南方红壤侵蚀区土壤肥力质量的突变——以福建省长汀县为例

以南方红壤侵蚀区典型区域福建省长汀县为研究区,将土壤肥力质量10个因子作为内部因子,坡度、植被覆盖度、水土流失强度等作为外部因子,构建土壤肥力质量演变的尖点突变模型,并分析土壤肥力质量演变分别与土壤肥力质量等级、水土流失强度、坡度和植被覆盖度的关系.研究结果表明:1)90个样点中,突变的样点共27个,占30％,稳定的样点共63个,占70％;2)突变样点主要对应于土壤肥力质量等级1和等级2(分别占突变样点总数的48.15％和33.33％)、水土流失微度和轻度(分别占37.04％和44.44％)、坡度5-10.和10-15.(分别占37.04％和40.74％)、植被覆盖度＞0.4和0.3-0.4(分别占48.15％和37.04％);分叉集△与土壤肥力质量等级、水土流失强度、坡度和植被覆盖度都呈极显著(P＜0.01)相关关系,皮尔逊相关系数绝对值的大小顺序为:水土流失强度＞植被覆盖度＞土壤肥力质量等级＞坡度;突变主要发生于土壤肥力质量等级较高、水土流失强度较轻、坡度中等、植被覆盖较好的地点;3)土壤肥力质量演变时间相对较长,应根据中间过渡状态来判断是否产生突变;土壤肥力质量处于突变状态时可用较小投入产生较大效益,在关注严重水土流失区生态恢复与重建的同时,不应忽视突变区的治理.     

非小细胞肺癌EGFR-TKIs治疗及PET分子成像的研究进展

表皮生长因子受体(epithelial growth factor receptor,EGFR)信号转导通路在非小细胞肺癌(Non-Small Cell Lung Cancer,NSCLC)中发挥重要作用,尤其胞内酪氨酸激酶结构域的突变状态决定了目前NSCLC的靶向治疗。针对EGFR突变的分子靶向药物表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epithelial growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors,EGFR-TKIs)已开发并应用于NSCLC的治疗。在治疗过程中,EGFR的突变状态随时间发生动态变化,因此精准掌握EGFR的突变状态是靶向治疗方案制定、优化的关键。PET分子成像可在细胞和分子水平,对在体生物活动的发生、发展过程进行实时成像,使实时、在体揭示EGFR的突变状态成为可能。因此,多种以TKIs为前体标记放射性核素作为靶向肿瘤突变EGFR胞内段分子成像探针的研究逐渐增多。本文就EGFR-TKIs在NSCLC治疗及相关PET分子成像方面的研究进展进行综述。     

环境胁迫诱导的细胞适应性突变

细胞具有普遍的突变和进化能力, 如病原菌的抗药性、工业菌株的适应性和人体细胞的癌变等, 但是细胞的适应性突变是如何产生的呢？通过非致死性突变分析模型的建立与应用, 产生了新的适应性进化观点, 即环境胁迫诱导细胞适应性突变。这种环境诱导的细胞突变过程涉及多方面的生理调控, 包括细胞内毒性物质(如氧活性物质)积累并造成DNA损伤、DNA错配修复的活性受到抑制、胞内RpoS反应和SOS反应被激活等。这些反应使胞内高保真的DNA复制状态转变为低保真的DNA修复状态, 提高胞内突变率和重组活性。此外, 基因转录影响基因组的不稳定, 容易产生DNA损伤, 并造成局部的高突变率, 即形成了转录偶联的DNA修复与突变为基础的适应性突变观点。文章围绕环境胁迫诱导细胞突变率增加和转录偶联的DNA修复与突变这两种适应性突变分子机制, 阐述其相关的研究进展, 以期更好地理解环境条件诱导细胞发生适应性突变的过程。     

