体内诱生抗原鉴定技术

体外不表达而只在体内才表达的基因称为体内诱导基因。研究表明,体内诱导基因涉及病原菌在体内的生存和致病过程,因此有重要意义。最近提出的体内诱生抗原鉴定技术(invivo-inducedantigentechnology,IVIAT)就是用于筛选病原菌体内诱导基因的一种方法。该方法不使用动物模型,而是采用经病原菌体外表达抗原吸收处理的病人血清来检测病原菌的表达文库,从而筛选体内诱导基因;方法简便、快速。这些筛选得到的体内诱导基因有助于病原菌致病机制的研究,同时也能够为抗菌药物、诊断试剂及疫苗设计等研究提供潜在靶标。     

致病菌体内诱导基因的功能分析—体内表达技术的应用

病原菌体内诱导的基因在致病过程中起重要作用,体内表达技术是一类很有前景的研究体内诱导基因的技术,本介绍了体内表达技术的基本原理,类型以及在致病菌体内诱导基因方面的研究进展和应用前景。     

植物病原真菌效应分子的研究进展

植物病原菌会分泌与寄主植物相互作用的效应分子(蛋白),这些效应分子在病原菌与寄主植物相互作用过程中起着重要作用。针对植物病原真菌效应分子功能及其作用机理的研究将有助于更好地了解植物病原真菌与寄主植物相互作用的分子机制,为植物真菌病害的防治提供新的思路与策略。本文章对植物病原真菌效应分子的研究进展进行了综述,并重点阐述了病原真菌与寄主植物相互作用的理论基础、真菌效应分子的转运及其功能机制等方面的最新发现。最后,对真菌效应分子未来值得重点关注的研究方向进行了探讨。     

体内诱导抗原技术筛选病原菌体内诱导抗原的研究进展

体内诱导基因是病原菌在宿主体内能够表达而体外培养时却不能表达的功能基因,其对病原体在宿主体内的生存和致病具有重要意义。体内诱导抗原技术(in vivo induced antigen technology, IVIAT)已广泛应用于筛选病原体体内诱导基因,相较于其他用于筛选体内诱导基因的技术,IVIAT具有无需动物模型、检测病原菌在不同感染阶段产生的抗原等独特优势。IVIAT鉴定出的体内诱导抗原对病原体在宿主中的毒力、代谢及存活具有重要意义。现就IVIAT的原理、IVIAT筛选出的人类疾病相关病原菌的体内诱导抗原及其功能研究等作一概述。     

细菌毒力基因体内表达检测技术研究进展

病原菌入侵宿主是一个及其复杂的过程。为了深入了解病原菌的致病机理,人们需要鉴定那些在感染过程中特异表达的细菌毒力基因。为此,多种体内实验模型被建立起来分析细菌在宿主体内的基因表达,它们包括了体内表达技术、信号标签突变技术、差异荧光诱导、体外转座进行基因组分析和作图技术以及体内诱导抗原技术等。文章对目前运用的这些研究方法进展进行综述,并讨论了它们的优点与不足。     

基于四环素调控系统的病毒载体在基因治疗中的应用

基因治疗已经发展成为处理各种疾病的理想治疗模式.病毒载体是将基因递送到体内或体外的分裂和非分裂细胞的有效工具.病毒载体基因治疗在临床环境成功应用的一个重要问题是严谨和持续地调控基因表达.目前,已经报道的无毒且严谨的调控转基因表达系统中,四环素转录调控系统是在体内和体外研究最好而且高效的调控系统.Tet调控系统已经被编码在慢病毒属、腺病毒属、腺相关病毒属和逆转录病毒属,而且可以有效地对基因进行调控.将主要讨论已经在Tet调控系统调控下递送基因的主要载体系统及其在基因治疗上的应用.     

