脑神经元染色质核小体线性和空间排布特征分析

阐明真核细胞染色质核小体线性和空间排布特征及其机制是染色质结构和功能研究的核心内容．近年来随着染色质分子生物学研究的深入,人们发现染色质核小体不仅作为真核基因组三维结构的基本结构单元,而且在细胞核内线性和空间排布（ｌｉｎ－ｅａｒａｎｄｓｐａｃｉａｌａ...     

荧光热漂移实验体外检测核小体的解聚

核小体是真核生物染色质的基本组成单元。核小体的解聚可以动态调控诸如DNA复制、转录、重组等以DNA为模板的生物学过程。特定荧光探针分子与蛋白质疏水残基结合后可被激发荧光信号。荧光热漂移（fluorescence thermal shift,FTS）是一种利用该原理检测温度上升时蛋白质变性过程的方法。本文以Widom 601序列为DNA模板,盐透析法体外装配核小体;分别在实时荧光定量PCR仪的VIC和TAMRA通道激发下,利用FTS检测了核小体在Tris-NaCl（TN）缓冲液和HEPES缓冲液中的解聚状态。研究结果发现,DNA对照序列在TN缓冲液中产生的背景噪声较大,VIC通道激发下组蛋白八聚体产生的荧光信号相对较强。FTS检测核小体的结果显示,随着温度的上升核小体的解聚过程分为2个阶段,～71℃和～84℃是核小体解聚速度最快的温度范围,而75℃～80℃是降解速度较慢的阶段。基于FTS基本原理,本研究发展了一种新颖的可用于检测核小体结构稳定性的方法,为核小体与染色质结构相关问题的研究奠定了一定的技术基础。     

体外组装含有组蛋白变体H2A.Z及H3.3的核小体

核小体是构成真核生物染色质的基本结构单位,组蛋白变体H2A.Z及H3.3对染色质结构及基因转录过程发挥着重要的调控作用。体内研究核小体及染色质结构受到诸多因素限制,体外重构含有H2A.Z及H3.3的核小体结构是研究与组蛋白变体相关基因表达调控的重要方法之一。实验表达纯化了6种组蛋白,在复性的过程中装配了含有H2A.Z和H3.3的组蛋白八聚体。基于DNA序列10bp周期性及序列模体设计了3条易于形成核小体的DNA序列,通过PCR大量扩增的方法,回收了标记Cy3荧光分子的目的 DNA序列。采用盐透析法体外组装了含有H2A.Z和H3.3的核小体结构,利用荧光标记、EB染色及考马斯亮蓝染色检测了含有组蛋白变体的核小体形成效率及形成过程的吉布斯自由能变化。结果发现,设计的3条DNA序列可以有效地组装形成含有组蛋白电梯的核小体结构,而且随着组蛋白八聚体与DNA比例的增加,核小体的形成效率显著提高;采用Cy3荧光标记可以灵敏且定量地计算组装过程的吉布斯自由能。该方法的建立对研究组蛋白变体相关的结构生物学及转录调控等具有一定的意义。