肝素酶在医药领域应用的研究进展

肝素酶是一类能够特定切割肝素或硫酸乙酰肝素中α-1,4糖苷键并将其裂解成有活性寡糖片段的酶,主要分为真核生物肝素酶(Heparanase)和原核生物肝素酶(Heparinase)。由于原核生物肝素酶是一种高效绿色的生物催化剂,因此近年来在医药领域的应用性研究逐渐被重视。文中结合本课题组相关工作,归纳介绍了原核生物肝素酶通过作用于硫酸肝素蛋白聚糖(HSPGs)生成肝素小分子,抑制肿瘤细胞增殖方面的应用;原核生物肝素酶在制备第三代创新型抗凝血药物低分子量肝素(Low molecular weight heparin,LWMH)和超低分子量肝素(Ultra low molecular weight heparin, ULMWH)方面的应用;原核生物肝素酶作为肝素拮抗药物等医药领域的重要应用;并展望了原核生物肝素酶的未来应用前景及挑战。     

ICNP与SeqCode：组学时代原核生物命名面临的机遇与挑战

自1936年细菌学家Buchanan负责起草专门的细菌命名法规以来,国际原核生物命名法规(International Code of Nomenclature of Prokaryotes, ICNP)在不断发展和完善过程中,积极促进了原核生物分类学及相关学科的发展。随着组学技术在原核生物多样性研究中的应用,越来越多未培养的细菌和古菌新类群被发现,却因为ICNP要求活的生物材料作为命名模式(nomenclatural type),而无法获得生效名称(validly published name)。2022年,原核生物命名法规从序列数据描述原核生物命名法(Code of Nomenclature of Prokaryotes Described from Sequence Data, SeqCode)正式发布,以补充ICNP在未培养微生物类群命名方面的不足。SeqCode不希望和ICNP产生较大分歧,并尽可能保留在将来和ICNP合并的可能性。然而,作为两种独立运行的命名法规,尚不明确SeqCode和ICNP并存会对学术界产生怎样的影响。本文系统介绍了ICNP和SeqCode各自的发展历程和主要内容,分析了二者的优势和局限性,并呼吁微生物学相关领域的学者共同关注原核生物命名法规并应用于实践,以期构建更加合理、有效的原核生物名称系统。     

原核生物基因组DNA链组成的非对称性

迄今,已有60多个原核生物的基因组全序列被发表。我们因此有可能对它们基因组的构成有更深入的认识。绝大多数生物基因组DNA的G与C和A与T的含量相等^[1]。但是,在许多原核生物基因组的先导链和后随链内存在G与C或A与T分布的不对称(Gc shew或AT shew)、原核生物DNA链的非对称性表现在碱基、密码子和基因水平。     

原核生物Rubisco的研究进展

1 ,5 二磷酸核酮糖羧化酶 /加氧酶 (Rubisco)是卡尔文循环中的关键酶 ,该酶广泛存在于植物和一些原核生物中。由于在结构上 ,原核生物中Rubisco与植物有相似之处 ,因此人们对原核生物中的Rubisco进行了大量研究 ,就原核生物Rubisco的结构、基因调节、装配等方面的最新进展作一综述。     

原核生物蛋白O-糖基化的研究进展

自从在原核生物中发现蛋白糖基化之后,越来越多的O-糖基化机制在不同种属的细菌中被发现。本文根据对O-寡糖基转移酶(O-oligosaccharide transferase,OTase)的依赖与否,将原核生物的O-糖基化分为OTase非依赖型和OTase依赖型,并分别对这两种糖基化机制进行了详细阐述。通过对不同的O-糖基化机制的深入了解,为以后更好地利用这些途径来合成工程化的目标糖蛋白奠定基础。     

原核生物中蛋白质的赖氨酸乙酰化修饰

翻译后修饰(post-translational modification,PTM)可以调节蛋白质的结构、稳定性和功能。作为一种PTM,赖氨酸乙酰化修饰被发现存在于三界生物中,参与了包括中心代谢、转录调控、蛋白质合成、细胞形态、细胞周期、信号通路调控、应激反应、病原微生物感染调控等多个重要的生理学进程。近年来,高分辨率质谱、高亲和泛乙酰化蛋白抗体的富集纯化等多种技术的发展和运用逐渐揭开了原核生物中蛋白质乙酰化修饰的面纱。乙酰化修饰在原核生物中广泛存在,且起着功能调控的作用。现简要介绍蛋白质乙酰化修饰的研究历史和原核生物中乙酰化修饰的调节机制,并重点总结若干已有具体研究的乙酰化修饰蛋白质,探讨原核生物蛋白质乙酰化修饰研究中今后需要解决的问题。     

