MicroRNAs的分子进化与调控机制

MicroRNAs(miRNAs)是一类专门调控基因表达的非编码小分子RNA,广泛参与生物发育、细胞分化、细胞凋亡等多种生命进程。miRNAs在不同种系间独立进化且在进化演变中普遍保守。文章综述了miRNAs起源、进化上的保守性及甲基化调控方面研究进展,另外在疾病和动植物应用方面的研究也作了较为详细的阐述。     

哺乳动物毛色调控机制及其适应性进化研究进展

哺乳动物类群呈现出的丰富毛色是引人注目的一种生物现象,是研究和理解哺乳动物适应性进化的理想模型之一。哺乳动物的毛色多态在躲避天敌、捕食、求偶及抵御紫外线等方面都具有重要作用。哺乳动物毛发的色素化过程由体内黑色素的数量、质量和分布状况所决定。黑色素的形成过程复杂,包括黑素细胞的分化、成熟,黑素体等细胞器的形态发生及黑色素在黑素细胞中的合成代谢和转运等过程;而在细胞色素化的每个阶段/时相都伴随着一些重要功能基因的参与,并通过基因之间的相互作用形成了黑色素生物代谢的复杂调控网络,进而形成不同的毛色有助于哺乳动物适应不同生存环境。对哺乳动物不同毛色形成机制的探究一直以来都是遗传学及进化生物学的重要研究领域和聚焦热点。本文综述了哺乳动物毛色色素化过程的主要分子机制以及毛色适应性进化的遗传基础,以期为哺乳动物毛色多态及其适应性进化的分子机制研究提供参考。     

蛇毒合成的信号通路

蛇毒液产生的周期分为活跃期和静息期两个阶段,在这两个阶段中毒腺分泌细胞的形态学和生物化学方面存在着许多不同。蛇咬物排毒或人工取毒后其释放的去甲肾上腺素(noradrenaline,NE)是分泌细胞中合成毒液所必需的,其中分泌细胞的α肾上腺素能受体(α-adrenoceptor,α-AR)和β肾上腺素能受体(β-adrenoceptor,β-AR)参与了这个过程。本文简要介绍在毒液产生周期的不同阶段中分泌细胞的变化,重点阐述了刺激α-AR和β-AR在引起毒液合成开始时所介导的相关细胞信号通路。最后简单探讨了其它刺激蛇毒腺引起毒液产生的可能因素及其调控机制。     

蛇毒研究和应用概述

蛇毒研究和应用概述陈康德羊梅兰杨渭川陈文化（浙江省磐安县人民医院３２２３００）（浙江省磐安县卫生局３２２３００）我国的蛇类资源十分丰富,全世界已知的１０科２２００多种蛇,我国就有７科１７５种,如果连同亚种在内,可达２００多种。其中毒蛇约占四分之一,为...     

新生仔猪蛋白质合成的调控机制

仔猪出生后早期阶段能高效地利用日粮氨基酸进行体蛋白质（尤其是骨骼肌蛋白）合成。这种高效的蛋白质沉积与摄食后血浆胰岛素及营养物质（氨基酸、葡萄糖等）水平升高有密切关系,餐后血浆胰岛素、氨基酸及葡萄糖水平的提高,能显著刺激新生仔猪蛋白质合成。本文着重就摄食引起胰岛素及营养物质信号通路的活化对新生仔猪蛋白质合成的作用效果及其作用机制作一综述。     

蛇毒的研究和应用

近二、三十年来国际上蛇毒的研究进展十分迅速,每年有大量的研究论文发表在毒研学、生物化学、药理学和毒理学等各类专门杂志上,每四年一次的国际毒素会议,蛇毒的研究占有很大的比例。在印度、巴西、苏联、台湾和国内很多地方,都有专门的蛇毒研究机构。     

真菌中麦角甾醇合成的调控机制

对细胞中麦角甾醇合成的调控是维持真菌细胞中甾醇含量的关键,文中综述了真菌中麦角甾醇合成的途径,并对其调控机理的研究进展作了重点介绍。甾醇调控元件结合蛋白(SREBP)是真菌中保守的甾醇合成调控因子,能够通过响应麦角甾醇含量的变化来调控甾醇合成基因的表达。但SREBP系统在不同真菌中发生了进化,在酵母亚门中,转录因子Upc2p替代了SREBP,成为了最主要的甾醇合成调控因子。此外,甾醇中间代谢物也被证明可以诱导麦角甾醇合成基因的表达,预示着真菌中存在更为精细的调控机制。     

