Toll样受体识别机制及其生物学意义

Toll样受体介导的信号转导通路在对抗外来病原体的天然免疫应答中起重要作用。Toll样受体是一个天然模板识别受体家族,能识别固有性模板(微生物和哺乳动物所共有的病原相联的分子模板PAMPs)。Toll样受体通过巨噬细胞和其他免疫细胞来识别,其中TLR4识别内毒素、TLR2识别肽聚糖、TLR9识别细菌DNA、TLR5识别鞭毛蛋白、TLR3识别双链RNA等。本探讨了多种Toll受体家族成员在动物体内识别机理及功能,概述了其应用研究进展。     

无翅桃蚜对龟纹瓢虫的视觉和嗅觉识别反应

为探明桃蚜Myzus persicae是否可以识别来自其捕食性天敌的嗅觉和视觉信息,本研究采用桃蚜和龟纹瓢虫Propylaea japonica这一猎物-捕食者系统,在室内测定了无翅桃蚜对龟纹瓢虫成虫体色和挥发物的识别反应。选择反应试验结果表明,无翅桃蚜既能通过视觉信息识别瓢虫的存在,也能通过嗅觉信息识别瓢虫的存在,说明桃蚜对龟纹瓢虫体色和气味信息的识别存在一定的冗余现象。剂量反应试验结果表明,龟纹瓢虫粗提物的剂量与其对桃蚜的驱避率呈现良好的线性关系,识别反应剂量的临界值在0.3~0.6个瓢虫当量之间,1.2~1.5个瓢虫当量的粗提物的驱避作用与20头活体龟纹瓢虫的驱避作用相当。结论认为,桃蚜可以识别龟纹瓢虫的存在,并对其作出一定的躲避反应,从而降低被捕食的风险。     

植物种间和种内的化学作用

植物间相互作用是生态学基础科学问题之一,植物能感受和识别共存同种或异种植物,进而调整生长、繁殖和防御策略。植物种间和种内的感受和识别大多是由植物产生释放的次生物质所介导,这类化学识别通讯可以启动相应的植物化感作用机制。近年发现,植物亲属间也存在着化学识别、地下根系通讯调控地上开花繁殖等植物种间和种内的化学作用关系。目前植物通过地上挥发物介导的植物化学作用已基本澄清,但根分泌物介导的植物地下化学作用机制及其信号物质还所知甚少。地下化学作用不仅决定根系侵入(接近)和躲避(排斥)行为,也能调控地上开花时间和花期。这样,植物间的化学作用还涉及植物地下和地上的协调互作。本文以植物化感作用和植物化学识别通讯及相应的化感物质和信号物质为基点,从植物亲属识别、根系化学识别和行为模式、地下化学作用调控地上开花繁殖3个方面综述植物种间和种内化学作用的研究进展,为全面理解植物间相互作用提供新视野。     

自然杀伤细胞受体的研究进展

自然杀伤细胞（ＮＫ细胞）可表达两类功能相悖的识别受体,即活化受体（ＫＡＲ）和抑制受体（ＫＩＲ）。ＫＩＲ能识别自身细胞上的ＭＨＣⅠ类分子与自身或外来肽形成２的复合物,所产生的抑制信号可阴断ＫＡＲ的活化,以此抑制ＮＫ细胞的细胞毒作用。如果靶细胞失去ＫＩＲ所识别的配体,ＮＫ细胞即可通过ＫＡＲ对靶细胞进行攻击。本文将介绍此类受体的结构及基识别与信号转导机制的研究进展。     