新型小分子酪氨酸激酶抑制剂NXGH/NXGF对不同肺癌细胞的敏感性研究

目的:研究新型小分子酪氨酸激酶抑制剂NXGH和NXGF对不同EGFR表达水平及突变状态肺癌细胞的敏感性,为构建EGFR分子分型成像探针提供参考依据。方法:构建基于NXG结构的新型小分子酪氨酸激酶抑制剂NXGH和NXGF,选择4种不同EGFR表达水平及突变状态肺癌细胞:PC9(EGFR 19外显子缺失突变)、H1975(EGFR L858R突变合并T790M二次突变)、H358(EGFR野生型表达)及H520(EGFR阴性表达),应用MTT方法分析梯度浓度NXGH及NXGF 48 h时间点对4种肺癌细胞的抑制作用,分别计算IC_(50)及细胞存活率,比较NXGH及NXGF对不同肺癌细胞的敏感性。结果:NXGH作用下,PC9、H358、H520、H1975肺癌细胞IC_(50)分别是0.675μmo L·L~(-1)、12.097μmo L·L~(-1)、11.368μmo L·L~(-1)和0.981μmo L·L~(-1),NXGH浓度为1.25、2.5和5μmo L·L~(-1)时,PC9和H1975细胞的IC_(50)低于H358和H520(P0.05)。NXGF作用下,PC9、H358、H520、H1975肿瘤细胞IC_(50)分别是0.685μmo L·L~(-1)、4.265μmo L·L~(-1)、3.097μmo L·L~(-1)和0.331μmo L·L~(-1),NXGF浓度为1.25、2.5μmo L·L~(-1)时,PC9和H1975的IC_(50)低于H358和H520(P0.05)。结论:本实验室设计构建的新型小分子酪氨酸激酶抑制剂NXGH和NXGF对不同EGFR表达水平和突变状态的肺癌细胞均有较高亲和性,且低浓度时对EGFR突变型更敏感。     

南宁市HIV-1/AIDS人群治疗前pol区遗传特性及蛋白结构分析

为探讨南宁市某县艾滋病病毒1型(HIV-1)感染人群中治疗前pol区遗传特性及蛋白结构变化情况,本研究通过RT-PCR扩增pol区部分序列并进行测序,将序列同源比对构建系统进化树;分型确定毒株亚型和斯坦福大学HIV耐药性数据库比对,分析耐药相关位点;SWISS-MODEL蛋白质同源数据库进行建模分析氨基酸的突变对蛋白质结构和功能的影响。本研究在90份HIV-1标本中获得46个pol区有效序列,共发现4种亚型,其中CRF01_AE占76.08%(35/46)、CRF08_BC占15.22%(7/46)、CRF07_BC占(3/46)6.52%、CRF59_01B1占2.17%(1/46);46个序列中有4例(8.69%)出现耐药突变位点,没有针对核苷酸反转录酶抑制剂(NRTI)的耐药突变;针对蛋白酶类抑制剂(PIs)1例,PR蛋白酶的柔性部位I47V位点发生突变,β折叠结构的I84V位点发生突变,都是异亮氨酸突变为缬氨酸;针对非核苷酸反转录酶抑制剂(NNRTI)有3例,2例位于活性中心的Y181C位点由酪氨酸突变为半胱氨酸,1例位于转角处的E138G位点由谷氨酸突变为甘氨酸。研究表明,南宁市某县HIV-1病毒CRF01_AE重组亚型比例最大,未经抗病毒治疗HIV1感染者中已经出现pol区耐药突变株,突变位点主要位于活性中心及柔性部位,传播水平已经处于中等流行状态。深入分析蛋白质与抑制剂相互作用机制,有助于为艾滋病抗病毒及耐药性监测方案提供科学依据。     

陕西省新型城镇化与生态环境协调度研究

城镇化与生态环境之间相互影响、相互促进,两系统间耦合协调状态对于区域绿色可持续发展意义重大。以陕西省2005—2019年数据为例,在构建新型城镇化与生态环境系统评价指标体系的基础上结合耦合协调度模型、相对发展模型及面板向量自回归(PVAR)模型分析新型城镇化系统与生态环境系统间的耦合协调时空规律及互动关系。结果表明：(1)陕西省耦合协调度总体呈现“基本不协调—基本协调—中度协调”的演变规律。(2)各市耦合协调发展状态空间差异明显,2005年、2013年、2019年陕西省10个城市新型城镇化与生态环境耦合协调发展状态存在较大差异性,相对发展状态整体上由新型城镇化滞后状态发展为生态环境滞后状态。(3)脉冲响应图反映出新型城镇化与生态环境两系统间存在明显互动关系,前期生态环境受新型城镇化冲击的负向抑制作用,后期影响逐渐减小,受自身冲击较大,而新型城镇化发展前后期均主要受自身影响。本研究认为新型城镇化发展必须以生态为优先,在提高生态承载力的基础上,加速提升陕西省各区域空间人口等不同维度城镇化发展水平,从而实现高质量可持续的绿色发展目标。     

