软体动物维甲酸X受体研究进展

维甲酸X受体(retinoid X receptor,RXR)作为配体依赖的转录因子,是核受体超家族重要的一员.脊椎动物RXR与配体及其辅调节因子相互作用,调控基因的协调表达,在胚胎发育、细胞分化、新陈代谢等许多生理过程中起着重要作用.软体动物RXR的研究因其与腹足类性畸变的关系越来越受到关注.本文综述了目前获得的软体动物RXR基因的结构,比较了软体动物RXR基因各功能结构域与人类和其他动物RXR的相似性.以RXR编码区的氨基酸序列为基础,构建了系统进化树,发现软体动物RXR与脊索动物而不是其他无脊椎动物的RXR聚成一支.软体动物和甲壳动物不同RXR亚型的氨基酸序列比较发现,两类动物可能存在不同的剪切酶或剪切位点.此外论文还针对软体动物RXR的配体、二聚体伙伴以及生理功能等方面的研究进行了综述.     

葡萄糖类似物甲基葡萄糖对表皮葡萄球菌生物被膜形成的影响及调节机制的研究

生物被膜(Biofilm)是条件致病菌表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)的主要致病因素,生物被膜的形成依赖多糖PIA的合成,PIA合成与细菌糖代谢相关。通过研究葡萄糖类似物甲基葡萄糖(MethylDglucoside,MG)对生物被膜的形成及相关基因表达的影响,考察生物被膜形成的调控机制并寻找抑制生物被膜形成的方法。甲基葡萄糖能抑制97337株生物被膜的形成,而且不同浓度的甲基葡萄糖对生物膜作用不同。甲基葡萄糖对97337株生物被膜形成的早期的粘附有较强的抑制作用;不同浓度的甲基葡萄糖处理后对ica和AtlE基因的mRNA表达水平影响不大,但能诱导agr基因的表达,这与甲基葡萄糖处理不同时间后的结果一致;而且甲基葡萄糖处理后97337的表面相关蛋白的组成明显改变。甲基葡萄糖对生物膜的抑制并不直接由于它对生长的抑制,它对细菌生长和生物被膜形成的抑制与其在细菌糖代谢中的竞争性相关;甲基葡萄糖能通过调控agr基因的表达改变细菌表面从而抑制97337的早期粘附和生物被膜的形成,但没有通过调控icaADBC、icaR的表达抑制生物膜的形成,可能与其对合成PIA相关糖基转移酶的竞争性抑制相关。     

利用RAPD标记研究几种淡水腹足类的亲缘关系

以软体动物腹足纲、中腹足目的光滑狭口螺、长角涵螺、纹沼螺、赤豆螺、大沼螺几个形态分类的近缘种及梨形环棱螺(对照)作为研究对象,用随机扩增多态DNA技术对上述动物进行了20个引物的扩增,共获得117条扩增谱带,单个引物扩增的RAPD标记在3-12个之间,片段长度在30—3000bp之间。试验结果显示：淡水螺类的RAPD标记具有明显的多态性,而且种间的扩增标记及差异程度可以反映出物种间系统演化过程的亲缘关系。通过数值聚类制图后得到：长角涵螺、纹沼螺、大沼螺、赤豆螺之间的亲缘关系较近,而光滑狭口螺、梨形环棱螺与上述4个种的亲缘关系较远,其结果与新修订的淡水中腹足目科级分类方案相当吻合。     

中华绒螯蟹蜕壳生长及其与相关基因表达的关联分析

蜕壳是甲壳动物常见的生长发育现象,但对调控蜕壳与生长的内在机制尚缺乏足够了解。本研究在室内条件下,对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)一个蜕壳周期内的个体蜕壳与生长现象进行了连续观察,分析了2个蜕壳相关基因,即蜕皮激素受体基因(Ec R)和维甲类X受体基因(RXR),以及1个生长相关基因肌肉生长抑制素基因(MSTN)的表达及其与生长性状的相关性。结果发现,中华绒螯蟹在蜕壳后会出现一个跳跃式生长期,之后进入了一个缓慢持续上升过程,当营养物质积累到一定程度(肥满度达60%左右时)时启动下一次蜕壳;MSTN基因的表达与壳长(r=﹣0.450,P0.05)、壳宽(r=﹣0.410,P0.05)增长率呈显著负相关,而与肥满度呈显著正相关(r=0.450,P0.05),Ec R和RXR基因的表达与体重、壳长和壳宽的增长率均没有显著相关性;相对来说,MSTN在蜕壳后的表达量越高,则增重率越小;而Ec R和RXR在蜕壳后表达量越高,其增重率越大。本研究结果表明,中华绒螯蟹在蜕壳后其生长具有一定的规律性,肥满度可以作为衡量中华绒螯蟹体内营养积累启动蜕壳的指标,Ec R、RXR及MSTN基因表达与生长表型具有一定的相关性。     

