植物学专业英语的特征和翻译——评《植物学词汇手册》

熟练掌握专业英语是开阔视野、了解国内外专业领域研究进展以及丰富专业知识的重要前提。专业英语的学习与应用和普通英语有所区别。在进行专业英语的学习和应用时,应重点关注并掌握专业英语的文体特征、词汇特点以及翻译技巧,这为提高专业英语应用能力,适应学术研究的国际大环境奠定坚实的语言基础,进而促进相关领域的研究与发展。     

外源基因在昆虫杆状病毒表达系统中的表达

随着杆状病毒载体和筛选方法的不断改进,通过Bac-to-Bac方法可以使杆状病毒最大重组率达到100%,缩短了构建重组载体的时间,极大提高了工作效率。另外,研究者开发了一些新的宿主域扩大的昆虫杆状病毒载体,能够在家蚕或蛹内进行高水平表达重组蛋白。昆虫杆状病毒表达系统具有完备的翻译后加工修饰功能和高效表达外源蛋白的能力等特点,是一种非常理想的真核表达系统。利用该表达系统现已成功表达了约千种外源蛋白。以重组杆状病毒为载体的昆虫表达系统、外源基因在该表达系统中的表达情况及在农业领域中的应用进行了介绍。     

SARS冠状病毒核壳蛋白对蛋白翻译的影响

目的:研究SARS冠状病毒核壳蛋白(N蛋白)对蛋白翻译的影响。方法:构建N蛋白表达载体FLAG-pcDNA3-N,分别与FLAG-pcDNA3和表达荧光素酶的质粒共转染293T人胚肾细胞,通过检测荧光素酶的活性来判断N蛋白对细胞内蛋白翻译的影响;在体外翻译体系中检测N蛋白对体外翻译的影响。结果:构建了载体FLAG-pcDNA3-N,在293T人胚肾细胞内表达后,荧光素酶活性被抑制;在体外翻译体系中加入N蛋白,体外翻译被抑制。结论:SARS冠状病毒N蛋白抑制蛋白翻译。     

农业生命周期评价研究进展

作为评价产品系统全链条环境影响的有效工具,生命周期评价（LCA）方法已广泛用于工业领域。农业领域也面临着高强度的资源和环境压力,LCA在农业领域的应用应运而生。旨在综述已有农业LCA研究的基础上,鉴别农业LCA应用存在的问题,并为农业LCA未来的发展提出建议。目前农业LCA存在系统边界和功能单位界定不明晰、缺少区域清单数据库、生命周期环境影响评价模型（LCIA）不能准确反映农业系统环境影响、结果解释存在误区等方面的问题。为了科学准确地衡量农业系统的环境影响,促进农业系统的可持续发展,文章认为农业LCA应该从以下几个方面加强研究,即科学界定评价的参照系、系统边界的扩大及功能单位的合理选取、区域异质性数据库构建与LCIA模型开发、基于组织农业LCA的开发以及对于利益相关者行为的研究。     

翻译延伸的顺式调控机理与生物学效应

翻译延伸是核糖体将信使RNA (mRNA)蕴含的遗传信息解码为蛋白质的有序过程,是细胞维持基本代谢活动的核心步骤。多种人类疾病(如神经退行性疾病、癌症等)都与翻译延伸的异常有关。翻译延伸作为中心法则的关键步骤曾是现代分子生物学研究的重点内容,然而方法学上的限制却阻碍了对其动态过程以及调控规律的进一步研究。近年来,对翻译延伸调控相关方法的突破让与其相关的生命科学研究获得了长足的发展,尤其是近10年来的研究揭示了翻译延伸的复杂调控机理和多种生物学效应,为理解蛋白表达调控和疾病发生的关联提供了新的理论视角。本文在总结翻译延伸研究方法的基础上,重点探讨了顺式调控元件(mRNA与新生肽链序列)对局部翻译延伸速率的调控作用,同时列举了翻译延伸调控对模板mRNA和蛋白质产物功能的影响,包括mRNA稳定性、蛋白质的合成与降解、蛋白质亚细胞定位以及蛋白质共翻译折叠等,以期吸引生命科学各领域的学者共同参与翻译延伸领域的研究。     

昆虫杆状病毒表达载体系统的研究及应用

昆虫杆状病毒表达载体系统具有表达水平高、表达产物可进行翻译后加工,并可通过感染昆虫幼虫而实现大规模低成本生产基因工程产品,该系统的建立和发展,被誉为20世纪80年代真核表达研究领域的一个重大进展。文章介绍了该系统的产生、发展和技术原理,同时概述了该系统在基础研究、医药和农林业等领域的应用情况。     

