基于全基因组学的非人灵长类适应性进化的研究进展

开展非人灵长类的基因组学研究不仅能够深入探究其演化与适应的分子机制,同时有助于非人灵长类遗传资源的开发和利用.近年来,由于研究方法和技术手段的不断发展和完善,非人灵长类基因组学的相关研究,特别是有关其适应性演化方面的研究也得到了极大的发展.为此,本文对非人灵长类基因组研究现状进行了概述,分析和探讨了目前非人灵长类适应性演化及其在生物医学研究方面的主要研究进展,并对本领域的研究进行了展望,旨在为非人灵长类的基因组学研究及其遗传资源的可持续开发与利用提供参考.     

食管癌住院患者营养风险筛查及营养不良状况对生活质量和预后的影响

摘要 目的：利用营养风险筛查工具（NRS2002）对食管癌住院患者的营养风险进行评估,并分析营养不良情况对患者生活质量及预后的影响。方法：前瞻性选取我院2017年10月～2019年10月收治的食管癌住院患者110例,治疗前经NRS2002分析营养风险,经主观整体营养评估法（PG-SGA）评估营养不良情况,分析营养不良的危险因素。根据PG-SGA评分将患者分成营养正常组、轻度营养不良组、中度营养不良组、重度营养不良组。经简明生活质量量表（SF-36）评估患者生活质量,随访12个月观察预后情况,比较四组SF-36评分与预后。结果：110例患者中,NRS2002分析提示有营养风险者78例,无营养风险者32例。PG-SGA评分提示营养正常37例,轻度营养不良28例,中度营养不良25例,重度营养不良20例。多因素Logistic回归分析显示,年龄≥60岁（95%CI：1.312-3.374,OR=2.104）、消化道症状数目＞2个（95%CI：1.052-6.701,OR=2.655）、吞咽障碍（95%CI：1.711-13.601,OR=4.824）、术前合并症（95%CI：1.274-10.406,OR=3.641）是食管癌住院患者营养不良的危险因素（P＜0.05）。轻、中、重度营养不良组的躯体疼痛、精力、躯体功能、情绪角色功能、心理健康、社会功能、总体健康评分较营养正常组降低,且中、重度营养不良组低于轻度营养不良组,重度营养不良组低于中度营养不良组（P＜0.05）。营养正常组生存率为94.59%,高于重度营养不良组的70.00%（P＜0.05）。营养正常组、轻度营养不良组、中度营养不良组的生存率比较无统计学差异（P＞0.05）。结论：食管癌住院患者营养风险及营养不良发生率较高,其营养状态主要受患者年龄、消化道症状数目、吞咽障碍、术前合并症的影响,对患者生活质量和预后影响较大,营养评估有望成为预测食管癌住院患者生活质量及预后的指标。     

氮素添加对贝加尔针茅草原土壤团聚体微生物群落的影响

大气氮沉降增加作为全球气候变化的重要因素,其对土壤生态系统影响的研究受到了生态学家的广泛关注。土壤微生物是有机物分解和养分循环的主要参与者,在维持土壤的功能多样性和可持续发展方面发挥着重要的作用。氮沉降的激增会引起土壤微生物群落结构和功能的改变。土壤中营养物质在不同团聚体组分中分布的不均匀,为微生物提供了空间异质微生境。为揭示草原土壤不同粒径团聚体中微生物群落分布及其对氮素添加响应特征。自2010年起,在内蒙古贝加尔针茅草原典型地段设置N₀（0 kg hm^-2 a^-1）、N₁₅（15 kg hm^-2 a^-1）、N₃₀（30 kg hm^-2 a^-1）、N₅₀（50 kg hm^-2 a^-1）、N₁₀₀（100 kg hm^-2 a^-1）、N₁₅₀（150 kg hm^-2 a^-1）6个氮素添加处理模拟氮沉降野外控制试验。采用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）法测定>2 mm、0.25-2 mm和<0.25 mm 3个粒径土壤团聚体中微生物PLFA含量,探讨氮素添加对土壤团聚体微生物群落结构的影响。结果表明：氮素添加提高了土壤碳、氮含量,降低了土壤pH。氮素添加显著提高了0.25-2 mm土壤团聚体微生物群落磷脂脂肪酸总量、真菌磷脂脂肪酸含量和真菌/细菌（Fungi/bacteria,F/B）、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌（Gram-positive bacteria/gram-negative bacteria,G⁺/G^-）的比值（P<0.05）,降低了土壤团聚体微生物Margalef丰富度指数（P<0.05）。相关性分析表明,土壤团聚体微生物总PLFAs、真菌PLFAs含量、G⁺/G^-、F/B与土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关关系,与C/N值负相关。综合研究表明,连续8年氮素添加显著提高了土壤有机碳和全氮含量、降低了土壤pH;提高了0.25-2 mm土壤团聚体真菌群落,土壤有机碳、全氮的固持与真菌群落的增加有关。     

