植物分子系统地理学及其研究进展

系统地理学这个概念框架来源于早期对线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)的研究。随着系统地理学研究方法的不断拓展和分子生物学实验技术的渗透,出出了一门新的交叉学科——分子系统地理学(Mokcular phylogeography)。本文简述了分子系统地理学的发展简史和植物分子系统地理学研究常用的分子标记,回顾了近年来植物分子系统地理学方面的研究进展以及存植物研究中的应用。并对植物分子系统地理学研究进行了展望。     

松鼠分子生态学研究进展

松鼠由于受到非法猎捕、栖息地破坏及欧洲部分地区的北美灰松鼠生态入侵,导致种群数量锐减,现已被世界自然保护联盟(IUCN)列为近危种,我国吉林省已将其列入省重点保护野生动物名录.分子生物学研究方法的快速发展,尤其是基于mtDNA片段开展的相关研究,以及已筛选出并能应用于松鼠研究的微卫星位点的应用,使松鼠分子生态学研究不断深入.本文对松鼠的分子系统发育、遗传多样性和分子系统地理学等分子生态学内容进行了综述,并提出松鼠分子生态学未来研究的展望:进一步探讨松鼠与日本松鼠的系统分化关系;松鼠连续种群、隔离种群和集合种群的遗传多样性比较分析;利用核基因其他标记分析松鼠分子系统地理学问题;探讨亚洲是否存在第四纪冰期避难所.     

毒素-抗毒素系统在应激环境下的生物学作用的研究进展

毒素-抗毒素系统（toxin-antitoxin system,TAS）广泛存在于细菌染色体及质粒上,是细菌中含量丰富的小型遗传元件。TAS通常由两个紧密相连的基因组成,分别编码毒素（toxin）和抗毒素（antitoxin）,稳定的毒素能够损伤宿主细胞,不稳定的抗毒素能够保护宿主细胞免于毒素的损伤作用。依据其性质和作用方式,目前已经发现三种型别的TAS。TAS具有多种生物学作用,如诱导程序性细胞死亡（programmed cell death,PCD）,应激条件下介导持留菌形成（persistence）,稳定基因大片段等。本文就近几年TAS在应激条件下的生物学作用的研究进展做一综述。     

鸟类分子系统地理学研究进展

分子系统地理学是当代生物地理学的重要分支,是以分子生物学方法重建种内和种上水平的系统发育关系,阐释进化历史,并通过分析近缘生物类群的系统发育关系与其空间和时间分布格局间的相关性构建生物区系历史的研究,是分子生物学与生物地理学结合的产物。中性进化学说和溯祖理论分析的建立,以及线粒体DNA和微卫星标记等分子遗传标记的应用,为分子系统地理学研究的开展提供了理论和实践基础。近年来,分子系统地理方法在鸟类学研究中的应用揭示了许多不同于传统认知的发现,为准确而深入的了解鸟类分子系统地理格局的差异和不同类群的起源中心提供了新颖的证据。目前的研究多从隔离分化说和扩散说的角度对鸟类分子系统地理格局的成因进行分析,而迁徙行为不同对鸟类系统地理格局的影响为成因的解释提供了新的角度。结合区域特点的比较分子系统地理研究,在更广泛的地域和更多类群中开展研究是我国鸟类分子系统地理研究的方向。此外,展望了第二代测序技术对分子生态生物地理研究具有的潜在促进作用。     

“超级真菌”耳念珠菌研究进展

耳念珠菌Candida auris也被称为“超级真菌”,是近年来出现的一种人体病原真菌新物种,临床分离株通常具有多重耐药和高致死率等特征。2009年日本首次报道耳念珠菌之后,其感染病例在多个国家呈现出爆发式增长。目前已报道的病例分布在全球五大洲27个国家,包括中国。耳念珠菌感染给临床诊断和防控以及人类健康带来了巨大的挑战。本文从该菌临床分离菌株的生物学、遗传变异分化及耐药特征等方面入手,围绕分子流行病学、基因组特征、毒性因子和耐药性等方面系统地综述了近年来国内外取得的相关进展,并探讨了我国耳念珠菌感染的诊断、治疗和预防的措施。     

益生菌抗结肠癌作用及分子机制研究进展

益生菌是指一类通过改善肠内菌群平衡,对宿主起到有益作用的活性微生物,具有提高免疫力、抗过敏、缓解炎性肠道疾病、抗感染、抗癌等生物学功能.本文首先阐述益生菌、益生菌发酵液、其菌体成分、代谢成分抗结肠癌作用的研究进展;随后阐述其抗结肠癌的分子机制,主要包括;免疫调节和抗炎症作用,抑制细胞增殖和促进细胞凋亡,产生有益的代谢物和抑制致癌物活化酶与遗传解毒;最后介绍益生菌在临床医学研究中的应用情况,益生菌不仅可以在结肠癌发生过程中起到一定的保护作用,且能够很好的改善结肠术后患者的肠道相关症状.目前,益生菌菌体活性成分的分离及其功能研究也逐渐成为新的研究热点,这些将为更深入准确地了解益生菌的作用机制,更好的、更快的、更全面的利用益生菌及其制剂提供新的思路和途径.     

