钙化胎盘中纳米细菌的分离培养与鉴定

目的分离、培养与鉴定钙化胎盘中的纳米细菌,为进一步探讨纳米细菌致胎盘钙化的机制奠定基础。方法剖腹产手术收集25份钙化胎盘组织标本,通过脱矿、过滤、离心处理,用细胞培养的方法进行纳米细菌培养,观察其生长情况。运用透射电镜、扫描电镜观察培养物形态。结果 (1)培养3~4周后,对钙化组织培养标本进行观察,发现部分培养管底部出现紧贴管壁生长的白色沉淀物。(2)扫描电镜见纳米细菌为大颗粒成簇分布。(3)透射电镜可见纳米细菌为针状物的聚集体,大小不一。结论首次从钙化胎盘组织中分离培养鉴定出纳米细菌,表明其感染与胎盘钙化有关,需进一步研究其矿化机制以及所致钙化对后代的影响。     

趋磁细菌蛋白参与磁铁矿生物矿化机制的研究进展

生物矿化是生命体系中的一种重要而又特殊的生理过程。生命体中存在着各种各样的生物矿化产物,从生物体骨骼与牙齿到纳米级的金属氧化物都是生物矿化的产物。生物矿化与普通矿化的最大不同就是其反应过程中有生物分子、生物代谢、细胞以及有机基质的参与。多种生物因素参与的矿化反应,不仅反应条件温和,而且反应产物具有更好的材料性能和生物兼容性,最为典型的是趋磁细菌可以通过生物矿化过程形成尺寸均一、单磁筹的生物膜包裹着的磁性纳米晶体——磁小体。本文主要介绍了趋磁细菌重要磁小体膜蛋白以及铁载体蛋白(铁蛋白)在磁铁矿生物矿化过程中的作用和功能,综述了该领域的最新研究概况。通过对趋磁细菌发生生物矿化过程的深入探讨可进一步揭示生物大分子调控无机矿物生长的分子机制,为仿生合成新型生物材料提供重要的理论依据。     

磁小体膜蛋白Mms6功能与应用研究进展

磁小体是趋磁细菌的内膜内陷形成的一种特殊生物矿化产物。磁小体在细胞内呈现为链状,外部有一层生物膜包裹,内部是四氧化三铁纳米晶体。这些磁性纳米晶体有着高度均一的尺寸和形貌。目前大量研究结果表明磁小体膜上的蛋白与铁离子的富集、氧化还原反应以及晶体成核、生长有着重要的关系。综述了趋磁细菌从吸收铁离子到矿化形成磁性纳米颗粒过程中,磁小体膜蛋白的功能,重点介绍了六号特殊膜蛋白Mms6的结构特性与功能。同时总结了Mms6作为一种仿生的添加剂在新型磁性纳米材料中的应用,并且讨论了Mms6在磁小体形成中可能的分子调节机制,旨为进一步了解生物矿化机制提供思路。     

细菌体内的蛋白质降解

摘要:为了适应多变的外界环境,细菌利用蛋白降解来清除体内不需要的蛋白质。AAA+蛋白酶降解机制在细菌蛋白质质量控制系统中发挥重要作用,而在放线菌中发现的蛋白酶体揭示了原核生物体内一个崭新的蛋白质降解机制。蛋白酶只识别携带降解决定子的底物,确保了蛋白质降解的特异性,除此之外细菌还通过一些其他方式调控蛋白质的降解与否。随着真核生物体内泛素依赖的蛋白酶体降解途径的发现,蛋白质降解过程参与调控机体生理活动的功能也逐渐为人所知。研究发现,蛋白质降解参与调控细菌的生长、分化,并与细菌的应激反应以及毒力等相关。本文将对细菌中存在的AAA + 蛋白质降解机制,包括其结构、对底物的降解过程及其生理功能等进行阐述。     

先天性佝偻病与纳米细菌关系研究的现状与展望

先天性佝偻病是胎儿出生后就发生的特殊阶段的佝偻病,病因并不十分清楚,迁延不愈会影响小儿骨骼发育和免疫功能。纳米细菌导致的胎盘钙化与小儿佝偻病有关,推测纳米细菌与先天性佝偻病有关。因此诊断和防治纳米细菌感染可能对于先天性佝偻病的预防有一定临床意义。     