基于CRISPR/CasX介导的水稻基因组编辑技术的建立

Cas蛋白作为核酸酶发挥其切割活性需要识别特定的PAM序列,如SpCas9识别NGG PAM位点,LbCas12a识别TTTV PAM。已挖掘到新的能够识别TTCN PAM序列的蛋白—CasX蛋白,扩展了基因组编辑技术的编辑范围。本研究利用CasX的两个衍生型蛋白PlmCasX和DpbCasX,建立基于CRISPR/CasX介导的水稻基因编辑系统。通过PEG介导的水稻原生质体瞬时表达分析其编辑活性发现,PlmCasX和DpbCasX两个蛋白能够对水稻内源基因OsCPK16实现有效编辑。后通过水稻稳定遗传转化进一步验证,在TTCA PAM识别位点,DpbCasX蛋白对水稻内源基因OsCPK21的编辑效率为17.5%,PlmCasX蛋白对水稻内源基因OsCPK21的编辑效率为66.07%;在TTCG PAM识别位点,PlmCasX蛋白对OsCPK4的编辑效率为23.21%,而DpbCasX蛋白不能实现有效的基因编辑。并且基于MIDAS方法对PlmCasX蛋白的优化并不能提高其编辑活性。本研究证明了CRISPR/CasX系统在水稻中具有编辑活性,且其能识别TTCR PAM这一特性,扩大了基因...     

激发子诱导植物抗性的作用机制

激发子是能诱导植物任何防卫反应的分子,在原生质膜上存在着其特异高度亲合的蛋白质受体,激发子通过信号识别,信号转导和防卫基因表达调控三个环节诱导植物产生抗病性。     

基于改进的Winnow算法的剪接位点识别

DNA序列功能位点的识别是目前生物信息学领域的一个研究热点,剪接位点的识别就是其中之一.为了充分利用剪接位点的特征模式,从而更好地识别剪接位点,建立了一个基于改进Winnow算法的剪接位点识别系统.与其他方法相比较,改进的Winnow算法具有更好的鲁棒性,适用于高维特征空间,能够融合多种模式信息,即使在包含很多不相关特征的情况下,也能有很好的性能.同时在训练的时候,对特征集进行了剪枝,把一些对识别几乎没有贡献的特征去除,这样做对结果的影响可以忽略,而且提高了算法的效率.通过实验验证,改进的Winnow算法可以很好地识别剪接位点,其多个性能指标达到或超过目前国际上流行的剪接位点识别软件.     

科学家揭示大脑学习和识别物体的秘密

在9月10日出版的《科学》杂志上,美国科学家称他们发现了大脑如何学习和识别物体的秘密。人们从来不会看到2次同样的画面但一只狗无论是跑着、躺着摆尾巴还是乞讨食物人们都能认出它。大脑是如何识别物体和脸的呢,科学家认为人们通过收集同一个物体在短时间内许多不同的快照做到了这一点。     

髓样分化蛋白-2在识别和转导内毒素信号中的作用

脂多糖(LPS)通过TLR4介导细胞炎症反应.研究表明,髓样分化蛋白-2(MD-2)通过与TLR4形成复合物参与LPS诱导的细胞信号过程.TLR4/MD-2复合物中的MD-2结合LPS后,引起TLR4低聚化,进而激发下游信号.MD-2合成后,大部分在内质网/高尔基体和TLR4结合,然后以TLR4/MD-2复合物的形式在细胞表面表达.这既能调节TLR4的胞内分布,又能辅助TLR4识别LPS.还有一部分MD-2释放到血浆中,形成可溶性的MD-2(sMD-2).sMD-2在CD14参与下,能结合血浆中的LPS,形成LPS-sMD-2复合物从而辅助只表达TLR4而不表达MD-2的细胞识别LPS,但过度表达的sMD-2又能抑制LPS信号.MD-2在TLR4介导的内毒素识别和信号转导过程中发挥了重要的调控作用.     

一种抗对虾白斑综合症病毒(WSSV)线性抗原表位单链抗体的筛选

对虾白斑综合症病毒(WSSV)是全世界对虾养殖业最主要的病原体之一, 虽然对该病毒的研究已较为深入, 但目前仍无有效的防治方法。本研究应用噬菌体展示技术, 构建了抗变性WSSV的单链抗体噬菌体展示文库, 分别以WSSV病毒粒子和原核表达的囊膜蛋白VP28为靶分子对该文库进行淘选。经过数轮淘选后, 得到5个能特异识别WSSV的单链抗体, 且首次获得了能特异识别WSSV线性抗原表位的单链抗体P75E8。并通过免疫胶体金电镜分析, 对5种单链抗体对应在病毒粒子上的表位进行了定位。为获取识别多种WSSV抗原的抗体提供了新的方法路线, 也为获取特异性识别线性表位的单链抗体提供了一种新的淘选技巧。     

