受体相互作用蛋白质激酶3通过上调整合素β3促进骨关节炎相关病变

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是最常见的慢性致残性关节疾患,目前尚无针对病因的有效治疗手段。程序性坏死在多种疾病中扮演关键角色,受体相互作用蛋白质激酶3（receptor-interacting protein kinase 3, RIP3）是程序性坏死进程的关键调控因子。有研究显示,RIP3在人与鼠骨关节炎退变软骨组织中表达水平显著上调,提示程序性坏死的发生,但RIP3在软骨中的具体病生理角色仍不明确。本研究拟对过表达RIP3前后的软骨细胞转录物组进行测序分析,探索RIP3在骨关节炎进程中发挥作用的具体机制。RNA测序结果显示,RIP3的过表达诱发软骨细胞中244个基因表达上调,277个表达下调。通过进一步构建基因间共表达作用网络,筛选出16个候选靶基因在mRNA水平进行验证,证实RIP3对磷脂酰肌醇3激酶调节亚单位5（phosphoinositide-3-kinase, regulatory subunit 5,Pik3r5）、整合素β3（integrin subunit beta 3,Itgb3）及成髓细胞瘤转录因子第2亚型（MYB proto-oncogene like 2,Mybl2）的表达上调作用最为显著。CCK-8以及乳酸脱氢酶活性检测结果表明,利用siRNA沉默Itgb3的表达可显著抑制RIP3诱发的软骨细胞活力下降及程序性坏死,同时也抑制了RIP3对软骨细胞中分解代谢相关基因Mmp1、Mmp13与Il6的表达上调作用,以及其对合成代谢相关基因Acan、Col2a1与Sox9的下调作用。本研究证实,RIP3通过上调软骨细胞中Itgb3的表达诱发软骨细胞坏死与软骨基质代谢紊乱,并最终导致软骨退变,为骨关节炎的临床治疗提供了新靶点,同时进一步明确了程序性坏死的病理生理学意义。     

小麦抗赤霉病外源种质的创制和育种利用

小麦赤霉病是危害小麦安全生产的重要病害之一,种植抗病品种是防治赤霉病最经济有效的手段。目前在生产上应用的抗源很少,越来越多的研究者将目光转移到小麦的近缘属种,寻找新的抗源以及寻求新的育种突破。携带抗性基因的外源染色体可以通过染色体工程手段以附加系、代换系和易位系等形式导入小麦。综述了将大赖草等多个小麦近缘种的抗赤霉病基因导入普通小麦、创制抗病外源种质和育种利用的最新研究进展,以期为小麦抗赤霉病育种提供参考信息。     

靶向白介素-1α基因沉默的Hela229稳定细胞系的构建

目的：构建针对IL-1α基因的shRNA表达载体,筛选能够抑制Hela229细胞内源性IL-1α表达的shRNA,建立无内源性IL-1d表达的Hela229稳定细胞系.方法：根据shRNA的设计原则,以IL-1 αcDNA oligo为模板设计一段21 bp核苷酸目标序列,构建成siRNA的DNA模板并克隆到shRNA表达载体pRNAT-U6.1/Neo中,获得靶向抑制IL-1α基因的重组shRNA质粒,转染Hela229细胞,经G418筛选后获得单克隆稳定细胞株,用ELISA方法在蛋白水平上检测IL-1α基因的沉默效果.结果：经酶切鉴定和测序分析确定IL-1 α-shRNA重组质粒构建正确,ELISA筛选出能够显著抑制内源性IL-1α表达的shRNA,获得沉默内源性IL-1 α表达的单克隆稳定的Hela229细胞株.结论：靶向IL-1α基因的重组shRNA表达质粒可显著抑制Hela229细胞内源性IL-1α的表达,成功构建靶向IL-1α基因沉默的Hela229稳定细胞系.     

