2005年第16届国际生物学奥林匹克竞赛实验考试答案

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甲羟戊酸通路对细胞生长调控作用的研究进展

甲羟戊酸(MVA)通路对细胞生长具有重要的调节作用,MVA及其衍生物通过对蛋白质异戊烯化和N糖基化修饰而影响Ras蛋白、生长因子及受体的功能、细胞内信号转导和细胞的生长。MVA通路参与血管活性物质生成的调节是其调节细胞生长的另一机制。MVA生成的限速酶羟甲基戊二酸单酰辅酶A(HMGCoA)则受MVA通路衍生物的反馈抑制。HMGCoA还原酶抑制剂通过抑制MVA及其衍生物的生成而抑制细胞的生长和增殖。     

编码Synechococcus sp. PCC 7002 FNR 中FNR区的基因克隆及其在大肠杆菌中的表达

用ＰＣＲ的方法克隆出了编码蓝细菌Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓｓｐ．ＰＣＣ７００２ＦＮＲ中ＦＮＲ区的基因ｐｅｔＨＬ,克隆到达载体ｐＥＴ３ａ上,转化大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）后实现了大量表达。重组ＦＮＲ区（ｒＦＮＲＤ）经ＤＥＡＥＳｅｐｈｄｅｘＡ５０离子交换层析及ＳｅｐｈａｄｅｘＧ１００凝胶层析得到大量的电泳均一的ｒＦＮＲＤ。Ｎ末端氨基酸序列分析表明,表达产物确为ｐｅｔＨＬ所编码。且起始Ｍｅｔ翻译后未被除去。ｒＦＮＲＤ与ｒＦＮＲ的吸收光谱相同,其黄递酶活性的最适ｐＨ和最适温度也相同。ｒＦＮＲＤ能在体外催化电子从Ｐ７００到ＮＡＤＰ＋的传递     

国内涉及非圈养猕猴的旅游区现状调查

猕猴（Macaca mulatta）是自然分布最广泛的非人灵长类,因其行为多样且表情丰富,不仅是动物园和野生动物园等处常见的观赏动物,亦是诸多旅游区的重要观赏资源。近年来,国内不时有引入猕猴开展旅游活动的相关新闻报道,但猕猴相关旅游现状尚不清楚。本研究以“猕猴”和“旅游”“景区”“保护区”及“森林公园”等为关键词,利用“百度”搜索引擎进行检索,检索时间设为2000年1月至2021年10月,提取包括猕猴观赏地的行政区域、类别、猕猴来源和状态、引入猕猴年份和数量等信息,旨在了解国内猕猴观赏旅游现状,为猕猴资源保护与管理提供依据。结果表明：1）共检索到164处猕猴观赏区,分布于全国20个省级行政区,冠以“景区”“森林公园”“保护区”和“旅游区”的地区分别有97、36、20和11处;2）猕猴自然分布的观赏区有105处,明确为引入猕猴的有53处,而来源不详的有6处,其中,北京、山东、江苏及河北的23处观赏区内猕猴均为人为引入;3）20世纪80和90年代便有地区开始引入猕猴,2005年至2010年引入猕猴的观赏区最多,达16处;4）在已知的引入猕猴观赏区中,仅13处有明确的猴源输出地,其中包括3处引自猕猴来源较复杂的河南新野猕猴繁殖场。本研究提示,国内猕猴观赏活动在一定程度上改变了猕猴的自然分布格局。建议野生动物管理部门对涉及猕猴观赏项目建立分级审批制度,尤其是针对引入猕猴开展旅游活动的项目应先开展生态安全评估。     

