母源效应蛋白在基因组印记维持中的作用

基因组印记是指生殖细胞发生过程中双亲基因组发生差异表观修饰,使带有亲代印记的等位基因出现父源或母源单等位基因表达。在配子发生和早期胚胎发育过程中,基因组印记甲基化经历一个去除、重建和维持的复杂过程。这个过程中的任何环节被干扰都将导致印记紊乱,造成胚胎发生、胎盘形成及出生后发育异常。近来研究表明,早期胚胎发育过程中一些母源效应蛋白在印记基因表观调控中起重要作用。为了更好地理解这些母源因子对印记基因建立及维持的作用与机制,文章综述了DPPA3、ZFP57、TRIM28和DNMT1等母源效应因子近年来的相关研究进展,并探讨了这些因子对基因组印记的表观调控机制。     

NBS1在DNA断裂损伤反应和维持端粒稳定中的作用

NBS1作为MRE11/RAD50/NBS1复合物的组分之一,是细胞应答DNA损伤的一个关键蛋白质,在DNA双链断裂修复和维持基因组稳定中发挥重要的作用。端粒是染色体末端由DNA重复序列和蛋白质构成的复合体,其独特结构与DNA双链断裂非常相似。最近几年的研究发现NBS1与端粒也有着十分密切的联系。综述了NBS1在DNA损伤反应中的作用,并探讨NBS1参与维持端粒稳定中的分子机制。     

线粒体基因组在帕金森病发病机制中的作用

线粒体基因组以及线粒体呼吸链中酶复合体的改变会影响能量的供给,而脑对能量供给的改变非常敏感,甚至因此会引起神经细胞的死亡,导致神经退行性变的发生。由于脑组织不同的区域易感性不同,黑质纹状体部位的神经细胞容易引起氧化应激,导致自由基的升高,mtDNA发生突变,酶复合体功能下降,最终引起神经细胞的死亡,形成帕金森病的临床表现。     

星形胶质细胞在血脑屏障发育与稳态维持中的作用机制

血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)由脑微血管内皮细胞及包绕内皮细胞的基膜、周细胞和星形胶质细胞的足突构成,它将血液与脑组织分隔开来,从而维持神经功能包括神经环路、突触连接和重塑等微环境的稳定。BBB稳态失衡与包括神经退行性疾病在内的许多中枢神经系统疾病有关,但目前BBB稳态维持与失衡的机制尚不清楚。星形胶质细胞作为BBB的组成成分,也是神经血管单元中联系神经元与脑微血管的枢纽,在BBB发育特别是BBB稳态维持中起重要作用。本文在简要介绍BBB的发育过程之后,综述了星形胶质细胞诱导BBB发育、成熟及其在BBB稳态维持中的作用和机制的研究进展,并指出了与BBB稳态失衡有关的A1型星形胶质细胞异质性的概念,以期为深入研究BBB稳态维持机制及加深理解BBB稳态失衡诱发神经退行性疾病提供新启示。     

探究生物体维持pH稳定的机制

1教学建议“生物体维持pH稳定的机制”实验是新课程标准中建议的一项探究实验活动,旨在使学生能通过比较自来水、缓冲液和生物材料在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。根据高中生物课程标准的要求,笔者从探究活动的角度对该实验进     

异染色质在多能性维持中的作用和调控机制

多能干细胞(pluripotent stem cell, PSC),包括胚胎干细胞(embryonic stem cell, ESC)和诱导多能性干细胞(induced pluripotent stem cell, iPSC),具有无限自我更新及分化成体内所有类型细胞的潜能,因此,在再生医学中有着重要的临床应用前景.独特的异染色质及其组蛋白修饰对于PSC的多能性、快速增殖、命运决定和基因组稳定性起重要作用.本文总结了近年来发现的异染色质在维持多能性和基因组稳定性中的作用和机制,以及PSC如何维持其特有的异染色质状态.     

基因组学在基因组计划中的作用

导论科研人员正在为确定基因组研究的应用途径作着巨大努力。人类基因组计划（ＨＧＰ）的诞生导致了对人类基因结构和功能的理解［１］。在２０世纪末期,生命科学的主要焦点就是要解译和确定人类整个基因组的成分。对构成细胞活动基础的基因组ＤＮＡ的理解,将有助于对各...     