CRISPR-Cas系统转录调控机制的研究进展

原核生物可利用由CRISPR-Cas系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR associated)介导的适应性免疫机制防御外源核酸入侵.在适应性免疫过程中,原核生物将外源核酸部分片段整合至自身CRISPR阵列中,表达并加工的...     

硒蛋白的分子生物学研究进展

已有35种硒蛋白被分离和表征,但许多硒蛋白及其功能仍未完全阐明.硒半胱氨酸(Sec)作为参入蛋白质的第21种氨基酸,由硒蛋白mRNA上的UGA编码.在原核生物,Sec参入硒蛋白的复杂机制已经较为明确,需要四种基因产物（SELA、SELB、SELC和SELD）和一个存在于硒蛋白mRNA上的被称为Sec插入序列(SECIS)的茎环(stem loop)样二级结构.在真核生物,硒蛋白生物合成途径可能在SECIS的结构和位置、特异的延伸因子及其他RNA-RNA或RNA-蛋白质因子之间的相互作用等方面与原核生物不同.另外,哺乳动物硒蛋白mRNA上的UGA翻译为Sec的过程低效,特定位点的UGA密码子不同功能(终止密码和Sec密码)的调控可能是硒蛋白表达低效的关键.     

原核生物RubisCO的研究进展

核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)羧化酶/加氧酶(RubisCO)是Calvin循环中的关键酶,也是地球上最丰富的酶,广泛地存在于一些原核生物、真核生物以及高等植物中.对原核生物RubisCO的结构、活化、动力学性质、基因结构表达与调节、基因工程等方面的最新进展作一综述.     

我们吃进的一些生物细胞，其中可能含有有活性的DNA，会不会影响我们的细胞，使它们变成其他细胞？

真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同,转化因子不能进入细胞,因而不会发生转化(转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间)。因此,可以放心去吃想吃的东西,即使含有被加热杀死的S型肺炎双球菌也无妨。     

放线菌线型复制子新的生物学功能及其应用

原核生物的染色体和质粒DNA一般为环型结构。在过去的几十年里 ,人们以不同的材料为研究对象建立了原核生物环型染色体和环型质粒生物学功能的模式体系。近年来 ,在链霉菌属 (Streptomyces)中发现 1 2～ 1 70 0kb的线型质粒[1 ] 和约 80 0 0kb的线型染色体[2 ] ,有的巨大线型质粒上还带有完整的抗生素生物合成基因簇[1 ] 。与链霉菌属同属于放线菌目 (Actinomycetales)的诺卡氏菌属 (Nocardia)和红球菌属(Rhodococcus)中也发现了线型染色体和线型质粒 ,并揭示了降解多种工业上有毒化合物的基因常由线型质粒所携带[3,4 ] 。功能研究表明 ,…     

克氏肺炎杆菌(K pneumoniae)的整个固氮基因nif簇在酵母染色体上稳定的整合

对大气氮的还原能力只限于几个属(包括共生的、联合的和自生的细菌在内)的原核生物。迄今还没有一个真核生物表现有固氮作用。所有固氮原核生物都是利用固氮酶复合物的相似原理进行这一过程的。     

内蒙古鄂尔多斯高原沙区碱湖的螺旋藻

螺旋藻是一种低等的原核生物,因营养丰富且均衡而被联合国粮农组织(FAO)誉之为“明日最理想的保健食品”。对鄂尔多斯高原碱湖发现的4种螺旋藻的形态特征、生理特性、碱湖分布及产业化进展情况进行了阐述。     

