用染色体畸变品系对果蝇调控基因E(ω~a)的定位

在果蝇中,杏黄色眼基因w~a和它的野生型白眼等位基因w的区别在于前者的转录单位中插入了反转录病毒样转座因子copia。半显性突变基因E(w~a)以反式方式降低w~a的活性。对多余翅脉基因px,E(w~a)和翅腋具黑点基因sp的遗传重组分析进一步确定了E(w~a)与sp的重组图距为0.2图距单位,并将E(w~a)定位于第二染色体右臂的2—106.8处。为了对E(w~a)进行细胞学的基因定位,4个Y;2易位品系,1个1;2易位品系和3个2R缺失品系与适当的E(w~a)品系进行杂交,并对其雄性子代进行复眼眼色和翅腋黑点的检查。结果表明E(w~a)位于第二染色体右臂60B的端粒端。 我们用r射线诱变获得了一个E(w~a)突变体和两个sp的突变体,并检查了它们的唾腺染色体。前者为E(w~a)的回复子,一段来源不明的染色体片段插入在6085—13的位置,很可能在60B8—9的位置上。这个位置就是E(w~a)的座位。后者在60C1—2的位置上都看到了染色体的断裂点,表明该位置为sp的基因座位。 综合细胞学基因定位和遗传重组基因定位的资料,E(w~a)被定位于6085—13的位置,很可能在60B8—9的位置,它位于sp基因的左侧,二者相距很近。     

用染色体畸变品系对果蝇调控基因E（w^a）的定位

在果蝇中,杏黄色眼基因w^a和它的野生型白眼等位基因w的区别在于前者的转录单位中插入了反转录病毒样转座因子copia。半显性突变基因E（w^a)以反式方式降低w^a的活性,对多余翅脉基因px,E（wa)和翅腋具黑点基因sp 的遗传重组分析进一步确定了E（w^a)与sp的重组图距为0．2图距单位,并将E（w^a)定位于第二染色体右臂的2－106．8处,为了对E（w^a)进行细胞学的基因定位,4个Y;2易位品系,1个1;2易位品系和3个2R缺失品系与适当的E（w^a)品系进行杂交,并对其雄性子代进行复眼眼色和翅黑点的检查,结果表明E（w^a)位于第二染色体右臂60B的端粒端。我们用γ射诱变获得了一个E（w^a)突变体和两个sp 的突变体,并检查了它们的唾腺染色体,前者为E（w^a)的回复子,一段来源是有的染色体片段插入在60B5－13的位置,很可能在60B8－9的位置上,这个位置就是E（w^α）的座位,后者在60C1－2的位置上都看到了染色体的断裂点,表明该位置为sp 的基因座位。综合细胞学基因定位和遗传重组基因定位的资料,E(w α）被定位于60B5－13的位置,很可能在60B8－9的位置,它位于sp基因的左侧,二者相距很近。     

2005年第16届国际生物学奥林匹克竞赛理论考试(4)

问题113—116．果蝇的野生型个体具有红色的眼睛,淡黄色的身体。果蝇中1个单基因的隐性等位基因能够产生glass eve(玻璃眼)的表型,而另1个基因的隐性等位基因产生ebony body(乌黑身体)的表型。一个学生将纯饲养的野生型果蝇与纯饲养的具有玻璃眼和乌黑身体的果蝇进行杂交,产生的F_1代果蝇具有两种特征的所有野生型表型。在F_1代果蝇之间     

