人14-3-3蛋白家族的生物信息学分析

目的:分析人14-3-3蛋白家族的同源性及分子进化关系。方法:利用已公布的人基因组数据库,采用BLASTN程序检索人14-3-3蛋白家族各成员的编码基因和假基因,并利用DNAMAN软件进行序列联配,绘制其分子进化树。结果:该家族半数成员具有多个假基因序列,为返转座类型假基因。进化分析表明该家族有共同的祖先,可归为3个亚类。结论:人14-3-3蛋白家族每个成员长期进化所形成的多样性提示其功能具有独特性。     

一种来源于Phialophora attae的玉米赤霉烯酮内酯水解酶ZHD11F的酶学表征和结构特点

玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是一种雌激素类真菌毒素,可以与动物的雌激素受体竞争性结合,导致动物生殖系统内的激素紊乱。ZEN内酯水解酶(ZEN lactone hydrolase,ZHD)可以水解ZEN中的内酯键,进而使其转化为无雌激素毒性的产物。【目的】利用生物信息学分析以及酶学性质探索,鉴定出一个具有新特性的ZEN内酯水解酶。【方法】构建pET28a-zhd11f表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达ZHD11F,利用Ni-NTA纯化得到ZHD11F,对其酶学性质进行分析,并通过结构模拟和分子动力学分析阐明ZHD11F低温活性的机制。【结果】ZHD11F以ZEN为底物,比酶活为40.04 U/mg,最适反应温度与pH值分别为35 °C和8.0,在pH 6.0–9.5的范围内具有超过60%的酶活力,在35 °C以下具有较好的热稳定性,能够耐受多种金属离子。ZHD11F在10 °C和20 °C时,其活性分别保持20%和40%。更多的loop区增加了结构的柔韧性是该酶稳定性较差、在低温活性比较高的主要原因。【结论】Phialophora attae是瓶霉属的一种真菌,目前此真菌来源的酶极少被鉴定。关于本研究将Phialophora attae来源的ZEN内酯水解酶ZHD11F,在大肠杆菌中成功可溶性表达并得到纯酶,表征分析显示该酶是目前报道的第一个低温ZEN内酯水解酶,为研究此类酶的耐冷机制、广温度范围提供了候选,同时拓展了Phialophora attae来源酶的功能研究。     

寄主植物物理性状及营养物质对地红蝽寄主选择性的影响

【目的】地红蝽Pyrrhocoris tibialis是一种重要的农业植食性害虫,寄主范围广泛。本研究测定地红蝽对不同植物的取食偏好及分析寄主植物物理性状和营养物质在地红蝽成虫寄主选择行为中的作用,以期从寄主理化性状的角度来探讨地红蝽寄主选择行为机制,为指导作物抗虫育种提供依据。【方法】通过自由选择方法研究地红蝽成虫对5种寄主植物(谷子Setaria italica、高粱Sorghum bicolor、绿豆Vigna radiata、大豆Glycine max和玉米Zea mays)叶片的取食选择性;使用Y型嗅觉仪进一步检测地红蝽对5种植物叶片气味的趋性反应;测定分析5种植物叶片物理性状及主要营养物质含量与地红蝽取食选择性的相关性。【结果】地红蝽成虫对5种寄主植物叶片的取食选择率存在显著性差异,依次为谷子＞高粱＞绿豆＝大豆＞玉米,与对这5种寄主植物叶片气味的趋性反应百分率结果一致。相关性分析表明,地红蝽成虫的取食选择性与叶片长宽比、含水量和背面茸毛密度呈显著正相关,相关系数分别为0.881, 0.884和0.906,而与地红蝽成虫取食前后寄主植物叶片可溶性糖含量变化和总蛋白质含量变化呈显著负相关,相关系数分别为-0.915和-0.951。通径分析表明,寄主植物叶片背面茸毛密度和总蛋白质含量变化是地红蝽寄主选择性的重要决定因素。【结论】地红蝽成虫对不同寄主植物存在取食选择和趋向性差异,地红蝽成虫取食选择与寄主植物叶片长宽比、背面茸毛密度、含水量以及可溶性糖和总蛋白质含量变化有关。     