酚类抑制剂抗5-脂氧合酶的分子对接研究

目的:研究抗5-脂氧合酶酚类抑制剂的结构活性关系及作用机制。方法:构建7个抗5-脂氧合酶阳性酚类抑制剂分子库,利用Autodock 4.2和iGEMDOCK 2.1软件包对受体与抑制剂进行模拟对接研究并计算结合自由能。结果:用Autodock 4.2、iGEMDOCK 2.1计算得到的结合自由能与抑制剂的抑制活性之间都存在良好的相关性,它们的决定系数(R2)依次为0.856 64和0.784 41,标准误差(SD)分别为0.430 92和5.323 35,P值分别为0.002 79和0.007 98;配体与受体之间形成的氢键在决定配体在受体活性部位的构象及定位中起重要作用,但两者结合的主要驱动力为范德华作用力;具有碳氧双键及与该双键共轭的碳碳双键的多环酚类化合物有较强的抗5-脂氧合酶活性。结论:Autodock 4.2比iGEMDOCK 2.1预测抗5-脂氧合酶酚类抑制剂的能力强;具有碳氧双键及与该双键共轭的碳碳双键的多环酚类化合物有较强的抗5-脂氧合酶活性。     

α-突触核蛋白的细胞毒性作用

神经系统变性疾病的一个重要特征就是α-突触核蛋白功能障碍,形成含有α-突触核蛋白的胞质包含体。虽然对α-突触核蛋白损伤神经系统的作用做了大量的研究,但其神经毒性机制尚不清楚。该文从α-突触核蛋白的结构、生理功能及其对泛素-蛋白酶体、线粒体、内质网及高尔基体等的毒性作用方面介绍近年来对其的研究进展。     

富油微藻布朗葡萄藻分子生态学研究进展

分子生态学是研究生命系统与环境系统相互作用机理及其分子机制的科学,可以从宏观和微观结合的角度真实反映生态现象的本质。简述产烃布朗葡萄藻形态与化学种等生理生态特征的基础上,综述了近年来国内外布朗葡萄藻分子生态学研究的新进展,主要包括分子系统发育学及其与化学种、基因组、地理来源等之间的关系。经典分类学上,关于布朗葡萄藻属于绿藻门(Chlorophyta)还是黄藻门(Xanthophyta)存在争议,而基于18S核糖体核糖核酸(18S ribosomal ribonucleic acid,18S rRNA)序列的分子系统发育学研究结果将布朗葡萄藻界定为绿藻门、共球藻纲(Trebouxiophyceae)。依据藻株的产烃种类和化学结构特征,可将布朗葡萄藻划分为A、B和L 3个化学种,而布朗葡萄藻的分子系统学进化关系与化学种间高度统一。在基因组大小上,位于同一大亚聚群中的化学种B与L间却存在明显差异,而进化关系较远的化学种B与A间则更相近。不同地理来源布朗葡萄藻的18S rRNA序列和内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)多态性较高,提示不同地缘藻株间存有较高的遗传多样性。探讨了布朗葡萄藻分子生态学研究尚待解决的问题,并对今后相关研究做了展望。     

细菌毒素-抗毒素系统的研究进展

毒素-抗毒素系统(toxin-antitoxin system,TA)由两个共表达的基因组成,其中一个基因编码不稳定的抗毒素蛋白(antitoxin),另一个基因编码稳定的毒素蛋白(toxin).毒素-抗毒素系统最早发现于一些低拷贝的质粒,用来维持低拷贝质粒在菌群中的稳定存在.随后的研究表明,毒素-抗毒素系统广泛存在于细菌,包括一些致病菌的染色体上.在营养缺乏等不良生长条件下,由于基因表达的抑制和蛋白酶的降解作用,不稳定的抗毒素蛋白减少,从而产生游离的毒素蛋白,导致细菌的生长抑制和死亡.毒素-抗毒素系统的生理功能目前还存在争议,有学者认为细茼染色体上的毒素-抗毒素系统可以在不良生长状况下介导细菌的死亡,即细茼程序性细胞死亡(baeterial programmedcell death).但也有证据显示,毒素-抗毒素系统的功能更偏向于应激状态下的生理调节方面,即只起应激状态下的抑菌作用而不是杀菌作用.对细菌生长调控中毒素-抗毒素系统的作用机理进行综述,并探讨毒素-抗毒素系统研究的理论和应用价值.     