P2X4受体的结构功能关系研究进展

嘌呤能受体P2X4是三磷酸腺苷(ATP)-门控的阳离子通道,对生物体内多种重要生命活动起一定的调节作用。二次跨膜的三聚体通道P2X4受体的三维空间组成是由胞外结构域、跨膜域及胞内N-、C-端组成。ATP的三磷酸基团能被位于亚基界面的ATP结合口袋的带正电氨基酸特异性识别,嘌呤环则被疏水氨基酸和部分氨基酸的主链氧所识别。P2X4受体激活后,胞外阳离子更多是通过侧窗路径进入细胞内。就P2X4受体的空间结构、配体的识别、离子通透途径及门控机制作一综述。     

澳大利亚用基因技术防癌

澳大利亚研究人员近日通过基因技术 ,改变癌症患者的白细胞 ,使其能够识别、攻击并杀死癌细胞 ,在癌症治疗方面取得突破性进展。 10 0 0个细胞中只有 1个细胞能识别肿瘤细胞 ,澳大利亚墨尔本彼得·麦卡勒姆癌症研究中心的科学家们 ,先从癌症患者体内取出大量白细胞 ,然后通过基因技术改变这些白细胞的DNA,使它们全都能够识别并攻击肿瘤细胞。目前 ,该方法已在动物实验中取得成功 ,研究中心计划在两年内进行人体试验 ,用这种方法治疗几种常见的癌症 ,但他们认为该方法最终能够用来对付多种癌症。澳大利亚用基因技术防癌…     

病原菌保守性特征分子及其介导的植物抗病性

每种病原菌都有一些保守的特征性分子,也称病原菌相关分子模式(PAMPs)。植物细胞表面的模式识别受体PRRs通过识别病原菌的PAMPs而激发免疫反应(PTI)。目前,已发现多种PRRs/PAMPs的识别模式,如拟南芥FLS2识别细菌鞭毛蛋白、拟南芥EFR识别细菌延长因子Tu(EF-Tu)、水稻CEBiP/CERK1识别真菌几丁质、水稻抗病蛋白XA21识别白叶枯病菌的硫化蛋白Ax21等。这些识别模式都能激发植物的基础免疫反应以抵抗病原菌的侵染。但是病原菌为了成功侵染寄主植物,也进化出一些致病机制,例如向植物细胞中注入毒性效应蛋白阻断PTI途径,或者产生一种"自我伪装"机制以逃避PRRs的识别。因此,研究者们根据PAMPs的结构特性对PRRs重新改造,以期使植物获得持久、广谱和高效的抗性。综述目前已知的PAMPs分子类型、PRRs/PAMPs的识别机制及改造后的新型PRRs,并分析PTI研究中存在的问题及其发展前景。     

《自然-方法学》：科学家发明蛋白序列比对新工具

来自德国慕尼黑大学的研究人员发表了题为“HHblits：lighthing—fastiterativeproteinsequencesearchingbyHMM—HMMalignment”的文章。介绍一种能提高蛋白序列比对分析的新工具：HHblits。这是一种能极大增加蛋白功能性分析技术的软件,能通过新颖的序列寻找方法。更快更准确的识别数据库中具有相似序列的蛋白。比现有的方法能快2500倍!相关成果公布在《自然-方法学》（NatureMethods）杂志上。     