百合花香物质合成与调控机制研究进展

百合（Lilium spp.）原产于我国,在我国花卉产业中有着重要而特殊的地位。花香是其观赏性状的重要标签,已有研究结果表明,不同香型的百合主要花香成分差异较大,浓香型与淡香型百合的差异主要集中在萜烯类物质的不同,而采样时期、部位、环境、激素等均会导致花香成分变化。目前百合花香物质合成通路研究集中在萜烯合成通路上,多为萜烯合酶的功能研究及上游调控网络解析,而其他花香成分代谢途径基因的功能解析及分子调控机制的研究仍存在许多未解之谜。由于对百合花香合成及调控机制的解析不够全面与深入,难以支撑花香的精准改造,导致百合花香育种进程缓慢。深入挖掘与利用百合花香基因、完善相关代谢途径及调控网络可能会是百合花香的下一步研究重点。本文对百合花香的前期研究进行了回顾和总结,并对后期的研究方向提出展望,以期为后续百合花香分子调控机制研究提供参考,对定向培育香气怡人的百合新品种提供借鉴。     

真菌有性生殖调控与进化

以真菌为对象的有性生殖机制研究揭示了普遍存在于真核生物中的生物学现象及规律,包括染色体倍性变化、减数分裂形成配子、交配对象识别及细胞一细胞融合形成合子等．真菌的有性生殖由交配型位点控制,除了类似其他真核生物两性生殖的异宗配合外,还包括同宗配合和次级同宗配合,部分物种的单倍体还具有交配型互换的能力．互补交配型的单倍体通过荷尔蒙及其受体进行相互识别,再经过G蛋白偶联受体介导的信号途径调控有性生殖过程及子实体发育,这一过程受多种胞内调控因子及外界环境条件的影响．不同真菌类群生殖方式的演化与物种进化仍缺少统一的规律．进一步研究揭示,真菌有性生殖的调控机制及环境诱导因子,不仅具有重要的理论意义,也有利于促进不同经济真菌子实体的人工培养及高效利用．     

调控进化与形态多样性

揭示导致生物体形态和结构多样性产生的原因和机制, 是进化生物学研究的重要内容。进化发育生物学的研究表明, 许多复杂的形态结构及其多样性, 都是通过对古老调控网络的修饰或改造来完成的。也就是说, 生物体形态和结构的多样化并不是像以前认为的是由基因编码区的变化造成的, 而更多的是取决于基因的调控进化。作为控制基因表达的关键组分, 基因调控区的顺式调控元件通过与特定反式作用因子结合, 精细调控基因表达的时、空和量。因此, 调控元件的获得、丢失、修饰或者改变都能引起基因表达模式的变化, 是形态和结构多样性产生的主要原因。本文结合近年来国际上在基因的调控进化方面所取得的进展, 总结了真核生物中基因调控的方式和特点, 阐述了调控进化的基本式样, 揭示了调控进化在生物进化(特别是形态和结构多样化)中的作用。     

白桦三萜的合成和调控

白桦树叶和树皮中含有次生代谢产物白桦三萜,其中白桦树外皮中含有丰富的羽扇豆烷型的三萜白桦酯醇和白桦酯酸,这两种天然产物具有抑制人免疫缺陷病毒复制和选择性杀死癌细胞等药理活性,并显示出与以往药物不同的作用机制,疗效高而毒性低,被认为是具有一定开发潜力的抗癌、抗艾滋病类先锋药物。本丈就天然药物成分白桦三萜组成、分布的组织特异性、药理活性、代谢途径、环境调控和白桦三萜生物合成关键酶基因克隆的研究进展作一介绍。     

工业微生物遗传和环境扰动的调控和适应进化

开发工业微生物,使其利用可再生的原料生产生物燃料、大宗化学品、食品添加剂和营养品、药物以及工业酶等,是发展生物产业的基础。工业微生物高产和胁迫抗性等鲁棒性状受复杂遗传调控网络控制,其改造需要从全基因组尺度进行系统的全局的多位点的扰动,以达到快速积累多样性基因型突变并产生所期望的表型。文中对工业微生物鲁棒性状的遗传调控与胁迫响应机制、基因组全局扰动与多位点快速进化以及细胞水平氧还平衡的全局扰动进行了简要综述,未来需要继续借助系统生物学和合成生物学手段,进一步加强对工业环境下工业微生物鲁棒性状调控机理的解析与建模预测以及系统的工程改造。     

鸟类羽毛色素的合成机理与调控机制

鸟类作为色彩最丰富的陆生脊椎动物,其体表覆盖着颜色多样的羽毛,在伪装、择偶、信号识别等多方面具有重要功能,因此羽毛颜色引起了研究者的极大兴趣。羽毛颜色总体分为由化学物质产生的色素色和由物理结构产生的结构色,其中常见色素有两大类。根据近年来对羽毛色素的研究进展,本文总结了黑色素和类胡萝卜素的类型、合成途径、获取途径以及相关基因,为深入研究羽毛色素合成、代谢的分子调控机制提供科学依据。     