Role of Polyamines in Apoptosis and Other Recent Advances in Plant Polyamines

Numerous citations in the literature indicate that polyamines are intensively studied in plants. Polyamines are implicated in many functions of the plant cell. Excellent recent reviews cover much of this original research. This article is focused primarily on literature that relates research on the role of polyamines in apoptosis and programmed cell death in both plants and animals. Apoptosis and programmed cell death are considerably better studied in animal systems, and this review demonstrates that the role of polyamines in these processes in plant systems are remarkably congruent with what is known in animal systems. In addition, key recent research reports are reviewed that describe the functional analysis of key polyamine biosynthesis genes in plants in relation to responses to environmental stress signals. Molecular analysis is providing strong evidence for the polyamine biosynthetic pathways to play major roles in ameliorating plant responses to abiotic stresses.     

鞘脂在植物-真菌互作中的分子调控机制研究进展

鞘脂是细胞生物膜结构的重要组分, 鞘脂及其代谢产物参与许多重要的信号转导过程。在植物-真菌互作中, 植物鞘脂的主要作用是诱导细胞发生程序性死亡; 真菌鞘脂既能引起植物死亡, 也能诱导植物产生抗病性。该文总结了植物和真菌鞘脂的结构及代谢特点, 综述了鞘脂参与调控植物-真菌互作的分子机制研究进展, 并展望了植物-真菌共生关系中鞘脂作用的研究方向。     

鞘脂在植物-真菌互作中的分子调控机制研究进展

鞘脂是细胞生物膜结构的重要组分, 鞘脂及其代谢产物参与许多重要的信号转导过程。在植物-真菌互作中, 植物鞘脂的主要作用是诱导细胞发生程序性死亡; 真菌鞘脂既能引起植物死亡, 也能诱导植物产生抗病性。该文总结了植物和真菌鞘脂的结构及代谢特点, 综述了鞘脂参与调控植物-真菌互作的分子机制研究进展, 并展望了植物-真菌共生关系中鞘脂作用的研究方向。     

细胞焦亡参与肿瘤发生分子机制的研究进展

细胞焦亡是一种依赖gasdermin家族蛋白的成孔活性,由半胱氨酸-天冬氨酸特异性蛋白激酶1、4、5、11等介导的以细胞肿胀、质膜穿孔及炎性小分子的释放为特征的新的裂解性、促炎性程序性细胞死亡.目前发现,细胞焦亡参与了多种疾病的发生与发展过程,特别是对肿瘤及肿瘤微环境的形成具有促进及抑制的双重功能,使焦亡成为抗肿瘤药物...     

植物细胞程序性死亡的研究进展

细胞程序性死亡（PCD）是生物进化过程中受自身基因控制并受多种因子调控的一种细胞主动的死亡过程。PCD在植物的正常生长发育、对环境胁迫的反应和病原体入侵引发的过敏反应中起重要的作用。简要综述了植物PCD的特征、与此相关的蛋白和活性氧在PCD过程中的作用。     

Molecular mechanisms of ferroptosis and its role in cancer therapy

Ferroptosis is a newly defined programmed cell death process with the hallmark of the accumulation of iron‐dependent lipid peroxides. The term was first coined in 2012 by the Stockwell Lab, who described a unique type of cell death induced by the small molecules erastin or RSL3. Ferroptosis is distinct from other already established programmed cell death and has unique morphological and bioenergetic features. The physiological role of ferroptosis during development has not been well characterized. However, ferroptosis shows great potentials during the cancer therapy. Great progress has been made in exploring the mechanisms of ferroptosis. In this review, we focus on the molecular mechanisms of ferroptosis, the small molecules functioning in ferroptosis initiation and ferroptosis sensitivity in different cancers. We are also concerned with the new arising questions in this particular research area that remains unanswered.     

The ultrastructure of chilling stress

Chilling injury to crop plants was first described 70 years ago and has been systematically investigated with electron microscopy since the late 1960s. Chloroplasts are the first and most severely impacted organelle. Thylakoids swell and distort, starch granules disappear, and a peripheral reticulum (vesicles arising from inner membrane of chloroplast envelope) appears. Chloroplast disintegration follows prolonged chilling. Mitochondria, nuclei and other organelles are less susceptible to chilling injury. Organellar development and ontogeny may also be disrupted. The inherent chilling sensitivity of a plant, as well as the ability of some species to acclimate to chilling, influence the timing and appearance of ultrastructural injury with the resulting outcome being mild, moderate, or severe. Other environmental factors that exacerbate injury are irradiance, chilling duration, and water status. The physiological basis for chloroplast swelling may be linked to chilling‐stable starch‐degrading enzymes that produce soluble sugars thus lowering stromal water potential at a time when chloroplast photosynthate export is reduced. Thylakoid dilation appears to be related to photo‐oxidative conditions produced during chilling in the light. The peripheral reticulum is proposed to increase surface area of the transport‐limiting membrane (chloroplast inner membrane) in response to the chilling‐induced reduction in metabolite transport. Many of the ultrastructural symptoms appearing during moderate stress resemble those seen in programmed cell death. Future research directions are discussed.