Henna基因突-变是导致北京紫眼果蝇眼部蝶呤含量减少的重要原因

苯丙氨酸羟化酶被认为参与黑腹果蝇眼部蝶呤代谢,但是始终都缺乏有力证据．Henna是苯丙氨酸羟化酶的编码基因,“北京紫眼”果蝇（Hnbp）是Henna基因的一个隐性突变体,Hn^bp突变形成的原因是Henna基因的第二外显子上具有插入片段．在Hn^bp中,其编码产物的Biopterin—Hydroxyl功能域中增加了15个氨基酸残基．蛋白预测结果显示,插入的残基改变了原有的蛋白结构,这种变化很可能降低了苯丙氨酸羟化酶与四氢生物蝶呤结合的能力．为了恢复突变表型,利用UAS—GAL4转基因体系使野生型Henna基因在Hn^bp的背景下表达．在双拷贝的转基因系GMR—GAL4 UAS—Henna／UAS—Henna;Hn^bp／Hn^bp中,突变表型得到完全恢复：果蝇的眼色由突变体的紫色恢复到野生型的红色,蝶呤含量也从突变体的30％升至98％,与野生型差异不显著（P〉0．05）．上述实验结果充分说明,Henna基因突变是导致Hn^bp突变体眼部喋呤含量降低的重要原因,为苯丙氨酸羟化酶参与果蝇眼部蝶呤代谢提供了体内实验的直接证据．     

遗传学教学中在细胞与分子水平上理解等位基因的显性与隐性

在孟德尔遗传学中显性与隐性描述一对等位基因在杂合体时的功能关系,把在表型上看出效果的等位基因称为显性等位基因,看不出效果的称为隐性等位基因,并由此提出分离定律和自由组合定律,开创了遗传学这一学科。这样的描述最初是逻辑推理的需要,但对于研究生命结构与功能关系的实验性科学而言,必须在细胞与大分子实体上找到显性与隐性的生物学基础。在遗传学教学中,如何用现代分子遗传学知识诠释经典的显性和隐性概念是教师经常面临的释疑问题。笔者认为要理解等位基因显性和隐性的实质,必须了解等位基因的差异及其产物RNA或蛋白质在细胞中的具体作用。不同等位基因的蛋白质或者RNA产物在细胞内的不同时间、不同地点所起的作用不同,赋予了在细胞、组织或器官水平上能够区分观测到的表型差异,即显性或者隐性。文章根据基因结构的变异、基因调控的差异、基因产物的类型与作用等在细胞与分子水平上分别举例探讨了等位基因显性与隐性的分子实质及其变化,以期在遗传学教学过程中使学生对基因的变异和功能有更全面、更具体的理解。     

睾丸优势表达的Boule蛋白影响果蝇发育

boule基因是屈指可数的高度保守、横跨后生动物的调控多个物种精子发生所不可或缺的基因.在果蝇中,boule基因突变体bol1可导致雄性不育,而boule基因的大片段缺失突变体boule40却表现了致死表型,提示boule可能在胚胎发育过程中也起到一定的作用.为了验证这一假设,首先,本团队利用RT-PCR检测了boule基因在不同组织中的表达情况,并构建了GFP敲入突变体检测Boule蛋白在不同组织中的分布,结果表明boule mRNA及Boule蛋白在发育过程及成蝇的头、胸、腹中均存在.其次,构建了boule基因完全缺失突变体,发现在不同发育阶段均有致死发生.为了探寻这种影响是来自boule基因产生的蛋白还是非编码RNA或是内含子产生的未发现的基因,本团队又构建了boule基因单碱基缺失的移码突变体,发现同样有致死现象.最后,全身性过表达Boule蛋白也可导致果蝇发育过程中的逐渐死亡.以上结果都说明,果蝇体细胞中的Boule蛋白在发育过程中起重要作用,并需要进行精确调控.这一睾丸以外的作用目前只在昆虫中发现.     