生物化学教学中采用案例教学法之案例设计与分析

案例教学法是被普遍采用的一种教学方式,将其应用于生物化学教学中,并用图解的形式给出案例的归纳与分析,使抽象难懂、错综复杂、生涩冷僻的教学内容变得直观明了。加深了学生对教学内容的理解,增强了课堂教学的趣味性与学生学习的主动性,同时提高了学生分析问题和解决问题的能力。     

口腔癌中肿瘤出芽与VEGF—C表达及淋巴结转移的相关关系

目的：通过检测肿瘤出芽、淋巴结转移以及血管内皮生长因子-C（VEGF—C）表达水平,分析口腔癌中肿瘤出芽与VEGF—C表达及淋巴结转移的相关关系,为临床治疗提供理论参考。方法：选取2009年1月-2013年1月4年间在我院接受诊治且资料完整63例口腔癌患者作为研究对象,观察肿瘤出芽、VEGF-C表达和淋巴结转移情况,分析相互之间的相关关系。结果：本次纳入研究的患者中,检出肿瘤出芽患者40例,所占比例为63．5％,VEGF—C表达阳性患者39例,阳性率率为61．9％,淋巴结转移患者40例,转移率为63．5％;肿瘤出芽与淋巴结转移的符合率为84．1％,肿瘤出芽与VEGF—C的表达符合率为79．4％,VEGF-C的表达与淋巴结转移发生的符合率为76．2％。肿瘤出芽与淋巴结转移呈正相关,经Spear相关分析,r=0．932,P〈0．05,与VEGF-C的表达也呈正相关,经Spear相关分析,r=0．897,P〈0．05。结论：肿瘤出芽与VEGF—C的表达水平和淋巴结转移均呈正相关关系,可用于预测判断口腔癌淋巴结转移情况。     

基于CNV区域网络识别神经胶质瘤的重要功能区域

目的：基于基因拷贝数变异（CNV）区域网络识别神经胶质瘤的重要功能区域。方法：运用独特的计算样本的共相关性值的方法,使CNV数据与基因数据产生联系;基于蛋白质互作关系,在CNV区域与基因之间搭建桥梁,构建CNV区域网络;分析网络拓扑性质,识别出神经胶质瘤的重要功能CNV区域。结果：本文共识别出了11个与神经胶质瘤相关的候选重要功能CNV区域,通过功能注释和通路分析,确认了识别到的区域与神经胶质瘤有重要联系。结论：通过基因与表型之间的联系,利用已知表型基因在同源、功能、互作、结构域上的特征将CNV区域与基因联系起来,通过基因的功能可以了解到CNV区域的功能,对于疾病的预测和诊断有重要的意义。     

Overexpression of the phosphatidylinositol synthase gene (ZmPIS) conferring drought stress tolerance by altering membrane lipid composition and increasing ABA synthesis in maize

Phosphatidylinositol (PtdIns) synthase is a key enzyme in the phospholipid pathway and catalyses the formation of PtdIns. PtdIns is not only a structural component of cell membranes, but also the precursor of the phospholipid signal molecules that regulate plant response to environment stresses. Here, we obtained transgenic maize constitutively overexpressing or underexpressing PIS from maize (ZmPIS) under the control of a maize ubiquitin promoter. Transgenic plants were confirmed by PCR, Southern blotting analysis and real‐time RT‐PCR assay. The electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI‐MS/MS)‐based lipid profiling analysis showed that, under drought stress conditions, the overexpression of ZmPIS in maize resulted in significantly elevated levels of most phospholipids and galactolipids in leaves compared with those in wild type (WT). At the same time, the expression of some genes involved in the phospholipid metabolism pathway and the abscisic acid (ABA) biosynthesis pathway including ZmPLC, ZmPLD, ZmDGK1, ZmDGK3, ZmPIP5K9, ZmABA1, ZmNCED, ZmAAO1, ZmAAO2 and ZmSCA1 was markedly up‐regulated in the overexpression lines after drought stress. Consistent with these results, the drought stress tolerance of the ZmPIS sense transgenic plants was enhanced significantly at the pre‐flowering stages compared with WT maize plants. These results imply that ZmPIS regulates the plant response to drought stress through altering membrane lipid composition and increasing ABA synthesis in maize.     

