高通量测序在可变剪接中的研究进展

在真核生物基因表达的过程中, mRNA的可变剪接(alternative splicing, AS)导致同一基因蛋白质亚型多样性的产生,同时也增加了基因表达调控的多样性。高达95%的人类基因可以通过AS来产生具有不同功能的蛋白质。除此之外,约15%的人类遗传疾病和癌症与AS相关。作为一种精密的基因表达调控方式, AS协助完成重要的生物过程,如细胞发育和分化等。近年来,高通量测序的发展推动了AS在分析组织特异性基因表达领域的研究。然而,两者的有机结合应用仍然具有挑战性。该文总结了高通量测序在AS研究中的应用,进一步分析了其中存在的问题,并提出了解决方法,为推动该领域的发展提供了新的策略与思路。     

山豆根叶片光合特性对光强和干旱的响应

山豆根(Euchresta japonica)为我国II级重点保护野生植物。该研究通过设置不同遮阴网的层数和采用不同浓度的聚乙二醇溶液浇灌,探讨了山豆根光合特性对光强和干旱的响应。结果表明, 山豆根叶片的饱和光强为683.06~907.07mmol/(m²·s); 单层遮阴处理叶片的最大电子传递速率和最大净光合速率整体高于双层遮阴处理,其中单层遮阴且未进行干旱处理的叶片最大电子传递速率和最大净光合速率最高,分别为55.36和6.73mmol/(m²·s);相同遮阴条件下,叶片的最大净光合速率及其对应的饱和光强均随干旱程度增加整体呈下降趋势;单层遮阴条件下的蒸腾速率和水分利用效率均整体高于双层遮阴条件下的。不同处理下叶片光系统II的实际光化学效率、光化学猝灭系数以及非光化学猝灭系数等整体上均无显著差异(P>0.05)。山豆根属半阳生植物,其叶片利用弱光能力较强,植株具有较强的耐干旱能力。因此,建议在开展野外回归、迁地保护、人工栽培等工作时,进行适当遮阴处理并保持充足的土壤含水量。     

准分子激光眼科治疗机中激光器控制实现

准分子激光眼科治疗机可以用来进行近视、远视、散光等屈光不正的矫正手术。其中激光器的控制为手术提供能量稳定的激光脉冲,是对手术安全性、可靠性的重要保证。本文简述了一准分子激光眼科治疗机的整体组成部分,并详细描述了激光器的控制部分:计算机与激光器的通信控制、激光发射停止控制、充换气流程控制。目前,这种准分子激光治疗机已经应用于临床,并取得了良好的效果。     

拟康氏木霉液态发酵条件的研究

采用单因素和正交试验对筛选出的一株有潜力的生物防治菌——拟康氏木霉Trichoderma pseudokoningii的液态发酵条件进行优化,并进行100L发酵罐中试放大试验的研究。优化后的拟康氏木霉发酵控制参数为:培养基配方为麸皮40g/L,马铃薯50g/L,蔗糖20g/L,KH2PO4 0.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,CaCl2 0.25g/L;摇瓶发酵培养时间为6d,培养基的初始pH值为6.0- 7.0,发酵温度为28±1℃。通过对拟康氏木霉生长曲线的测定,确定其在发酵罐中培养的时间60h为宜,此时所获得的菌丝体干重为1.2694g/100ml发酵液。本研究结果为高效率、低成本、工业化生产具有生防作用的拟康氏木霉菌丝制剂提供了科学依据。     

利用Excel的VBA语言自动分析大量共聚焦线扫描图像数据的方法

目的：Microsoft Excel的内置控制语言是VBA(visual basic for application)。它可以极大地增强Excel的数据处理能力。本文通过一个简单的例子说明如何利用VBA自动分析大量共聚焦线扫描图像数据并图示分析结果。方法与结果：文中首先描述了取自共聚焦线扫描图像的实验数据的结构及处理要求。然后具体说明宏程序(用VBA编写)的录制、修改和使用的详细方法。宏程序代码很接近自然语言,较好理解,而且在大多数情况下可通过“录制宏”功能自动生成,把编程的工作减至最少。结论：与手工使用Excel一步步进行数据处理相比,使用Excel中的VBA处理数据可少花时间、少犯错误、减少大量单调重复的劳动．．这些可极大地提高数据处理效率,使研究者可把更多的时间用于数据处理方案的设计和完善上。特别在处理量大而复杂的实验数据时更需要如此。这样,数据中蕴含的有用信息才能更好地被有效而准确地提取出来并加以显示。     

