植物次生代谢基因簇研究进展

类似于原核生物的操纵子,在真核生物（如酵母、真菌、昆虫等）基因组中也出现了彼此功能相关的非同源基因成簇存在的现象。这些基因形成基因簇,可参与多种次生代谢途径。近年来,植物中也发现了越来越多的参与次生代谢产物合成的基因簇,它们已成为植物生物学研究的热点。本文总结并分析了植物中已鉴定的次生代谢基因簇。这些基因簇存在于玉米（Zea mays L.）、水稻（Oryza sativa L.）、拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.） Heynh.）、番茄（Solanum lycopersicum L.）等植物的基因组中,分别参与合成苯并噁唑嗪酮类、萜类和生物碱类等次生代谢产物。本文通过解析这些基因簇的组成及结构特点,对其特征进行总结,探讨了基因簇形成的分子机理及其调控机制,对植物次生代谢基因簇在合成生物学及代谢工程学中的研究方向和应用前景进行了展望。     

虫害诱导植物合成防御性次生代谢产物的研究进展

昆虫对植物的取食活动可以激活植物的防御反应,诱导植物通过调控自身的代谢网络合成防御性次生代谢产物,抵御外界不良刺激。虫害诱导植物合成防御性次生代谢产物及其机制研究已成为近年来的研究热点之一。现对虫害诱导的植物防御性次生代谢产物、昆虫危害产生的各类激发子、植物对激发子的识别、虫害应答相关的信号转导通路及其对次生代谢物质积累的调控进行了综述,可为虫害诱导植物合成防御性次生代谢产物的机制研究提供参考,为植物虫害防治研究、植物次生代谢物质的生产和利用提供理论依据。     

植物次生代谢途径的遗传修饰研究进展

通过过量表达或反义抑制等遗传修饰手段,人们尝试对研究较为清楚的植物次生代谢途径进行了基因工程改造。对萜类、生物碱、苯丙烷类3类植物次生代谢工程的研究进展进行了综述。     

植物对机械刺激的响应及信号转导

机械刺激是一种广泛存在但却长期被忽视的环境胁迫因子。由于其营固于土壤的生活习性,植物在其整个生命过程中都不同程度地遭受着机械刺激的胁迫,它影响着植物的生长发育、形态建成、抗逆性的形成等。本文结合我们实验室的研究成果及国内外的研究进展,综述了植物对机械刺激的响应、机械刺激在细胞内诱发的信号事件、各种信号之间的信号交谈及基因表达,并对未来的研究方向提出了展望。     

植物次生代谢途径的遗传操作

植物次生代谢产物种类极其丰富,是人类的宝贵资源,这些产物及其合成途径相关酶具有空间特异性分布的特征。植物次生代谢途径的调控是个复杂的过程,受代谢产物水平、多酶复合物相互作用等多种因素的影响。通过遗传操作改造代谢过程,调控产物在植物体内的含量,是一条切实可行和具有广阔发展空间的途径。目前,改造植物次生代谢途径可以采取单基因操作和多基因操作两种策略进行。     

乙烯对植物次生代谢产物合成的双重调控效应

植物次生代谢产物是人类重要的药物及化工原料来源, 其产生与植物正常的生长发育及对环境的适应密切相关, 并受到多种因素的调控。乙烯作为一种植物内源激素, 广泛参与植物的生长、发育、抗逆和次生代谢产物合成等重要生理过程的调控。该文综述了乙烯的信号转导机制及其调控作用; 重点归纳了乙烯对植物次生代谢产物形成所表现出的双重调控效应, 即在一定浓度范围内, 乙烯对植物次生代谢产物的合成起促进作用, 低于或超过该浓度范围则起抑制作用; 并对今后该领域的研究方向进行了展望。     

植物次生代谢基因工程研究进展

随着对植物代谢网络日渐全面的认识,应用基因工程技术对植物次生代谢途径进行遗传改良已取得了可喜的进展.对次生代谢途径进行基因修饰的策略包括:导入单个、多个靶基因或一个完整的代谢途径,使宿主植物合成新的目标物质;通过反义RNA和RNA干涉等技术降低靶基因的表达水平,从而抑制竞争性代谢途径,改变代谢流和增加目标物质的含量;对控制多个生物合成基因的转录因子进行修饰,更有效地调控植物次生代谢以提高特定化合物的积累.作者结合对大豆种子异黄酮类代谢调控和基因工程改良的研究,着重介绍了花青素和黄酮类物质、生物碱、萜类化合物和安息香酸衍生物等次生代谢产物生物合成的基因工程研究进展.     

生物诱导子调节植物组织次生代谢

论述了生物诱导子对植物组织次生代谢的调节作用,包括生物诱导子的作用机制、生物诱导子的来源和种类以及生物诱导子的应用。     

基于植物内生菌及其次生代谢活性物质多样性的研究

据相关研究表明,植物内生菌属于新型微生物资源,并且种类较多,分布广泛,譬如在最近几年,科学家逐渐发现在植物内生菌中发现了紫杉醇等生物活性物质以及在一些产物中还发现了与次级代谢产物中相同的产物,因此对临床研究具有重要价值和潜在价值。对此研究的主题为:基于植物内生菌及其次生代谢活性物质多样性的研究。本为将从植物内生菌的多样性,植物内生菌次生代谢活性物质的多样性等方面进行逐一研究,现将文章综述如下。     

几种重要植物次生代谢防御反应物质的生物合成途径及分子调控机制研究进展

参与植物防御反应相关的次生代谢产物主要有酚类、萜类和生物碱类.近几年,随着转录组学、蛋白组学及新的分子生物学技术的广泛应用,极大地推进了植物次生代谢防御反应物质调控机制的研究进展.我们从这几类次生代谢物质的合成途径及其参与植物防御反应的分子调控机制两大方面进行概述,重点介绍这三类具有防御作用的次生代谢产物的生物合成途径、参与介导植物防御反应的相关信号分子及其转录调控机制,为正确认识植物次生代谢防御反应提供理论据.     

