小鼠睾丸特异基因在生精细胞中阶段性表达的定量分析

在Balb/c小鼠精子发生过程中,许多基因都具有严格的时空表达特性.实验利用半定量RT-PCR验证了12个小鼠精子发生相关基因的组织学分布,采用SYBR Green I荧光定量PCR分析了它们在不同发育阶段生精细胞中的差异表达.结果显示,所有基因仅在睾丸组织中高表达;Prm1、Prm2、Tnp1、Tnp2在长形精子细胞中的表达水平最高,分别是粗线期精母细胞阶段的1.9、2.8、3.2和2倍;Dnajb3呈上调表达,在长形精子细胞中的含量是粗线期精母细胞阶段的2.5倍;Akap4在长形精子细胞阶段的表达水平尤为突出,是粗线期精母细胞的5.5倍;Spata3和Spata4在圆形及长形精子细胞中的表达量相近,分别是粗线期精母细胞阶段的3倍和1.5倍;hils1和Tex24在圆形精子细胞阶段的表达水平最高,分别是粗线期精母细胞阶段的1.9和1.4倍;Spag41和Papo1b从粗线期精母细胞到长形精于细胞阶段呈明显的下调表达,分别下降了45%和34%.结果提示,被检测的基因具有明显的阶段特异性表达特征,为深入研究这些基因在小鼠精子发生过程中的作用提供了新资料,同时也为荧光定量PCR技术在精子发生相关基因定量表达研究中的可行性提供了充分例证.     

Bcl-2-like和Bax-like蛋白在白蚁生殖蚁和工蚁精子发生过程中的表达比较分析

为探讨凋亡调节因子Bcl-2和Bax蛋白对白蚁生殖蚁和工蚁性腺发育的影响, 揭示白蚁生殖品级与非生殖品级性腺发育的调节机理, 以尖唇散白蚁Reticulitermes aculabialis为研究对象, 运用免疫细胞化学定位方法对生殖蚁和工蚁精子发生过程中的Bcl-2和Bax蛋白表达进行了研究。结果显示： 生殖蚁和工蚁精子发生过程中从精原细胞至精子时期均有Bcl-2-like和Bax-like的阳性表达。生殖蚁的次级精母细胞、 精子细胞和精子中Bcl-2-like阳性表达率较高, 而在精原细胞和初级精母细胞中阳性率较低; 工蚁在次级精母细胞中最高, 在精原细胞和初级精母细胞中较低。除初级精母细胞期外, 工蚁生殖细胞其他发育阶段Bax-like阳性表达率均显著高于生殖蚁同一阶段生殖细胞。生殖蚁的生殖细胞在精原细胞、 初级精母细胞和次级精母细胞时期Bax-like阳性表达率较高, 发育至精子时期阳性率最低; 工蚁在次级精母细胞、 精子细胞和精子时期Bax-like表达率较高, 在初级精母细胞中表达率最低。在精子发生过程中, 生殖蚁生殖细胞Bax/Bcl表达量比值逐步下降; 而工蚁生殖细胞发育过程中Bax/Bcl表达量比值仅在次级精母细胞期下降, 其他发育时期均升高; 根据Bax/Bcl判断, 精原细胞和初级精母细胞是生殖蚁精子发生过程中主要的凋亡点, 而工蚁除了精原细胞和初级精母细胞外, 精子细胞和精子也是主要的凋亡目标。研究结果表明, 白蚁生殖细胞凋亡与其他动物一样受Bcl-2家族的调节, 在精子发生过程中Bcl-2-like和Bax-like表达具有动态变化规律, 正是这种变化调控生殖细胞在不同发育阶段的生或死; Bcl-2-like和Bax-like对生殖细胞凋亡调节不仅在精子发生中有非常重要的作用, 而且可能与工蚁品级的形成有关。     

