植物细胞自噬研究进展

细胞自噬是一类依赖于溶酶体和液泡的蛋白质降解途径。在动物细胞中, 靶物质通过自噬体包裹被运送到溶酶体中,由特定的水解酶降解; 而植物和酵母细胞中该过程在液泡内进行。近年来, 在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中鉴定到多个关键ATG基因, 它们对植物细胞自噬体的形成及自噬调控起到关键作用。该文全面综述了植物细胞自噬的调控及其在植物逆境胁迫中的生理功能。     

植物细胞自噬研究进展

细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程,该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。植物中通过序列比对鉴定了诸多自噬相关基因并分离到了部分细胞自噬功能缺陷的突变体,这些研究均推进了我们对植物细胞自噬机制和功能的了解。本文主要综述了植物细胞自噬分子机制和生理功能的研究进展。     

转录因子在白念珠菌自噬过程中的调控机制CSCD

自噬是细胞内主要的降解途径之一,是一个高度保守的动态过程,对于真核细胞的适应、分化和发育具有重要作用,自噬在白念珠菌中影响着菌株的代谢和毒力,可增强菌体的存活能力。自噬调节失衡与多种疾病相关,需在多个水平受到精确调控,以维持细胞内稳态平衡。白念珠菌的毒力致病与自噬过程中关键转录因子的异常表达调控密切相关。该文主要概括了自噬的主要阶段及相关机制,并说明自噬过程中主要转录因子可能的作用机制,以了解白念珠菌自噬中的转录调控机制,为白念珠菌未来的治疗提供新的方向。     

植物转录因子与基因调控

转录因子是一群DNA结合蛋白,在调控基因表达上起着重要作用。典型的转录因子含有DNA结合区、转录调控区、寡聚化位点及核定位信号区等功能区。有关转录因子结构和功能的研究是植物分子生物学研究的前沿领域,其研究成果对农作物性状的改良具有重要的意义。     

植物自噬的功能及其农业应用展望

自噬是真核生物中一种高度保守的自我降解机制,细胞内多余或有害的内容物可以被双层膜的自噬泡包裹并转移至植物液泡,然后通过水解酶降解.近年来大量研究表明,自噬在植物生长调节及胁迫响应中发挥着重要作用.目前已在植物中鉴定到了大量的自噬相关基因,并挖掘了其上下游调控网络.本文介绍了自噬的形成及其调控机制,以及自噬在植物生长和逆境响应中的作用等方面的研究进展,并重点讨论了植物自噬在农业领域中应用的方向.     

细胞自噬的基因调控及其与稻瘟病的关系

细胞自噬是真核生物中广泛存在的过程,并且在进化上十分保守.在真核生物分化和发育的过程中,它参与胞内细胞器和蛋白质的周转,被认为在细胞的形态建成方面发挥重要作用.现就细胞自噬的分子机制和功能做一介绍,并对稻瘟病菌细胞自噬的研究现状进行了回顾.     

活性氧调控植物细胞自噬的研究进展

真核生物通过双层膜结构包裹细胞内受损的蛋白、细胞器或外源物质, 经溶酶体(或液泡)将内含物降解并进行循环利用, 这种高度保守的生物学过程称为自噬。活性氧是细胞有氧代谢的副产物, 作为一种信号分子广泛参与不同生物学过程的调控。研究表明, 真核生物中自噬与活性氧之间存在密切联系。该文结合近年的研究进展, 对植物细胞中活性氧的种类及作用和自噬的分子机制等进行概述, 旨在探讨活性氧对自噬的调控作用。     

细胞自噬与病毒感染

自噬是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性降解途径,在维持细胞存活、更新、物质再利用和内环境稳定中起着重要作用。目前已经发现大量新的自噬相关基因,同时发现自噬在病毒感染过程中发挥着重要的抗病毒作用:自噬可以将胞质中的病毒转运到溶酶体中,降解病毒;也可以将病毒核酸转运至胞内感受器上激活天然免疫;还可以将病毒抗原递呈给MHCⅡ类分子激活适应性免疫。自噬参与胞内微生物感染具有双重作用。一方面,自噬能够降解入侵的微生物,即以异源吞噬(xenophagy)的方式清除胞内的病原体;另一方面,有些微生物能够通过某些机制逃避自噬而利于自身存活。本文就细胞自噬及其与不同病毒感染关系的最新研究进展进行综述。     

基于转录组测序的Cd胁迫下芹菜细胞自噬相关基因的筛选

细胞自噬是植物逆境应答过程中最常见的保护机制之一。动物中,自噬相关基因抵御镉(Cd)毒害的功能研究较清楚,但植物却知之甚少。文中以芹菜品种‘皇后’为试材,采用外源Cd(终浓度为0、2、4、8mg/L)添加营养液水培处理,利用转录组测序(RNA-seq)技术筛选细胞自噬相关差异基因并进行q RT-PCR验证。结果表明Cd胁迫对芹菜植株产生了明显的毒害作用,并与浓度间产生了量效关系。在筛选的8个差异表达的自噬相关基因中,ATG8a、ATG8f、ATG13、AMPK-1、AMPK-2基因随Cd浓度升高表达上调,ATG12、VPS30和VPS34则先上调后下降,说明自噬相关基因可能通过表达上调增加了自噬小体结构以抵御Cd毒性作用;而高浓度Cd(8mg/L)可能超出芹菜的耐受范围,导致多个自噬基因又出现表达下调趋势。以上结果有助于后期自噬相关基因的功能研究,为进一步探讨芹菜对Cd胁迫的耐性机制提供参考依据。     