原发性与继发性干燥综合征患者的肠道菌群差异

目的探究原发性干燥综合征(primary Sjgren′s syndrome,pSS)患者与继发性干燥综合征(secondary Sjgren′s syndrome,sSS)患者的肠道菌群差异及其与临床免疫指标之间的相关性。方法对15例pSS患者和10例sSS患者进行临床数据统计、血清标本和粪便标本采集。将采集到的粪便标本进行DNA提取和筛选,再经16S rDNA高通量测序后进行OTU分析,Alpha、Beta多样性以及样品组间显著性差异分析。同时使用免疫荧光法检测自身抗体ANA,免疫印迹法检测抗核抗体谱(SSA、SSB、Ro52),散射比浊法检测风湿系列(RF、CRP)、免疫球蛋白(IgG等)和补体(C3、C4)等12种免疫学指标,并分析肠道菌群丰度与免疫指标浓度的相关性。结果pSS患者与sSS患者肠道菌群存在差异,pSS患者的肠道菌群多样性大于sSS患者。在门水平上,sSS患者较pSS患者厚壁菌门丰度降低、变形菌门丰度升高。经ttest检验,在科水平,链球菌科为2组差异最为显著的菌科(t=0.029,P<0.01),同时在属水平,链球菌属也是差异最大的菌属(t=0.029,P<0.01),CRP与Parabacteroides等多个菌属有显著的相关性。结论pSS患者与sSS患者肠道菌群存在明显差异,这些差异可能与SSA、SSB和CRP具有相关性。     

珊瑚来源真菌Parengyodontium album SCSIO SX7W11中聚酮化合物的发现及其生物合成途径分析

海洋来源真菌的天然产物因其独特的结构与生物学活性而备受关注,而利用基因组信息对其代谢产物进行深入挖掘也成为研究策略之一。[目的] 本文以一株南海珊瑚来源的真菌Parengyodontium album SCSIO SX7W11为目标菌株,挖掘其生产聚酮类化合物的潜能。[方法] 本研究利用Illumina Miseq技术对SX7W11菌株进行全基因组扫描测序,运用生物信息学手段对其基因组的生物合成基因簇进行预测和基因功能注释,挖掘可能产生新颖聚酮化合物的基因簇。对SX7W11进行放大发酵后,利用正相色谱、中压反相色谱、Sephadex LH-20凝胶色谱、HPLC半制备等分离手段分离纯化出单体化合物。再利用高分辨质谱（HR-ESI-MS）、¹H NMR、¹³C NMR、X-ray单晶衍射等波谱手段确定化合物的结构,并根据生物合成基因簇对化合物的生物合成途径进行推导。[结果] 全基因组扫描测序结果显示,P.album SCSIO SX7W11基因组大小为34.0 Mb,含有24个生物合成基因簇,包括6个聚酮合酶基因簇以及3个萜烯合酶基因簇。从发酵产物中分离鉴定到3个聚酮类化合物：emodin（1）、alternaphenol B（2）和sydowinin A（3）,其中化合物3获得了单晶结构数据。通过生物信息学方法从菌株基因组中定位到了sydowinin A的生物合成基因簇。结合文献对emodin（1）、alternaphenol B（2）和sydowinin A（3）的生物合成途径进行了分析。[结论] 本研究通过基因组挖掘及培养基优化,发现1株珊瑚来源的真菌P.album SCSIO SX7W11具有生产sydowinins类聚酮类化合物的能力,为该类化合物生物合成机制深入研究奠定了基础。     

低空气湿度下气孔运动的调控

植物气孔应答气候环境因子的机制,一直是植物抗逆生理研究领域的热点课题。空气湿度是主要的气候环境因子之一,人们很早就发现降低空气湿度能导致气孔开度变小,但到目前为止,对调控这一生物学过程的机制还知之甚少。本文概述近年来在植物气孔应答低空气湿度信号的运动规律、水被动反馈假说、水主动反馈假说、水力调节与代谢调节的关系等方面的进展,并基于进化学的理论,提出了水力调节和代谢调节的反向消长模式,以期解释大量物种气孔对低空气湿度的不同应答反应。     

