以胶原蛋白为例浅述古蛋白质组学研究现状与未来*

蛋白质作为参与构建生物体的重要生物大分子,是生物功能与代谢的物质基础,同时蛋白质的序列信息又源自生物的遗传编码信息,因此是认识生物演化本质的重要研究对象。近年来,随着质谱技术的发展,获取生物化石中的古蛋白质序列信息不再遥不可及,这为在形态学与DNA序列信息缺乏的条件下对古生物的认识提供了一条新途径。胶原蛋白(Collagen)在动物骨骼中极为丰富,又因为其特殊的结构,易于在化石中保存,故已成为古蛋白质组学研究的重要对象。本文将以胶原蛋白为例,对古蛋白质组学现有的研究方法与已经取得的研究成果进行总结,并对古蛋白质组学目前面临的挑战与困难及未来研究趋势进行讨论,旨在展示古蛋白质组学的应用潜力,并探讨其在生物演化研究中的意义。     

Waxy基因的RNA沉默使转基因小麦种子中直链淀粉含量下降

通过RNAi策略转化小麦,以降低小麦种子中直链淀粉的含量。小麦中直链淀粉合成的关键酶是颗粒结合型淀粉合成酶（Granule—bound starch synthase l,GBSSI,即WAXY蛋白）,通过RT—PCR方法从小麦种子中分离出Waxy基因。Southern杂交分析表明,在基因组中存在3个Waxy基因。Northern杂交分析显示出在授粉后的小麦种子中检测到Waxy mRNA。利用RNA沉默策略,将Waxy编码区683bp的正向和反向片段以及150bp内含子,连接于表达载体pCAMBIA3300中玉米ubil启动子下游。以扬麦10号授粉后15d的幼胚为外植体,利用农杆菌介导的方法进行转化。通过PCR、RT-PCR和叶片离体褪绿实验鉴定出4株转基因植株。小麦胚乳I2-KI染色和直链淀粉含量测定表明这4株转基因植株直链淀粉含量明显下降。研究结果表明Waxy基因的RNA沉默使转基因小麦种子直链淀粉的含量下降。     

Leber＇s遗传性视神经病变和细胞总抗氧化能力关系的实验研究（简报）

除mtDNA突变以外,LHON的突变基因的杂合性、临床表现的不完全外显性和明显的性别偏向等问题使其发病机制尚不明确,本研究拟了解LHON与氧化应激的关系。探索其进一步可能的发病机制和治疗。抽取有mtDNA＊LHON G11778A突变的LHON患者7人、正常携带者10人及正常健康非母系家庭成员13人的外周血,用PHA（植物血凝素）作为细胞氧化应激的促发剂,运用化学发光法测定全血中氧自由基的变化。家系人群（包括病人和正常携带者）中全血氧自由基的变化在即时组要明显高于对照人群（P〈0．05）,而家系人群二组间、即时组及10min组间的变化差异不大（P〉0.05）。在外界氧化应激刺激下,LHON家系人群组织或细胞中自由基／抗氧化物间的平衡状态更容易被打破,提示氧化应激在其发病机制中起重要作用。     

水蓼花大小在花序和个体上的变化及其与数量权衡关系研究

探讨一年生植物水蓼花大小在花序上和个体上的变化及花大小与花数量的权衡关系。在54株植物个体上随机选取一花序,在花序的基部、中部和顶部各选取1～2朵花,花大小(生物量)以基部最大(0.851mg),顶部最小(0.715mg),可能是由结构效应引起的。在每个体上随机采集4～20朵花,以其均值表示植物个体的花大小,花大小不随植物个体大小变化而变化。花朵展示和总花数均随个体增大而增加。在控制植物个体大小(地上部分营养器官生物量)后,没有发现花朵展示或花数量与花大小之间的权衡关系,表明个体资源水平的差异可能掩盖了花数量与大小间的权衡关系。     

基因芯片核酸样品制备方法的优化

基因芯片研究中,基于不同的样品来源,基因含量,检测方法和分析目的,采用的核酸分离。扩增和标记方法各异。本综述了对核酸样品制备条件的优化,主要有核酸的单链化处理,片段化和标记方法,根据具体情况选用合适的处理方法,可显提高基因芯片检测的特异性和重现性。     

人轮状病毒NSP4蛋白的表达及其致小鼠腹泻作用的初步研究

研究人轮状病毒非结构蛋白NSP4在轮状病毒致病性中的作用。分离得到我国人轮状病毒97SZ8株,以谷胱甘肽S-转移酶融合蛋白的形式在大肠杆菌BL-21中表达NSN蛋白C端86-175氨基酸并用G1utathione SepharoseTM 4B亲和纯化。将纯化蛋白分别以0．4nmol和1．5nmol的剂量腹腔注射新生Balb／C乳鼠,记录腹泻发生和体重变化情况。当注射0．4nmol GST-NSP4重组蛋白时,有1只小鼠发生-过性腹泻(1／6),给予1．5nmol重组蛋白时,实验组所有乳鼠都先后出现了腹泻,存在一定的剂量依赖性。本研究初步在新生小鼠建立了一种人轮状病毒腹泻动物模型,该模型有望在人轮状病毒的致腹泻机理、治疗和预防研究中发挥重要作用。     

