蚕豆细胞核仁和核质中剪接因子SC35的定位研究

SC35 is a non-snRNP spliceosome component purified from mammalian cells by Fu and Maniatis in 1990. In vitro splicing assays showed that SC35 plays a key role in splicing site selection and ATP-dependent pre-spliceosome assembly. In the mammalian nucleus, SC35 has been localized to distinct and dynamic nuclear domains: immunofluorescence observations revealed the presence of SC35 in speckles distributed in various regions throughout the nucleoplasm, which, as identified with immunoelectron microscopy, correspond to the interchromatin granules (IGs) and perichromatin fibrils (PFs). However, there has been no report regarding the presence and distribution pattern of SC35 in higher plant nuclei. Engage in such studies will surely contribute to our understanding of RNA processing and the spatial organization or structure basis of this process in higher plant. In this article, we studied the distribution pattern of SC35 in the nucleus of the root meristematic cells of Vicia faba by immunoelectron microscopy. After immunolabeling with anti-SC35 mAb and protein A-colloidal gold, IGs and PFs in the nucleoplasm and dense fibrillar component (DFC) of the nucleolus were heavily labeled with gold particles, while only a few of the gold particles were found in fibrillar centers (FC) and nucleolar vacuoles (NV) of the nucleolus and the central domains of the condensed chromatin. Densities of gold particles in the areas of DFC and the area of IGs plus PFs were 65.89/microns 2 and 36.28/microns 2 respectively, much higher than that of the central domain of condensed chromatin and that of FC plus NV, which were only 5.90/microns 2 and 6.26/microns 2 respectively. This indicates that DFC of the nucleolus and the area of IGs plus PFs of the nucleoplasm are enriched with SC35 or SC35-like protein. The distribution pattern of SC35 or SC35-like protein in the nucleoplasm of Vicia faba is similar to that of the mammalian nuclei. To the authors' knowledge, it is a new finding that SC35 or SC35-like protein exists in the nucleolus.     

微核仁是富含剪接因子SC35的核内小体

许多植物细胞核中存在一些较小的球形或卵圆形的结构,不同作者分别将其称为球体（ｓｐｈｅｒｕｌｅｓ）［１］、核体（ｋａｒｙｏｓｏｍｅ）［２］、核仁附着小体（ｎｕｃｌｅｏｌｕｓａｓｏｃｉａｔｅｄｂｏｄｉｅｓ）［３］、螺旋小体（ｃｏｉｌｅｄｂｏｄｉｅｓ）［４...     

多头绒泡菌SC35类蛋白的免疫电镜研究

经抗SC35单克隆抗体标记后,在电子显微镜下观察到多头绒泡菌S、G2、前期、中期和后末期细胞核中存在大量金颗粒,说明多头绒泡菌细胞核含有SC35类蛋白。在G2期和前期时,SC35类蛋白主要分布在细胞核的核仁区域和非核仁区域的染色质间区域;中期和后-末期时,SC35类蛋白主要分布在细胞核内染色体间区域;说明染色质(体)间区域和核仁区域是富含SC35类蛋白的区域。对核仁的进一步观察指出,在核仁中金颗粒主要分布在DFC,FC中的金颗粒很少,说明在核仁中SC35类蛋白主要存在于DFC组分中。     

蚕豆根端细胞核中微核仁的研究

以蚕豆(Vicia faba)根端分生组织细胞为材料研究了微核仁的超微结构和细胞化学特点。结果表明;微核仁是直径0.3—0.5μm 的卵圆形或球形结构。常规染色时,微核仁与集缩染色质的电子密度相仿,但两者之间在结构上没有任何联系。细胞化学研究指出,微核仁含有 RNA 和蛋白质,其结构成分主要是与核仁颗粒组分十分相似的 RNP 颗粒。报道了植物细胞核中微核仁发生于核仁的过程并对微核仁的本质和功能进行了讨论。     