血管钠素肽对大鼠心室肌细胞L—型钙通道电流的影响

目的和方法：采用膜片钳全细胞记录方式观察血管钠素肽（ＶＮＰ）对大鼠单个心室肌细胞Ｌ型钙通道电流（ＩＣａ，Ｌ）的影响。结果：当心室肌细胞由保持电压４０ｍＶ除极到０ｍＶ时，０．１，０．２和０．４μｍｏｌ／Ｌ的ＶＮＰ分别使ＩＣａ，Ｌ内向电流峰值降低３１．０５％，４６．９５％和６０．７５％。该抑制作用与ＩＣａ，Ｌ的ｒｕｎｄｏｗｎ现象无关，且对ＩＣａ，Ｌ的最大激活电位无明显影响。当ＩＣａ，Ｌ被异丙肾上腺素（１０－７ｍｏｌ／Ｌ）预先激活后，ＶＮＰ（０．２μｍｏｌ／Ｌ）仍可使ＩＣａ，Ｌ电流峰值下降１８．２３％。结论：ＶＮＰ对大鼠心室肌细胞ＩＣａ，Ｌ具有明确的抑制作用，该作用可能是ＶＮＰ发挥其心血管效应的离子通道机制之一。     

对诱导因子的探索

受精卵经卵裂、囊胚期而到原肠期。近来很多发育生物学家对囊胚期在发育过程中的功能特感兴趣。一般认为,囊胚中期细胞具有化学的分化。原肠期开始有形态上的分化,背唇(Spemann的组织者)诱导外胚层形成脑、脊索及肌细胞等;中胚层和内胚层分区,自主分化产     

芦笋超雄株STS双分子标记的开发及应用北大核心CSCD

芦笋超雄株的获得是芦笋全雄系育种的关键,但是传统的全雄系材料需要通过杂交后代的分离情况来鉴定,极大增加了育种的周期和成本。因此,设计和开发芦笋超雄株植株性别鉴定标记具有重要的实践价值。本研究首先构建了968株芦笋两性株自交群体。在此基础上,根据Y染色体特异区基因SOFF和X染色体特异区基因WIP2/NTT设计开发了性别鉴定的STS双分子标记YSM和XSM。通过对单株性别鉴定结果表明,该STS双分子标记检测后出现293 bp单一条带的为超雄株,共有58株;出现245 bp单一条带的为雌株,共有550株;而出现245 bp和293 bp双条带的为雄株,共有360株,分别将293 bp和245 bp大小的条带进行测序后发现,两个序列和设计引物所用目的序列一致性均为100%。对开花后鉴定为雄株的418株单株逐一测交,对测交组合F_(1)的雌、雄性鉴定分析,发现有58个测交组合F_(1)全部为雄株,证明他们的父本为超雄株;有360个测交组合F_(1)出现雌雄株分离,证明他们的父本为雄株。这和STS分子标记鉴定结果完全一致,说明本研究的STS双分子标记可以准确鉴定芦笋雌株、雄株及超雄株性别。这为育种者进行芦笋全雄分子标记辅助育种提供了强有力的技术支撑。     