敏捷气热菌起始密码子侧翼序列与密码子偏好及基因长度相关性研究

好氧超嗜热古菌敏捷气热菌 (Aeropyrumpernix)mRNA中起始密码子AUG侧翼序列的保守性以及它与密码子使用偏好及基因长度之间具有相关性。AUG侧翼序列的保守性由M1(1)值表示 ,AUG侧翼序列对翻译起始的有效性由AUGCAI值表示。研究表明 :高表达和低表达基因的 - 2 0位到 13位中某些位点的保守性存在差异 ,其中高表达基因的 - 4位和 - 3位可能与其高表达的特性有关 ;在A .pernix中一个普遍的趋势是 :较短的基因有较高的表达效率 ,较长的基因的表达效率较低。与仅使用密码子偏好相比 ,将AUGCAI值引入到研究古菌在翻译水平上的自然选择更准确、更具有广泛适应性     

冠状病毒核衣壳蛋白与延伸因子-1α的相互作用

目的:分析SARS冠状病毒(SARS-CoV)核衣壳蛋白(N蛋白)和229E冠状病毒(HCoV-229E)核衣壳蛋白与细胞延伸因子(EF)-1α的相互作用、翻译抑制效应及与多核细胞形成的关系。方法:构建、表达及纯化SARS-N蛋白和229E-N蛋白的GST融合蛋白,用GST-pull down方法分析其与过表达的EF-1α及内源EF-1α之间的相互作用;构建和表达SARS-N蛋白和229E-N蛋白的GFP融合表达载体,转染293T细胞,通过共聚焦显微镜分析SARS-N蛋白和229E-N蛋白的亚细胞定位及多核细胞的形成;在293T细胞中过表达SARS-N蛋白或229E-N蛋白,通过Co-IP分析其与EF-1α的相互作用。分别在细胞内和体外翻译系统中分析二者抑制报告基因翻译的程度。结果:SARS-N蛋白和229E-N蛋白都定位于细胞质,并不像其他冠状病毒的N蛋白那样定位到细胞核;二者都能诱导形成多核细胞,但229E-N蛋白导致细胞形成多核细胞的时间要晚;二者都能与EF-1α相互作用并且共定位于细胞质,二者都能导致EF-1α形成多聚体;二者在细胞内及细胞外对报告基因都有抑制翻译效应。结论:SARS冠状病毒和229E冠状病毒的核衣壳蛋白均定位于细胞胞质,可与EF-1α相互作用,导致EF-1α形成多聚体,抑制报告基因翻译及导致细胞形成多核。     

家蚕磷酸吡哆醇氧化酶基因的表达谱分析

【目的】了解家蚕Bombyx mori维生素B6关键代谢酶磷酸吡哆醇氧化酶（pyridoxine- 5′-phosphate oxidase, PNPO）基因在家蚕不同发育阶段及5龄幼虫不同组织中的表达差异。【方法】将家蚕PNPO基因的重组表达质粒pET-22b(+)-PNPO转化入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta中诱导表达, 纯化蛋白制备多克隆抗体。分别采用荧光定量PCR和Western blot方法对家蚕PNPO基因进行了转录水平和翻译水平的表达分析。【结果】在家蚕发育水平上, 5龄幼虫的PNPO翻译量为最高。PNPO基因在5龄幼虫各组织中的转录水平由高到低依次为精巢、 头、 中肠、 马氏管、 卵巢、 表皮、 脂肪体、 丝腺; 翻译量也以精巢为最高, 其次是头、 中肠和马氏管。【结论】明确了PNPO在家蚕各发育阶段及5龄幼虫各组织中的表达情况。     

巴斯德毕赤酵母表达系统优化策略

巴斯德毕赤酵母 (Ｐｉｃｈｉａｐａｓｔｏｒｉｓ,Ｐｐ)表达系统是目前分子生物学领域中用于表达重组蛋白的标准工具之一。Ｐｐ的如下优点是促成此表达系统在近十几年里迅速发展和被广泛应用的重要原因 :Ｐｐ为单细胞真核生物 ,生长快 ,易于分子遗传学操作 ;Ｐｐ的醇氧化酶 1 (ＡｌｃｏｈｏｌＯｘｉｄａｓｅ 1 ,ＡＯＸ 1 )基因的启动子具有强诱导性和强启动性 ,适于外源基因的高水平诱导表达 ;Ｐｐ具有强烈的好氧生长偏爱性 ,可进行细胞高密度培养 ,利于大规模工业化生产 ;Ｐｐ可高水平分泌表达外源蛋白 ,纯化方便 ;Ｐｐ具有真核细胞的翻译后…     