hTERT启动子调控rVBMDMP基因表达载体的构建与功能研究

为了探讨端粒酶催化亚单位(hTERT)启动子调控重组血管基膜衍生多功能肽(rVBMDMP)基因表达抑制肺癌细胞生长的作用机制,采用PCR方法,克隆hTERT启动子核心区片段,并检测其功能活性.然后,构建pLNSX/hTERT/rVBMDMP逆病毒载体,获取逆病毒,感染肺癌A549细胞,检测hTERT启动子调控rVBMDMP基因表达对细胞形态、细胞生长、细胞凋亡以及Caspase-3表达的影响.另外,观察hTERT启动子调控rVBMDMP基因表达对裸鼠成瘤的抑制作用、瘤组织细胞的凋亡及Caspase-3表达情况.结果发现:a.hTERT启动子核心区能调控rVBMDMP基因的表达(n=3,P<0.05);b.hTERT启动子调控rVBMDMP基因的表达具有抑制肺癌A549细胞的生长和裸鼠成瘤作用(n=6,P<0.05);c.rVBMDMP基因表达能促进肺癌A549细胞凋亡和Caspase-3蛋白表达.以上结果说明,hTERT启动子调控rVBMDMP基因表达后,通过提高Caspase-3的表达水平,促进细胞凋亡而抑制肺癌A549细胞的生长.     

纹沼螺对苦草生长的影响

在室外受控实验条件下,研究了不同密度(0,150,450个/m2)纹沼螺(Parafossarulus striatulus)对沉水植物苦草(Vallisneria spiralis)生长的影响。结果表明,螺类牧食活动促进了苦草生长,与无螺对照组相比,低密度螺处理组中苦草的相对生长率、株高均增加了20%;高密度组中苦草的相对生长率、叶片数和株高分别增加了28%、15%和27%。分析表明,纹沼螺通过牧食活动降低植物叶片上附着生物干重,从而促进了苦草生长。丰富了螺-草互利关系的研究内容,有助于加深理解水生态系统中生物之间的生态关系。     

食蚊鱼CYP19b基因克隆及环境激素暴露对其表达的影响

为探讨17-雌二醇(E2)、17-甲基睾酮(MT)和雄烯二酮(AED)暴露对食蚊鱼脑组织CYP19b表达的影响,首次克隆和分析了食蚊鱼(Gambusia affinis) CYP19b cDNA的全系列。采用静水暴露方法, 分别设置2、10、50和100 ng/L E2、MT和AED各4个实验组, 并设置对照组和平行组, 定量测定了1、3、5和7d脑组织中的CYP19b mRNA表达水平的变化。成功克隆了食蚊鱼CYP19b基因全长, 获得基因片段总长1670 bp, ORF(OpenReading Frame)是从52 bp到1554 bp, 共编码501个氨基酸。通过与其他相关鱼类CYP19b基因编码的氨基酸序列相似性作比较, 食蚊鱼CYP19b基因氨基酸序列的同源性很高。结果显示, 短时间的暴露, E2较低浓度组(2和10 ng/L)对食蚊鱼作用不明显, 但E2相对较高浓度组(50和100 ng/L)能显著地上调食蚊鱼CYP19b基因的表达(P0.01)。暴露早期MT对CYP19b表达无明显影响, 随着暴露时间的持续延长, 除了MT较高浓度组(50 ng/L)外, 其他各浓度组MT对CYP19b的表达有显著的抑制作用(P0.01), 并呈一定的剂量相关关系。AED作为雄激素类似物与MT的作用效果相似, 相对较高浓度(50和100 ng/L)的AED抑制CYP19b的表达(P0.01)。研究结果初步表明, 3种典型环境激素对食蚊鱼CYP19b基因表达的影响十分显著, 但不同的暴露浓度及不同的取样时间点可能表现为促进或抑制CYP19b基因的表达。     