洋葱根端分生组织细胞核中RNA多聚酶Ⅱ转录位置的研究

采用溴尿嘧啶核苷三磷酸(BrUTP)标记技术,对洋葱(Allium cepa L.)根端分生组织细胞核中RP Ⅱ转录位置进行了研究。经BrUTP和抗BrdU抗体标记后,在电镜下观察到染色质区域周边部位存在大量的金颗粒,该区域金颗粒数目占细胞核内非核仁区域金颗粒总数的92.70%,金颗粒密度为75.42个/μm~2,明显高于染色质问区域和染色质区域中央部位的金颗粒数目的百分比(分别为1.93%和5.37%)和金颗粒密度(分别为2.00个/μm~2和5.89个/μm~2),说明在染色质区域周边部位进行着旺盛的RPⅡ转录位置。经α-鹅膏蕈碱(10μg/L,2h)处理后,非核仁区域金颗粒的减少极其显著,其金颗粒密度从44.60个/μm~2降至2.67个/μm~2,进一步确认该区域中的金颗粒代表RPⅡ转录产物。讨论了完整植物细胞核内RPⅡ转录位置的分布。     

基于单细胞ATAC测序数据的乳腺癌上皮细胞转录因子研究

研究表明,乳腺肿瘤细胞染色质开放区域上的转录因子显著影响乳腺癌患者的临床表型和预后。然而,在单细胞层面,这些调控元件如何调控乳腺癌发生发展尚不明确。为此,本研究从GEO数据库中下载了45 216个正常和肿瘤乳腺组织的单细胞染色质可及性测序(single-cell ATAC sequencing, scATAC-seq)数据,并对其进行了分析。根据标记基因在细胞群的基因活性得分进行细胞类型注释后得到7种乳腺细胞类型。皮尔逊相关性分析表明,肿瘤和正常乳腺样本的上皮细胞存在明显的染色质可及性差异,且乳腺上皮细胞存在高度样本间异质性(PCC=-0.07),暗示其是乳腺肿瘤的主要恶性细胞类型。为了探究正常和恶性乳腺上皮细胞的差异可及性区域中转录因子结合基序的富集情况,在提取上皮细胞群后对4个上皮细胞亚型的特征开放区域进行了转录因子结合基序富集分析。结果表明,恶性乳腺上皮细胞有194个转录因子显著富集(P<0.001),它们可能涉及乳腺肿瘤发展和转移等调控过程。对上皮细胞亚型中富集程度较高的转录因子进行活性分数计算及转录组数据验证,结果进一步显示这些差异调控元件可能与乳腺细胞恶性发展相关。此...     

植物生长发育和逆境响应中SR-like蛋白的研究进展

同一基因pre-mRNA经可变剪接(alternative splicing, AS)后能够产生不同的转录本,使得编码的蛋白在细胞中的定位、稳定性和翻译后修饰的功能发生改变,进而增强应答发育及环境胁迫的能力,富含丝氨酸-精氨酸蛋白(serine/arginine-rich proteins, SR proteins/SR)是决定可变剪接效率和准确性的一个重要剪接因子家族。该文在简要介绍SR蛋白概念、分类的基础上,首次系统综述了植物特有的SR蛋白亚家族SR-like(SR45/45a)结构特点、成员构成、亚细胞定位和转录调控功能,尤其是对于非生物胁迫应答过程中相关基因可变剪接的调控机制进行了阐述,并展望了未来植物SR-like可能的前景方向和研究内容。     

与蚕豆萎蔫病毒2号胞间运动和长距离转运相关的寄主细胞超微结构研究

电镜超微结构观察和免疫金标记显示:受蚕豆萎蔫病毒2号(Broad bean wilt virus 2,BBWV 2)中国分离物B935侵染的豌豆(Pisum sativum)和蚕豆(Vicia faba)叶细胞中膜结构增生,形成膜结构增生区,病毒以结晶体和管状体形式存在于细胞质中。在病变早期,叶肉细胞的胞间连丝处连接有小管结构,病毒样颗粒呈纵列排在小管中,穿越胞间连丝的小管能被BBWV 2的金标记抗体特异性标记。维管束组织的薄壁细胞、伴胞及转移细胞内存在膜增生区及病毒管状体,在筛管壁附近存在的病毒样颗粒能被BBWV 2金标记抗体特异性标记。实验结果表明BBWV 2胞间运动形式与豇豆花叶病毒(CPMV)相似,以完整粒子通过在胞间连丝处形成的小管结构穿越胞间连丝;细胞质中存在的直径160nm管状体只是一种病毒聚集体,与胞间运动无直接关系;该病毒在筛管中可能也是以完整粒子形式进行长距离转运的。     