基因测序法检测FLT3和NPM1的突变研究

目的:基因测序法检测FLT3和NPM1突变在急性髓系白血病(AML)中预后判断和分子靶向治疗的意义。方法:利用基因测序法检测35例急性髓系白血病的突变。结果:发现35例样本中FLT3-ITD突变4(13.3%)例,NPM1突变6(20%)例,没有发现FLT3和NPM1都突变,其它25(71.4%)例均为FLT3阴性、NPM1阴性。结论:AML存在NPM1突变958bp处出现插入突变,缺失TGGCAGTG和缺失后替换成gcccgcggttta的突变,FLT3中出现内部串联重复突变,直接测序法最方便检测此突变。     

大肠杆菌BL21(DE3)lpxM突变株的构建

目的:lpxM基因失活可以产生极低内毒素活性的脂多糖。构建大肠杆菌BL21(DE3)的lpxM突变株,并考察该突变株的生长状态和表达重组蛋白的能力。方法:构建同源臂长500bp左右的打靶载体,借助Red同源重组系统,使E.coliBL21(DE3)的lpxM基因发生插入失活,再导入编码FLP位点特异性重组酶的质粒pCP20去除抗性基因。PCR鉴定发生插入突变的菌株,应用SDS-PAGE分析突变前后的脂多糖,考查对重组蛋白表达的影响。结果:PCR鉴定结果说明lpxM基因发生了插入突变。与出发株比较,突变株的脂多糖电泳图谱发生了明显变化,但其生长状态与表达重组蛋白的能力与出发株基本一致。结论:大肠杆菌BL21(DE3)的lpxM突变株可以用于重组蛋白的表达。     

生物遗传问题的布尔矩阵模型

引入了点直径的概念，运用有向图和矩阵相结合的方法，解决了生物种群生长的有向图模型中任意一个状态ui发生良性突变转移到有向图各状态所需要的最少时间问题，以及D(V,X)任意一个状态ui发生带时滞的恶性突变时，防止其传遍有向图各状态的最迟采取措施时间问题。     

一株具有工业化生产DHA前景的破囊壶菌

多不饱和脂肪酸是保持人体健康不可缺少的营养成分之一,尤其是二十二碳六烯酸(DHA)作为细胞膜磷脂的重要组分,具有非常重要的医药应用和营养价值。目前,在食品工业中,DHA已经添加至牛奶或奶粉中,用作功能性营养强化剂。20世纪80年代,DHA的唯一来源是鱼油,但鱼油的腥味、重金属污染等问题,促使人们探索生产DHA的其他途径如微生物发酵。诱变和筛选是微生物选育过程中比较重要的手段,可以快速使菌株朝着人类所需要的方向突变。UV诱变和化学药物胁迫筛选是使野生株定向突变的一种很好的办法。目前国内外研究主要针对裂殖壶菌属菌株进行诱变育种,许永利[1]用紫外线诱变和喹禾灵筛选方法对裂殖壶菌(Schizochytrium limacinu)进行诱变选育,突变菌株生物量和DHA含量比对照菌株均有提高。吴克刚等[2]利用添加植物激素对Thraustochytriu roseum MF2进行培育诱变,从而获得更高的DHA量,但在脂质含量和DHA在脂质占比率上都不存在明显变化。本期介绍梁园梅、成家杨等[3]发表的论文《高产DHA破囊壶菌Aurantiochytrium sp.PKU#SW7诱变株的筛选》,作者采用紫外线和药物双重诱变胁迫破囊壶菌获得一株突变株,其在生物量、脂质含量和DHA在脂质占比率上都有显著性提高,相比前人的研究,作者获得的突变株有显著优越性,且突变株DHA生产能力传代4次后仍然保持稳定,具有较高的工业价值。在后续的研究中作者若能对筛选条件、培养基(如利用廉价碳源)和培养条件等方面实行进一步优化,提高突变株生物量,降低突变株发酵生产DHA生产成本,将能获得更高的商业价值。     

四肢手足对称多指趾发育的基因特征与显微镜手术预后的相关性

目的:探讨四肢手足对称多指趾发育的基因特征与显微镜手术预后的相关性。方法:2016年2月至2020年1月选择在本院诊治的四肢手足对称多指趾患儿110例作为研究对象,所有患儿都给予显微手术治疗,记录预后情况。采用PCR方法检测HOXD13基因突变情况并进行相关性分析。结果:在110例患儿中,HOXD13基因突变45例,突变率为40.9%。突变组的性别、年龄、体重指数、血压、Wassel分型等与非突变组对比差异无统计学意义(P>0.05)。术后3个月突变组的疗效优良率为77.8%,显著低于非突变组的96.9%(P<0.05)。术后3个月突变组的肌腱粘连、切口感染、皮肤坏死、指趾间关节偏斜等并发症发生率为28.9%,显著高于非突变组的3.1%(P<0.05)。Pearson分析显示HOXD13基因突变与预后疗效、并发症等都存在相关性(P<0.05);多因素logistic回归分析分析显示HOXD13基因突变也是影响患儿预后疗效、并发症的主要因素(P<0.05)。结论:四肢手足对称多指趾患儿多伴随有HOXD13基因突变,显微手术具有很好的可行性,HOXD13基因突变与显微手术预后有显著相关性。     