载脂蛋白A－Ⅰ基因表达调控的研究进展

载脂蛋白(apolipoprotein,apo)A-Ⅰ是一种重要的血浆蛋白,其基因表达具有明显的组织特异性、种属特异性和发育阶段特异性,Apo A-Ⅰ基因5＇调控区的肝细胞特异性增强子等顺式作用元件同ARP-Ⅰ、HNF-4、RXRα等反式作用因子相作用,调控该基因的特异性表达.     

皮质醇及其衍生物(倍他米松)对青鳉性腺分化影响的探究

皮质醇(Cortisol)是鱼类主要的糖皮质激素, 其含量的高低变化会对鱼类性别分化与性激素合成产生关键影响。倍他米松(Betamethasone)是由人工合成的皮质醇衍生物, 在多个国家和地区的自然水域中被频繁检测到, 对鱼类的生殖造成了很大的危害。本研究以日本青鳉(Oryzias latipes)为实验对象, 将获得的青鳉胚胎分别暴露于含20、200和2000 ng·L-1倍他米松或皮质醇的孵化液中, 研究皮质醇及其衍生物－倍他米松对青鳉仔鱼阶段性激素合成酶与性腺分化的关键节点基因表达的影响, 评估其对性腺分化与生殖内分泌的影响。结果表明, 2000 ng·L-1皮质醇暴露加速青鳉胚胎孵化, 孵化时间提前1天, 200与2000 ng·L-1暴露组倍他米松胚胎孵化时长延缓2天。在仔鱼性腺分化阶段, 皮质醇与倍他米松处理都引起类固醇激素合成酶与性腺分化的关键节点基因表达的显著变化。皮质醇处理下仔鱼的cyp19a1a、hsd17b3、hsd11b2基因表达水平均出现显著下降(p<0.05), 对雌雄激素合成具有抑制效果, 且抑制效果与暴露浓度呈正相关。倍他米松处理下, cyp19a1a、foxl2基因表达水平显著下降, 且dmrt1基因表达水平显著上升(p<0.05), 该结果提示倍他米松处理对青鳉仔鱼有潜在的雄性化。倍他米松与皮质醇暴露下, gsdf基因表达水平均下降, 该结果表明两种糖皮质激素暴露会延缓仔鱼性腺的分化过程。综上所述, 皮质醇与倍他米松的暴露均会干扰生殖内分泌系统, 并延缓仔鱼的性腺分化, 其中倍他米松暴露可能会诱导仔鱼的雄性化。     

施加外源抗坏血酸促进马铃薯试管薯形成及其机制初步研究

为研究抗坏血酸(AsA)处理对马铃薯试管薯形成和结薯相关基因表达的影响及敲除结薯关键基因Solanum tuberosum self-prunning 6A(StSP6A)对AsA诱导马铃薯结薯的效应,利用不同浓度(0、1、5、10、20和50 mmol/L)外源AsA处理2个二倍体马铃薯CIP-149(Solanum phureja)、CIP-178(S.ajanhuiri)和四倍体C-88(S.tuberosum)。结果表明,1~5 mmol/L外源AsA处理可显著诱导马铃薯块茎的形成。对10个块茎形成相关基因的表达分析结果表明,外源添加1 mmol/L AsA可显著影响块茎形成相关基因的表达,与对照相比,总体上呈正调控基因表达增强或负调控因子表达被抑制的趋势,特别是StSP6A在AsA处理过程中的块茎形成早期表达量极显著上调,敲除StSP6A可消除外源AsA对马铃薯块茎形成的诱导作用。这些结果表明,AsA诱导马铃薯块茎形成是通过调控与块茎形成相关的基因表达来实现的,而StSP6A在AsA诱导马铃薯块茎形成中起关键作用。     

