病毒介导的海洋球石藻(Coccolithophores)鞘脂类代谢调控

海洋球石藻(Coccolithophores)是一种全球广泛分布且具有重要生态功能的真核浮游植物,有些种类是大洋和近岸常见的赤潮种。自然海域中,病毒感染是导致球石藻死亡和赤潮消亡的一个关键因素。基于一株海洋球石藻Emiliania huxleyi及其特异性裂解病毒全基因组测序注释的结果,研究者们发现病毒可能通过基因横向转移从宿主基因组中获取了一系列与鞘脂类代谢相关的关键酶基因,进而在一定程度上掌控了宿主鞘脂类代谢,大量合成、积累病毒性鞘脂类物质,并最终诱导宿主细胞以凋亡的形式死亡。因此,病毒介导的宿主鞘脂类代谢在调节病毒与宿主间相互作用中具有重要意义。本文着重综述海洋球石藻病毒与宿主间的基因横向转移、病毒介导的宿主鞘脂类代谢特点及其生态学意义,以期深入了解海洋球石藻病毒与宿主间复杂的相互作用关系。     

病毒microRNA研究进展

microRNA(miRNA)是一类存在于多细胞生物中长约21-24nt的非编码RNA分子,它们与靶mRNA分子互补结合抑制蛋白翻译或导致mRNA降解,从而调控靶基因表达。miRNA已被证实在多种代谢途径中发挥重要作用,调节包括细胞分化和分裂、细胞凋亡及癌症发生在内的多个细胞过程。利用生物信息学以及分子克隆的方法在线虫、哺乳动物以及植物中已发现超过4000条miRNA。最近在病毒中也发现有miRNA基因存在,通过对病毒miRNA靶基因的预测,推测其在病毒复制过程中发挥重要的调控作用。目前病毒编码的miRNA分子的特点、转录机制、功能、进化保守性以及病毒与宿主miRNA的关系都已有一定的了解。对于病毒相关miRNA研究的深入,必将对认识病毒-宿主相互作用以及相关疾病的治疗带来新的启示。     

颗石形态学及古海洋学应用

颗石藻是一种单细胞海洋钙化浮游藻类,可以在细胞周围产生方解石质的颗石。颗石藻细胞死亡后,散落的颗石可沉降至深海,保存在海洋沉积物中。自白垩纪以来,颗石就是海洋中碳酸钙的重要贡献者,其丰度和形态(大小、厚度、重量)决定了大洋“碳酸盐泵”的强度。室内培养实验和地质记录都表明颗石藻钙化作用及颗石形态对环境因素如温度、盐度、光照以及pH等非常敏感,因此颗石形态学分析在海洋碳循环与古气候研究中具有重要意义。本文对颗石形态学在古海洋研究中的应用进行了综述,重点介绍了颗石形态学参数测量方法,尤其是颗石重量的测量方法,并介绍了颗石钙化作用指标,如颗石大小、重量在古海洋学研究中的应用。     

颗石藻类群及其生态功能介绍

颗石藻(coccolithophore)是一类在全球海洋中广泛分布的海洋微型浮游植物, 它们在海洋浮游植物功能群落中是一类极其重要的钙化生物类群, 也是海洋中生源无机碳的重要来源, 并且在海洋的碳循环过程中起到重要的作用。颗石藻由于快速增殖而发生水华的过程中能够释放大量的具有挥发性的二甲基硫(DMS)和丙烯酸(acrylic acid), 它们是影响气候变化, 特别是引起区域性环境效应(温室效应)的关键性物质。     

病毒miRNA与免疫逃逸

微小RNA（microRNA,miRNA）是一种非编码的小分子RNA,长度一般在22 nt左右,通过与mRNA 3＇UTR的特异性结合介导转录后调控过程。现已鉴定出的miRNA涵盖了从植物到人类的多个物种,并参与了调节生长、免疫、凋亡等多种生命活动。最近发现,DNA病毒感染宿主时也能编码产生miRNA,并在病毒免疫逃逸中扮演着重要角色。病毒感染是一个复杂的过程,病毒需要逃脱免疫系统才能对宿主产生持续性感染,而病毒miRNA能调控宿主和自身基因表达,帮助病毒感染宿主,且因其本身没有免疫原性,而成为病毒逃避免疫应答的重要工具,但其中的分子机制尚不十分清楚。该文就病毒miRNA如何调控病毒自身与宿主基因进行免疫逃逸的近期研究作一综述。     