Streptomyces coelicolorA3（2）M145中丝／苏氨酸蛋白激酶基因prkC的功能初探

目的对Streptomyces coelicolorA3（2）M145中编码丝／苏氨酸蛋白激酶PrkC的基因SC03848进行功能初探。方法对PrkC蛋白序列进行生物信息学分析,在S．coelicolorA3（2）M145中敲除prkC基因,并进行互补、和过表达实验,对比突变菌株生长、次生代谢物产量、孢子萌发效率等。结果prkC基因在S．coelicolorA3（2）M145孢子萌发、生长、次生代谢等方面均起重要作用。结论prkC是一个多效调节基因,其具体生理功能和作用机制有待深入研究。     

人VEGF165基因转染成人成肌细胞的实验研究

目的：将人血管内皮生长因子165（hVEGF165）导人原代离体成肌细胞,观察该细胞hVEGF分泌情况,探讨成人自体转基因成肌细胞移植的可行性。方法：采用两步消化法对成人骨骼肌组织消化获取相对较纯的成肌细胞,通过差速贴壁法进行进一步的纯化。以脂质体转染法将pcDNA3．1-hVEGF165导入成肌细胞,通过RT—PCR、ELISA和Western-blot进行hVEGF165定量检测,MTT测定和Mile’s实验检测VEGF165的生物学活性。结果：转基因细胞经RT—PCR扩增出一条VEGF的特异性泳带,ELISA显示转基因细胞培养上清VEGF浓度分别达到18．92±1．77rig／mL、19．04±2．15ng／mL,Western blot检测转基因成肌细胞上清均检测到VEGF蛋白特异性的杂交带,MTT显示转基因细胞上清明显促内皮细胞增殖,Mile’s实验显示转基因细胞上清明显增加毛细血管通透性。结论：质粒pcDNA3．1-hVEGF165能成功转入成人成肌细胞,转基因细胞能分泌有生物活性的VEGF165蛋白。     

濒危莲瓣兰杂交育种及原生地种子萌发的研究

以莲瓣兰'大雪素'(Cymbidium tortisepalum 'Daxuesu')和'剑阳蝶'(Cymbidium tortisepalum 'Jianyangdie')为亲本,研究莲瓣兰种间杂交育种、杂交种子在原生地播种共生萌发及植株形态发生过程,为莲瓣兰杂交育种新品种选育及杂交种子原生地播种种苗快速繁殖奠定基础.结果表明,莲瓣兰种间杂交结实率在90.0%～93.3%之间,杂交亲和性较强;莲瓣兰杂交种子在原生地播种6～12月后,能被萌发菌侵染、种胚突破种皮形成类原球茎,种子在原生地播种容易萌发;类原球茎转绿成根状茎、根状茎伸长成丛生型根状茎、丛生型根状茎顶端分生组织分化出原球茎、原球茎分化出叶和根、根状茎逐渐退化完成植株再生过程极其缓慢,需要4～6年的时间.     

朱砂叶螨HSP90基因克隆及原核表达

采用RT-PCR及RACE技术克隆朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus的热激蛋白90(HSP90)基因, 并进行序列分析, 得到一条长2 595 bp的cDNA序列, 该序列开放阅读框（open reading frame, ORF）为2 169 bp, 编码722个氨基酸, 分子量约为83.45 kDa, 理论等电点为4.81, 3′非编码区（untranslated region, UTR）为249 bp, 5′UTR为177 bp。通过Antheprot分析发现5个HSP90家族的签名序列及胞质HSP90特征序列MEEVD。同源性分析表明, 朱砂叶螨HSP90编码区核苷酸序列和其他已知的HSP90, 尤其是节肢动物昆虫的HSP90, 具有很高的相似性。将鉴定正确的原核重组表达质粒pET43a-TcHSP90, 转化大肠杆菌Escherichia coli BL21(origami) 进行原核表达, 应用SDS-PAGE和Western blotting技术分离并检测融合蛋白, 结果表明构建的原核表达质粒可以在宿主菌中稳定、正确表达。朱砂叶螨TcHSP90基因的克隆、原核表达, 为进一步研究HSP90的性质和功能的研究提供有用的实验材料。