武昌东湖软体动物的生态分布及种群密度

本文报道1963年4—5月和10—11月两度在东湖101个采样点上进行软体动物定量采集的结果。软体动物计41种,隶10科、20属,其中腹足类的种类多,生物量也大,瓣鳃类则全系小型种类主要为河蚬(Corbicula fluminea),个体数及生物量都很低。根据10—11月的调查结果,全湖软体动物平均生物量为30.5克/平方米(平均个体数为134个/平方米),其中以铜锈环稜螺(Bellamya aerginosa)生物量最大(15.5克),其次为纹沼螺(Parafossarudus striatulus)(5.8克)和长角涵螺(Alocinma longicornis)(6.4克),这3种腹足类占全部软体动物生物量的90%以上,是东湖中的优势种类。它们的分布型式属大小不等的核心分布,其实际分布概率,符合P-E 分布的理论概率。环境分析表明铜锈环稜螺的分布主要取决于水深(r=-0.257;d.f.=99;p0.01);长角涵螺数量的多寡受制于水草的有无(均数比较:d.f.=99时,t′=7.656;t0.01≈2.641);而纹沼螺的分布则与水深有关(r=-0.697;d.f.=99;p0.01),又与水草的有无有关(平均数比较:d.f.=99时,t′=6.93;t0.01≈2.641)。       

拟南芥类受体蛋白激酶基因CRK45对外源钙离子的响应

以拟南芥野生型和类受体蛋白激酶基因CRK45的T-DNA插入突变体crk45为材料,采用差异基因表达筛选技术检测ABA处理后野生型和crk45中基因表达的差异。结果显示:(1)crk45突变体中有1个基因的表达比野生型高约4倍。(2)NCBI数据库检索表明,该基因编码的蛋白具有EF手型结构,蛋白序列全长为130个氨基酸,是典型的Ca2+结合蛋白,故命名为CRK45抑制的钙离子结合蛋白(CICBP)。(3)Northern blotting分析结果显示,ABA处理后crk45突变体中CICBP的表达明显升高,证明CICBP基因的确受ABA诱导,且其表达受CRK45的抑制。(4)外源75mmol/L的Ca2+处理后,crk45突变体的萌发率(30.8%)显著高于野生型(17.16%),说明在Ca2+介导下CRK45的功能是抑制种子萌发。(5)qRT-PCR检测显示,野生型中CRK45的表达受Ca2+诱导明显升高,而crk45突变体中的表达一直保持很低,说明crk45突变体是一个基因敲除突变体;Ca2+处理后crk45突变体中CICBP基因表达上调,而野生型中CICBP的表达反而降低,说明Ca2+处理下CRK45抑制CICBP基因的表达。研究表明,ABA或Ca2+处理后,CRK45通过负调控CICBP基因的表达,从而抑制拟南芥种子萌发。     

Trichostatin A在体内对鸡胚翅芽发生中 基因表达模式的作用

表观遗传和染色质重塑参与了胚胎形成及肿瘤发生, 乙酰化作用是调控基因转录的关键修饰之一, 组蛋白去乙酰基酶抑制剂被视为肿瘤治疗中最有前景的药物开发目标. 然而哪些基因在体内对乙酰化作用修饰更敏感? 这些基本问题仍未完全知晓. 以鸡胚翅芽作为实验模型, 用HDAC抑制剂trichostatin A (TSA)处理翅芽, 研究翅芽发生中一系列基因对TSA的反应. 结果显示, TSA (75 μmol/L)能够改变某些对翅芽发育具有重要功能的基因的表达水平, 其中SF/HGF和 Twist1基因的表达被上调; FGF8, Shh, TCF4, Myf5 及 MyoD基因的表达被下调; 与此不同, Pax3, Paraxis, CREB和PCNA基因的表达水平不受TSA作用的影响. 结果提示, 发育的鸡胚翅芽能够作为一个便利的、供体内研究HDACs抑制剂对基因表达作用的模型, 有助于提高对染色质重塑和表观遗传对基因表达的调控作用, 以及对正在开发的抗癌药物的认识.     

