生物大分子“液-液”相分离:现状与展望

生物大分子"液-液"相分离是近年来在生命科学领域迅速发展起来的新概念。相分离概念的提出,为我们深入理解细胞内生物大分子的组织模式和功能调控提供了新的观点和研究工具,因此迅速成为生命科学领域的研究前沿。但是围绕生物大分子相分离的生物物理学特性及其在细胞中扮演的角色仍有很多未解之谜。该文对近年来生物大分子相分离的相关研究进行了综述,对其在细胞中的功能和未来的发展趋势进行了初步探讨和展望。     

葡萄Actin基因家族的鉴定及进化和表达分析

采用生物信息学方法从葡萄(Vitis vinifera Linn.)全基因组中鉴定Actin基因家族,并对各基因的染色体定位和结构特征,编码蛋白质的理化性质、亚细胞定位、二级结构、三级结构和系统进化,以及不同组织的基因表达进行研究.结果表明:葡萄Actin基因家族16个基因分布在12条染色体上.16个基因的结构特征及其编码蛋白质的理化性质差异较大.16个基因的长度及其内含子总长度的变化范围较大,编码序列(CDS)和外显子总长度的变化范围较小.除登录号GSVIVG01008254001和GSVIVG01014035001的基因外,其他14个基因的GC含量均低于其CDS的GC含量.除登录号GSVIVG01008254001的基因外,其他15个基因编码的蛋白质的理论相对分子质量为12534.54~82612.33,理论等电点为pI 4.92~pI 9.13.16个基因编码蛋白质的消光系数为14105~73645,脂肪族氨基酸指数为65.54~92.06,其中9个为稳定蛋白,7个为不稳定蛋白.除登录号GSVIVG01014035001的基因外,其他15个基因编码的蛋白质均为亲水性蛋白.登录号GSVIVG01016517001的基因编码的蛋白质定位于细胞质和细胞核,其他15个基因编码的蛋白质定位于细胞质.二级结构和三级结构显示:葡萄Actin基因家族16个基因编码的蛋白质均由α螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,且总体以无规则卷曲为主.系统进化分析和不同组织的基因表达分析结果显示:与拟南芥〔Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.〕相似,葡萄Actin基因家族16个基因编码的蛋白质分为3个亚家族,ClassⅡ亚家族(营养型)包括登录号GSVIVG01003099001和GSVIVG01026580001的基因编码的蛋白质,这2个基因在所有组织中的表达均较高;ClassⅢ亚家族(生殖型)包括登录号GSVIVG01033494001、GSVIVG01024980001和GSVIVG01016550001的基因编码的蛋白质,这3个基因在花粉、雄蕊和花中的表达均较高;ClassⅠ亚家族包括其他11个基因编码的蛋白质,这11个基因在各组织中的表达总体上较低.研究结果显示:葡萄Actin基因家族的表达具有组织特异性.     

3种阴生地被植物对SO_2胁迫的生理响应及净化能力

该研究以3种阴生地被植物麦冬、虎耳草和紫萼玉簪为研究材料,采用人工模拟熏气方法,测定不同浓度(5.71,11.43,17.14,22.86mg·m~(-3))SO_2胁迫下参试植物的外观受害症状,以及膜质过氧化、保护酶活性、渗透调节物质等生理指标,以叶片吸硫量比较3种植物的净化能力,并采用模糊数学隶属函数与主成分分析法对其抗SO_2能力进行综合评价。结果显示:(1)随着SO_2熏气浓度的升高,3种植物的叶片都有不同程度的受害症状,叶片叶绿素含量、汁液pH值和相对含水量下降,丙二醛含量、叶片相对电导率、可溶性糖、游离脯氨酸含量上升,且其SOD和CAT活性显著增强。(2)隶属函数法和主成分分析法综合评定结果显示,3种地被植物对SO_2抗性能力表现为:麦冬紫萼玉簪虎耳草,与叶片受伤害症状和叶液pH值下降的顺序相反,说明这2个指标可作为简单可行的评价SO_2抗性的重要鉴定指标。(3)3种植物均有一定的SO_2净化能力,其强弱顺序为虎耳草麦冬紫萼玉簪。研究表明,3种阴生地被植物都能够在SO_2胁迫下提高其保护酶活性和渗透调节物质含量,增强其抗硫胁迫和SO_2吸收能力,并以麦冬对SO_2抗性最强,虎耳草对SO_2的吸收能力最强;该试验中最低参试SO_2浓度远远高于城市大气中的实际SO_2浓度,在试验环境下3种阴生植物再都未呈现伤害症状,说明吸收硫能力强的虎耳草和麦冬可以在SO_2污染严重的林下区域大面积应用推广。     