增强子调控癌症发生发展的机制研究

增强子是一段具有转录调控功能的DNA序列,主要通过顺式调控方式发挥作用。由于增强子及其调控基因在位置和距离上的不确定性,大大增加了研究增强子作用机制的复杂性和困难性。越来越多的证据表明,增强子与癌症等疾病的发生发展密切相关,因此开展癌症相关增强子的研究,将有助于全面解析癌症发病机制,并推动抗肿瘤药物的高效研发,具有重要的社会意义和经济价值。目前对于增强子的鉴定不充分,增强子在癌症和其他疾病中的发生发展调控机制尚未得到完整的解析。本文主要对增强子和超级增强子及其特性进行介绍,并在全基因组水平上对增强子的预测和鉴定进行了描述,最后总结了近年来增强子在癌症等疾病发生过程中所发挥的调控作用,从而为未来解析增强子调控机制以及癌症的诊断和治疗提供参考。     

皱胸尖裂姬蜂对机敏异漏斗蛛的拟寄生行为及其发育特征

寄生蜂是蜘蛛的主要天敌类群之一,但寄生于漏斗蛛的寄生蜂种类较少,且缺乏相关寄生蜂的详细研究报道。我们研究了皱胸尖裂姬蜂(Oxyrrhexis rugosus)对机敏异漏斗蛛(Allagelena difficilis)的拟寄生,旨在揭示蜘蛛寄生蜂的拟寄生行为及其发育特征。显微镜下观察了12头机敏异漏斗蛛头胸部背面的皱胸尖裂姬蜂卵,并以均值法统计了皱胸尖裂姬蜂各发育阶段的历期,进一步观察了皱胸尖裂姬蜂寄生机敏异漏斗蛛后对寄主的影响。交配后的雌性皱胸尖裂姬蜂经过寻找、降落、蛰刺蛛体后伺机将卵产在机敏异漏斗蛛的头胸部背面后部;孵化后的皱胸尖裂姬蜂幼虫头部形成一个特殊摄食导管,通过摄食导管获取蛛体的营养;幼虫随着龄期增长,体色由浅变深,历期约10 d;幼虫老熟后在蛛网的漏斗状管道内结茧化蛹,蛹期约为12 d;成体雌、雄蜂寿命约为11 d,皱胸尖裂姬蜂的平均生活史周期约为33 d。皱胸尖裂姬蜂寄生后对寄主蜘蛛的行为和生活状态造成了严重的影响,随着幼虫龄期增长被寄生机敏异漏斗蛛不再进食、蜕皮,活动减少,蛛体逐渐萎缩,直至老熟幼虫离开蛛体时,蜘蛛死亡。该研究不仅增加了漏斗蛛寄生性天敌的已知种类,而且初步了解了以漏斗蛛为寄主的姬蜂的产卵行为、后代的发育特征以及对寄主蜘蛛的影响,这将为研究蜘蛛寄生蜂及其与寄主蜘蛛之间的化学通讯和协同进化提供重要的基础资料。     

放牧干扰下高原鼢鼠栖息地选择因素

以祁连山东段高寒草甸栖息的高原鼢鼠(Myospalax baileyi)为研究对象,探讨放牧干扰下高原鼢鼠适合栖息地选择的影响因素,为合理控制草原鼠害和保护生物多样性提供科学依据。在5个不同放牧强度小区中,连续3年监测高原鼢鼠相对种群密度变化,同时获取植被和土壤的变化数据。分析高原鼢鼠相对种群密度、植被(盖度、高度、频度、植被生物量、植被均匀度、丰富度、多样性和地下根系生物量)和土壤(紧实度、容重、水分)之间的关系。中度放牧干扰下,高原鼢鼠相对种群密度最低,不利于对栖息地的选择,轻度、次轻度放牧区的高原鼢鼠相对种群密度高于重度、次重度放牧区的;轻度放牧干扰的草地有利于高原鼢鼠种群数量的增加。高原鼢鼠相对种群密度与土壤紧实度、容重呈显著负相关(R=﹣0.921、﹣0.883,P0.05);与土壤水分呈显著正相关(R=0.879,P0.05);高原鼢鼠相对种群密度与地下根系生物量呈极显著正相关(R=0.982,P0.01),与植被丰富度呈显著正相关(R=0.921,P0.05),与地上植被总盖度呈显著正相关(R=0.909,P0.05),与地上生物量、均匀度、多样性呈不显著正相关(P0.05)。在草地放牧干扰系统中,非生物因素土壤紧实度、水分可能是高原鼢鼠栖息地选择的首要选择因素,食物资源也许是次要选择因素。     

