生物钟与男性生殖研究进展

生物钟现象存在于几乎所有生命体中,对多种生理活动和生物行为产生影响。除了中枢神经系统外,生物钟基因还广泛表达于包括睾丸在内的多种外周组织当中,提示其在男性生殖中具有重要功能。生物钟失调乃至于单个生物钟基因的缺失或突变,不仅会对生命体的行为活动产生影响,还可能对其生殖能力造成损害。近年来,男性生殖健康的问题越来越受到社会的关注,深入研究生物钟与男性生殖之间的关系,具有重要的研究意义和广泛的应用前景。     

蛋白质组技术在鼠胚胎早期发育研究中的应用

人类基因组大规模测序,揭示基因组精细结构的同时,还显示出基因数量的有限性和结构的相对稳定。随分析仪器和生物技术的飞速发展,创立了与基因组相对应的蛋白质组学,将精力集中于从生命功能的执行体---蛋白质水平研究基因的表达及功能。生殖技术的研究已取得了惊人的进展,但人们对生殖尤其是人类生殖的分子机制了解仍很贫乏。鼠胚胎发育过程蛋白质组的研究,为了解人类生殖健康和疾病发生的机制提供了有意义的资料 。     

功能基因组学和蛋白质组学在胚胎植入机制研究中的应用

胚胎植入是人类和哺乳动物生殖过程中的重要步骤,其分子机制至今尚未完全明了.近年来,功能基因组学和蛋白质组学等高通量检测新技术已广泛应用于胚胎植入机制的研究领域.通过从整体上观察胚胎植入过程中基因和蛋白质表达的变化,全面地筛选出大量胚胎植入相关因子,从而为在分子水平上阐明胚胎植入过程中的调控网络打下了基础.     

玉米花序建成相关基因及其调控网络

从营养生长向生殖生长的转换是植物生命周期中最富戏剧性的发育过程.玉米花序发育经历花期决定及花序建成两个阶段.近年来,基于突变体的遗传分析,科学家已鉴定、分离了许多调控花序发育进程中各类分生组织身份、有限性和形态维持的基因,对这些基因的生物学功能、作用机理及调控途径等进行了深入研究,为阐明玉米花序建成的生物学基础积累了丰富的资料.本文对玉米花序建成相关基因的生物学功能及其作用机理进行了综述,重点描绘了这些基因间的互作与调控网络,以供相关研究参考.     

恒河猴在生殖生物学中的应用进展

目的非人灵长类动物在生殖生物学研究领域是一种非常重要的实验动物。人类利用非人灵长类动物与人的生物学等方面相似的特征,开展了生殖生物学、生理学、药理学、毒理学以及生育调节等方面的研究工作,为生殖生物学基础研究以及人类健康和疾病问题的基础研究和临床前研究提供了理想的动物模型。随着生命科学的发展,对非人灵长类实验动物质量提出了更高的要求,人们认识到实验时,应用健康的优质非人灵长类动物的重要性。本文简要概括了非人灵长类动物恒河猴的生物学特性,阐述了非人灵长类动物恒河猴在生殖生物学中的应用研究。     

金黄仓鼠在临床医学中的研究进展

动物模型是临床医学和新药研究的重要支撑条件。尽管小鼠模型应用广泛,但近年来的研究显示,小鼠并不能完全模拟人类疾病,亟需新的动物模型弥补小鼠在各类研究中的不足。相比于小鼠,金黄仓鼠(golden hamster, Syrian hamster),在生殖、肿瘤、病毒学、脂代谢及心血管疾病等研究领域均显示,其基因表达与人具有较高的相似性。随着基因编辑技术的进步,金黄仓鼠在临床研究中的应用得以进一步拓展。该综述重点探讨基因编辑金黄仓鼠在生殖医学、脂代谢及心血管疾病、传染病、肿瘤等研究领域的最新进展,阐明基因编辑金黄仓鼠模型在医学研究的应用,以助于更好地理解基因在人类健康和疾病中的作用。     