APP/PS1转基因鼠脑内小泛素化修饰物-1上调可能参与阿尔茨海默病老年斑形成和神经突起变性的调节北大核心CSCD

小泛素化修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)是一类重要的类泛素蛋白,研究显示一些神经退行性疾病相关蛋白可以被SUMO化修饰。本文旨在观察APP/PS1转基因阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)鼠中SUMO-1表达及修饰的变化,并探讨SUMO-1与AD病理的关系。采用免疫印迹的方法检测12月龄的APP/PS1转基因AD鼠脑内SUMO-1表达及修饰的变化,同时用免疫共沉淀及免疫荧光的方法研究AD鼠脑内SUMO-1与tau、APP和Aβ的关系。结果显示:(1)与正常野生型小鼠相比,AD鼠脑内SUMO-1表达及其修饰的蛋白增加,同时伴有泛素化蛋白的增加;(2)AD鼠大脑皮层的RIPA可溶蛋白组份中,SUMO-1修饰的tau增加,而AT8抗体识别的磷酸化tau的SUMO-1修饰减少,但422位点磷酸化tau的SUMO-1修饰没有明显改变;(3)SUMO-1与磷酸化tau、APP及Aβ免疫荧光双标显示,在AD鼠脑内SUMO-1可在老年斑的中部和周围分布,并且SUMO-1与AT8识别的磷酸化tau在老年斑周围的变性神经突起中有相对较多的共存,但与APP、PS422识别的磷酸化tau和Aβ的共定位很少。以上结果提示,SUMO-1在APP/PS1转基因AD小鼠脑内表达增加,并可能参与变性神经突起及老年斑形成的调节。     

铜胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

本文研究了铜(Cu)胁迫下玉米(Zeamays)幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的变化。研究结果表明,5￣20μmol.L-1Cu处理10天明显抑制玉米幼苗根系生长,并减少玉米幼苗的干物重,以及增加玉米幼苗地上部和根系含Cu量;玉米幼苗吸收的Cu大部分积累在根系,在地上部分布较少。Cu处理还降低玉米叶片的叶绿素含量和Fv/Fm、ETR、qP和qy值。在10天的Cu处理期间,根系中SOD、POD、CAT和GR活性呈现先上升后下降的趋势。而叶片中的SOD、POD、CAT和GR活性在处理前期不受Cu胁迫的显著影响,处理后期则因Cu胁迫而增强。实验表明抗氧化酶在抵御过量Cu引起的氧化胁迫中发挥了一定的作用。     

细菌RNA稳定性调控相关元件的研究进展

RNA降解体（细菌RNA降解的主要执行者）是一种多亚基的蛋白质复合物,主要由RNA解螺旋酶、聚核苷酸磷酸化酶（polynucleotide phosphorylase,PNPase）、内切核酸酶（ribonuclease E,RNase E）以及糖酵解途径中的烯醇化酶、磷酸果糖激酶等组成,参与核糖体RNA（ribosome RNA,rRNA）的加工以及信使RNA（messenger RNA,mRNA）的降解。此外,RNA分子伴侣Hfq和调控小RNA（small RNA,sRNA）在RNA稳定性调控中也发挥着重要作用。综述了细菌RNA稳定性调控相关功能元件,特别是降解体蛋白及RNA分子伴侣Hfq的最新进展,以期为研究细菌RNA稳定性及其参与的代谢调控提供理论参考。     

脯氨酸对不结球白菜（Brassica chinensis）镉积累的影响

采用溶液培养的方法,研究了过量Cd对不结球白菜（Brassica chinensis）幼苗内源脯氨酸含量的影响及外源脯氨酸在不结球白菜Cd积累中的作用。100μmol？L-1 Cd处理明显增加不结球白菜叶片脯氨酸（Pro）的含量,并且随着Cd胁迫时间的延长,其含量也显著上升。100μmol？L-1 Cd处理明显降低脯氨酸脱氢酶（PDH）活性,而增加δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）的活性。1~5 mmol？L-1外源Pro处理显著降低不结球白菜幼苗地上部Cd含量,对根系Cd含量无显著影响,但外源Pro处理并不能缓解过量Cd对不结球白菜幼苗生物量的抑制作用。外源Pro处理下,不结球白菜叶片中Pro含量与其地上部干重呈显著的负相关关系。