触觉受体NOMPC及听觉受体TMC的发现

人类感觉包括:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉,还有温觉、痛觉等.生物体是如何感知物理世界的问题一直吸引着人类,虽然在不同感知觉受体的发现及研究过程中不断取得新的突破性进展,但是对这些感知觉基础生物学层面的理解仍然有限.2021年度诺贝尔生理学或医学奖授予感知觉研究领域,以表彰David Julius和Ardem Pata...     

基因芯片与高通量DNA测序技术前景分析

基因芯片与第二代DNA测序是两种重要的高通量基因组学研究技术,对于揭示基因组的结构与功能已经并正在发挥重要的推动作用．基因芯片技术建立了10多年,技术日渐成熟,在功能基因组、系统生物学、药物基因组的研究中已经得到了广泛的应用．2003年,454公司首先建立了高通量的第二代测序技术,其他公司相继推出了Solexa和Solid测序技术．虽然第二代测序技术建立的时间不长,但发展非常快,已经应用于基因组,包括测序和表观基因组学以及功能基因组学研究的许多方面．本文简要综述了基因芯片和第二代测序技术及其应用进展,并分析了这两种高通量基因组学技术的前景．     

植物对病原微生物的“化学防御”:植保素的生物合成及其分子调控机制

植物可以合成大量的次生代谢物来调控自身对环境的适应性。其中,有一大部分直接参与了植物对病原微生物的防御反应,包括植物在感病前就已经生成和积累的植物毒素,以及感病后才从头合成的抗病小分子次生代谢物—植保素。植保素在植物抵御病原菌,特别是腐生性病原菌的过程中起着非常重要的作用。自从80年前植保素的概念被提出后,大量的植保素从各种植物中被分离和鉴定出来,但它们之中大部分的生物合成和调控机制目前尚不清楚。本文综述了近几年来拟南芥和烟草中植保素的研究进展,特别是它们的生物合成及分子调控机制,并对植保素研究领域存在的问题和今后的研究方向进行了讨论和展望。     

防御素的生物学特性及其抗病基因工程

防御素是一种富含半胱氨酸的小分子多肽,对细菌等微生物具有广谱抗性,且作用机制特殊。迄今为止,国内外在防御素方面进行了大量的研究,已经从各类生物体中分离出不同种类的防御素,并在基因工程和医药领域呈现广泛的应用前景。文章对防御素的分类、生物学特性,包括哺乳动物α-、β-、θ-防御素、昆虫以及植物防御素的分子结构及抗菌活性进行了综述,阐述了防御素的膜作用及与细胞内复合物结合的作用机制。总结和归纳了防御素基因的分离、表达研究进展及动、植物防御素基因在抗病基因工程领域的应用,并对防御素在未来的生物制药和植物抗病基因工程方面的应用前景进行了展望。     

裂解性多糖单加氧酶及其应用研究进展北大核心

裂解多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenases,LPMOs)是近几年新发现的氧化酶,该酶在生物质酶解方面发挥着重要的作用,因此,被描述为生物质解构助推器。LPMOs与底物的结合具有特异性,催化机理尚未完全阐明。虽然关于LPMOs的研究很多,但真正投入到工业生物质转化中的却很少,这对它们的表达、调控和应用都提出了挑战。本文首先系统综述了LPMOs的发现与分类、催化机制、构效关系,其次探讨了LPMOs的活性测定方法及重组表达技术,最后协同综述了LPMOs在不同领域的应用并对未来的研究方向进行了展望。本综述有助于加深对LPMOs的系统认识,推动LPMOs及其酶工程的研究,以期为LPMOs的研究和应用提供参考。     

高级视皮层可塑性:物体和面孔知觉学习综述

复杂刺激的知觉学习是指由训练或经验引起的对物体或者面孔等复杂视觉刺激在知觉上长期稳定的改变,一般认为这反映了大脑高级视皮层的可塑性.对简单刺激知觉学习特性的研究已经揭示了低级视皮层的部分可塑性,但是复杂刺激知觉学习的神经机制目前仍存在争议.本文介绍了知觉学习的理论模型和实验证据,并重点探讨了复杂刺激如物体和面孔知觉学习的特性、神经机制及研究方法.该领域未来需要在复杂刺激知觉学习的持久性、面孔不同属性知觉学习的机制,以及复杂刺激知觉学习的理论模型方面做进一步研究.     

染色体黏合蛋白功能的多样性

染色体黏合是细胞分裂过程中由一环状蛋白复合物黏合素(cohesin)将染色体单体聚合在一起的细胞生物学过程,确保了染色体在后期的精确分离.除了黏合素,还有许多辅助因子共同参与组成染色体黏合蛋白家族,在染色体黏合的建立、维持及解离过程中发挥重要功能.此外,该家族蛋白还参与调控DNA损伤修复、基因表达以及染色质高级结构形成等事件.虽然染色体黏合蛋白的功能和调控机制在有丝分裂中得到了比较深入的研究,但其在减数分裂,特别是第一次减数分裂中的作用及机制还不完全明确.本文对染色体黏合蛋白在各种生物学事件中的功能进行了概述,尤其阐释了它们在生殖细胞减数分裂中的非经典作用,并探讨了该领域未来的发展方向.     