颗石藻自动鉴定系统及其古海洋学应用——以南海MD05-2901柱状样研究为例

颗石藻自动鉴定系统SYRACO(Système de Reconnaissance Automatique de Coccolithes)是一种通过人工智能神经网络自动识别颗石藻种类并统计数量的工具软件。该软件能够快速可靠识别观察视域中的所有颗石个体,大幅度提高工作效率并弥补了在颗石藻属种鉴定过程中的人为误差。经过训练的SYRACO系统可以鉴定第四纪以来14个主要颗石藻属种,适用于第四纪以来的古环境研究。作者使用SYRACO自动鉴定系统对南海MD05-2901柱状样进行颗石藻属种鉴定,同时获得了Florisphaera profunda,Emiliania huxleyi,Gephyrocapsa oceani-ca等主要属种含量信息。将结果与先前人工统计数据对比表明二者具有很好的一致性,证明其在古海洋学研究中的应用价值。     

植物多酚通过microRNA调控脂质代谢研究进展

microRNA（简称miRNA）是长度18~25个核苷酸的非编码RNA分子,具有调控mRNA的翻译和/或稳定性的功能,从而在转录后水平调节不同基因的表达。人体内约60%编码蛋白的基因的表达受到miRNA调节,其中包括脂质代谢调控相关基因。植物多酚具有良好的生物活性,可以通过调节脂质代谢相关miRNAs,如miR-122和miR-33的表达进而发挥降血脂等活性。该文综述了miRNA调控脂质代谢相关mRNA的作用机制以及植物多酚在这一过程中的可能作用。     

中国近海今生颗石藻物种多样性初步研究

本文统计了中国近海97种今生颗石藻的记录,分别隶属于4个目,11个科,44个属.其中条结藻属(Syracosphaera)包含物种数最多,达20种.本文记录的中国近海5个今生颗石藻新记录种是:莱卡曲球藻(Cyrtosphaera lecaliae)、戏剧条结藻(Syracosphaera histrica)、突筋科球藻...     

海洋中的精灵海灵——颗石藻

正当恐龙称霸的时期,在海洋中生活着一类奇特的微体生物——颗石藻。颗石藻是海洋中重要的单细胞浮游植物类群,通常具有碳酸钙的外壳(称之为颗石粒,下文有详解),藻体整体多为椭球形,少数物种呈现梭形等其他形态,大小多介于2～20μm,少数大于20μm;但碳酸钙外壳具有多种形态,这也是形态学鉴定的主要依据。现已知最早的颗石藻化石大约出现在距今2.2亿年左右,自那时起,颗石藻适应了当时的海洋环境,通过进化产生了由体内向体外     

颗石藻Pleurochrysis carterae抗捕食特征

颗石藻Pleurochrysis carterae是沿海水域中常见钙化微藻,易形成高密度水华,也是养殖环境致害种之一。抗捕食防御能力可能是其种群增殖优势的一个重要原因。以卤虫作为捕食者,分析了颗石藻P.carterae抗捕食现象,以及在捕食压力下的重要生理生化响应特征,以期为颗石藻P.carterea抗捕食机制研究及其高密度增殖机理提供参考。研究结果显示:(1)当颗石藻P.carterae比例增加时,卤虫对微藻的摄食率显著降低,且存活率显著下降,显示该藻具抗捕食能力。(2)以卤虫饵料微藻球等鞭金藻(Isochrysis galbana)为对照,比较研究发现,相同的捕食压力下,饵料金藻的叶绿素荧光参数(电子传递速率ETR和最大量子产率Fv/Fm)显著降低,但颗石藻P.carterae的ETR和Fv/Fm没有显著变化,显示颗石藻P.carterae对卤虫抗捕食作用。(3)相对于没有捕食压力的对照组,捕食压力下,饵料金藻I.galbana的脂类组成没有显著差异。但是,颗石藻P.carterae的脂类组成则发生了显著变化,主要表现在对细胞叶绿体有重要作用的单半乳糖甘油二酯(MGDG),双半乳糖甘油二酯(DGDG),磷脂酰甘油二酯(PG)含量上升,与促细胞分裂相关的二酰甘油(DAG)和磷脂酰肌醇(PI)也上升。这些脂类代谢物的变化可能在其种群水平上抵抗捕食并实现种群增殖中发挥作用。(4)培养介质中磷的状态对颗石藻P.carterae细胞二甲基巯基丙酸(Dimethyl sulfonio propionate,DMSP)含量有显著影响,且影响颗石藻P.carterae对卤虫的致害效应:缺磷条件下生长的颗石藻P.carterae首先使卤虫受害。当培养液中仅以ATP为磷源时,颗石藻P.carterae的卤虫致害效应则降低。研究证明,颗石藻P.carterae具有抗捕食能力,细胞的脂类代谢物质以及DMSP可能在抗捕食防御中发挥作用。     