AGO在非编码RNA功能中的作用

AGO(argonaute)蛋白家族存在于几乎所有的物种中,是一种高度保守的碱性蛋白。AGO蛋白在细胞整个生命进程中发挥重要角色,参与m RNA降解、基因沉默、蛋白翻译等多种细胞进程。AGO蛋白也可与不同的非编码RNA结合发挥重要的作用。研究非编码RNA基因的作用机制,有助于发现新的与器官形成、胚胎发育和生长相关的调控因子,进一步探究人类疾病发病机制,为开发新的治疗各种疾病的手段提供理论基础。该文主要对AGO在非编码RNA中的生物学作用加以综述。     

石鳖主侧齿齿尖铁矿化途径与铁蛋白定位

生物矿化在自然界广泛存在。矿化过程通过精确控制形成精致、有序的分级结构,如骨骼、牙齿、贝壳、齿舌等,迄今已发现约60多种生物矿化物,其中钙化物的种类最多,铁化物有5—6种1,2。磁铁矿(Fe3O4)在众多的生物体内均有发现3。纳米磁铁矿在生物医学领域有广泛的应用前景,如制备磁性微球、磁性微囊、磁性脂质体、磁性微乳等4,5。生物矿化吸引着众多科学家的关注,人们期望通过矿化结构的研究,了解矿化机理,并利用仿生学原理合成功能性材料。       

细菌中酶蛋白硫辛酰化途径研究进展

硫辛酸为含有两个硫原子的八碳脂肪酸,具有很强的抗氧化性,在保健食品、化妆品和药物等领域都具有良好的应用前景。细胞中硫辛酸是重要的辅因子,影响多种α-酮酸脱氢酶活性,参与能量代谢和物质代谢。模式生物大肠杆菌中酶蛋白硫辛酰化途径研究得较为清楚,包括依赖于LipB-LipA的硫辛酸从头合成途径和依赖于LplA的硫辛酸补救合成途径。但随着研究的深入,发现不同细菌中酶蛋白硫辛酰化途径具有较高的多样性,部分细菌中GcvH蛋白也参与硫辛酰化修饰过程,相关催化酶类也不尽相同。本文系统总结了硫辛酸依赖的多酶复合体、硫辛酰修饰的结构域和GcvH蛋白,以及不同细菌中酶蛋白硫辛酰化途径多样性的研究进展,旨在为进一步了解细菌酶蛋白硫辛酰化机制、开发针对性的抗菌药物以及利用生物法高效生产硫辛酸等方面提供理论支撑。     

纳米细菌的分离培养和保存方法探讨

目的 以钙化的胎盘组织为例,寻求在钙化组织中分离纳米细菌的最佳方法,以便更多疑似与纳米细菌感染有关的疾病得以准确分离出纳米细菌菌株,并探讨培养和保存纳米细菌的最适宜的条件.方法 (Ⅰ)胎盘钙化组织标本分别用盐酸脱矿与超声振荡脱矿的方法分离纳米细菌,计算其分离阳性率.(2)分离出的纳米细菌分别用细胞培养箱与细菌培养箱培养1个月,利用分光光度计记录两种条件下纳米细菌浓度的变化,并描绘生长曲线.(3)分别用4、- 20与- 80℃冰箱保存钙化组织和纳米细菌,记录纳米细菌分离和复苏的生长状况并绘制生长曲线.结果 (1)钙化组织用盐酸脱矿更易分离得到纳米细菌.(2)细胞与细菌培养环境下纳米细菌的生长速度并无明显差别.(3)4℃保存钙化组织和纳米细菌对于其分离和复苏都要优于- 20℃和- 80℃.结论 对钙化组织进行盐酸脱矿可以更好的分离出纳米细菌,并且可以在细菌培养箱内培养纳米细菌,新鲜钙化组织标本和纳米细菌可以短时间保存在4℃.     