几类“无线粒体”原生动物进化地位的探讨

以贾第虫、毛滴虫、内变形虫和微孢子虫等为代表的几类寄生原生动物曾因为“无线粒体”, 再加上其他一些似乎介于原核和真核细胞之间的原始特点和分子系统树中它们往往处在真核生物的最基部等证据, 而被有些人认为是目前已知的一类最原始的真核生物类群——Archezoa, 其进化地位应该是处在真核细胞通过“内共生”产生线粒体之前的极早阶段. 这一观点一度被部分学者认为对探讨真核细胞(生物)的起源、进化极为重要, 是进化生物学上的重要突破. 然而, 近年来不断有研究对此提出质疑. 我们首先扩增、测序并鉴定了蓝氏贾第虫、阴道毛滴虫和痢疾内变形虫的DNA拓扑异构酶Ⅱ序列, 再结合GenBank数据库中已有的脑炎微孢子虫和其他一系列处在不同进化地位的真核生物的相应序列数据, 用多种方法构建出分子系统树, 对这些“无线粒体”原生动物的进化地位进行了探讨. 结果表明, 由于DNA拓扑异构酶Ⅱ的特点和可以克服“长枝吸引”等以往分子系统分析中的不足, 所构建的系统树不仅能有效地反映出已普遍接受的真核生物各主要类群的系统关系, 而且显示出这些“无线粒体”原生动物不同于以前系统树所推测的进化地位: 它们并非是最早分支出来的真核生物, 而是在具有线粒体的生物如动基体类或菌虫类等之后才分化的、分别属于不同进化地位的类群. 结合近来在它们中发现了类似线粒体细胞器的证据, 我们认为这些“无线粒体”的原生动物虽然其中有些种类(如以贾第虫为代表的双滴虫类)进化地位很低等, 但总体上并非过去所认为的那么极端原始, 它们应该是线粒体产生之后因适应长期的无氧条件下的内寄生生活方式才分别分化出来的多源发生的不同生物类群.     

组学时代下机器学习方法在临床决策支持中的应用

随着组学技术的不断发展,对于不同层次和类型的生物数据的获取方法日益成熟。在疾病诊治过程中会产生大量数据,通过机器学习等人工智能方法解析复杂、多维、多尺度的疾病大数据,构建临床决策支持工具,辅助医生寻找快速且有效的疾病诊疗方案是非常必要的。在此过程中,机器学习等人工智能方法的选择显得尤为重要。基于此,本文首先从类型和算法角度对临床决策支持领域中常用的机器学习等方法进行简要综述,分别介绍了支持向量机、逻辑回归、聚类算法、Bagging、随机森林和深度学习,对机器学习等方法在临床决策支持中的应用做了相应总结和分类,并对它们的优势和不足分别进行讨论和阐述,为临床决策支持中机器学习等人工智能方法的选择提供有效参考。     

不同类型城市快速扩张区域人工景观对自然景观的生态安全胁迫效应比较

城镇化进程中的建成区扩张会对区域自然生态安全格局造成胁迫效应.本文选取北京通州、河北正定、天津塘沽及福建厦门4个内陆和沿海城市为研究区,通过景观生态学原理构建区域景观胁迫分析指标,对比分析4个城市快速扩张区域在快速城镇化过程中表现出的景观格局特征,研究不同区域及城镇化背景下人工景观对耕地、绿/林地、水体和未利用地等自然景观生态安全格局的胁迫作用差异.结果表明: 2015年,通州、正定、塘沽和厦门4个城市扩张区的景观侵蚀指数分别为1.039、0.996、1.239和0.945,自然景观都表现出显著的被侵蚀程度;但不同城市区域的各类自然景观类型受威胁的程度不同,通州、正定和塘沽以未利用地和水域为主,厦门则以耕地和水域为主,4个城市水域威胁指数均超过0.743;内陆城市的水域和未利用地景观分离度指数均大于沿海城市,在空间上表现为沿海城市水体分布较内陆城市更聚集;相对于其他自然景观,未利用地和水域是受人工景观胁迫最大的两种自然景观.     

长链非编码RNA通过细胞核高级结构调控真核基因表达及其临床意义

长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一类转录本长度超过200nt、不编码蛋白质的RNA。近年来,随着染色质构象捕获及转录组测序等技术的发展,lncRNA与染色质构象间的关系越来越受到重视。多项研究表明,lncRNA在基因调控网络中具有重要的作用,可通过影响细胞核高级结构的动态变化来调控真核基因的表达。因其广泛的基因调控功能及在肿瘤发生过程中的重要作用,lncRNA被认为是未来肿瘤临床诊断和预后判定的新型标志物之一。本文旨在介绍lncRNA改变细胞核高级结构从而调控关键基因表达的分子机制,并详细介绍lncRNA在肿瘤治疗中的临床意义。     

内质网应激及线粒体功能障碍在糖尿病血管内皮损伤中作用的研究进展

血管内皮损伤是糖尿病血管并发症的起始环节,涉及多种机制,氧化应激被认为其中关键的环节,但补充外源性抗氧化剂的治疗目前仍存在争议。内质网及线粒体是参与细胞内活性氧生成的关键细胞器,探讨内质网应激、线粒体功能障碍及氧化应激之间的相互关系可能对于阐明糖尿病相关血管内皮功能障碍的发病机制有重要的意义。本文综述了近年关于内质网及线粒体功能障碍在糖尿病相关血管并发症中的研究进展并分析了二者的相互作用在氧化应激中的重要作用。