无创穿颅电刺激对人脑神经活动和认知功能的调控

穿颅电刺激被认为可以无创调节大脑的神经活动,为研究特定脑区与某一认知功能间的因果关系提供了可能.近些年,对穿颅电刺激作用机制和其对认知、运动功能调控的研究方面取得了很多重要进展.在这篇综述中,我们总结了以往关于穿颅直流电刺激、穿颅交流电刺激和穿颅随机噪声电刺激三种刺激方式的发展历史及其作用机制,同时总结了其对感知觉(主要是视觉知觉)、注意和记忆等认知功能的调控,并对未来的研究方向进行了展望.     

“面口合谷收”的脑机制

"面口合谷收"是上千年来祖国医学在医疗实践中的经验总结,指位于手阳明大肠经的"合谷穴"能有效治疗大肠经远端循行所过部位"面口部"的疾患(如牙痛、面神经麻痹等).本研究采用单电极和阵列电极电生理技术探讨来自口面部和手部的传入在恒河猴感觉皮层神经元的位域关系,探讨"面口合谷收"的脑机制.在3b区可以记录到外周感受野分布在合谷穴区和口面部相互毗邻的神经元,也记录到合谷-下唇双感受野的会聚神经元.电生理学绘制3b皮层位域图的结果表明,这些神经元确实是在3b皮层并不重合但相互接壤.结扎正中神经和桡神经3个月后3b皮层拇指-口面交接部神经元能够发生可塑性变化.口面部刺激引起反应皮层位域明显扩大深入到拇指的皮层1~2 mm处,表明拇指皮层位域发生了明显的功能重组.本研究表明,"面口合谷收"的脑机制是相互间的接壤关系,并在神经损伤情况下会发生相互"入侵"的脑功能重组的可塑性变化.     

综述: 无创穿颅电刺激对人脑神经活动和认知功能的调控

穿颅电刺激被认为可以无创调节大脑的神经活动,为研究特定脑区与某一认知功能间的因果关系提供了可能.近些年,对穿颅电刺激作用机制和其对认知、运动功能调控的研究方面取得了很多重要进展.在这篇综述中,我们总结了以往关于穿颅直流电刺激、穿颅交流电刺激和穿颅随机噪声电刺激三种刺激方式的发展历史及其作用机制,同时总结了其对感知觉(主要是视觉知觉)、注意和记忆等认知功能的调控,并对未来的研究方向进行了展望.     

脂连素及其与糖尿病关系研究进展

脂连素是由脂肪细胞分泌的生物活性蛋白.研究已经证实脂连素受体1和2(AdipoR1和AdipoR2)要分布于胰岛素作用的靶组织,这两种受体是脂连素在体内发挥生理作用的主要受体.脂连素的胰岛素增敏和抗糖尿病作用是通过脂连素信号实现的,但两种受体通过不同通路发挥各自功能.近期发现了第一种与脂连素受体相互作用的蛋白-APPL1衔接蛋白.还发现脂连素能够通过增强胰岛素信号、促进胰岛素分泌、骨骼肌糖原合成以及调节骨骼肌线粒体的生物能学等途径起到改善胰岛素抵抗和抗糖尿病作用.重组脂连素的获得及其生物学功能的研究为其发挥治疗作用提供了可能,但脂连素发挥药理学作用还需进一步的研究支持.     

浮游植物的化感作用

生物化感作用研究是近年来兴起的交叉学科,是化学生态学研究的重要领域。研究水域浮游植物化感作用对了解浮游植物之间、浮游植物与其他生物之间的相互作用及作用机理具有重要意义,对了解赤潮和水华的发生机制及其生态控制等具有非常重要的作用。综述了海洋和湖泊浮游植物化感作用和化感物质的内涵,讨论了水体浮游植物化感作用的特点、研究化感作用的基本方法、化感物质的种类以及影响化感物质作用的生物和非生物因素,详细介绍了浮游植物化感物质的作用机理以及逃避和拈抗化感作用的方式,同时对目前研究的热点问题及未来研究的方向做了简要概述。     

文本分析技术在蛋白质生物信息学中应用的案例综述

海量数据时代考察文本分析技术在生物信息学领域的应用具有重要的理论和现实价值。本文讨论了文本分析在蛋白质计算分析中的几个应用实例以及核心技术内容。文本分析技术应用于生物信息学领域可发挥引领和导向作用,在生物信息学中的应用又进一步促进了文本分析技术的发展。文本分析技术虽然广泛在生物信息学中应用,但是其发展仍然有需要尚待解决的几个问题,本文对此也进行了讨论。     