补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白3的研究进展

补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白3(complement-C1q/tumor necrosis factor-related protein 3,CTRP3)是2003年发现的脂肪因子,是CTRP家族的重要成员之一。CTRP3在多种组织和细胞类型中均有表达,且在不同物种间具有较高的保守性。随着近年来对其研究的深入,CTRP3的多种新功能被逐渐揭示。CTRP3不仅可以调节软骨细胞增殖及多种骨关节疾病,还对机体睾酮和脂肪因子的分泌、糖脂代谢、线粒体生物合成、炎症反应、细胞凋亡、血管新生、血管钙化以及心室重塑等多种生理和病理过程具有调节作用。本文重点综述了CTRP3的发现、基因和蛋白结构、表达调控以及生物学功能等方面的研究现状,希望可以为CTRP3的进一步研究提供新的思路。     

核不均一核糖核蛋白功能与疾病关系的研究进展

核不均一核糖核蛋白(heterogeneous nuclear ribonucleoprotein,hnRNPs)是人体广泛表达的一类蛋白,该蛋白家族与人体健康密切相关,hnRNPs参与了多种疾病的发生过程,如病毒疾病、肿瘤疾病、自身免疫性疾病等;hnRNPs也参与了特异基因的调节,如cyp2a5、CYP2A6、eNOS等;机体内物质纷繁,且hnRNPs又与其他物质之间存在千丝万缕的联系,因此需要进一步加强对hnRNPs与相关疾病发病机制以及对特异基因调节机制的研究,揭开其中的奥秘.     

核不均-核糖核蛋白功能与疾病关系的研究进展

核不均-核糖核蛋白（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein,hnRNPs）是人体广泛表达的一类蛋白,该蛋白家族与人体健康密切相关,hnRNPs参与了多种疾病的发生过程,如病毒疾病、肿瘤疾病、自身免疫性疾病等;hnRNPs也参与了特异基因的调节,如cyp2a5、CYP2A6、eNOS等;机体内物质纷繁,且hnRNPs又与其他物质之间存在千丝万缕的联系,因此需要进一步加强对hnRNPs与相关疾病发病机制以及对特异基因调节机制的研究,揭开其中的奥秘。     

真菌有性生殖调控与进化

以真菌为对象的有性生殖机制研究揭示了普遍存在于真核生物中的生物学现象及规律,包括染色体倍性变化、减数分裂形成配子、交配对象识别及细胞一细胞融合形成合子等．真菌的有性生殖由交配型位点控制,除了类似其他真核生物两性生殖的异宗配合外,还包括同宗配合和次级同宗配合,部分物种的单倍体还具有交配型互换的能力．互补交配型的单倍体通过荷尔蒙及其受体进行相互识别,再经过G蛋白偶联受体介导的信号途径调控有性生殖过程及子实体发育,这一过程受多种胞内调控因子及外界环境条件的影响．不同真菌类群生殖方式的演化与物种进化仍缺少统一的规律．进一步研究揭示,真菌有性生殖的调控机制及环境诱导因子,不仅具有重要的理论意义,也有利于促进不同经济真菌子实体的人工培养及高效利用．     

蛋白纳米颗粒与细胞力电平衡

人体细胞的生命活动依赖于膜电位极化和胞内外离子不对称动态平衡(也称生物渗透压平衡)。膜电位改变及离子含量组成变化均参与了细胞对环境理化刺激的应激反应,调控其对环境改变的适应。最近的研究发现：人体血浆及细胞内的蛋白纳米颗粒变化参与了细胞膜电位的调控,与细胞内外离子的重新分布及跨膜渗透压的改变密切相关。电压依赖离子通道的激活及开放程度,是诱导细胞离子重新分布的重要调控机制,其活性与蛋白纳米颗粒调控的膜电位改变密切相关,且离子组成也参与了蛋白纳米颗粒吸附离子诱导膜电位变化的调节。因而,蛋白纳米颗粒是调控细胞膜电位平衡及生物渗透压平衡的重要物理机制,这一协同调控的力电活动与多种与蛋白纳米颗粒相关疾病的发生及治疗密切相关,该机制的阐明能为解析当前多种临床疑难疾病的发病机制提出新的研究方向。     