原核生物16S rRNA基因多重拷贝及其序列异化

核糖体小亚基RNA(16S rRNA)分子存在于所有细胞生物中,在细胞中执行恒定的功能,其分子序列既有高度保守性片段,又有相对可变性部分,因而成为研究原核生物系统发育的理想分子,其基因已成为原核生物系统分类学研究的核心标识基因。但是,近年来的大量研究表明,原核生物基因组内16S rRNA基因是多拷贝的。16SrRNA基因拷贝数在种属水平上基本是稳定的,但在更高分类阶元上则是不确定的。在拷贝数多的菌株中各拷贝间还存在差异,这种差异有时会大于不同菌株间甚至不同种间的差异。原核生物基因组内16S rRNA基因拷贝数和异化与其利用环境资源的生态策略和对环境的适应性有关。原核生物16S rRNA基因拷贝数及其异化研究对深入理解原核生物的环境生态功能具有重要意义。     

我国粘细菌(Myxobacteria)资源的分离与鉴定

粘细菌是原核生物中一类具有复杂多细胞行为的革蓝氏阴性细菌[1],能够 在细胞间通过信号的传递和感应,协同摄食、运动和发育形成子实体,具有 显著的社会学特征,被认为是高等的原核生物[2,3].     

原核生物中的类钙调蛋白

钙是重要的生命元素之一,真核生物中普遍存在介导钙信号的钙调蛋白已有深入的研究,证明钙调蛋白是细胞复杂调控系统中的一个重要成员,但是在原核生物中是否也存在类似的蛋白因子却一直说法不一.自80年代初在大肠杆菌(Escherichia coli)中首次发现类钙调蛋白(calmodulin-like-protein)以来,已在多种原核生物中陆续发现了类钙调蛋白的存在,证明其可能参与了原核生物的孢子形成,细胞分裂,生物固氮,异型胞形成和兰细菌光合作用等多种调控功能.文章综述了近年来这一领域的部分研究成果.     

Ⅰ-E型CRISPR/Cas系统介导适应性免疫分子机制研究进展北大核心CSCD

为了更好地适应环境,原核生物可通过水平基因转移的方式获取外源基因(来自噬菌体、质粒或其他物种基因组)。在获取外源基因的同时,原核生物也面临着"自私基因"入侵的风险。因此,原核生物需建立相应的机制选择性地摄取或降解外源DNA,从而防范基因转移带来的潜在危害。近年来,人们在原核生物中发现了由小RNA介导降解DNA的防御外源基因入侵的适应性免疫。在免疫防御过程中,首先外源DNA部分片段整合至细胞自身基因组上成簇出现的重复序列(CRISPR)上;然后表达并加工成熟的CRISPR RNA和相关Cas蛋白形成CRISPR/Cas复合体降解再次入侵的外源DNA。本文在简介CRISPR/Cas系统的基础上,重点探讨近年来关于大肠杆菌中I-E型CRISPR/Cas系统作用机制和调控机制的研究进展。     

不同固氮条件下蓝藻氢酶活性的研究

一般认为仅是原核生物才具有的氢酶,在一系列的光合和非光合固氮生物中也相继被发现。它在这些生物机体中执行着除固氮酶和可逆性氢酶(reversible hydrogenase)放氢以外的催化氢代谢的功能,并能回收固氮酶放氢中失去的氢,提高固氮效率,从而和     

原核生物中小RNA的功能及研究进展

在原核生物基因组中,除了tRNA、rRNA和mRNA这3种我们很熟悉的RNA以外,目前已经知道还含有许多编码非常规调控的RNA。这些RNA的长度为50～400核苷酸,通常由原核生物的基因间区编码,但并不翻译成蛋白质,因此被称为非编码小RNA（sRNA）,简称小RNA或非编码RNA。近年来,随着生物信息学和分子生物学技术的不断发展,在原核生物体内陆续发现了上百种sRNA分子,这些sRNA分子具有多样的生物学功能,作为一类新发现的基因表达调控子已经引起了高度的重视。     

真核生物中原核生物基因的来源被揭示

<正>多年来,人们一直认为真核生物基因组中所见的原核生物基因是在一个原核细胞器的内共生之后到达那里的。但最近的研究证据表明,在真核生物之间以及在原核生物和真核生物之间也存在实质性的横向基因转移。对细菌、古菌和真核生物基因组所做的这项分析,没有发现连续横向基因转移对真核基因内容的演化具有可以检测得到的累积影响的证据。相反,真核生物是在广泛的差异基因(differential gene)丢失之后、在相对于线粒体和质体起源的两次"演化涌入"事件中获得其原核生物基因的。