Trichostatin A在体内对鸡胚翅芽发生中 基因表达模式的作用

表观遗传和染色质重塑参与了胚胎形成及肿瘤发生, 乙酰化作用是调控基因转录的关键修饰之一, 组蛋白去乙酰基酶抑制剂被视为肿瘤治疗中最有前景的药物开发目标. 然而哪些基因在体内对乙酰化作用修饰更敏感? 这些基本问题仍未完全知晓. 以鸡胚翅芽作为实验模型, 用HDAC抑制剂trichostatin A (TSA)处理翅芽, 研究翅芽发生中一系列基因对TSA的反应. 结果显示, TSA (75 μmol/L)能够改变某些对翅芽发育具有重要功能的基因的表达水平, 其中SF/HGF和 Twist1基因的表达被上调; FGF8, Shh, TCF4, Myf5 及 MyoD基因的表达被下调; 与此不同, Pax3, Paraxis, CREB和PCNA基因的表达水平不受TSA作用的影响. 结果提示, 发育的鸡胚翅芽能够作为一个便利的、供体内研究HDACs抑制剂对基因表达作用的模型, 有助于提高对染色质重塑和表观遗传对基因表达的调控作用, 以及对正在开发的抗癌药物的认识.     

地塞米松对大鼠再生肝细胞亚精胺合成酶基因转录的影响

采用原位杂交技术研究地塞米松对大鼠再生肝细胞亚精胺合成酶(spermidine syathase,SPDS)基因表达的影响.结果显示,部分肝切除(partial hepatectomy,PH)后,再生肝细胞mRNA表达量呈现先升高后降低的变化趋势,峰值均出现在PH后9 h.PH 去肾上腺使mRNA水平升高,主要表现在PH后6～12 h;地塞米松处理组SPDS基因表达量明显下降,并且随着地塞米松剂量升高,mRNA表达水平降低.结果表明,地塞米松对早期再生肝细胞SPDS基因表达具有抑制作用.     

内含子数量改变GUS基因的瞬时表达调控

内含子是基因的重要组成部分,它与功能基因表达之间的关系越来越被重视.本研究以pCAMBIA3301为载体,利用玉米泛素启动子Ubi1和水稻肌动蛋白启动子Actin1构建两个GUS基因表达载体p33U1和p33A1,同时设置3个对照载体.通过基因枪轰击法将上述载体转入水稻胚性愈伤组织,探讨内含子对外源目的基因表达的调控作用.组织化学检测结果表明:CaMV35S启动子调控下的iGUS (带内含子)基因能够顺利表达;同样,Actin1启动子(带内含子)调控下的不带内含子的GUS基因也可以正常表达,而当Actin1启动子(带内含子)驱动iGUS基因时,则导致GUS染色反应不能发生.Ubi1启动子(带内含子)调控GUS基因的瞬时表达也得出类似结果,证明表达框中内含子的数量为1个或两个时,对GUS基因的表达起到了不同的调控作用.本研究结果对植物表达载体构建及功能基因表达都具有指导意义.     

视黄酸对大鼠肝癌细胞γ-丁基甜菜碱双加氧酶的表达及肉碱合成的影响

为研究大鼠原发性肝癌γ-丁基甜菜碱双加氧酶(γ-BBD)的基因表达以及视黄酸对大鼠肝癌细胞γ-BBD表达的影响。研究用50 mg/kg公斤体重的二乙基亚硝胺(DEN)腹腔每周注射一次的给药方案在体内诱发大鼠原发性肝癌,并通过western blotting和real-time PCR技术对大鼠原发性肝癌模型肝组织中肉碱合成关键酶γ-BBD以及维甲酸X受体γ(RXRγ)的表达水平进行了检测;在体外,本研究通过western blotting和real-time PCR检测了1μmol/L 13-顺式视黄酸(13-cis-RA)处理的大鼠肝癌细胞(RH-35细胞)γ-BBD和RXRγ的表达水平,并通过流式细胞术分析了13-cis-RA处理的RH-35细胞的细胞周期。结果显示,与对照组相比,γ-BBD和RXRγ在大鼠原发性肝癌模型组织中的mRNA丰度和蛋白表达水平显著降低;但是,与对照组相比,在用视黄酸处理48 h、处于明显G1期阻滞的大鼠肝癌细胞内,γ-BBD和RXRγ的mRNA丰度和蛋白表达水平显著升高。这些结果表明,γ-BBD和RXRγ在DEN诱导的原发性肝细胞癌中的表达水平明显下调,而13-cis-RA能诱导并上调大鼠肝癌细胞RXRγ和γ-BBD的表达。提示13-cis-RA对γ-BBD表达的影响可能对大鼠肝癌细胞肉碱的合成具有促进作用。     