拟南芥花药绒毡层细胞中具有基因簇特征的基因进化和功能分析

在植物基因组中, 除了同源基因成簇现象外, 近年来还发现一些具有共表达特性的异源基因也能够以基因簇形式存在, 但这些异源基因簇的进化和生物学功能尚不清楚。花药发育和花粉形成是植物进化出的特有的生殖生物学过程, 同时产生了一些在花药绒毡层中特异表达和特定功能的基因簇基因。该研究通过筛选和分析花药绒毡层中基因簇基因的分子特性、表达调控、基因年龄和基因重复进化等信息, 探讨花药基因簇基因与植物开花功能进化之间的关系。结果表明, 在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中共筛选到84个(13个基因簇)花药绒毡层特异高表达的基因簇基因, 它们主要产生于串联重复事件, 76%的基因出现在开花植物分化后的阶段, 主要参与生殖发育、花粉鞘组成和脂代谢等生物学过程。研究初步解析了拟南芥花药绒毡层中基因簇基因的基本特征、生物学功能和基因进化机制, 为深入揭示植物基因簇基因的遗传学功能奠定了基础。     

雌性生殖道发育的分子基础

哺乳动物的雌性生殖道包括输卵管、子宫、宫颈和阴道,是卵子受精、早期胚胎发育、胚胎着床、孕体发育和分娩等的重要路径,对于哺乳动物的生殖非常重要.雌性生殖器官的发育异常和病变将导致妊娠失败和胎儿死亡,因而了解雌性生殖道的发育过程和分子调节机制有利于理解生殖相关疾病和改善雌性生殖力.目前,利用基因敲除小鼠等多种实验技术,人们发现了调节雌性生殖道发育和导致生殖道疾病的部分关键基因和调节机理,本文将总结近年来雌性生殖道的发育分子调控机制方面的研究进展,并阐述多种信号通路在生殖道发育过程中的交叉调节网络.     

病毒感染对男性生殖系统的影响

男性生殖系统受损是影响生殖健康的主要因素。病原体或病毒感染男性生殖系统后,会造成生殖系统不同程度的损伤。目前,感染男性生殖系统的病毒,以及病毒感染后对生殖系统的影响还没有系统的文献报道。本文将对人类免疫缺陷病毒(HIV),寨卡病毒(ZIKV),人类巨型细胞病毒(HCMV),人乳头瘤病毒(HPV),肝炎病毒(HV)等病毒感染后对生殖系统的损伤情况进行综述。     

生物钟基因与哺乳动物生殖

近日节律是生物节律中最重要的一种。它是一种以近似24 h为周期的自主振荡器,普遍存在于生物界中。近日节律主要受生物钟基因的调控,在哺乳动物中已发现时钟基因(Clock)、周期基因(Period,Per)家族、隐花色素基因(Cryptochrome1,Cry)家族、Bmal1(Brain and muscle ARNT-like 1)在内的多种重要的生物钟基因。这些基因及其蛋白质产物构成的反馈调节环是生物钟运行的分子基础。研究表明,生物钟基因不仅仅在近日节律的中枢系统中存在表达,在外周组织中也存在表达。而且生物钟基因与哺乳动物生殖密切相关,提示可能在生殖领域中具有重要的调控作用。主要从几个关键生物钟基因的发现、在近日节律和非近日节律中的调节作用、以及与哺乳动物生殖的关系做一综述。     

The molecular mechanisms of male reproductive organogenesis in rice (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis> L.)

Stamen is the male reproductive organ of rice (Oryza sativa L.), and the development is a considerably significant stage during the sexual reproduction. It is very important to reveal what is the molecular mechanisms which controlling the development of stamen, and will be helpful in producing hybrid seeds by manipulating the male sterility. This article reviews the progress on the molecular mechanisms of male reproductive organogenesis in rice, which would facilitate the further studies on male sterile genes in rice.     

模式植物拟南芥开花时间分子调控研究进展

植物从营养生长到生殖生长的转变是开花发育的关键,在合适的时间开花对植物的生长和繁衍极为重要,植物开花时间的调控对农业生产发展意义重大。植物开花是由遗传因子和环境因子协同调节的一个复杂过程。近年来,对不同植物开花调控的研究,特别是对模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.） Heynh.）的开花调控研究取得了显著进展,已探明开花时间分子调控的6条主要途径分别是光周期途径、春化途径、自主途径、温度途径、赤霉素途径和年龄途径。各遗传调控途径既相互独立又相互联系,构成一个复杂的开花调控网络。本文综述了模式植物拟南芥开花时间调控分子机制相关研究的最新进展,并对未来的研究进行了展望。     

Growing up fast: manipulating the generation time of trees

Domestication and genetic improvement of trees is far behind that of herbaceous plants owing to their long generation times, which result from the existence of a long juvenile phase of reproductive incompetence. During recent years, significant progress has been made towards understanding the molecular basis of flowering transition in model herbaceous species. Some of the genes identified have been shown to efficiently accelerate reproductive development when ectopically expressed in transgenic plants, including trees. These results provide new clues as to the molecular basis of reproductive competence in trees and suggest ways to accelerate their genetic improvement.     