花青素合成途径中分子调控机制的研究进展

花青素是广泛存在于植物中的天然水溶性色素。植物不同物种中花青素生物合成代谢途径的遗传特性和调控机制决定了该物种的花色。目前花青素生物合成途径的研究已清晰透彻。花青素合成途径的调控主要发生在结构基因的转录水平上,受多种转录因子的调控。研究发现,对花青素代谢途径中结构基因起调控作用的重要转录因子,主要包括WD40重复蛋白、b HLH蛋白和R2R3-MYB蛋白,这些转录因子之间的结合及其相互作用决定结构基因的表达。本文着重介绍花青素生物合成途径的分子调控机制,即转录因子通过形成三聚体复合物,与结构基因的启动子结合来调控结构基因的表达,并概述其在花色改造基因工程及定向改变花青素含量中的应用。     

弗朗西斯科·雷迪和蛇毒学

弗朗西斯科·雷迪是大名鼎鼎的毒理学家，国际毒理学会对本领域杰出贡献的最高认可的大奖雷迪奖而其而得名。许多人只知道雷迪是个医生和研究蝰蛇毒性的先驱，但这只是他丰富多彩的人生中的一部分。他还是寄生虫学的奠基人，伟大的诗入托斯卡纳的哲学家，更被认为是学识渊博的百科全书般的博物学家……。     

植物芪类合成途径相关酶、基因和调控机制研究进展

植物芪类化合物,是一类具有抗菌植保作用的次生代谢产物,因具有抑菌、抗氧化、抗肿瘤等多种生物活性而越来越受到重视。本文对植物芪类生物合成途径中涉及到的相关酶、基因和代谢调控机制的研究现状和应用系统生物学研究芪类生物合成途径的相关酶、基因的方法进行综述,并讨论了芪类生物合成相关酶、基因研究的重要意义和应用,以期为调节芪类产量、满足药用保健需求及植物防御、作物品质改良提供帮助。     

弗朗西斯科·雷迪和蛇毒学

弗朗西斯科·雷迪是大名鼎鼎的毒理学家,国际毒理学会对本领域杰出贡献的最高认可的大奖雷迪奖而其而得名.许多人只知道雷迪是个医生和研究蝰蛇毒性的先驱,但这只是他丰富多彩的人生中的一部分.     

蓝光和环境温度调控拟南芥生长发育的机制研究

随着地球的周期性自转,地球上绝大部分生物都处在昼夜交替的环境之中。光照和环境温度作为两种重要的环境信号对生物体的生长发育具有至关重要的作用。光照不仅仅是植物进行光合作用的能量来源,同时也是调控植物生长发育的重要环境信号。光照和环境温度可以共同调控模式生物拟南芥的下胚轴伸长、开花启始等一系列生理过程,但是这两种环境因子如何协同调控拟南芥的生长发育却有待深入研究。中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所刘宏涛课题组的研究发现,拟南芥蓝光受体CRY1可以以蓝光依赖的方式和转录因子PIF4直接相互作用,通过抑制PIF4的转录活性,从而调控下游基因表达和植物在高温下的下胚轴伸长。通过表达谱的分析发现,蓝光和环境温度可以共同调控两个功能未知的新基因COR27、COR28的转录,COR27、COR28通过影响生物节律从而调控拟南芥的开花启始以及对冷冻胁迫的抗性。     

细胞周期和卵母细胞成熟调控机制研究的新进展

随着分子生物学和细胞生物学的飞速发 展,人们从单纯追求生物大分子的化学和物理 结构的研究,逐步转移到在分子水平上洞察和 认识生命活动的基本规律,自然也就包括了细 胞周期的调控问题。 自从细胞的分裂图象第一次在显微镜下被 观察到之后,关于细胞周期以及它与分化和发 育等的关系,就一直引起细胞生物学家和发育 生物学家的注意。按形态,细胞周期被划分为     

果实类型多样性的形成机制和进化

果实是被子植物特有的繁殖器官,果实的类型影响种子传播的模式、有效性和距离。果实类型的多样性在一定程度上造成了不同植物类群在生态上的差异,并对被子植物的进化速度和分化模式产生重要影响。本文对果实类型多样性形成中起关键作用的通路及其进化机制进行了综述,讨论了影响果实类型进化的各种因素,介绍了有关果实类型进化方向和模式的研究进展,为研究被子植物果实多样性的形成和演化提供新的思路。