Pax基因家族在果蝇发育过程中的调控作用

Pax是一个在进化上相当保守的基因家族, 它们编码的产物是一组极为重要的转录调控因子, 并存在于从果蝇到人类的各种生物体中, 参与细胞内信号传导通路的调控, 在胚胎发育过程中对细胞分化、更新、凋亡起重要的调控作用, 影响器官和组织的形成。果蝇中已发现10个Pax基因家族成员, 它们对果蝇胚胎发育及成虫组织器官的分化有非常重要的调控作用。文章结合最新的研究进展, 就果蝇中Pax基因的结构、表达模式和主要功能做一简要综述。     

分子遗传学术语解释

等位基因(allele) 一个基因的一种或两种不同的形式;例如,lac~+和lac~-分别是lac基因的野生型和突变型等位基因。琥珀密码子(amber codon) 使多肽链转译终止的密码子UAG     

双载蛋白对果蝇S2细胞吞噬大肠杆菌的影响

该文研究了双载蛋白(amphiphysin,Amph)对果蝇S2细胞吞噬大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)的影响。在S2细胞吞入E.coli后,Amph m RNA的表达水平明显升高;但用Amph-si RNA处理后的S2细胞,其Amph蛋白质水平显著低于正常和吞噬E.coli的S2细胞。透射电镜观察发现,S2细胞可以吞噬热灭活的E.coli,且细胞内存在典型的吞噬小体,而用Amph-si RNA处理的S2细胞内则未发现吞噬小体,说明Amph可能对吞噬体形成起关键作用。Amph-si RNA处理的S2细胞对E.coli的吞噬率显著低于未用Amph-si RNA处理的S2细胞,说明敲低Amph会显著地抑制S2细胞对E.coli的吞噬率。上述结果表明,Amph在果蝇S2细胞吞噬E.coli的过程中起重要的调节作用。     

果蝇蛋白质激酶Pitslre通过调控抗菌肽表达参与天然免疫反应

为鉴定新的参与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)天然免疫信号通路调控的分子及作用机制,应用果蝇的Gal4/UAS系统敲低54个蛋白质激酶编码基因,分别利用革兰氏阳性菌（Enterococcus faecalis, E.faecalis）或革兰氏阴性菌（Erwinia carototovovora carototovovora 15, Ecc15）感染基因敲低果蝇,筛选参与果蝇天然免疫反应的蛋白质激酶。结果显示,全身性敲低蛋白质激酶Pitslre的果蝇感染E.faecalis或Ecc15 后,生存率降低,半致死时间LT50分别降低为对照组的66.7%和28.6%。相应的,Pitslre功能缺失导致革兰氏阳性菌和阴性菌分别感染后,Toll及IMD通路下游抗菌肽Drosomycin和Diptercin表达水平明显下降。在脂肪体和血淋巴细胞中特异性敲低Pitslre基因,导致革兰氏阳性菌及阴性菌感染后的果蝇半致死时间LT50分别缩短75%和90%,细菌载量分别升高约10倍。在果蝇S2细胞中,敲低Pitslre基因,导致细胞的抗菌肽Drosomycin、Attacin和Diptercin表达水平分别降低约50%。此外,通过免疫共沉淀实验检测Pitslre与预测存在相互作用的蛋白质TSC1、Rcd5和pbl之间的相互作用。综上所述,蛋白质激酶Pitslre参与果蝇天然免疫反应,在正向调控果蝇天然免疫Toll和IMD通路中发挥重要作用。     

金鱼精子质膜和核膜的区域特异性

本文结合采用扫描和透射电子显微镜(包括冷冻断裂-蚀刻、超薄切片以及细胞化学染色法),研究了金鱼精子的超微结构特征,结果表明金鱼精子的质膜和核膜都具有区域特异性:1)精子质膜内大部分区域含有许多蛋白颗粒,但在特定区域内,蛋白颗粒呈有序排列,构成晶格状结构。2)精子头颈部和尾部均有液泡密集之处,凡是覆盖着液泡区的质膜内,几乎都不含有蛋白颗粒。3)液泡区能被细胞化学方法染成致密色,表明内含糖蛋白。4)核膜孔只集中存在于靠近颈部的核膜上,而其他部分则没有。本文对上述诸点进行了讨论。     