大肠杆菌中整合的F′质粒带动细菌染色体复制需要recA基因

大肠杆菌的dnaA46突变能被F′质粒整合抑制。整合抑制的菌林(Sin菌株)在通过转导引入了recA56突变后又变得不能在40℃中生长。标记转移、吖啶橙敏感性,F′质粒消除和mini-染色体质粒转化等实验说明,Sin菌株中F′质粒始终处于整合状态,并且在40℃中细菌染色体的复制由整合状态的F′质粒所带动。比较了Sin recA~ 和Sin recA~-菌株在不同温度中的DNA、蛋白质的生物合成情况。实验结果说明recA基因在DNA复制过程中起作用。前人的工作证明了recA基因在DNA重组和DHA损伤应急修复(SOS)过程中是一个关键的基因。本文的工作为recA基因的功能提供了新的认识。     

核修饰基因突变与线粒体基因突变协同致聋

很多因素,如氨基糖苷类抗生素、核修饰基因等,对mtDNA突变引起的遗传性聋都具有协同作用,影响耳聋的表型表达。现主要综述MTO1、GTPBP3、TRMU、TFB1M及YARS2五种核修饰基因突变协同mtDNA突变致聋的研究进展及可能致病机制。作为一个可能协同致聋的核修饰基因,致病性YARS2和肌病、乳酸性酸中毒与铁粒细胞性贫血(MLASA)临床三联征都有关,该突变会减弱线粒体tRNA~(Tyr)的氨基酰化能力。目前,对于该核修饰基因突变协同致聋的机制仍在探索当中。     

应用多聚酶链式反应快速分析FMR-1基因突变

为了建立一种在先天性智力低下患儿中快速分析脆性X综合征智力低下基因1(Fragile X mental retardation gene 1.FMR-1)突变的方法,对先天性智力低下儿童进行脆性X综合征的大面积筛查和诊断,应用复式多聚酶链式反应一次性扩增FMR-1基因的(CGG)n的重复区,分析CGG重复序列的大小,判断FMR-1基因状态(正常、突变前、突变后),对脆性X综合征可疑患儿快速筛查,在113倒不明原因的先天性智力低下患儿中,分析有脆性X综合征携带者(FMR-1基因前突变者)7例(2男5女),脆性X综合征患者(FMR-1基因突变者)5例,应用多聚酶链式反应可以对脆性X综合征可疑患儿进行大面积初筛,确定携带者和患者。     

携带线粒体tRNA^Met4435A>G突变的原发性高血压 家系的线粒体功能研究

该研究通过构建携带突变的永生化淋巴细胞系,探讨线粒体tRNA^Met4435A>G突变(以下简称为m.4435A>G)对原发性高血压线粒体功能的影响。首先,提取携带m.4435A>G家系中的静脉血中的淋巴细胞,建立为永生化类淋巴细胞并设为突变组,同时选取与家系相同G2a1单体型的正常永生化淋巴细胞为对照组;其次,对两组细胞进行tRNA稳态水平分析、tRNA氨基酰化分析、Western blot分析、ATP水平检测和线粒体膜电位等实验反映细胞线粒体功能状态。tRNA稳态水平结果显示,经tRNA^Lys、tRNA^Leu(UUR)、tRNA^Ala和tRNA^Ser(UCN)标准化后,突变组tRNA^Met平均水平分别为对照组平均水平的57.3%(P=0.012)、62.1%(P=0.006)、53.9%(P=0.021)和50.2%(P=0.037);此外,突变组平均tRNA氨基酰化水平为对照组的70%(P=0.023)。异常的tRNAMet代谢会导致线粒体tRNA编码的多肽减少,根据Western blot结果,突变样本的MT-CO2(以下简称CO2)、ATP6和ND3为对照样本的88.20%、57.43%和53.92%,并具有统计学差异。此外,m.4435A>G突变会造成细胞氧化呼吸链损伤,造成细胞线粒体ATP和膜电位水平的降低。结合ATP水平检测结果,突变组ATP水平平均为对照组的71.5%(P<0.001);并且细胞线粒体膜电位水平显示,突变组平均线粒体膜电位水平相比对照组降低38.5%(P<0.001)。m.4435A>G引起tRNA^Met稳态水平降低,tRNA^Met氨基酰化水平降低,导致线粒体翻译缺陷,ATP水平降低,膜电位水平降低,这表明,m.4435A>G突变影响了tRNA的结构和功能,从而改变了线粒体功能。     