基于几何形态测量学的黄蜻翅的雌雄二态性研究

【目的】本研究运用几何形态测量学方法对黄蜻Pantala flavescens Fabricius前翅和后翅的雌雄二态性进行分析,探讨黄蜻雌雄性在翅上的形态差异。【方法】通过对黄蜻的前翅和后翅做数字化标点,获得翅的形态信息。经主成分分析(PCA)和薄片样条法(TPS)获得雌雄性在翅型和翅脉上的差异性。【结果】PCA结果表明,黄蜻雌雄性的前翅和后翅在翅型、翅脉结构上存在着明显差异,而且后翅间的差异更大。经TPS分析可知,雌雄性黄蜻前翅上的差异部位主要发生在亚翅结和三角室,后翅的差异部位主要发生在亚翅结、肘脉域和臀角区域。对黄蜻前后翅的大小分析(CS)可知,雌性黄蜻前后翅较大,雄性黄蜻前后翅较小。【结论】黄蜻雌雄性间的翅型结构差异性表明雌雄性在其各自生活史中履行不同的职责,特定的飞行模式逐渐形成特定的翅型、翅脉结构。     

激素敏感性脂肪酶HSL对生殖系统的整合调控

激素敏感性脂肪酶被认为是经典的脂肪分解限速酶,可特异水解甘油三酯,受儿茶酚胺等激素调控。近年来研究表明:HSL作用底物不仅有甘油三酯,还包括甘油二酯、甘油一酯、胆固醇酯等。然而,脂肪酶在生殖系统的功能并不清楚,基因敲除小鼠为证实HSL广泛存在于生殖系统提供良好模型,提示其可能在生殖系统生理及病理生理过程发挥重要调节作用,本文将着重介绍生殖系统中HSL基因与蛋白质结构并总结其在生殖系统的功能。     

中国新外来害虫——洋白蜡卷叶绵蚜

在北京的洋白蜡Fraxinus pennsylvanica Marsh.上发现了一种卷叶绵蚜,小枝端部卷叶里的蚜群在植物生长季节均有发生,绵蚜的寄生造成卷叶,部分卷叶会枯黄,影响美观。这是一种我国新记录的外来种,为原产于北美的洋白蜡卷叶绵蚜Prociphilus fraxinifolii(Riley,1879)。本文描述了该种绵蚜的鉴别特征,记录了其5种捕食性天敌(异色瓢虫Harmonia axyridis,大草蛉Chrysopa pallens,黑带食蚜蝇Episyrphus balteata,食虫齿爪盲蝽Deraeocoris punctulatus和斑楔齿爪盲蝽Deraeocoris ater)和3种访问的蚂蚁(日本弓背蚁Camponotus japonicus,丝光褐林蚁Formica fusca和黑褐草蚁Lasius niger)。     

PEG修饰青蒿素脂质纳米粒的体外释放及抗巨噬细胞摄取特性

研究聚乙二醇硬脂酸酯(PEGn-SA)修饰的青蒿素脂质纳米粒(PEGn-ART-NLC)体外释放及抗巨噬细胞(J774)摄取特性。采用高压乳匀法制备PEGn-SA(n=25、40、55)修饰的PEGn-ART-NLC及未修饰的青蒿素脂质纳米粒(ART-NLC),进行体外释放试验、抗吞噬实验、利用Gouy-Chapmann理论计算固定水化层厚度(FALT),并加以比较。在p H 7.4磷酸盐缓冲液(PBS)中,药物的体外释放度随PEGn-SA聚合度的改变而改变;加入血浆后,亦有改变。J774细胞对PEGn-ART-NLC的摄取量随PEGn-SA聚合度及J774细胞与制剂孵育时间的改变而改变;加入血浆孵育后,亦有改变。ART-NLC及三种PEGn-ART-NLC的固定水化层厚度分别为0.31、1.76、1.86和2.04 nm。结果表明该制剂体外具有良好的缓释特性及抗J774细胞吞噬性。