丛枝菌根真菌在土壤氮素循环中的作用

作为植物需求量最大的营养元素,氮素是陆地生态系统初级生产力的主要限制因子。丛枝菌根真菌能与地球上80%以上的陆生植物形成菌根共生体,帮助宿主植物吸收土壤中的P、N等矿质养分。目前,丛枝菌根真菌与氮素循环相关研究侧重于真菌对氮素的吸收形态以及共生体中氮的传输代谢机制,却忽略了丛枝菌根真菌在固氮过程、矿化与吸收过程、硝化过程、反硝化过程以及氮素淋洗过程等土壤氮素循环过程中所起到的潜在作用,并且越来越多的证据也表明丛枝菌根真菌是影响土壤氮素循环过程的重要因子。总结了丛枝菌根真菌可利用的氮素形态及真菌的氮代谢转运相关基因的研究现状;重点分析了丛枝菌根真菌在调控土壤氮素循环过程中的潜在作用以及在生态系统中的重要生态学意义,同时提出了丛枝菌根真菌在土壤氮素循环过程中一些需要深入研究的问题。     

抗氰交替途径参与马铃薯软腐病菌对马铃薯块茎的侵染

马铃薯软腐病菌中的强致病菌Ｅｃｃ、弱致病菌Ｅｃｃｂ在马铃薯块茎中诱导抗氰交替途径运行的能力依次为Ｅｃｃ、Ｅｃｃｂ。即病原菌的致病性越强,诱导抗氰交替途径的能力越强,显示病原菌对寄主植物的侵染过程与寄主植物体内抗氰交替途径的运行密切相关。ＳＨＡＭ抑制剂试验表明病原菌对寄主植物的侵染过程中寄主植物中抗氰交替途径的运行可增强寄主植物的感病性。信号传导试验显示ＬａＣｌ３、ＬｉＣｌ可通过促进体内抗氰交替途径     

维甲酸诱导精原干细胞分化过程中DNA甲基转移酶表达研究

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是雄性哺乳动物体内能进行自我更新并通过精子发生将亲代遗传信息传递给子代的一类细胞。多项研究表明,维甲酸(retinoic acid,RA)可诱导SSCs分化,启动减数分裂。目前,关于维甲酸诱导SSCs体外分化的分子机制已取得一定进展,但此过程的DNA甲基化调控机制尚未探索。DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases,Dnmts)催化DNA甲基化,研究SSCs分化前后Dnmts的表达变化将有助于本研究从表观遗传层面理解维甲酸诱导的SSCs分化过程。因此,在本研究中,首先通过两步酶消化法和免疫磁珠法从小鼠睾丸组织中分离纯化SSCs并建立细胞系。该细胞系在体外传代超过60代,并且表达Oct4、Plzf、Etv5、Dazl和Mvh等标志物。然后,本研究通过探索维甲酸诱导条件,建立了SSCs的体外分化体系。经维甲酸处理后,对SSCs自我更新起决定作用的转录因子Plzf及其共表达基因Oct4的表达下降,而分化相关基因(Stra8,c-Kit)表达上调。最后,本研究对SSCs分化前后Dnmts表达进行检测。检测显示与正常组SSCs比较,维甲酸处理组SSCs中Dnmt1、Dnmt3a表达下调。该发现初步表明Dnmt1、Dnmt3a在维甲酸诱导SSCs体外分化过程中起调控作用,为阐述维甲酸如何诱导SSCs分化的分子机制提供了新的证据。     

植物逆境miRNA研究进展

包括生物和非生物在内的多种逆境胁迫是植物正常生长和作物产量提高的重要限制性因素。植物在长期的进化过程中, 通过诱导表达某些抵御或防卫途径的关键基因来实现对胁迫的响应。研究表明, 逆境胁迫不仅会诱导植物蛋白质编码基因的表达, 也会诱导一些非蛋白质编码基因的表达, 这类非蛋白质编码基因的表达产物在植物的生长、发育和应对逆境胁迫等过程中起到重要的调控作用。miRNA(小分子RNA)就是这类非蛋白质编码基因产物中的重要类群, 研究发现, 多种逆境均会诱导miRNA的产生, 其作用是通过引导目的基因mRNA的降解和阻止翻译过程来调控靶基因, 最终通过形态或生理上的变化达到对逆境的适应。文章主要对植物逆境胁迫下miRNA的研究, 特别是逆境胁迫诱导miRNA的产生、靶基因调控以及miRNA在植物适应逆境胁迫过程中的作用进行了综述, 同时, 文章还对在逆境胁迫下植物miRNA的研究方法进行了初步的探讨。     