同义密码子使用偏嗜性对mRNA半衰期及翻译调控的影响北大核心CSCD

随着基因组学和转录组学在不同生物体遗传和细胞生物学领域的广泛应用,同义密码子使用的偏嗜性逐渐被接受,并且在研究生物进化与生物表型之间的深层联系时,同义密码子使用模式受到相关领域研究人员的重视。信使RNA(messenger RNA,mRNA)最终表达出具有正常生物活性的蛋白产物是生命活动的重要环节。被称为“第二遗传密码”的同义密码子使用模式,可以通过精微调控翻译选择压力等分子机制,从转录调控、翻译调控及代谢活动等水平表达其承载的遗传信息。研究表明,mRNA半衰期的长短对mRNA活性以及转录和翻译过程有显著的影响。因此,系统地归纳同义密码子使用模式在基因转录、翻译调控及翻译后修饰等生命活动中所扮演的角色,将有助于全方位审视生物体如何巧妙利用密码子使用模式所产生的遗传效应来精准合成不同种类蛋白质,并以此保障生长或分化的特定基因表达程序顺利执行、维持正常的生命周期。     

5′端非翻译区对LT-B基因表达的影响

mRNA5＇端非翻译区的不同结构可影响基因表达,为了改善编码人毒素源性大肠杆菌热敏感肠毒素B亚单位的LT-B基因的表达水平,我们把该基因置于pBV220载体的P_RP_L串联启动子下游,构建了带有不同核苷酸组成的5＇端非翻译区的重组体。这些重组体分别在大肠杆菌HB101和DH5α中表达。结果表明,起始密码前有两个连续串联SD序列的LT-B基因的表达水平低于只有单个SD序列下的表达水平,而翻译偶联可使表达改善;用不同的SD序列LT-B基因的表达水平也有所不同,用基因本身SD序列可能要比用pBV220P_L启动子下游的SD序列好;在只含单个LT-B基因SD序列的重组体中,5＇端非翻译区序列的长短对LT-B基因表达没有什么影响;重组体在HB101中的表达水平高于在DH5α中的表达水平。     

真核表达的EF-1α-Flag蛋白对体外蛋白翻译的影响

目的:构建EF-1α-Flag到pcDNA3.0表达载体上,在哺乳动物细胞中表达并纯化延伸因子1α(EF-1α),测定其对体外蛋白翻译的影响。方法:通过PCR技术从293T细胞cDNA文库中扩增EF-1α基因片段,连接到pcDNA3.0载体上,经电泳、测序和转入细胞中检测EF-1α-Flag蛋白表达等方式验证所构建的重组质粒是否正确,然后经Flag肽置换法纯化出EF-1α蛋白用于体外蛋白翻译实验,萤光素酶活性检测翻译出的蛋白含量。结果:测序和蛋白表达鉴定结果表明扩增的EF-1α-Flag基因序列正确,所构建的重组载体在哺乳动物细胞中能获得表达;考马斯亮蓝染色发现经Flag肽置换的EF-1α蛋白纯度较高,在体外蛋白翻译实验中EF-1α蛋白能促进蛋白的翻译。结论:从哺乳动物细胞中纯化的EF-1α蛋白能促进蛋白翻译,可能与其作为翻译延伸因子相关,为进一步研究EF-1α的功能奠定了基础。     

枯草杆菌核糖体蛋白质突变对碱性蛋白酶基因表达的影响

用枯草杆菌体外转录-翻译偶联系统检测13种19株枯草杆菌核糖体蛋白质突变对碱性蛋白酶基因表达的影响,发现10种13株核糖体蛋白质突变能影响碱性蛋白酶基因的表达。其中依赖链霉素突变核糖体几乎不能翻译碱性蛋白酶mRNA。依赖链霉素突变在翻译层次抑制碱性蛋白酶基因的表达,但对中性蛋白酶基因的表达没有影响。在碱性蛋白酶mRNA翻译起始区有一个复合二级结构,用体外突变方法破坏其中一个,翻译效率提高8.2倍。依赖链霉素突变和抗链霉素突变核糖体的高级结构不同,与碱性蛋白酶mRNA 5'端片段的亲合力也有差异。由于碱性蛋白酶mRNA翻译起始区的复合二级结构和低起始强度以及依赖链霉素突变核糖体高级结构的改变,使依赖链霉素突变核糖体不能翻译碱性蛋白酶mRNA。     

基于CRISPR/Cas9系统构建FOXA2表达示踪体系

利用CRISPR/Cas9系统在基因FOXA2蛋白质编码区后插入绿色荧光蛋白核酸序列,实现对FOXA2基因开启和关闭的示踪。通过靶向序列选择、Cas9靶向质粒及Donor片段的克隆、细胞转染并进行流式细胞荧光分选、阳性细胞有限稀释、富集培养及单克隆细胞的鉴定和转录翻译水平验证等5个方面,进行实验研究。在编辑的乳腺肿瘤细胞MCF-7中,绿色荧光蛋白有效表达;乳腺癌细胞内绿色荧光蛋白的表达水平同FOXA2蛋白的表达水平正相关,且经肿瘤细胞上皮间质转化进程诱导因子EGF的诱导,绿色荧光蛋白和FOXA2表达水平同步降低。方法学上CRISPR/Cas9靶向FOXA2并利用细胞内同源性定向修复插入绿色荧光蛋白序列成功;利用报告基因蛋白表达水平示踪目的基因的开启、关闭及表达量高低结果准确、方法简单,效果明显。     