高尔基体应激信号传导通路研究进展

高尔基体应激是因脑缺血再灌注等应激反应中,导致高尔基体蛋白质加工运输、分泌等功能改变,与多种细胞内的信号通路是密切相关的。我们综观近年相关文献,并综述其研究进展,结果认为高尔基体应激通过磷酸肌醇、蛋白激酶C/蛋白激酶D、RAS/MAPK激酶、c AMP/PKA等信号通路发挥作用,参与缺血性脑卒中、脊髓损伤及神经变性疾病等发病机制。     

植物丝裂原活化蛋白激酶级联信号转导通路研究进展

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是酵母、动物和植物等真核生物中普遍存在和高度保守的一类信号转导通路,由MAPKKK、MAPKK和MAPK等3部分组成,在应对生物非生物胁迫、激素、细胞分裂调控及植物生长发育等过程中发挥重要作用。该文对近年来国内外有关MAPK级联通路的组成、在植株体内的生物学功能以及MAPK通路的失活进行了概述,旨在为今后MAPK通路介导的信号转导机制的研究提供参考依据。     

茉莉酸类化合物及其信号通路研究进展

茉莉酸类化合物包括茉莉酸及其衍生物,是一类基本的植物激素,其结构上类似于后生动物的前列腺素,作为信号分子在植物的生长发育和胁迫信号响应过程中具有重要的作用.茉莉酸类化合物信号通路包括茉莉酸类化合物的生物合成以及茉莉酸信号的转导,JAZ蛋白是茉莉酸信号转导通路中的一个重要因子,JAZ蛋白的发现为茉莉酸信号转导分子机制的详细阐述铺平道路.简要介绍了茉莉酸类化合物在植物中的作用.重点介绍了其信号转导通路的研究进展.     

脂多糖信号通路中的蛋白质修饰

革兰氏阴性细菌外膜中的脂多糖,又称内毒素,感染宿主后可导致脓毒症、脓毒性休克和多器官功能障碍综合症. 脂多糖借助信号转导通路诱发宿主的应答,刺激免疫细胞产生大量具有致热效应的炎性细胞因子,引起免疫系统的过度活化. 近年来,研究脂多糖受体TLR4及其信号转导在先天免疫和获得性免疫中的作用,以及脂多糖信号通路的复杂调控机制取得了突破性进展. 其中蛋白质翻译后修饰参与脂多糖信号通路调节的研究成为这一领域的新热点之一. 本文总结了磷酸化修饰、泛素化修饰、ISG15化修饰和SUMO化修饰在调节脂多糖信号通路方面的作用.不仅对被修饰蛋白如何传递和调节脂多糖信号以及翻译后修饰在该过程中的作用进行了阐述,还着眼于不同翻译后修饰形式之间的关联.脂多糖信号通路的深入研究不但有助于阐明内毒素相关疾病的分子机理,还可为临床预防和治疗革兰氏阴性细菌感染所致疾病提供新靶点.     

细菌趋化性的信号传导及调节机制研究进展

近年来,人们对细菌趋化性系统中的蛋白质生化和结构方面的认识逐渐加深,其调节趋化反应的信号传导系统在原核生物中较为保守,其中对大肠杆菌的趋化性研究得最透彻,为理解其他信号传导机制提供了有力的参考依据.详细介绍细菌趋化性的信号传导机制,并对包括趋化反应调节蛋白CheY的蛋白质结构以及两种修饰方式的趋化性调节机制最新进展进行了综述.     

钙调神经磷酸酶信号通路相关抑制因子研究进展

钙调神经磷酸酶(calcineurin,CaN)信号通路是介导心肌肥厚的一条重要通路,随着研究的不断深入, 其相关抑制因子的研究也受到了更多关注.综述了Ca2+CaN-NFAT信号通路上、下游及CaN本身的部分抑制因子在抗心肌肥大过程中的作用,这些因子的研究开发对心肌肥厚的治疗具有重要意义.     

AMPK在胰岛素信号转导通路中的作用

单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated potein kinase,AMPK)作为一种细胞能量调节器,当细胞经历代谢应激反应时,伴随着细胞内AMP水平或AMP与ATP的比例升高,AMPK被AMP激活,其活化的结果导致脂肪酸氧化的增加以产生更多ATP;同时,抑制ATP消耗,综合效应是帮助细胞度过急性损伤,暂时保障细胞的存活。因为一些治疗2型糖尿病的药物通过激活AMPK而发挥作用,故AMPK被认为是各种潜在的和有效的抗糖尿病药物的靶效应器。5-氨基-4-氨甲酰咪唑核苷(5-amino-4-imidazolecarboxamide riboside,AICAR),进入细胞后被磷酸化变成ZMP,后者类似AMP也能够激活AMPK。因此,我们采用AICAR激活AMPK,观察活化的AMPK对脂肪细胞能量代谢及胰岛素信号途径的作用。结果显示,脂肪细胞中的AMPK被激活后,丙酰辅酶A(malonyl-CoA,一种脂肪酸氧化作用的抑制剂及脂肪酸合成的前体中间产物)浓度下降80%;在已分化的3T3-F442a脂肪细胞中,AICAR通过激活AMPK,增强胰岛素对Akt/PKB的激活和GSK3的磷酸化。相反,在AICAR预...