GBA突变与帕金森病的研究进展

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种黑质致密部多巴胺能神经元广泛变性,以及弥漫性路易体沉积的常见神经退行性疾病。PD发病的遗传因素不可忽视。研究表明,GBA突变是PD发病最大的遗传风险因素。戈谢病(Gaucher disease,GD)是由GBA突变引起其编码的葡萄糖脑苷脂酶(glucocerebrosidase,GCase)功能缺失导致的一种溶酶体储存障碍疾病。部分GD病例出现PD的临床表现,且PD病例中GBA突变的频率明显增加,提示了GBA突变与PD的密切联系。携带GBA突变的PD病例发病更早,且GBA突变能够增加PD病例认知障碍的风险。虽然大量研究提示了GBA突变导致的GCase功能障碍干扰α-突触核蛋白的降解,而在PD疾病状态下异常的α-突触核蛋白可抑制正常的GCase功能并由此导致恶性循环,但关于GBA突变与α-突触核蛋白相互作用的确切机制仍未完全明确。本综述旨在总结GBA突变与PD发生和发展的潜在联系,希望对进一步发现PD发病机理和防御机制有所帮助。     

我国农业系统可持续发展协调度分析

农业系统可持续协调发展作为一种发展理念已成为共识,受到我国政府高度重视。采用2004—2015年我国农业生产面板数据,运用熵值法、探索性空间数据分析等方法分析我国农业系统可持续发展协调度情况。研究结果表明:(1)2004—2015年我国各省(市、自治区)农业各子系统可持续能力之间协调度处于不稳定变动态势,且其协调度值较低。(2)从协调度分布来看,协调度处于"比较协调"和"协调"的省(市、自治区)主要分布在我国的东部和东南部地区,其余大多数省(市、自治区)农业各子系统可持续能力之间的协调度处于"不协调"。(3)从空间自相关性来看,各省(市、自治区)农业各子系统可持续能力之间协调度呈正的全局自相关性且相关程度逐渐增大,而大多数省(市、自治区)农业各子系统可持续能力之间协调度的局部自相关性不显著,且其农业各子系统可持续能力之间协调度空间极化不明显,处于较低水平均衡状态。从时空维度、空间相关性方面分析农业各子系统可持续能力之间协调度,为提高我国农业系统可持续发展水平提供政策建议。     

靶向内质网应激作为肿瘤治疗的新策略

内质网应激是细胞应对蛋白质突变和表达水平异常的防御性反应,包括未折叠蛋白反应(UPR)、内质网相关蛋白质降解(ERAD)和自噬体形成等多个组成部分。许多研究指出,肿瘤细胞依赖高水平的内质网应激反应以维持生存和高速生长,干扰UPR和ERAD可抑制肿瘤细胞的生长。同时,癌细胞发生抗药的关键机制是产生新的突变,这些突变可能会进一步诱导UPR和ERAD等,使抗药癌细胞对内质网应激的抑制剂更加敏感。因此,面对后基因组时代发现的肿瘤细胞突变的多样性、异质性和持续性,靶向细胞对突变的反应——内质网应激,是值得关注和研究的新抗肿瘤策略。     

嗜热革节孢GH1 BGL1进口端位点对酶活性及葡萄糖耐受性的影响

糖苷水解酶第一家族(GH1)β-葡萄糖苷酶(BGL1)有葡萄糖耐受性,进口端位点对酶活性及葡萄糖耐受性有很大影响,但具体作用机制尚不清楚。对嗜热革节孢GH1 BGL1进口端的W168、L173、F348、W349、C169、F180、D237、Y179、A260、H307、N335和E437这12个氨基酸残基进行定点突变,将突变酶与野生酶(WT)在毕赤酵母中表达,表达产物纯化后进行酶活性和葡萄糖耐受性测定。与WT相比,所有突变酶活性均有所降低,其中W168H、N335F和W349G几乎丧失活性。突变F180H、D237S、A260N和H307Y的Km低于WT,所有突变的kcat都降低。除L173Q外,其余突变都保持葡萄糖耐受性,在高浓度(400 mmol/L)葡萄糖时,Y179F和D237S酶活受到显著抑制。本研究表明,进口端位点对酶活性及葡萄糖耐受性均具有一定影响,催化活性通道的结构特异性可能是葡萄糖耐受机制。