阿尔茨海默病血清miR-137、miR-138表达与认知功能损害和外周血淋巴细胞PI3K/Akt信号通路的关系研究

摘要 目的：探讨阿尔茨海默病（AD）患者血清微小核糖核酸（miR）-137、miR-138表达与认知功能损害和外周血淋巴细胞磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶（PI3K/Akt）信号通路的关系。方法：选取2020年1月至2022年5月青岛大学附属医院神经内科收治的95例AD患者（AD组）,根据临床痴呆评定量表（CDR）评分将患者分为轻度组（1分,35例）、中度组（2分,42例）、重度组（3分,18例）,另选取63例体检健康志愿者为对照组。检测AD组、对照组血清miR-137、miR-138表达水平以及外周血淋巴细胞PI3K/Akt信号通路相关蛋白表达,采用简易智能精神状态检查量表（MMSE）、蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评估认知功能。分析血清miR-137、miR-138与MMSE、MoCA评分以及外周血淋巴细胞PI3K、Akt、B淋巴细胞瘤-2基因（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白基因（Bax）表达的相关性。结果：AD组血清miR-137水平、外周血淋巴细胞PI3K、Akt、Bcl-2蛋白表达水平及MMSE、MoCA评分低于对照组（P＜0.05）,血清miR-138、外周血淋巴细胞Bax蛋白表达水平高于对照组（P＜0.05）。重度组血清miR-137水平、外周血淋巴细胞PI3K、Akt、Bcl-2蛋白表达水平及MMSE、MoCA评分低于中度组和轻度组（P＜0.05）,且中度组低于轻度组（P＜0.05）;重度组血清miR-138、外周血淋巴细胞Bax蛋白表达水平高于中度组和轻度组（P＜0.05）,且中度组高于轻度组（P＜0.05）。AD患者血清miR-137水平与MMSE、MoCA评分、外周血淋巴细胞PI3K、Akt、Bcl-2蛋白表达呈正相关（P＜0.05）,与外周血淋巴细胞Bax蛋白表达呈负相关（P＜0.05）;AD患者血清miR-138水平与MMSE、MoCA评分、外周血淋巴细胞PI3K、Akt、Bcl-2蛋白表达呈负相关（P＜0.05）,与外周血淋巴细胞Bax蛋白表达呈正相关（P＜0.05）。结论：AD患者的血清miR-137表达水平降低、miR-138表达水平增高,与认知功能障碍有关,且miR-137、miR-138可能通过调控PI3K/Akt信号通路参与AD发病过程。     

棉铃虫激活增强子结合蛋白AP-4基因的原核表达、多克隆抗体制备、表达谱分析及功能鉴定

【目的】激活增强子结合蛋白4(activating enhancer binding protein 4, AP-4)是近年来备受关注的一类功能广泛的转录因子,参与Wnt/β-catenin信号通路的调控。本研究旨在研究棉铃虫Helicoverpa armigera HaAP-4基因的原核表达并制备多克隆抗体,明确HaAP-4基因的时空表达谱,初步探究HaAP-4对棉铃虫胆固醇载体蛋白2(sterol carrier protein-2, SCP-2)基因(HaSCP-2)表达的调控作用。【方法】通过PCR扩增棉铃虫HaAP-4基因片段,将其克隆至pET-28a原核表达载体,转化至大肠杆菌Escherichia coli BL21,经IPTG诱导表达,采用镍柱纯化重组蛋白,免疫新西兰兔制备多克隆抗体。运用RT-qPCR检测HaAP-4基因在棉铃虫不同发育阶段(卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫)以及5龄幼虫和预蛹不同组织(中肠、脂肪体、头和表皮)中的表达水平。设计并合成HaAP-4 siRNA,转染棉铃虫Ha细胞,通过RT-qPCR检测和分析使用HaAP-4 siRNA进行RNA干扰后Ha细胞中HaAP-4和HaSCP-2基因 mRNA的表达情况。【结果】成功构建pET-28a-HaAP-4重组表达质粒,在大肠杆菌细胞中获得高效表达的可溶性蛋白,目的蛋白大小约为55 kD,经纯化获得了纯度较高的重组蛋白,免疫新西兰兔成功制备了多克隆抗体,通过Western blotting检测显示抗体具有较好的特异性,ELISA分析表明抗体效价较高。发育阶段特异性表达结果显示,HaAP-4基因在棉铃虫不同发育阶段均有表达,其中在卵期、5龄幼虫期和预蛹期的表达量较高。组织表达结果表明,HaAP-4基因在5龄幼虫和预蛹不同组织中均有表达,且在中肠和头部具有高表达,而在表皮和脂肪体中表达量较低。RNA干扰实验发现,HaAP-4基因的敲降对HaSCP-2基因转录有显著影响,HaSCP-2基因mRNA表达水平下降了约55%。【结论】利用pET-28a原核表达系统能有效地在体外表达可溶性的HaAP-4,并制备了较好的多克隆抗体。RNAi实验结果提示,在中肠内高表达的HaAP-4基因能促进HaSCP-2基因的转录表达,在棉铃虫脂质生理代谢过程中发挥作用。本研究为进一步深入阐明棉铃虫HaAP-4的潜在功能打下了基础。