纳米细菌对人成骨细胞C_3H_(10)的细胞毒作用

目的比较纳米细菌(nanobacteria,NB)与羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)对成骨细胞的细胞毒作用,进一步探讨引起细胞毒作用的机制。方法实验分为正常对照组、HA组、NB组,其中HA组和NB组悬液浓度均为2麦氏浊度(M),对照组只加培养基,分别作用成骨细胞,通过CCK-8试剂盒检测其对细胞的增殖抑制作用;采用Hoechest33258荧光染色和Annexin V-FITC/PC双标法流式细胞仪(flow cotymetry)检测细胞凋亡率;倒置显微镜和透射电镜观察细胞形态的变化;Western blot法检测钙化相关蛋白BMP-2、凋亡相关蛋白Bax的表达。结果 CCK-8结果显示:NB对人成骨细胞C3H10有细胞增殖抑制作用,而HA则没有。Hoechst33258荧光染色和双标法流式细胞仪结果显示:NB对人成骨细胞C3H10主要通过促进细胞凋亡发挥细胞毒作用,而HA对人成骨细胞C3H10无细胞毒性作用。在倒置显微镜下观察,作用48 h后的人成骨细胞C3H10形态无明显变化。透射电镜结果显示:NB可引起人成骨细胞C3H10发生凋亡,出现凋亡小体;而HA组和对照组无明显变化。Western blot结果显示:NB组的钙化相关蛋白BMP-2和凋亡相关蛋白Bax均高于对照组;而HA组和对照组比较,HA组钙化相关蛋白BMP-2高于对照组,而凋亡相关蛋白Bax无明显变化。结论与对照组比较,纳米细菌能引起人成骨细胞C3H10细胞毒性作用,主要是通过促进细胞凋亡发挥细胞毒作用,能促进钙化相关蛋白BMP-2的表达,凋亡相关蛋白Bax的表达升高也预示着纳米细菌可促进细胞发生凋亡;而羟基磷灰石对人成骨细胞C3H10无细胞毒性作用,可促进钙化相关蛋白BMP-2的表达,但不能促进人成骨细胞C3H10发生凋亡。     

原核生物信号识别颗粒（SRP）介导蛋白识别转运途径的研究进展

SRP介导的蛋白识别转运过程首先在真核细胞中发现,作用机制已经研究清楚;而SRP在原核细胞中的发现较晚,虽然该途径主要功能蛋白的序列同真核细胞相似,进化上比较保守,但作用机制还未完全揭示,而且SRP体系在原核生物物种间有一定差别,预示着其机制既有统一性,又具有物种特异性。目前原核生物SRP途径的研究主要集中在Ffh、FtsY和4.5SRNA结构与功能,以及这一过程中能量物质GTP的代谢和作用;文章以此为着眼点,概括总结了原核生物中SRP介导蛋白识别转运的研究进展,同时简单介绍了链霉菌中SRP介导蛋白识别转运的研究近况。希望通过链霉菌的相关研究,从进化角度完善和统一原核生物SRP途径的作用机制。     

成骨细胞中基因表达的调控

在骨骼发生、重塑和再生过程中,成骨细胞产生细胞基质蛋白和基质矿化的调节因子,它们来自于间叶细胞的前体细胞,随着成骨细胞的发生、增殖和分化,这些细胞因子经历了一个基因表达的过程。成熟的成骨细胞产生特征性的细胞外胶原基质,随后被羟灰石晶体矿化。除了一些基本功能外,矿化骨是钙和磷的主要载体,还有造血的功能。人类的一些疾病如骨质疏松症、关节炎、骨肿瘤等会导致骨量减少、骨密度降低。成骨细胞形成和修复是整形外科以及牙科修复治疗的基础。理解成骨细胞形成的细胞和分子机制对于更好的治疗这些疾病是非常重要的。     