哺乳动物基因组印记的保护与维持

基因组印记是生殖细胞基因组发生父源或母源单等位基因表达的一种表观调控现象,哺乳动物单性生殖的胚胎不能存活,表明在全基因组重编程过程中,印记的保护和维持十分重要。因此,在受精后全基因组发生的主动与被动去甲基化过程中,必须保留印记位点在配子发生期间获得的差异甲基化状态。为了更深入地理解植入前胚胎重组期间参与保护和维持基因组印记的分子机制,尤其是基于ZFP57(zinc finger protein 57)和TRIM28(tripartite motif-containing 28)相互作用组成的转录共抑制复合体,该文阐述了该复合体及其他相关因子近几年的研究进展,并探讨了这些分子对基因组印记保护与维持的表观调控机制。     

Fbxw7在干细胞维持中的作用

干细胞拥有独特的细胞周期状态,具有自我更新和多向分化的潜能。干细胞一般分为成体干细胞、胚胎干细胞和诱导多功能干细胞三大类。成体干细胞一般处于静止状态,在需要增殖的情况下,可以转换到增殖状态。然而,胚胎干细胞和诱导多功能干细胞会一直保持快速增殖的状态,直到出现分化诱导,中止细胞周期进程。揭示干细胞细胞周期的调控机制,能帮助我们更好地了解干细胞自我更新和分化之间的调控。目前已经鉴定出许多细胞因子及小分子化合物能促进干细胞增殖,但相关的负调控因子却了解不多。Fbxw7(F-box and WD40 repeat domaincontaining 7)作为一种泛素连接酶,能负向调控造血干细胞、神经干细胞、胚胎干细胞、精原干细胞以及肿瘤干细胞等的细胞周期进程,尤其是在调控成体干细胞的静止、增殖和分化方面有重要作用。     

mRNA稳定机制在低氧反应基因表达调控中的作用

几乎所有生物的信使RNA稳定性都影响基因表达。而mRNA的稳定性除了由其本身的序列和识别该序列的结合蛋白共同决定外,还受特异性的顺式作用元件和mRNA结合蛋白的影响。真核细胞中有3个独特的顺式作用元件：富AU元件（ARE）、茎环结构和富嘧啶结构,在mRNA稳定性调节中发挥重要作用。本文着重论述mRNA稳定机制在低氧诱导的一系列基因表达调控中的作用。     

DEAD-box RNA解旋酶家族在天然免疫应答信号通路中的作用

病毒入侵宿主细胞时,宿主细胞启动抑制病毒复制的免疫机制.同样,病毒也会利用多种手段去逃避先天免疫感应机制的监测以及宿主细胞对外来者的降解,同时还会操纵宿主细胞为自身的增殖提供便利.DEAD-box解旋酶家族是一类存在于宿主细胞中的功能蛋白,它们在转录、剪接、mRNA的合成和翻译等多种细胞过程中起着关键作用.该家族成员拥...     

维持细胞内铜离子浓度稳定的分子机制

对生命而言,铜是一种必须的微量元素,它以辅基的形式参与细胞内多种重要的代谢途径。赖氨酸氧化酶参与结缔组织的形成和胶原交联,超氧化物歧化酶清除胞内自由基,细胞色素氧化酶是呼吸链电子传送蛋白,酷氨酸酶参与色素形成途径,多巴胺β羟化酶则与神经传导有关。细胞内铜离子浓度过低会影响这些酶的活性及相应的生理代谢途径,影响细胞的生存。但细胞内铜离子浓度超过生理需求也会引起严重的问题。铜离子能氧化蛋白,脂类和ＤＮ     

维持细胞内铜离子浓度稳定的分子机制

对生命而言,铜是一种必须的微量元素,它以辅基的形式参与细胞内多种重要的代谢途径。赖氨酸氧化酶参与结缔组织的形成和胶原交联,超氧化物歧化酶清除胞内自由基,细胞色素氧化酶是呼吸链电子传送蛋白,酪氨酸酶参与色素形成途径,多巴胺β羟化酶则与神经传导有关。细胞内铜离子浓度过低会影响这些酶的活性及相应的生理代谢途径,影响细胞的生存。但细胞内铜离子浓度超过生理需求也会引起严重的问题。铜离子能氧化蛋白,脂类和ＤＮＡ,同时促进形成自由基,引起细胞死亡［１］。人体很多疾病都是由于铜离子代谢异常引起的,其中最著名的就是Ｗｉｌｓｏｎ［２］ 和Ｍｅｎｋｓ［３］病,它们分别是由过多铜离子在细胞内堆积和细胞内铜离子浓度过低导致的。另外,铜离子缺乏还会引起心脏疾病［４］。所以,将细胞内铜离子浓度维持在一稳定水平对细胞生存至关重要。生理性铜离子浓度的维持主要在于四个环节：铜离子进入胞内（ｕｐｔａｋｅ）、胞内运送（ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ）、合成金属蛋白（ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）及清除过多铜离子（ｅｌｉｍ ｉｎａｔｉｏｎ）［５］。对于过高或过低的铜离子浓度,细胞主要是通过改变流入量（ｉｎｆｌｕｘ）和流出量（ｅｆｆｌｕｘ）来应答。另外,金属硫蛋白可与过多铜离子结合,避免其破坏作用,这种保护方式叫隔离（ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ）。事实上,每一环节都有不止一种蛋白和调控蛋白在起作用。近年来对这方面的研究取得了不少进展,本文在此对细菌、酵母和人的铜离子代谢途径做一总结和比较。     