普通小麦中一氧化氮相关因子(TaNOA)编码基因的克隆和分子生物学分析

一氧化氮是动植物体内重要的信号分子。本研究利用同源克隆技术从六倍体普通小麦中获得一个一氧化氮相关因子(TaNOA)编码基因的全长基因组和cDNA克隆。该基因具有13个外显子和12个内含子,与拟南芥以及水稻中同源基因结构相似。根据cDNA推导的氨基酸序列与拟南芥AtNOA1的序列一致性达60%以上,具备P-环GTPaseG4-G5-G1-G2-G3的排列特征和保守的序列。对其中2个内含子的测序分析表明在六倍体小麦中TaNOA至少有3个成员。进一步用中国春小麦缺体-四体材料将这3个TaNOA基因成员分别定位在第六同源群的6A、6B和6D染色体上,本研究中获得的成员定位于6B染色体上,因此将其命名为TaNOA-B1。原生质体表达实验表明,TaNOA-B1可能定位在线粒体中。TaNOA基因在小麦根、叶片中表达较高,在幼穗和小花中有少量表达,茎中几乎检测不到表达。TaNOA的转录本水平还因脱落酸或盐处理而上升,表明它可能参与小麦对非生物胁迫的反应。本研究为进一步克隆六倍体小麦中TaNOA的其他成员及研究该基因在小麦中的功能奠定了基础。     

镉离子对蚕豆根尖细胞分裂的影响

蚕豆根尖经不同浓度(0.1—10.0ppm)的CdCl_2溶液处理24～48小时后,根的生长受到不同程度的抑制.对根尖细胞分裂的毒害则表现为低毒的C-有丝分裂和高毒的染色体断裂、粘连和液化.此外,对Cd~( )的毒害机理进行了简略讨论.     

蚕豆染色体周边RNP形成过程的电镜研究

本文运用Bernhard染色方法研究了蚕豆根端分生组织细胞中染色体周边RNP的超微结构以及这种周边RNP在有丝分裂前期到中期的形成过程。我们观察到,在前期核仁解体过程中,来自核仁的RNP物质结合于染色体表面,形成染色体周边RNP。前期末时,大量核仁RNP颗粒向周围扩散并进一步结合于染色体表面,使染色体周边RNP有所增加。中期染色体的周边RNP明显多于前期,由直径15-20 nm的RNP颗粒构成。RNP物质在染色体周边的分布是不均匀的。姊妹染色单体之间往往有较多的RNP物质存在。本文观察结果表明染色体周边RNP来源于核仁RNP。     

蚕豆花粉母细胞染色体畸变同染色质胞间转移的关系

采用压碎、石蜡切片及植物染色体分带技术观察蚕豆花粉母细胞减数分裂过程发现:1.蚕豆花粉母细胞减数分裂的凝线期也出现染色质胞间转移现象;2.在8.08%的花粉母细胞内,染色体偏离正常的数目(n=6);3.染色体结构也有显著改变,其中包括染色体断裂、桥和长度的增减;4.出现双核和无核的花粉母细胞。大量证据表明,这些畸变现象同凝线期的染色质胞间转移有关。     

SO2衍生物诱发蚕豆根尖细胞微核和后期异常的研究

研究SO₂体内衍生物--亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合液(3:1 mmol·L^-1/mmol·L^-1)诱发蚕豆根尖细胞微核和后期异常的效应。结果表明:SO₂衍生物处理可诱发蚕豆根尖间期细胞微核和核芽,使分裂后期出现多种染色体异常,如断片、桥以及滞后染色体等。异常细胞中以微核细胞和染色体断裂细胞居多。在一定浓度范围内,细胞异常率与处理液浓度之间表现正的线性相关。这些研究结果表明,蚕豆根尖间期微核和后期染色体异常有可能用作检测SO₂污染的生物剂量计。     

蚕豆保卫细胞原生质体质膜ABA结合蛋白与气孔对ABA敏感性的关系

在测定蚕豆(Vicia faba L.)保卫细胞原生质体质膜ABA结合蛋白的解离常数(Kd)和最大结合容量的基础上,进一步研究了几种因子(pH、光)对Kd和最大结合容量的影响。结果显示:pH并不改变结合蛋白的Kd值,而仅影响每个原生质体结合的分子数;光、暗处理的结果表明,光可使结合蛋白的Kd值增大,每个原生质体结合的ABA分子数减少,而暗处理可使结合蛋白的Kd值减小及每个原生质体结合的分子数增多,说明黑暗可提高气孔保卫细胞对ABA的敏感性,而光可以降低气孔保卫细胞对ABA的敏感性。因此,光、暗可以通过调节ABA结合蛋白的Kd值来调节气孔对ABA的敏感性。     