小鼠Spata3蛋白结构和功能的生信分析及初鉴

目的 对小鼠精子发生相关蛋白3(spermatogenesis associated protein 3,Spata3)的序列进行分析,探讨其结构和功能。方法 利用NCBI数据库比对小鼠Spata3的同源性、ExPASy ProtParam软件分析理化特征、SOPMA及GOR4预测空间构象、NetPhos3.1及STRING数据库分析蛋白修饰位点及蛋白间相互作用关系等信息、免疫组化和免疫荧光染色检测其组织细胞定位。结果 小鼠和人的Spata3基因CDS序列64%相同,是碱性不稳定亲水蛋白,无信号肽,属于非跨膜的胞内蛋白,主要定位于睾丸组织各级精子细胞核和胞质,以圆形精子细胞表达量最高。小鼠Spata3含1个内在无序区结构域,30个潜在的磷酸化位点,11个潜在的O-型糖基化位点,可能与Spata46、Spert等蛋白相互作用。结论 小鼠Spata3是精子发生过程中的保守蛋白,可能调节精子发生变形过程。     

汉坦病毒疫苗株Z10与Z37重组核蛋白NP的表达纯化及其特异结合基因组末端反向重复序列的功能研究

汉坦病毒是引起肾综合征出血热(HFRS)和汉坦病毒型肺炎综合征(HPS)的主要病原体.其基因组由三节段的单股负链RNA组成,即S、M与L基因片段.汉坦病毒基因组的一个重要特点是每个基因片段的两个末端都有一段长18个核苷酸的高度保守的反向重复序列,互补可形成双链发夹结构,并且这一特点为不同型病毒所共有.为了研究该基因组末端保守的反向重复序列的功能,首先构建了汉坦病毒中国疫苗株Z10(汉滩型)及Z37(汉城型)的核蛋白原核表达载体,并在大肠杆菌中高效表达.经NI-NAT亲和柱和HiPrep16/10 DEAE离子交换柱液相色谱(FPLC)二步提纯,获得高纯度的重组核蛋白,并分别以胰蛋白酶消化后,用Western blotting进行区分和鉴定.以T4 DNA激酶同位素标记一对人工合成互补的18个核苷酸反向重复序列,制备双链探针.然后将该探针与纯化的Z10、Z37株的核蛋白NP进行非变性凝胶电泳迁移改变实验(EMSA)后发现,重组的Z10、Z37株的核蛋白NP,在体外均可特异地结合其基因组末端反向重复序列形成的双链探针.该结果表明,汉坦病毒基因组末端的反向重复序列是核蛋白重要结合位点,这对理解汉坦病毒核蛋白功能以及病毒复制过程中病毒粒子的包装机制有重要的意义.     

环状RNA的生物学功能及其在疾病发生中的作用

环状RNA(circular RNA,circRNA)主要包括由外显子转录本构成的、经非线性反向剪接形成的内源性RNA分子和内含子来源的环状RNA分子等两类。研究发现,circRNA在人体细胞中广泛表达,在转录后水平具有调控基因表达的重要功能。有些circRNA具有天然微小RNA(microRNA,miRNA)海绵作用,可通过与miRNA结合而抑制其活性,从而调控miRNA靶标发挥作用。circRNA在动脉粥样硬化、神经系统紊乱、糖尿病和肿瘤等疾病发生过程中起着较为重要的作用,深入研究circRNA的结构和功能可使我们更好地了解疾病的发生机制,提高相关疾病的预防和诊断水平。文章就circRNA的形成、功能及其在疾病发生中的作用等做一综述。     

MicroRNA在哺乳动物精子发生中的作用

MicroRNAs(miRNAs)是一类长20~24 nt的单链非编码调控RNA序列。miRNA作为基因转录后表达调控分子,通过碱基互补配对的方式与靶mRNA结合,从而导致靶mRNA的降解或抑制其翻译过程。从最早发现存在于秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans中的miRNA lin-4和let-7至今20多年里,研究人员已陆续从不同的种属中发现了大量的miRNA。近年来随着基因克隆、表达和功能研究技术的应用和发展,通过分析不同动物物种睾丸组织中miRNA的变化表明miRNA与精子发生过程密切相关。此外,miRNA相关的Dicer、Drosha等蛋白在初级精母细胞减数分裂粗线期所发挥的调控功能通过大量啮齿动物基因敲除模型得到证实。本文从miRNA的合成、作用机制和精子发生过程中的调控作用进行综述。     