Alu家族在人类基因组中的作用

Alu家族是灵长类动物特有的且是最重要的短散在元件(short interspersed elements,SINEs),经过6千5百万年的进化,Alu序列在基因组中约有120万份拷贝,占基因组的10%以上。Alu家族在基因组中有很多功能,如介导重组、基因插入和删除、甲基化和A-to-I的编辑作用、调控转录和翻译、选择性剪接等等。Alu家族的变异与疾病和进化存在密切关系。     

DNA聚合酶在维持基因组稳定性中的多重功能及其相关疾病

遗传物质的稳定传递是生命繁衍的根本。基因组DNA的精确复制和分配是遗传物质传递的基础,也是细胞周期两大最核心的生物学事件。DNA聚合酶作为催化合成DNA双链的酶,是复制过程中最重要的因子之一。尽管对这类酶的研究已有将近60年的历史,但依然是生命科学基础研究的前沿之一。真核生物中已知的DNA聚合酶有十几种,它们不仅参与正常基因组DNA合成过程,也参与DNA损伤情况下多种修复过程。如此众多的具有不同特性的DNA聚合酶在细胞内是如何分工与合作的,在正常细胞传代与环境胁迫等情况下维护基因组稳定性中的关键作用及其分子机制又是什么。更有意思的是,最近的肿瘤细胞比较基因组数据表明,多种DNA聚合酶基因突变与某些肿瘤和遗传疾病相关,从而为这些疾病致病机理研究与诊治提供了新的思路和方法。对上述DNA聚合酶相关核心问题的最新研究进展进行了综述。     

H1oo在哺乳动物胚胎发育及其基因组重编程中的作用

染色质结构可由转录抑制状态转变为转录激活状态,从而调节早期胚胎由母型基因控制转变为合子型基因控制。作为一种特殊类型的连接组蛋白——哺乳动物特异性连接组蛋白H1oo,其表达方式具有一定的时序性,但又与其他7种连接组蛋白亚型有所不同,H1oo不但能够在卵母细胞．胚胎发育转换过程中发挥功能,而且还可能在基因组重编程过程中起到关键性作用。分析研究卵母细胞特异性连接组蛋白,有助于认识染色质重构建、基因组重编程过程以及核移植的分子机制,而且可能对克隆效率的提高有所补益。     

STC1在生殖相关肿瘤中的作用与分子机制

斯钙蛋白1(stanniocalcin 1,STC1)是一种调节血浆钙磷平衡的糖蛋白激素。之前STC1的研究多集中于钙磷平衡、氧化应激、炎症反应等过程。近来研究发现,STC1在肿瘤的发生、生长、增殖、凋亡、侵袭转移等过程中发挥了重要作用。本文对STC1在生殖相关肿瘤,如乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、前列腺癌和膀胱癌中的研究进展进行综述,总结了STC1在不同肿瘤中的表达、作用机制以及与肿瘤预后的关系,旨在为肿瘤治疗提供新思路。     

“生物体维持pH稳定的机制”实验教学设计与组织

"生物体维持pH稳定的机制"实验因教材中选用材料有限,在实际操作中有些实验材料不适合不同地域,实际教学效果并不理想。因此,针对如何选用适合北京地区的实验材料以及如何在1课时内利用合适的材料、设备等进行探究活动并提出合理的实验教学建议,以达到最佳实验和教学效果,为构建"稳态"概念和深入理解"稳态"的含义提供事实支撑。     

雌激素的非基因组途径在哺乳动物雌性生殖过程中的作用机制

雌激素的非基因组调节模式在雌性生殖系统中广泛存在．雌激素通过基因组、非基因组及两种调节模式的整合在不同组织中行使多种生理功能．卵巢中雌激素能通过非基因组效应对卵细胞起到保护作用．子宫中雌激素对多种基因的表达都是通过非基因组模式．对雌激素非基因组效应的研究将有利于进一步了解雌激素的作用机制．     

“生物体维持pH稳定的机制”实验改进

生物体维持pH稳定的机制实验目的是通过比较自来水、缓冲液和生物材料在加入酸或碱后pH的变化,进一步解释生物体如何维持pH的稳定。在以往实验教学中,学生完成度不高。改进实验后,利用溶液显色,且溶液的颜色随pH变化而呈现颜色梯度变化,使学生从重复清洗、辩色困难中解脱,将更多精力用于关注实验目的,分析实验结果。