基于RNA-Seq技术分析白藜芦醇对副溶血弧菌生物被膜的抑制作用

【目的】利用可食用植物素抑制致病菌生物被膜受到广泛的关注。本文研究分析白藜芦醇对水产品致病菌副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)生物被膜形成的影响及重要的调控基因。【方法】研究测定亚抑菌浓度白藜芦醇对V.parahaemolyticus生物被膜形成和胞外多糖分泌的影响,采用RNA-Seq技术分析白藜芦醇作用下V.parahaemolyticus基因表达水平变化,并利用荧光定量PCR方法验证部分差异表达基因。【结果】白藜芦醇对V.parahaemolyticus的最小抑菌浓度为20μg/m L,亚抑菌浓度5μg/m L和10μg/m L作用下能显著抑制该菌的生物被膜形成和胞外多糖产量(P0.05),扫描电镜观察发现细菌的粘附量和胞外分泌物显著减少。V.parahaemolyticus在10μg/m L白藜芦醇作用下共检测到106个基因表达量发生显著变化(P0.05),其中上调基因约占22.6%,下调基因约占77.4%。这些基因主要在7条代谢通路中被显著富集,其中外膜蛋白(W,Yed S,Omp K)、群体感应(Lux S)、鞭毛蛋白(Fla A)、菌毛蛋白(Pil Q)、溶血素分泌蛋白等14个调控基因可能与V.parahaemolyticus生物被膜有关,呈现显著下调表达。荧光定量PCR发现lux S、trh、tlh和fla A 4个基因在白藜芦醇作用后表现不同程度的显著下降,与转录组结果一致。【结论】白藜芦醇抑制V.parahaemolyticus生物被膜形成是一个多基因参与、多个生物过程协同调控的过程,其主要通过干扰V.parahaemolyticus新陈代谢过程、群体感应系统、膜蛋白分泌通路,抑制细胞的粘附和生物被膜形成。研究为揭示白藜芦醇抗生物被膜的分子机制提供参考。     

γ-射线对新菠萝灰粉蚧辐照效应的转录组测序与分析

检疫辐照处理通过电离辐射来灭杀进出口货物中的检疫性害虫。明确辐照处理的分子机制,找到既能有效灭杀处理对象,而又能量消耗经济,且不会对货物质量造成损伤的合适辐射剂量是研究辐照处理的关键基础性问题。本研究对检疫性害虫——新菠萝灰粉蚧分别采用100 Gy和240 Gy两种辐照剂量处理,经饲养24 h后采用高通量测序技术来研究其基因表达水平的变化。结果表明低剂量组和高剂量组中分别有3.3%和4.4%的基因相对与对照组产生了差异表达,而且有2.4%基因在两组处理中都表现出了表达差异,占差异表达基因总量的一半以上,且这些基因的表达量大多发生下调。聚类分析显示,这些差异表达的基因主要富集在各种细胞组分、基因表达调控等功能类别中,说明检疫辐照主要通过损伤细胞结构和干扰生物的基因表达调控过程来实现害虫不育,且辐照强度越大,对处理虫体的损伤越大。     

氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌PAO1基因表达的诱导调节

研究氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌基因表达谱的系统影响,对急性毒力基因表达的调节。用全基因组DNA芯片分析技术比较菌株暴露前后基因表达谱差异;RT-PCR方法验证部分差异表达基因;用分光光度法在细胞水平验证弹性蛋白酶含量;小鼠染毒法观察暴露组细菌毒力在整体动物水平的变化。基因表达谱分析结果表明,铜绿假单胞菌暴露12 h差异表达基因达243个、72 h差异表达基因为1 168个。72 h差异表达基因中与细菌应激响应、蛋白折叠、转录调节、菌毛和鞭毛合成、毒力因子调节与合成、细菌外膜蛋白和抗原合成的基因大量上调;部分基因的RT-PCR验证结果与芯片结果一致;细胞水平验证结果显示暴露72 h细菌毒力表型增强。因此,氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌基因表达谱有明显影响,对急性侵袭性感染毒力因子基因表达水平有正向诱导调节作用。