Effector genes of Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria promote transmission and enhance other fitness traits in the field

Establishing durable disease resistance in agricultural crops, where much of the plant defense is provided through effector-R gene interactions, is complicated by the ability of pathogens to overcome R gene resistance by losing the corresponding effector gene. Many proposed methods to maintain disease resistance in the field depend on the idea that effector gene loss results in a fitness cost to the pathogen. In this article we test for fitness costs of effector gene function loss. We created directed knockouts of up to four effector genes from the bacterial plant pathogen Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria (Xav) and examined the effect of the loss of a functional gene product on several important fitness parameters in the field. These traits included transmission, lesion development, and epiphytic survival. We found that the products of all four effector genes had significant and often additive effects on fitness traits. Additional greenhouse tests revealed costs of effector gene loss on in planta growth and further showed that the effects on lesion development were separable from the effects on growth. Observable fitness effects of the three plasmid-borne effector genes were dependent upon the loss of functional avrBs2, indicating that complex functional interactions exist among effector genes with Xav.     

植物氮素营养与病害发生关系研究进展

氮素营养不仅影响植物的正常生长发育,还会影响植物的感病性或抗病性。该文主要综述了氮素营养及其代谢对植物病害发展的影响、诱导病原菌侵染的寄主氮营养信号和氮素营养对植物与病原菌互作相关基因表达的影响,尤其是氮素受限(饥饿)对病原菌基因的诱导表达、植物衰老基因和抗病基因的关系、植物衰老过程中防御基因的表达等国际研究的热点领域所取得的成果和进展,并讨论了有待深入研究的问题。     

植物谷氨酰胺合成酶研究进展及其应用前景

氮素是制约作物产量的主要营养元素之一,谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthase,GS;EC 6.3.1.2)是氮素代谢途径中的关键酶。目前,拟南芥、水稻、小麦和玉米等植物中的GS成员均已被分离鉴定。研究表明,超表达GS能够提高植物对氮素的利用效率,从而在植株的生长发育特别是产量形成过程中发挥重要作用,但是其功能在不同植物上并不完全一致,可能与GS基因受到转录和翻译后等水平的调控有关。以下综述了植物GS基因分类、QTL定位、对氮素代谢响应、组织表达特异性、生物学功能及其分子调控机制等方面的研究进展,并展望了植物GS基因的应用前景,以期为利用GS基因来提高植物氮素利用效率提供具有参考价值的信息。     

The complex interactions between host immunity and non-biotrophic fungal pathogens of wheat leaves

Significant progress has been made in elucidating the mechanisms used by plants to recognize pathogens and activate “immune” responses. A “first line” of defense can be triggered through recognition of conserved Pathogen or Microbe Associated Molecular Patterns (PAMPs or MAMPs), resulting in activation of basal (or non-host) plant defenses, referred to as PAMP-triggered immunity (PTI). Disease resistance responses can also subsequently be triggered via gene-for-gene type interactions between pathogen avirulence effector genes and plant disease resistance genes (Avr-R), giving rise to effector triggered immunity (ETI). The majority of the conceptual advances in understanding these systems have been made using model systems, such as Arabidopsis, tobacco, or tomato in combination with biotrophic pathogens that colonize living plant tissues. In contrast, how these disease resistance mechanisms interact with non-biotrophic (hemibiotrophic or necrotrophic) fungal pathogens that thrive on dying host tissue during successful infection, is less clear. Several lines of recent evidence have begun to suggest that these organisms may actually exploit components of plant immunity in order to infect, successfully colonize and reproduce within host tissues. One underlying mechanism for this strategy has been proposed, which has been referred to as effector triggered susceptibility (ETS). This review aims to highlight the complexity of interactions between plant recognition and defense activation towards non-biotrophic pathogens, with particular emphasis on three important fungal diseases of wheat (Triticum aestivum) leaves.