环状RNA及其作为疾病标志物的潜能

环状RNA（circular RNA, circRNA）是一种共价闭合环状结构的内源性非编码RNA分子,不具有5′端帽子和3′端poly(A)尾巴结构,具有广泛性、保守性、组织特异性以及稳定性等特性;根据序列来源的不同可分为3种类型：外显子circRNA、内含子circRNA、外显子-内含子circRNA;随着生物信息学的快速发展和高通量测序技术的不断革新,目前已经在真核细胞中发现大量内源性circRNA,主要分布于细胞质中,其独特的序列结构,使它具有microRNA海绵、调节选择性剪接或转录、与RNA结合蛋白结合、滚动翻译和衍生假基因等功能;它参与癌症、糖尿病、神经系统疾病和动脉粥样硬化等疾病发生、发展过程。众多研究显示circRNA会成为新型的疾病临床诊断标志物或人类疾病治疗的潜在靶点,该评述较为详细地从circRNA的形成、特性、生物学功能、研究方法、研究数据库以及和疾病的关系等方面来阐述circRNA的最新研究进展,方便研究人员进行circRNA研究。     

基于circRNA的m6A修饰对肿瘤及免疫的调控作用

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类由反向剪切形成的单链共价闭合RNA分子，可通过吸附微RNA(microRNA,miRNA),结合RNA结合蛋白(RNA-binding protein, RBP),以及调控基因表达调控多种生命活动。此外，circRNA还能进行翻译活动，并被认为是一种有前景的生物标志物。N⁶-甲基腺嘌呤(N⁶-methyladenosine, m⁶A)为真核生物中广泛存在且最为常见的RNA修饰方式，通过m⁶A甲基转移酶(writers)、m⁶A去甲基化酶(erasers)和m⁶A识别蛋白(readers)3类调控因子发挥功能。近期的研究发现，m⁶A除了能在mRNA中发挥的作用外，对circRNA也具有调控作用。m⁶A修饰可调控circRNA的表达、稳定性、胞质转移、翻译及逃避非特异性免疫，已经被报道可以在直结肠癌、肝癌、非小细胞肺癌、宫颈癌、乳腺癌、骨肉瘤、下咽鳞状细胞癌...     

microRNA在精子发生中的作用

微RNA(microRNAs, miRNAs)是一类广泛存在于真核细胞内起调控作用的小非编码RNA,物种间保守性强。miRNAs通过靶向mRNA,介导mRNA降解或翻译抑制,在各种细胞中广泛参与包括蛋白质翻译调控在内的基因表达的转录后调控。精子发生是精原干细胞(SSCs)增殖分化为成熟精子的复杂过程,包括SSCs有丝分裂、精母细胞减数分裂和精子细胞变形分化三个主要阶段。精子生成很大程度上取决于转录后调控,miRNAs是这个事件的重要调控因子。目前已发现大量miRNAs在生精细胞中表达,其中许多还高度表达、特异性表达或优先表达,并对生精细胞的增殖、分化和发育发挥至关重要的作用。本文主要就miRNAs的发现和功能、精子发生过程、miRNAs调节精子发生的重要性以及精子发生三个不同发育阶段中miRNAs的具体调控作用进行简要综述,以期为探索雄性不育等疾病的预防和精准化治疗提供理论依据,并在此基础上展望了未来本领域可能的研究方向。     

MIWI/piRNA激活小鼠精子细胞mRNA翻译的新功能机制研究

哺乳动物减数分裂后期的精子发生(spermatogenesis),即精子形成(spermiogenesis),是一个剧烈的细胞形态变化过程。伴随精子细胞中细胞核压缩和染色质重构,基因转录活性将逐渐降低直至完全停止,那些为精子细胞后期阶段发育所需的基因都需要提前转录为信使核糖核酸(mRNA),然后以翻译抑制状态储存在精子细胞中,直到特定发育阶段再被激活翻译,以合成蛋白质发挥作用。这个现象被称为“转录–翻译解偶联”,是精子发生中基因表达调控的一个典型特征。然而,目前对于精子细胞中被抑制的mRNA是如何被翻译激活的还知之甚少。我们当前的这项研究发现,MIWI/piRNA通过与翻译起始因子eIF3f、RNA结合蛋白HuR等因子形成功能性翻译激活复合物,特异性地激活小鼠精子细胞中包含AU序列富含元件(AU-rich element,ARE)mRNA的翻译。此项研究揭示了PIWI/piRNA在精子细胞翻译激活中的新功能,并证明此功能为精子细胞发育和功能性精子生成所必需。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.