细胞自噬调控的分子机制研究进展

细胞自噬是一种进化上保守的分解代谢过程,涉及细胞内长寿命蛋白和受损伤细胞器的降解,其在细胞内稳态、肿瘤、心力衰竭、衰老相关性疾病、神经退行性疾病以及传染病等多种生命进程中发挥着重要作用。泛素样蛋白系统、m TOR信号通路、micro RNA、caspase等均参与了细胞自噬调控过程。该文综述了细胞自噬过程、功能和分子调控机制的研究进展,以期有助于研究细胞自噬机理,为治疗心脏疾病(如动脉粥样硬化)、癌症(如乳腺癌)等提供理论基础。     

植物抗寒基因表达调控研究进展

低温胁迫是植物生长过程中的主要非生物胁迫因子之一,也是影响农作物生产的主要因素之一。研究表明,在植物体内存在着一个复杂的对低温胁迫信号感知及传导的网络系统,该系统中大量的相关基因已有报道,这些基因不仅仅涉及植物激素的应答,还涉及到植物基因的转录调控及转录后的修饰与调控等各个方面。该文就近年来国内外有关植物抗寒基因表达调控的研究进展进行综述。     

植物花色素苷生物合成的转录调控

转录调节是植物花色素苷生物合成途径中调节其结构基因表达的重要环节之一。近十多年来,通过调节转录因子的表达激活或抑制有效地调控植物中花色素苷的合成成了众多植物学家研究的重点。现简要介绍了花色素苷的合成运输过程与液泡的沉积扣押、转录因子与调控及转录调节在遗传改良中的应用等方面的研究进展。     

植物SUMO化修饰及其生物学功能

SUMO化修饰是细胞内蛋白质功能调节的重要方式之一。植物中的SUMO化修饰途径由SUMO分子和SUMO化酶系组成。SUMO化修饰是一个可逆的动态过程。SUMO前体蛋白在SUMO特异性蛋白酶的作用下成熟,随后通过SUMO活化酶、SUMO结合酶和SUMO连接酶将靶蛋白SUMO化,最后SUMO特异性蛋白酶将SUMO与靶蛋白分离,重新进入SUMO化循环。初步研究表明,植物SUMO化修饰参与植物花期调控、激素信号转导、抗病防御以及逆境应答等生理过程。     

植物对非生物胁迫应答的转录因子及调控机制

植物对非生物胁迫的应答反应涉及到许多基因和生化分子机制,胁迫相关基因、蛋白质及代谢物构成了一个复杂的调控网络,其中转录控制具有举足轻重的作用。本文主要对近年来发现的几种在转录控制中起关键作用的转录因子CBF/DREB、bZIP、MYB/MYC和HSF及其调控机制进行介绍。这几种转录因子可以分别和胁迫应答顺式作用元件CRT/DRE、ABRE、MYB/MYC识别位点及HSE结合,在非生物胁迫条件下调控下游靶基因的表达,进而使一些胁迫保护物质如脯氨酸、可溶性糖类、自由基的清除剂、热休克蛋白和分子伴侣等的表达水平升高,最终增强植物对非生物胁迫的耐受能力。     

表观遗传调控植物响应非生物胁迫的研究进展

植物的生长发育容易受到外界环境变化的影响。非生物胁迫发生时, 表观遗传机制对胁迫应答基因的表达调控发挥了十分重要的作用。近年来, 调控植物非生物胁迫应答的表观遗传机制研究取得了一系列重要进展, 为进一步深入解析植物响应非生物胁迫的分子机制奠定了基础。该文对DNA甲基化修饰、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA等主要表观遗传调控方式在植物响应非生物胁迫中的作用进行了简要综述。     

组蛋白乙酰化在转录调节中的作用

组蛋白乙酰化对染色质结构有重要影响,与特定位点的基因活化有直接联系,是转录调节的重要方式,在细胞生长、分化、衰老过程中起重要作用.     

WRKY转录因子与植物逆境响应

WRKY转录因子是高等植物特有的一类转录调控因子,也是植物生命活动中不可或缺的调控枢纽。研究发现,WRKY转录因子参与植物生长发育过程及多种生物与非生物逆境响应。本文分析了WRKY转录因子的分类及结构,对其多种作用机制包括上游调控、下游调控、蛋白质相互作用等进行了归类,总结了近年来在各类植物上发现的WRKY转录因子调控植物生长发育和参与植物响应生物及非生物逆境的多重功能。并针对目前WRKY转录因子的研究所存在的问题,提出部分意见,为进一步挖掘WRKY家族的功能机制奠定了基础。