牦牛NLRP基因家族全基因组鉴定及转录组分析

NLRP基因家族在哺乳动物基因组中分布广泛,在免疫应答和生殖相关过程中发挥重要作用。本研究根据已报道的人类NLRP基因,利用PFAM、CDD、UniProt等数据库,采用ClustalW、MEGA X、ExPASy、MEME、GSDS和STRING等软件对牦牛NLRP家族成员进行全基因组鉴定和分析,并且基于高通量测序数据分析NLRP基因在牦牛不同组织中的表达情况。研究共鉴定出8个不同的NLRP基因家族成员,包括NLRP2、NLRP3、NLRP5、NLRP6、NLRP8、NLRP9、NLRP12、NLRP14,其中NLRP9有2个可变剪切。牦牛NLRP蛋白均有多个磷酸化位点,GRAVY值均小于0,属于亲水性蛋白;不稳定系数均大于40,均为不稳定蛋白,无跨膜结构。系统进化树显示同一家族成员氨基酸序列相似性高,在 6个物种中都聚在一起,免疫相关基因与生殖发育相关基因在进化中已经分开。蛋白互作网络显示牦牛NLRP蛋白与其他物种已经研究的功能相似,不仅与参与免疫相关的蛋白互作,也与生殖标记蛋白互作。如NLRP3与多种参与炎症反应的蛋白PYCARD、MLKL、GSDMD互作,NLRP5也与生殖细胞标记蛋白GDF9、BMP15、ZAR1等互作。转录组分析结果显示,牦牛NLRP基因在6种组织中的表达较为微弱或者不表达,具有组织特异性。牦牛NLRP家族在结构及理化性质上与其他物种同源基因具有相同的特点,部分试验和预测证实其同样参与了免疫和生殖相关过程。本研究结论不仅对牦牛NLRP基因家族进行了系统分析,同时为进一步研究牦牛先天免疫和生殖相关过程提供理论依据。     

进食障碍数据库的建立及其在识别与进食障碍相关的扩展脂肪细胞因子信号通路中的应用

进食障碍是一种生理和心理上的进食失调,影响了世界范围近1%的女性人群.尽管已广泛开展了针对此疾病遗传角度的流行病学研究,但其分子机制仍需进一步阐释.近期,高通量技术被广泛应用于发现复杂疾病中可能的致病基因以及其潜在的致病机理.本研究首次收集了大量文献报道的与进食障碍有关的基因,建立了进食障碍相关的数据库,以期对进食障碍的分子机制进行初步了解.EDdb数据库包括了从发表的文献中收集的有实验验证的与进食障碍有关的59个基因,并将这些基因作为核心数据集.根据核心数据集,利用蛋白-蛋白相互作用信息、基因共享的染色体条带信息及疾病相关信息扩展出其他4个数据集,这4个数据集包括了2824个潜在的进食障碍相关基因,这些基因分布在601个基因组区间.根据人的蛋白-蛋白相互作用数据,重建了可能的与进食障碍相关的分子相互作用网络.进一步,利用代谢通路富集性分析方法,识别出EDdb中的3个基因ADIPO,TNF和NR3C1可以将KEGG中的＂脂肪细胞因子信号通路＂和BioCarta中的＂内脏脂肪沉着和代谢综合征＂2个通路结合在一起,得到一个与进食障碍相关的扩展的脂肪细胞因子信号通路.在这个扩展通路中共包括43个基因,其中39个基因与进食障碍有关.本研究构建了第一个进食障碍相关的基因数据库,其中的各种数据信息将有助于对进食障碍的研究,揭示其中的基因和疾病关系.通过初步的统计分析,发现进食障碍引起的体重失调和肥胖可能与本研究发现的扩展通路的调节障碍有关,并且这个扩展通路也可能与不健康的生活习惯引起的体重失调等复杂疾病有关.     

基于直接接触的微生物胞外电子传递

微生物电子传递在微生物的代谢繁殖和物质的生物地球化学循环中发挥着关键作用。其中基于直接接触的微生物胞外电子传递(Direct extracellular electron transfer,DEET)已成为微生物学、地球化学和生物物理学等学科共同关注的焦点,并在近几年取得了一系列重要发现和理论突破,包括微生物纳米导线、电缆细菌、微生物种间DEET等。伴随着这些新进展,更多的问题也需要研究者们在进一步的研究中解决,包括DEET的分子机制及其相关功能微生物种群等。不同学科理论和技术的交叉是进一步揭示DEET过程的关键。