水稻化感作用及其分子生态学研究进展

综述了近年来国际上研究水稻化感作用的新进展,比较分析了当前常用于室内评价水稻化感作用潜力的几种生物测试法的优缺点,指出了琼脂迟播共培法是较为理想的室内生物测试法并已广泛应用于化感作用研究中。在此基础上,分析了水稻化感作用的数量遗传特性及其QTL定位的研究现状;阐明了水稻化感作用的遗传多样性及其分子生态特性;并就当前普遍关注的焦点问题：逆境条件（如低氮或高伴生杂草密度胁迫）常引起水稻化感作用潜力增大的生理过程与分子机制作了阐述。结合近年来应用差异蛋白组学和生物信息学的研究实例,阐明了逆境引起水稻化感作用增强与其酚类合成代谢相关酶蛋白表达丰度增加,萜类合成代谢相关酶蛋白表达丰度下降有关。就究竟什么是水稻的化感物质及其作用方式等问题作了分析与讨论．指出水稻的化感抑草效应是其众多化感物质综合作用的结果,应重视区分化感物质对靶标杂草的原生作用和进入土壤生态系统中经生物转化后的次生作用。根据当前植物化感作用研究的发展趋势,阐明了进一步研究水稻化感作用的焦点问题,提出了水稻化感作用的根际生物学特性与分子生态学机制,是未来国际上竞相角逐的重点研究领域,并认为以现代系统生物学理论为指导,运用基因组学、蛋白质组学和代谢组学等技术方法,是揭示这一分子生态学过程与机制的重要技术选择和优先研究领域。     

生物样品冰冻蚀刻技术简介

虽然高压电子显微镜在研究生物材料方面已经显示了优越性,但它在分子生物学领域里的重要课题——生物膜形态结构的研究上的应用,还有待探索。而冰冻蚀刻(Freeze-etching)或冰冻断裂(Freeze-fracture)技术,则是目前国内外广泛用于生物膜结构研究的有效方法之一。     

哺乳动物体细胞核移植研究进展

体细胞核移植技术已经在基础研究领域与产业化应用领域体现出了重要的价值,因而体细胞核移植技术及其相关研究已经成为了生物领域的持续性研究热点,但是围绕体细胞核移植技术仍然存在许多质疑,其中最主要的就是体细胞核移植的效率较低。尽管如此,体细胞核移植研究仍然在近年来取得了令人瞩目的成就,包括小鼠与恒河猴核移植胚胎干细胞系的建立。该文就体细胞核移植的研究历史与进展进行简要的论述,同时针对体细胞核移植研究中的细胞重编程与治疗性克隆研究中的发展与问题进行剖析,希望能够积极推动治疗性克隆的研究进展,加速核移植与干细胞技术在产业化领域中的应用。     

重力钝感的水稻突变体在重力和微重力条件下淀粉体的观察分析（简报）

植物向重性的研究一直受到关注,主要的研究集中在双子叶模式生物拟南芥中,而对单子叶植物的研究却很少。植物对重力感受的方式存在多种解释,但目前大量证据表明淀粉体一平衡石理论较为合理,它认为淀粉体作为平衡石在植物向重性反应中发挥了重要的作用。经过100多年的研究,现已从生理学与     

核酸等温扩增技术在微生物快速检测中的研究进展

等温扩增技术在近20多年,得到了快速发展,依靠其等温反应的优势正逐渐取代传统的体外扩增技术聚合酶链式反应(Ploymerase chain reaction,PCR),其已经在临床医学、检验医学、分子生物学、基因组学、食品安全等不同领域中的发挥着重要作用,特别是在致病菌、病毒等微生物的检测中。将选取10余种关注度较高的等温扩增技术,主要针对其反应原理、优缺点以及发展应用等方面进行简要概述和对比,最后展望了等温扩增技术未来的发展趋势,以期对相关研究领域的发展起到积极的促进作用。     

用于视觉神经电生理研究的实时计算机系统

本文描述用IBMPC/XT微机和适量外围接口组成的视觉神经电生理研究的实时计算机系统。系统由视屏产生多变的刺激图形、获取视网膜神经节细胞和外膝体细胞的感受野范围,测量感受野中心区大小及外周区拮抗作用的强度等参数。系统实时采集数据、分析、处理,在实验室已取得成效。     

植物化感作用研究进展

植物化感作用是植物之间相互影响的现象,广泛存在于自然界中。化感作用对自然植被演替和人类生产活动等具有重要的意义,因而是研究农田、草地、森林和荒漠等生态系统的热点问题。总结了近些年来国内外学者对化感作用的研究成果,从化感作用的发展历史、化感物质的分类与释放途径进行了介绍,详细总结了化感物质的作用机理,并分别从农业活动、植被演替以及草地生产3面阐明了化感作用的研究意义及其实践应用。在此基础上对该领域存在的问题进行了讨论,并对未来的研究方向做了展望。