丁酸钠和pH值对离体蚕豆花药中小孢子有丝分裂的影响

含单核中后期至后期花粉的蚕豆离体花药,经过2mM丁酸钠24小时预处理后,再漂浮培养于pH5.8或7.0的液体培养基。以不经预处理的作为对照。结果如下: 1.培养后9天内,丁酸钠预处理和培养基pH值并不明显影响花粉退化百分率。2.培养初期,pH7.0显著促进小孢子不等分裂。3.丁酸钠预处理抑制培养初期的小孢子有丝分裂,而后又显著增加小孢子均等分裂百分率。4.丁酸钠预处理导致小孢子有丝分裂类型的趋向改变。本文还对丁酸钠导致有丝分裂类型趋向改变的可能原因,进行了讨论。     

Ca2+参与茉莉酸诱导蚕豆气孔关闭的信号转导

以Fluo-3AM为Ca~(2 )荧光探针,结合激光共聚焦扫描显微技术,观察到在处理后数十秒内,气孔关闭之前,茉莉酸(JA)可引起[Ca~(2 )]cyt的迅速上升;叶照和JA的前体物亚麻酸(LA)几乎不能引起[Ca~(2 )]cyt的明显变化;钙的螯合剂EGTA预处理可完全阻断JA诱导气孔关闭的效应,并且JA不再引起保卫细胞[Ca~(2 )]cyt增加;质膜Ca~(2 )通道的抑制剂硝苯吡啶(nifedipine,NIF)可减弱JA诱导气孔关闭的效应,也使JA诱导保卫细胞[Ca~(2 )]cyt增加的幅度有所下降;胞内Ca~(2 )释放的抑制剂钌红不能明显改变JA诱导气孔关闭的趋势,但使JA引起的保卫细胞[Ca~(2 )]cyt增加有所降低。实验结果表明:Ca~(2 )参与JA诱导气孔关闭的信号转导;推测JA引起的[Ca~(2 )]cyt升高可能主要来源于胞外,但不能完全排除胞内Ca~(2 )的释放。     

丁酸钠对人胃腺癌MGC-803细胞核仁纤维中心和银染蛋白的影响

用透射电镜观察到MGC-803细胞的核仁是网织型的,在网眼内分布有电子密度低的纤维中心。MGC-803细胞经丁酸钠作用后,其核仁的类型发生了改变,多呈环型的,核仁的中央有一个大的纤维中心;纤维中心和银染颗粒的大小和数目明显减低;用图像分析仪测得核仁银染蛋白所占面积与核总面积的比值也明显降低。结果提示:丁酸钠可能通过抑制rRNA合成和rDNA转录活性调控MGC-803细胞的增殖。     

两种第二信使系统在人胃癌MGc80-3细胞增殖分化调节中的相互关系

两种第二信使系统的正负调控作用的假说与细胞增殖失控的癌变机理之间关系,日益引起人们的注意。为此本工作利用HMBA 诱导分化剂和信使通路的阻断剂研究了两种第二信使系统(DG-PKC,cAMP-PKA)在人胃癌MGc80-3细胞生长分化调控过程中的相互关系。人胃癌MGc 80-3细胞在诱导分化剂处理24 h 后,其DG 水平与PKC 活性分别下降了64.7%和28.7%,而cAMP 及其结合蛋白的含量分别上升了62%和32.6%(48 h 后结果更为显著)。PKA-RⅡ表达增强,并从胞质移向核内分布。当用PKC 抑制剂H_7取代HMBA,阻断PKC 通路,24 h 后,DG 水平及PKC 活性均下降,而cAMP 含量上升了1.04倍。反之在HMBA 诱导分化的同时加入PKA 抑制剂使其cAMP 通路受到阻断后,cAMP 及其结合蛋白含量下降。而DG 含量与PKC 活性均上升到与对照组水平相似。PKA-RⅡ又仅仅在胞质中出现。以上实验充分显示了cAMP-PKA 与DG-PKC 两种信使系统在细胞增殖分化中的正负调控作用占有重要地位。