注射装载孕酮的红细胞膜泡诱发蟾蜍卵成熟的研究

中华大蟾蜍长足的卵母细胞,经注入装载水相孕酮的红细胞膜泡,能被诱发成熟;直接注入水相孕酮的卵母细胞,无能恢复成熟分裂。将蛋白酶处理的红细胞制备成装载水相孕酮的膜泡,注入卵内,照样能诱发其成熟分裂;然而,分别用根皮素结合或磷脂酶A_2水解红细胞膜磷脂,制备的膜泡,虽亦包裹着水相孕酮,但注射的卵母细胞都未能被诱发成熟。这些结果表明,在通过红细胞膜转运孕酮诱发卵母细胞成熟过程中,红细胞膜上的某些膜蛋白可能不是必要的成份,而膜磷脂类却是关键成份,它不仅可能保证孕酮不被迅速代谢,且保证孕酮从卵母细胞内部诱发成熟分裂。     

低分子量神经丝蛋白(NF-L)的体外组装

利用超速离心和离子交换层析技术,从牛脊髓中分离纯化了神经丝蛋白三组分:NF-L,NF-M和NF-H。应用电镜负染色和金属投影方法研究神经丝的形态结构与NF-L的体外组装,结果表明:神经丝由10nm的核心纤维与外周的丝状突起组成;在近似生理条件下,NF-L可在60min内组装成10nm纤维,纤维由4根亚丝缠绕而成;在碱性缓冲液中,NaCl能促进NF-L装配成短纤维,这种10nm的短纤维无法连接成长纤维。     

血管内皮生长因子蛋白在大鼠睾丸和附睾的表达和定位研究

为探讨血管内皮生长因子(VEGF)在雄性生殖系精子发生发育和成熟过程中的调控作用,应用免疫组化、Periodic acid-Schiff(PAS)染色及蛋白质免疫印迹技术,检测VEGF蛋白在成年大鼠睾丸和附睾的表达和定位情况。Western-blots显示,在大鼠睾丸和附睾内均有VEGF蛋白(约45kD)的表达;免疫组化显示,睾丸内VEGF见于圆形和长形精子细胞、Sertoli细胞和Leydig细胞,免疫阳性产物位于细胞质内。精子细胞的VEGF表达伴随精子细胞顶体发育的全过程,精子残余体呈强阳性。附睾内VEGF表达于附睾管上皮,且有区域和细胞特异性。附睾起始段的所有上皮主细胞内都有VEGF阳性颗粒;头、体、尾各段的VEGF阳性细胞多数与含PAS阳性颗粒的细胞重合,证明为亮细胞;近端附睾的管腔内可见精子头部呈VEGF阳性染色。睾丸、附睾间质血管内皮为VEGF阴性。上述结果表明,VEGF蛋白可由生殖细胞和附睾管上皮细胞直接产生,它可能以自分泌和/或旁分泌的形式共同作用于睾丸和附睾的生殖细胞和血管内皮,直接或间接影响精子的发生、发育和成熟过程,特别是精子顶体的形成过程,并可能与精子在附睾内的成熟有关。     

多种神经活性物质在幼年猫和鸡视网膜神经细胞中的共存(简报)

视网膜起源于前脑泡,结构简单层次分明,因此常被视为脑的简化模型。但近期工作证明,视网膜包含的神经活性物质(神经递质、调质和神经肽)种类之多、分布之复杂并不亚于脑。尤其是无长突细胞不仅包含多种递质和肽类,而且还有递质与肽类或肽类与肽类在一个细胞中的共存。对视网膜神经递质、调质和神经肽的研究将是探索脑奥秘的有效途径。     