氯化锂对脓毒症大鼠血清促炎细胞因子及氧化损伤的影响

目的:探讨氯化锂对脓毒症大鼠的促炎细胞因子及氧化损伤的影响。方法:将50只Wistar大鼠按随机数字表随机分为假手术组(S组,n=10)、模型组(CLP组,n=20)、氯化锂干预组(CLP+Li Cl组,n=20),每组又分为8 h、16 h、24 h 3个时间观察点亚组,CLP组采用盲肠结扎穿孔术(CLP)制备脓毒症模型。氯化锂干预组于CLP手术后立即给予腹腔注射Li Cl溶液(50 mg/Kg),假手术组和CLP组给予等量生理盐水腹腔注射。每组每只大鼠分别于术后8 h、16 h、24 h采集眼眶静脉血检测其中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)浓度,并记录术后24 h各组大鼠生存率。结果:与S组相比,CLP组及CLP+Li Cl组各时间点血清TNF-α、IL-6和MDA的浓度上升,SOD浓度降低,差异有统计学意义(P0.05);与CLP组同时间点比较,CLP+Li Cl组血清TNF-α、IL-6和MDA的浓度下降,SOD浓度升高;与CLP组术后24h生存率相比,CLP+Li Cl组生存率提高,差异有统计学意义(P0.05)。结论:氯化锂可能通过抑制炎性细胞因子释放以及减轻氧化应激损伤的机制实现提高脓毒症大鼠生存率的作用。     

胡杨枝、叶和花芽形态数量变化与个体发育阶段的关系

以同一立地条件下不同径级的胡杨为研究对象,通过野外调查取样和室内分析,探讨胡杨枝、叶和花芽形态数量特征随径级的变化规律及其相互间的关系。结果表明:随着径级的增加,叶形指数、枝条长度、每枝叶片数逐渐减小,叶面积、叶周长、叶柄长、枝条粗度、每枝花芽数、花芽长度和花芽宽度逐渐增加。相关分析表明,枝、叶、花芽形态数量指标均与径级存在极显著正/负相关性;花芽长度、花芽宽度、叶形指数、叶面积、叶周长、叶柄长、枝条粗度、每枝叶片数、每枝花芽数两两间均呈极显著正/负相关,枝条长度与叶形指数、叶面积、叶周长、叶柄长、枝条粗度、每枝叶片数、每枝花芽数间均呈现极显著正/负相关,说明胡杨枝、叶和花芽形态数量不仅随着个体发育阶段而逐渐变化,而且枝、叶和花芽形态数量的变化是协同进行的。方差分析显示,枝条长度、每枝叶片数在4径级开始有显著的减少,枝条粗度则与每枝花芽数、花芽长度和宽度同步从10径级开始呈现"阶梯式"的显著增加,叶形指数和叶柄长度的显著变化也出现在10径级。枝、叶和花芽形态数量表现出明显的阶段性差异与胡杨阶段转变密切相关。     

细纹豆芫菁交配与繁殖力的关系

将采自野外的细纹豆芫菁EpicautamannerhimiMkl的雌雄成虫各50头在室内进行人工随机配对,共发生75次交配,平均交配1.5次。雄虫1生可交配0～4次,雌虫0～2次。交配持续时间为(188±55)min,交配持续时间与交配次数之间、交配持续时间与繁殖力之间均无相关性。交配次数与两性的繁殖力呈负相关。交配后有36头雌虫43次产卵,其中有35次产卵发生在本次交配后,有8次产卵发生在连续2次交配后。作者认为雌虫在性感受性上的差异,与不育雄虫参与雌虫的前次交配有关。雄虫能否产生足够数量的交配因子来抑制雌虫的性感受性,是决定雌虫在产卵前交配次数的重要因素。     