病毒编码的miRNA:基因表达新的调控因子

微小RNA(microRNA,miRNA)是一类长约22个核苷酸的RNA,在数量、序列、结构、表达和功能上具有多样性。目前,通过生物信息学手段和分子克隆方法,已发现了3518种miRNA,在控制细胞的生长发育、分化、凋亡等过程中发挥着十分重要的作用。最近研究发现疱疹病毒、多瘤病毒、逆转录病毒的某些病毒基因组也能够编码miRNA,这些miRNA在调控病毒基因自身表达以及病毒与宿主相互作用方面可能起重要的作用。某些病毒甚至能够利用宿主体内的miRNA调控其自身表达。找出病毒可能编码的miRNA,探索其对病毒感染、复制、表达的作用,有助于病毒分子生物学的研究,也会为研发防治病毒的新方法和新途径提供新的思路。     

家蚕miRNA Novel-31~*上调溶血素基因的表达

【目的】Novel-31*是在家蚕质型多角体病毒(Bombyx mori cytoplasmic polyhedrosis virus,Bm CPV)感染的家蚕中发现的一个差异表达miRNA。本研究旨在验证Novel-31*对其靶基因表达的调控作用,以便进一步研究miRNA及其靶基因在昆虫免疫调节中的作用。【方法】用生物信息学方法预测Novel-31*的靶基因,荧光定量PCR分析Novel-31*及其靶基因在家蚕感染Bm CPV后不同时间点的表达变化;构建miRNA慢病毒表达载体和靶基因慢病毒表达载体,转染293T细胞,同时合成Novel-31*mimics转染家蚕培养细胞Bm N,使用荧光定量PCR检测Novel-31*对靶基因表达的调控作用。【结果】生物信息学方法预测发现,溶血素基因是Novel-31*的靶基因,其结合位点位于溶血素基因的5'UTR区域。荧光定量PCR分析表明,Novel-31*及溶血素基因在感染Bm CPV的家蚕血淋巴细胞中呈现明显的上调表达。荧光定量PCR检测表明,在Novel-31*慢病毒表达载体和溶血素基因5'UTR慢病毒表达载体转染的293T细胞中和在转染Novel-31*mimics的家蚕Bm N细胞中,溶血素基因都上调表达。【结论】溶血素基因是miRNA Novel-31*的靶基因,Novel-31*与溶血素基因5'UTR结合,上调溶血素基因的表达。     

MicroRNA调控固有免疫应答的分子机制

MicroRNA（miRNA）是近几年继siRNA之后非编码RNA研究的又一热点．它通过与靶mRNA的特异性结合,在转录后水平上对基因表达进行调控．研究表明,miRNA可能参与脊椎动物固有免疫应答的多个环节．在病原微生物感染时,它们不仅成为重要的固有免疫受体活化后的信号调节分子,而且能够直接干扰病毒复制而发挥抗病毒效应．miRNA可能与经典的固有免疫应答体系共同组成机体抵御病原微生物入侵的“第一道防线”．同时,病原微生物,特别是病毒还可以通过自己编码miRNA或者改变宿主细胞miRNA表达谱直接或间接地干扰很多宿主免疫相关基因的表达,实现逃逸机体免疫清除的目的．因此,miRNA水平的相瓦作用可能是病原微生物与其宿丰展开免疫“博弈”的重要战场．     

人巨细胞病毒编码miRNA功能及其作用机制

人巨细胞病毒（human cytomegalovirus, HCMV）是疱疹病毒β亚科中的代表成员之一,是一种具有囊膜包裹的DNA双链病毒,对免疫耐受群体和先天性感染的婴幼儿具有很高的发病率。HCMV具有潜伏感染和裂解感染两种感染状态。这两种感染过程中均有不同的miRNA表达模式。这些miRNA不仅参与胞内宿主或病毒自身基因表达调控与病毒复制,也能调节胞内物质的转运和病毒感染状态的转变等过程。本文就HCMV编码的miRNA,其生物合成机制和生物学功能进行简要综述,为深入研究其生物功能和作用机制奠定基础。     