基于树木年轮径切特征的卷积神经网络树种识别

卷积神经网络可以通过树木年轮样本构造特征图像实现物种识别的自动化。本研究通过建立树木年轮样本构造特征图像集,选用LeNet、AlexNet、GoogLeNet和VGGNet 4个卷积神经网络模型,实现基于树木年轮横切面的计算机自动化树种精准识别,进而确定各模型的树种识别准确率,明晰不同树种在自动识别中的混淆情况,探测不同模型识别结果的差异。结果表明: 本研究训练的用于树种识别的卷积神经网络模型具有较好的可信度;4个模型中GoogLeNet模型树种识别准确率最高,为96.7%,LeNet模型识别准确率最低(66.4%);不同模型对于所选树种的识别结果具有一致性,表现为对蒙古栎识别准确率最高(AlexNet模型识别率达到100%),对臭冷杉的识别准确率最低。本研究中也存在类似结构树种的识别混淆情况。模型在科和属水平的识别准确率高于种水平;阔叶树种因其显著的结构差异容易区分,阔叶树树种的识别准确率高于针叶树。总体上,通过卷积神经网络,探测了树木年轮特征的深层信息,达到树种的精准识别,提供了一种快速便捷的自动树种初筛鉴定方法。     

基于多传感器的声景大数据在线采集与分析系统研究

声景包含重要的生态信息,具有实时性强、信息密度高的特点,有重要研究价值。现有的声景研究中,音频及相关环境参数采集和分析仍需要大量的人工作业,耗时耗力。基于多传感集成、边缘计算和深度学习技术,建立了一套声景大数据在线采集与分析系统,包括边缘计算节点和中心计算服务器。并通过3个实验站点,进行了近1年的技术验证,实现了声景大数据的自动化在线采集、传输和分析。该系统能适应户外恶劣的自然环境,能根据任务需求持续不断地进行声景大数据在线采集和分析,稳定性好。声学指数可以反映声景变化,但因指数侧重点不同,不同的声学指数之间变化特征差异较大,需要组合使用。通过声纹特征图能直观地识别出不同发声源,对物种的快速识别、声源的分类等具有较强的借鉴意义。系统借助VGGish网络提取的高维声景特征图能很好地识别不同站点和不同时间的声景变化,在不同站点和昼夜上具有较高的区分精度,有快速和直观地反映不同生态系统的类型特征、生态系统动态变化的潜力。丰富声纹特征库、优化声景特征分析神经网络、建设声景长期监测共享网络,有助于扩展系统在物种识别、生物多样性快速分析、生物与环境相互作用机制方面的应用。研究为声景大数据的在线采集...     

单纯疱疹病毒Ⅰ型免疫逃避机制——ICP47抑制抗原加工相关转运蛋白

病毒侵入宿主后的感染过程除导致相应的病理学结果外,还能引发机体非特异性、特异性抗病毒免疫反应清除病原体。在特异性免疫反应中,机体能否对“异已”抗原进行有效识别,在很大程度上是通过抗原呈递细胞实现的。抗原呈递细胞APC(包括树突状细胞DC、巨噬细胞、B细胞等)能捕捉、     

开发应用于Bio-Plex悬液芯片系统抗IL-17A的单克隆抗体

利用大肠杆菌(E.coli)表达的IL-17A单体蛋白免疫小鼠,通过杂交瘤技术获得针对IL-17A的单克隆抗体,用Bio-Plex悬浮芯片技术筛选出能通过双抗夹心法识别IL-17A的高亲和力单克隆抗体对,最终实现用Bio-Plex悬浮芯片技术定量检测样品中IL-17A含量的研究目标。     

社会识别的分子生物学研究

在哺乳动物中,尽管群居生活的种类较多,但关于动物社会行为的分子生物学机制研究相对较少。社会识别是动物表现一系列社会行为的先决条件,动物通过它来确认和识别同种个体。升压素、催产素和性激素对社会识别有重要作用。回顾有关社会识别分子生物学方面的研究,主要是通过诸如基因敲除和反叉核酸等技术来探讨升压素、催产素和雌激素受体对小鼠社会识别的功能。     

细菌病原体突破天然免疫系统的策略

近10年来,天然免疫和病原微生物两个相关领域研究取得了巨大进展。面对功能完备的天然免疫系统,一些病原微生物感染宿主的机制逐步进化了,并且病原体通过此进化避免被识别,促进或避免炎症的产生。事实证明,病原体不仅能在天然免疫反应中幸存,而且还能利用天然免疫反应来提高它的致病性。