藏羚羊PGC-1α基因编码区的克隆与分析

以藏羚羊(Pantholops hodgsonii)及同海拔分布的藏系绵羊(Tibetan Sheep)的心肌组织为材料,提取总RNA,利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术扩增出过氧化物酶体增生物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)的基因编码区cDNA片段,与载体连接构建重组质粒,经转化、扩增培养、鉴定后测序。利用生物信息学方法分析显示,藏羚羊和藏系绵羊的PGC-1α基因编码区长度均为2 349 bp,编码797个氨基酸(GenBank登录号分别为:JF449959和JF449960);与其他脊椎动物PGC-1α基因的核苷酸及氨基酸序列相似性达到90%以上;其包含RNA/DNA结合位点、RNA识别基序(RRM)、与核呼吸因子1(NRF-1)及肌细胞增强因子2C(MEF2C)相互作用的区域、富含丝氨酸/精氨酸的结构域、负调节功能结构域、LXXLL模体以及TPPTTPP和DHDYCQ两个保守序列,14个氨基酸差异性位点位于以上部分功能结构域中;此外,磷酸化位点的预测提示藏羚羊可能存在一个潜在的蛋白激酶G的磷酸化位点(第329位的苏氨酸)。本研究成功克隆出了藏羚羊PGC-1α基因的编码区序列,为从能量代谢角度深入探讨藏羚羊适应高原的分子生物学机制提供了新的思路。     

Molecular Cloning and Sequence Analysis of PGC-1α cDNA in Tibetan Antelope

以藏羚羊(Pantholops hodgsonii)及同海拔分布的藏系绵羊(Tibetan Sheep)的心肌组织为材料,提取总RNA,利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术扩增出过氧化物酶体增生物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)的基因编码区cDNA片段,与载体连接构建重组质粒,经转化、扩增培养、鉴定后测序.利用生物信息学方法分析显示,藏羚羊和藏系绵羊的PGC-1α基因编码区长度均为2 349 bp,编码797个氨基酸(GenBank登录号分别为:JF449959和JF449960);与其他脊椎动物PGC-1α基因的核苷酸及氨基酸序列相似性达到90％以上;其包含RNA/DNA结合位点、RNA识别基序(RRM)、与核呼吸因子1( NRF-1)及肌细胞增强因子2C(MEF2C)相互作用的区域、富含丝氨酸/精氨酸的结构域、负调节功能结构域、LXXLL模体以及TPPTTPP和DHDYCQ两个保守序列,14个氨基酸差异性位点位于以上部分功能结构域中;此外,磷酸化位点的预测提示藏羚羊可能存在一个潜在的蛋白激酶G的磷酸化位点(第329位的苏氨酸).本研究成功克隆出了藏羚羊PGC-1α基因的编码区序列,为从能量代谢角度深入探讨藏羚羊适应高原的分子生物学机制提供了新的思路.     

Interactive influences of ozone and climate on streamflow of forested watersheds

The capacity of forests to mitigate global climate change can be negatively influenced by tropospheric ozone that impairs both photosynthesis and stomatal control of plant transpiration, thus affecting ecosystem productivity and watershed hydrology. We have evaluated individual and interactive effects of ozone and climate on late season streamflow for six forested watersheds (38–970 000 ha) located in the Southeastern United States. Models were based on 18–26 year data records for each watershed and involved multivariate analysis of interannual variability of late season streamflow in response to physical and chemical climate during the growing season. In all cases, some combination of ozone variables significantly improved model performance over climate‐only models. Effects of ozone and ozone × climate interactions were also consistently negative and were proportional to variations in actual ozone exposures, both spatially across the region and over time. Conservative estimates of the influence of ozone on the variability (R²) of observed flow ranged from 7% in the area of lowest ozone exposure in West Virginia to 23% in the areas of highest exposure in Tennessee. Our results are supported by a controlled field study using free‐air concentration enrichment methodology which indicated progressive ozone‐induced loss of stomatal control over tree transpiration during the summer in mixed aspen‐birch stands. Despite the frequent assumption that ozone reduces tree water loss, our findings support increasing evidence that ozone at near ambient concentrations can reduce stomatal control of leaf transpiration, and increase water use. Increases in evapotranspiration and associated streamflow reductions in response to ambient ozone exposures are expected to episodically increase the frequency and severity of drought and affect flow‐dependent aquatic biota in forested watersheds. Regional and global models of hydrologic cycles and related ecosystem functions should consider potential interactions of ozone with climate under both current and future warmer and ozone‐enriched climatic conditions.     