一种颗石藻水华种的特征界定

颗石藻是一类海生或咸水生光自养单细胞鞭毛藻,可通过光合作用利用CO2合成有机物,又可通过生物矿化作用在细胞表面形成典型的以CaCO3为主要成分的颗石层,在全球碳沉降中起到重要作用[1]。颗石藻增殖和形成水华过程中可以释放大量挥发性的二甲基硫(DMS)和丙烯酸,是影响气候、特别是区域性环境效应的重要物质[2—4]。暴发颗石藻水华时大量的CaCO3颗石粒形成强烈的反光层[5],使底部生物的光照受到限制;另一方面,在围塘和内湾环境中易形成恶性水质的种类,则可以通过暴发增殖形成对海域环境、区域性气候、环境生态等方面造成影响。具有毒性的颗石藻同样影响到海水养殖业和人类安全[6],因此,颗石藻成为海洋环境科学研究的重要对象之一[7]。同时,作为一种具有多领域利用价值的资源生物,颗石藻又引起广泛重视,是生物矿化基础研究[8,9]的良好材料,也是作为以人类食用或养殖动物饵料为目标进行研究和应用的对象[10—12]。因此,对区域性原生颗石藻种类的特征界定有重要的意义。虾塘养殖模式下,常出现一种水面浮沫的长期恶性水质,但对其中浮游植物原因种的研究相对缺乏。2004年11月间,浙江省象山港虾塘中出现维持时间很长的浮沫状恶性水质,导...     

miR398在植物逆境胁迫应答中的作用

MicroRNA (miRNA)是一类新型的调控基因表达的小分子RNA, 它作为基因表达的负调控因子, 在转录后水平调节靶基因的表达。miRNA参与调控植物的生长发育, 并在多种非生物与生物胁迫响应中发挥重要作用。miR398是第一个被报道的受氧化胁迫负调控的miRNA。它通过负调控其靶基因Cu/Zn过氧化物歧化酶(Cu/Zn-superoxide dismutase, CSD)的表达, 在多种逆境胁迫响应中扮演重要角色, 如调节铜代谢平衡, 应答重金属、蔗糖、臭氧等非生物胁迫, 以及参与应答生物胁迫等。文章综述了miR398在多种逆境胁迫响应中重要的调节作用及miR398自身的转录调控。     

海洋中的精灵——颗石藻

当恐龙称霸的时期,在海洋中生活着一类奇特的微体生物——颗石藻。颗石藻是海洋中重要的单细胞浮游植物类群,通常具有碳酸钙的外壳（称之为颗石粒,下文有详解）,藻体整体多为椭球形,少数物种呈现梭形等其他形态,大小多介于2～20um,     

miR-223的表达调控及生物功能研究进展

microRNA (miRNA)是一类非编码的单链小RNA分子,能够调控靶基因表达,对各种生物过程发挥重要的作用。miR-223是一种高度保守的miRNA,在多种组织、细胞中均有表达,并且其表达受到CEBPA和NFIA等重要转录因子的调控。miR-223对肝脏、脂肪组织和血液中的脂质代谢,如脂蛋白吸收、类固醇生成和脂肪酸去饱和等过程起调控作用;另外,它还对造血、癌症发生、炎症以及其他一些重要生物过程起调控作用。对其进行深入研究可以为脂质代谢疾病、血液病和癌症的治疗提供一个新思路,同时,有助于对调控家禽肝脏脂质代谢和控制卵黄脂质沉积,从而改善家禽脂肪肝和蛋黄品质提出新的策略。     

玉米纹枯病抗性相关miRNA的鉴定与功能分析

MicroRNA (miRNA)是一类内源性非编码小分子RNA,通过指导剪切或者抑制翻译等方式调节植物基因的表达,参与调控植物的生长发育,并在多种非生物与生物胁迫响应中发挥重要作用. 但目前关于玉米纹枯病抗性相关miRNA表达调节与功能尚不十分清楚. 本研究结合直接克隆法与生物信息学分析,鉴定玉米纹枯病抗性相关9个新的玉米miRNA和已知的zma-miR168a、zma-miR168a*;WMD 3软件进行靶基因预测显示,共获得靶基因总数34个,靶基因功能主要涉及玉米的抗氧化胁迫机制、自身反馈调节、转录调控途径、抗病相关代谢途径以及毒物转运外排等调控过程;实时定量PCR检测miRNA显示,耐感纹枯病材料R15和Ye478叶片和叶鞘中共有9个miRNA受纹枯病感染诱导发生特异性差异表达. 本研究结果提示,玉米纹枯病抗性相关 miRNA介导的玉米对纹枯病诱导产生可能的抗病途径构成了玉米抗纹枯病侵染复杂的防御机制.     

卡波氏肉瘤相关病毒编码的miRNAs的研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是由内源性基因编码的转录后调节基因表达的小分子RNAs,可与靶基因mRNAs的3'非翻译区互补结合,抑制翻译.最近,在卡波氏肉瘤相关病毒(Kaposi sarcoma-associated herpesvirus,KSHV)的基因组中鉴定出12条miRNAs编码基因,这些病毒的miRNAs可能作用病毒本身,也可能调节宿主细胞的基因表达.然而,对它们的功能仍然所知甚少.主要介绍卡波氏内瘤相关病毒KSHV(HHV8)编码的miRNAs对宿主细胞基因表达的干预,并探讨病毒miRNAs在病毒发病机理中的可能的作用途径.