花背蟾蜍蝌蚪发生类坏死的皮肤在恢复过程中的超微结构

本实验以花背蟾蜍后肢芽期的蝌蚪为材料,用0.001 mol/L氨水(氨水组)和0.01mol/L醋酸(醋酸组)处理皮肤使之发生类坏死。以细胞核、细胞表面、细胞质及细胞间隙等的超微结构变化为指标,研究了各组皮肤发生类坏死后恢复过程中的可逆变化。结果观察到:两组均能引起核染色质浓缩,粘液分泌,液泡增多,线粒体及内质网膨大变形,细胞间隙变窄;醋酸还引起张力原纤维的凝集及紊乱等。恢复过程中,细胞核内染色质的分布趋于均匀,粘液的分泌渐正常,液泡减少,线粒体及内质网的形态逐步恢复,但细胞间隙一直很??窄;醋酸组中张力原纤维恢复成束且排列较整齐。作者认为氨水及醋酸引起蝌蚪皮肤发生类坏死后,在一定时间内是可以恢复的,而且此可逆变化也反映在超微结构的变化上。     

Chlorophyll isolation,structure and function: major landmarks of the early history of research in the Russian Empire and the Soviet Union

This paper covers major events of the early history of chlorophyll research in the Russian Empire and the Soviet Union from 1771 until 1952, when the modern period of studies on photosynthesis began in full swing. Short biographical sketches of key scientists, reviews of their major research contributions and some selected photographs are included. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

磁场对丘脑下部一氧化氮含量的影响及与丘脑下部神经内分泌核团的关系

应用硝酸还原酶反应—分光光度法测定和NADPH-d组织化学技术,对磁场处理后丘脑下部一氧化氮量的变化及其可能的原因进行了研究,发现磁场可促使丘脑下部一氧化氮量(OD值)显著升高,并具有显著滞后效应。NADPH-d阳性神经细胞及NADPH-d和血管加压素(AVP)双染阳性神经细胞集中分布在丘脑下部室旁核、室周核和视上核,但不存在 于视交叉上核,提示室旁核、室周核和视上核一氧化氮能神经细胞是丘脑下部的一氧化氮的主要来源。磁场处理后大鼠丘脑下部一氧化氮含量(OD值)较正常对照组显著升高应归因于这些神经细胞受磁场作用表达增强。一氧化氮和血管加压素的共存可能对磁场调节内分泌具有一定意义。     

重组人pLXSN-CD80逆转录病毒载体的构建及在CHO和PA317细胞中的表达

CD80是表达于抗原提呈细胞表面的分化抗原,它提供T细胞活化的协同刺激信号,并在抗肿瘤免疫应答中起着重要作用。我们在克隆了CD80全长。cDNA的基础上,将其与逆转录病毒pLXSN表达载体连接,构建成表达质粒,并用磷酸钙沉淀法将其转染PA317和CHO细胞,经G_(418)筛选获得抗G_(418)的PA317和CHO细胞克隆。以RIA,FACs和Westernblot检测CD80分子在PA317和CHO细胞上的表达、分布和分子量,结果显示,pLXSN-CD80转染的CHO细胞可表达较高丰度的CD80分子,其表观分子量为40kD。pLXSN-CD80转染的PA317和CHO细胞经5个月连续传代培养,无论存在G_(418)的选择压力与否,仍然持续表达CD80分子,表明我们构建的pLXSN-CD80表达载体具有应用于试验性治疗的潜能。     

荧光脂质体导入黄瓜悬浮细胞原生质体的研究

用“脱水再加水法”制成包裹荧光黄的脂质体,通过PEG诱导融合或保温共培养法,成功地将脂质体导入了黄瓜悬浮细胞原生质体。PEG处理组摄入脂质体的细胞可达80—90%,其中50—60%的细胞荧光较强,均匀一致。脂质体/原生质体保温共培养半小时,荧光细胞达95%以上,荧光较弱,在细胞中呈点状分布,3—4天后脂质体逐渐破裂,点状荧光变为均匀一致的荧光。导入荧光黄脂质体的原生质体经持续分裂形成愈伤组织和胚状体,进一步分化出芽和根。