5’端非翻译区对LT—B基因表达的影响

RNA 5’端非翻译区的不同结构可影响基因表达,为了改善编码人毒素源性大肠杆菌热敏感肠毒素B亚单位的LT—B基因的表达水平,我们把该基因置于pBV220载体的PRPL串联启动子下游,构建了带有不同核苷酸组成的5’端非翻译区的重组体。这些重组体分别在大肠杆菌Hblol和DH5a中表达。结果表明,起始密码前有两个连续串联SD序列的LT—B基因的表达水平低于只有单个SD序列下的表达水平,而翻译偶联可使表达改善;用不同的SD序列LT—B基因的表达水平也有所不同,用基因本身sD序列可能要比用pBV220 PL启动于下游的SD序列好;在只含单个LT－B基因SD序列的重组体中,5’端非翻译区序列的长短对LT—B基因表达没有什么影响;重组体在HB101中的表达水平高于在DH5α中的表达水平。     

中国在翻译后修饰的生物信息学研究领域的进展与前瞻

翻译后修饰在调控蛋白质构象变化、活性以及功能方面具有重要作用,并参与了几乎所有细胞通路和过程。蛋白质翻译后修饰的鉴定是阐明细胞内分子机理的基础。相对于劳动密集的、耗费时间的实验工作,利用各种生物信息学方法开展翻译后修饰预测,能够提供准确、简便和快速的研究方案,并产生有价值的信息为进一步实验研究提供参考。文章主要综述了中国生物信息学者在翻译后修饰生物信息学领域所取得的研究进展,包括修饰底物与位点预测的计算方法学设计与完善、在线或本地化工具的设计与维护、修饰相关数据库及数据资源的构建及基于修饰蛋白质组学数据的生物信息学分析。通过比较国内外的同类研究,发现优势和不足,并对未来的研究作出前瞻。     

同义密码子通过精微翻译选择机制实现对基因的表达调控

自然界中,同义密码子的存在使得众多氨基酸能够同时被多种密码子编码合成。随着研究的深入,同义密码子使用偏嗜性发挥出的生物学功能已经渗透到了基因复制、转录、翻译以及化学修饰等生命活动过程中。基于同义密码子使用偏嗜性的生物学特性,陆续发现密码子对(codon pair)和密码子共现(codon co-occurrence)同样在使用模式上存在明显的偏嗜性。在基因表达的过程中,针对编码序列的密码子优化能够显著提升基因的表达水平,这在生物工程领域对于蛋白表达有着重要的生物学意义。此外,同义密码子使用模式在调控基因转录、化学修饰以及翻译过程中间接控制着细胞内生命活动的有序性。而这些与同义密码子使用模式有着千丝万缕联系的生命过程主要是受精微翻译选择压力来调控运行的。本文中,我们结合当前同义密码子使用模式介导的精微翻译选择压力,简述密码子使用模式如何从转录、化学修饰以及翻译等方面来影响基因表达及蛋白产物生物学功能。这将为今后生物工程学领域如何优化蛋白高效表达以及深入研究重要生物学活动中基因表达调控提供可参考的思路与理念。     

原核基因的翻译弱化及其调控机理

翻译科化是指翻译起始控序列位于一一定的ＲＮＡ二级结构中,或者是调控蛋白的结合位点,致使在通常情况下基因不能表达;而当二级结构或调控蛋白与靶序列的结合被破坏时,基因得到表达;翻译弱化在抗生素抗性基因、氨基酸生物合成基因及其 亚基蛋白操纵子基因中起重要的调控作用。     

乳腺癌中雌激素受体α表达水平调节的分子机制

雌激素受体α(ERα)在乳腺癌的发生发展中扮演重要角色,因而ERα成为乳腺癌治疗的分子靶标。ERα的表达水平在乳腺癌患者中差异较大,即使同一患者,在乳腺癌的不同阶段也可能有很大的差别。乳腺癌内分泌治疗的疗效以及预后都与ERα表达水平密切相关。影响ERα表达水平的分子机制复杂,众多调节分子在染色质、转录、转录后、翻译和翻译后等水平参与ERα表达水平的调节。在染色质和转录水平,许多分子通过直接或间接地与ERα启动子的相互作用改变ERα的转录;在转录后/翻译水平,一些microRNA通过诱导ERαmRNA的降解和/或抑制其翻译降低ERα的水平;在翻译后水平,许多分子通过泛素-蛋白酶体途径调节ERα蛋白水平。文章从不同水平,对这些调节分子的调节机制进行简要综述。