ICSI精子遗传和表观遗传学缺陷

卵胞浆内精子注射(Intracytoplasmic sperm injection, ICSI)技术可用于男性少精、弱精、精子畸形、无精子和常规体外受精周期失败等, 克服了精子数量不足甚至直接从附睾、睾丸获取精子来治疗不育。该技术直接将单个精子注射入卵子, 因违背自然受精的生物学法则而具有很大的遗传风险。文章对ICSI精子遗传缺陷和表观遗传缺陷及其相关疾病进行综述, 可进一步认识ICSI精子遗传与表观遗传缺陷导致后代遗传风险增加的分子的机理, 文章阐述了ICSI精子有待于通过DNA甲基化、组蛋白乙酰化等表观遗传因子进行严格质量控制, 切实降低ICSI遗传及表观遗传缺陷风险的必要性。     

高原鼠兔脑红蛋白基因的克隆与组织表达

克隆高原鼠兔脑红蛋白(Neuroglobin,NGB)基因编码区并检测其在成年高原鼠兔脑组织和其他组织中的表达,同时探讨高原鼠兔低氧适应的分子生物学机制。从高原鼠兔脑组织中提取总RNA,通过RT - PCR 获得高原鼠兔NGB cDNA,将其与pGEM - T Easy 载体连接,构建重组质粒,蓝白斑筛选阳性克隆并进行鉴定和测序;制备地高辛标记的RNA 探针并采用原位杂交法(In suit hybridization,ISH) 分析脑红蛋白基因在高原鼠兔脑组织中的分布;采用RT - PCR 和蛋白印记(Western blot)检测高原鼠兔不同组织中脑红蛋白的表达含量。将含有目的片段的阳性克隆经测序和Blast 分析,显示其部分编码序列与GenBank 中绵羊、大鼠等同源性很高(大于84% ),表明本实验所克隆的序列为脑红蛋白基因;原位杂交结果显示NGB 在青藏高原土著动物高原鼠兔脑部分布较为广泛;高原鼠兔不同组织中都有NGB mRNA 表达,NGB 基因并不是中枢神经系统所特有的,睾丸和肾上腺也有较高的表达。NGB 基因在高原鼠兔脑组织和其他组织中分布较为广泛,推测NGB mRNA 可能在高原鼠兔机体较为广泛的区域中发挥着作用,同时为高原低氧适应相关基因的研究提供了实验依据。     

紫草素及其衍生物的调控策略

紫草素及其衍生物在医药、食品、化妆品和印染等领域有着巨大的市场潜力,如何提高它们的产量已成为该领域研究的热点。综述了调控紫草素及其衍生物的合成和积累方法,主要包括高产细胞系的筛选、生产培养基的改良、外加物和外加条件的影响、基因工程调控、生物反应器的影响及分析和提取纯化技术等,并对有关紫草素及其衍生物今后的发展方向进行了展望。     

家蚕磷酸吡哆醇氧化酶基因的表达谱分析

【目的】了解家蚕Bombyx mori维生素B6关键代谢酶磷酸吡哆醇氧化酶（pyridoxine- 5′-phosphate oxidase, PNPO）基因在家蚕不同发育阶段及5龄幼虫不同组织中的表达差异。【方法】将家蚕PNPO基因的重组表达质粒pET-22b(+)-PNPO转化入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta中诱导表达, 纯化蛋白制备多克隆抗体。分别采用荧光定量PCR和Western blot方法对家蚕PNPO基因进行了转录水平和翻译水平的表达分析。【结果】在家蚕发育水平上, 5龄幼虫的PNPO翻译量为最高。PNPO基因在5龄幼虫各组织中的转录水平由高到低依次为精巢、 头、 中肠、 马氏管、 卵巢、 表皮、 脂肪体、 丝腺; 翻译量也以精巢为最高, 其次是头、 中肠和马氏管。【结论】明确了PNPO在家蚕各发育阶段及5龄幼虫各组织中的表达情况。     

赣江下游及其支流浮游甲壳动物的群落结构

2009年6月、11月和2010年4月对赣江下游浮游甲壳动物的群落结构和时空变化进行研究.共记录浮游甲壳动物21种,其中枝角类14种、桡足类7种.脆弱象鼻溞Bosmina fatalis、微型裸腹溞Moina micrura和中剑水蚤Mesocyclops sp.为优势种.赣江下游干流浮游甲壳动物的最大平均密度和生物量(11.1ind.·L^-1和0.127mg·L^-1)均出现在6月,最小值(1.59ind.·L^-1和0.01mg·L^-1)均出现在4月.袁河支流的枝角类和桡足类密度在6月(4.97±13.28ind.·L^-1和2.07±4.85ind.·L^-1)和11月(2.07±5.21ind.·L^-1和2.24±5.22ind.·L^-1)高于赣江下游干流和锦江支流.香农-威纳指数(H')和马加利夫指数(d)表明赣江下游及其支流水质为中度污染或重污染.水温和小型浮游植物生物量是影响赣江下游浮游甲壳动物密度时空变化的重要因素.