Sperm chromatin: fertile grounds for proteomic discovery of clinical tools

Sperm are remarkably complex cells with a singularly important mission: to deliver paternal DNA and its associated factors to the oocyte to start a new life. The integrity of sperm DNA is a keystone of reproductive success, which includes fertilization and embryonic development. In addition, the significance in these processes of proteins that associate with sperm DNA is increasingly being appreciated. In this review, we highlight proteomic studies that have identified sperm chromatin proteins with fertility roles that have been validated by molecular studies in model organisms or correlations in the clinic. Up to 50% of male-factor infertility cases in the clinic have no known cause and therefore no direct treatment. In-depth study of the molecular basis of infertility has great potential to inform the development of sensitive diagnostic tools and effective therapies that will address this incongruity. Because sperm rely on testis-specific protein isoforms and post-translational modifications for their development and function, sperm-specific processes are ideal for proteomic explorations that can bridge the research lab and fertility clinic.     

抵抗女性生殖道沙眼衣原体感染的免疫新策略

沙眼衣原体是引起沙眼和泌尿生殖道感染的主要病原体。据世界卫生组织2015年统计,全球每年约有1.3亿沙眼衣原体感染新发病例。研究表明CD4^+Th1型细胞免疫应答在抵抗沙眼衣原体感染中发挥着重要作用。因此,研究者依照抗沙眼衣原体感染的免疫应答特点,构建出许多候选疫苗,但都没有成功地应用于临床。近年研究发现,生殖道黏膜组织不仅存在体液免疫和细胞免疫,还驻留着一些引人注目的免疫细胞,提示增强黏膜免疫可作为预防沙眼衣原体感染的潜在途径,是抵抗生殖道沙眼衣原体感染的免疫新策略。本文全面概述了黏膜免疫与女性生殖道沙眼衣原体感染的研究进展,并为今后研制沙眼衣原体疫苗提供一些建议。     

Genomics of reproduction in parasitic nematodes-fundamental and biotechnological implications

Understanding reproductive and developmental processes of socioeconomically important parasitic nematodes is of fundamental scientific interest and could have important implications for developing novel methods for parasite control via the disruption or interruption of such processes. Central to investigating reproductive molecular biology is the identification and characterisation of genes with sex-specific expression profiles. However, there is currently a paucity of information on such genes and their expression patterns in parasitic nematodes. This article describes recent progress on the characterisation of sex-specific genes from a parasitic nematode of veterinary importance, and discusses the fundamental scientific and applied implications of this work.     

治疗性抗体的研究进展

作为一种具有靶向性的生物大分子,单克隆抗体始终是人们关注的热点之一,被广泛用于治疗肿瘤、病毒感染和抗移植排斥等。但鼠源单克隆抗体的临床应用受限于诱导产生人抗鼠抗体、肿瘤渗入量低、亲和力低和半衰期短等。随着分子生物学技术的发展及其向各学科的渗透,通过基因操作技术对抗体进行改造,可使其适用于多种疾病的治疗。抗体人源化已经成为治疗性抗体的发展趋势,同时各种抗体衍生物也不断涌现,它们从不同角度克服了抗体本身的应用局限,也为治疗人类疾病提供了利器。本文简要介绍上述技术的基本原理、特点和治疗性抗体的研究进展。     

昆虫雄性附腺功能蛋白研究进展

昆虫雄性附腺蛋白是精液蛋白的主要来源,对雌雄虫生殖过程具有重要生理功能,按功能可分为精包结构蛋白和功能蛋白两类。精包结构蛋白参与精包的形成;功能蛋白在交配过程中随精子一起转移到雌虫体内,导致雌虫行为和生理的深刻变化,如降低雌虫再交配率、提高产卵量、促进精子转移、储存和竞争等。随着对昆虫雄性附腺功能蛋白研究的深入,特别对果蝇附腺功能蛋白的详细研究,从分子水平上阐述蛋白质序列与功能的关系,明确其作用机制,可为进一步阐明昆虫生殖和进化机制等提供新依据。