HIV-1 Tat蛋白神经毒作用的研究进展

HIV-1感染者常并发神经系统损伤,患者主要表现为运动功能障碍,认知和行为受损等。研究表明,HIV-1多种蛋白参与上述病理过程,其中Tat蛋白发挥了极为重要的作用。外周Tat蛋白可透过血脑屏障进入脑组织,与脑内感染细胞分泌或释放至胞外的Tat共同作用于NMDAR、mGluR1、多巴胺转运蛋白等,损伤神经系统。该文主要对Tat蛋白的神经毒作用作一综述。     

不同冷季型牧草品种的产草量及品质比较分析

采用随机区组试验设计,对引进的8个冷季型牧草品种进行产草量和营养成分的比较分析.结果表明:4次刈割的总鲜重和总干重在品种间差异极显著,且以蓝天堂黑麦草(7号)最高.品种间的粗蛋白含量差异显著,其中第1次刈割以奇可利(3号)最高,蓝天堂黑麦草(7号)居第2位;第2次仍以奇可利(3号)最高,特高黑麦草(1号)和蓝天堂黑麦草(7号)居其次;第3次以紫花苜蓿(8号)最高,其次是多年生黑麦草(4号);第4次以奇可利(3号)最高,多年生黑麦草(4号)居第2位;粗纤维、粗脂肪和粗灰分在品种间的差别较小.综合产草量和品质两方面考虑,蓝天堂黑麦草(7号)可作为本地首选推广的冷季型牧草品种,奇可利(3号)和多年生黑麦草(4号)可作为备选推广的牧草品种.     

酵母丙氨酸转移核糖核酸分子中一个十二核苷十一磷酸片段(顺序46～57)的合成

我们用T_4RNA连接酶,通过两条路线分别将GpUpCpU,CpCpGpG和TpψpCpG三个寡核苷酸片段连接成十二核苷十一磷酸,GpUpCpU~(32)pCpCpGpG~(32)pTpψpCpG,即相当于酵母丙氨酸转移核糖核酸分子中顺序46～57的一段序列。我们找到了供体3'-端不带磷或其他保护基时,其自聚或自身环化的产生都不明显的条件,从而使供受体用量比大大降低。在有的情况下,供体量大于受体,也获得了比较满意的连接产率。此外,在我们的实验中,5'端是二个稀有嘧啶碱基T和ψ的供体~(32)pTpψpCpG与受体CpCpGpG连接的产率不低于由普通碱基供体的连接产率。我们合成的GpUpCpU~(32)pCpCpGpG~(32)pTpψpCpG已用于酵母丙氨酸转移核糖核酸3'端半分子和全分子的合成中。     

CRL4在增殖的肝细胞系中上调乙型肝炎病毒抗原的分泌表达

乙型肝炎病毒（hepatitis B virus,HBV）编码的X蛋白（hepatitis B virus X protein,HBx）对HBV感染的起始和维持至关重要。HBx可能作为病毒来源的接头分子,介导Cullin-RING E3泛素连接酶4（cullin-RING ubiquitin E3 ligase 4,CRL4）复合物对染色体外DNA限制因子SMC5/6的降解。最近研究发现CRL4接头分子DNA损伤结合蛋白1（DNA damage-binding protein 1,DDB1）可不依赖与HBx的相互作用而直接上调病毒的表达和复制。本研究基于HBx基因删除（X-null）的HBV重组cccDNA（recombinant covalently closed circular DNA,rcccDNA）模型系统,在多种体外培养肝细胞系中证实上述发现。有意思的是,CRL4刺激rcccDNA^X-null转染细胞抗原分泌表达的效应能被血清饥饿实验抵消。应用尾静脉高压注射小鼠模型,同样发现CRL4并不上调rcccDNA^X-null在非增殖小鼠肝脏细胞中的表达。以上结果提示,细胞增殖特征与CRL4不依赖HBx上调病毒抗原表达的效应密切相关,有助于HBx生物学意义的准确分析和理解。