Unravelling mitochondrial retrograde regulation in the abiotic stress induction of rice ALTERNATIVE OXIDASE 1 genes

Mitochondrial retrograde regulation (MRR) is the transduction of mitochondrial signals to mediate nuclear gene expression. It is not clear whether MRR is a common regulation mechanism in plant abiotic stress response. In this study, we analysed the early abiotic stress response of the rice OsAOX1 genes, and the induction of OsAOX1a and OsAOX1b (OsAOX1a/b) was selected as a working model for the stress‐induced MRR studies. We found that the induction mediated by the superoxide ion (O_2·^‐)‐generating chemical methyl viologen was stronger than that of hydrogen peroxide (H₂O₂). The addition of reactive oxygen species (ROS) scavengers demonstrated that the stress induction was reduced by eliminating O_2·^‐. Furthermore, the stress induction did not rely on chloroplast‐ or cytosol‐derived O_2·^‐. Next, we generated transgenic plants overexpressing the superoxide dismutase (SOD) gene at different subcellular locations. The results suggest that only the mitochondrial SOD, OsMSD, attenuated the stress induction of OsAOX1a/b specifically. Therefore, our findings demonstrate that abiotic stress initiates the MRR on OsAOX1a/b and that mitochondrial O_2·^– is involved in the process.     

1-MCP和CO2对‘南果梨’冷藏后货架期能量代谢特性的影响

分别对‘南果梨’果实采用0.75μL/L 1-甲基环丙烯(1-MCP)在20℃熏蒸20h后装入保鲜袋(0.02mm)、用2%CO2充气果实包装袋(0.04mm)、以保鲜袋果实为对照,各处理组果实均置于(0±1)℃贮藏5个月后移至室温下(18℃±3℃),测定各处理果实在货架期间的褐变度以及果实线粒体蛋白含量、MDA含量、ATP含量,以明确1-MCP和CO2对南果梨冷藏后果实货架期的能量代谢特性。结果显示:(1)1-MCP和CO2处理可不同程度延缓南果梨冷藏后货架期果实果心褐变指数和褐变度,且1-MCP处理效果更好,但CO2处理在货架后期反而使果实褐变度较对照提高。(2)1-MCP和CO2处理可有效抑制果实MDA含量增加,延缓细胞膜透性的升高,保持细胞完整性。(3)1-MCP处理有利于提高货架前期果实中线粒体蛋白质含量,能够在货架后期保持较高的ATP含量和能荷水平,而CO2处理在货架前期果实内含有较高水平的ATP,促进了果实内的能荷水平。研究发现,1-MCP和CO2处理均可以通过影响南果梨果实的能量代谢特性从而影响果实的成熟衰老进程,且1-MCP处理可以抑制货架前期的ATP含量和能量供应,有利于保持细胞膜完整性,抑制果心褐变的发生,延缓果实成熟衰老进程;而2%CO2处理与对照相比对果实能量代谢特性的影响不大。     

尤溪天然米槠林植物碳氮磷的化学计量特征及其分配格局

以福建尤溪的天然米槠[Castanopsis carlesii(Hemsl.) Hayata]林乔木层、灌木层和草本层的26个主要优势种为研究对象,分析了植物不同器官的C、N和P含量及其比值的差异及相关性,并对不同器官C、N和P含量在不同层次间的分布特征进行了研究.结果显示:同一器官中均为C平均含量最高、P平均含量最低;其中,叶片中C、N和P含量分别为344.95 ～ 486.15、6.26 ～ 19.50和0.18 ～0.62 mg·g-1,C/N、C/P和N/P比分别为22.52 ～61.21、696.64～2 589.72和11.38 ～58.94;根系中的C、N和P含量分别为277.95 ～458.30、1.41 ～12.73和0.13 ～0.44mg·g-1,C/N、C/P和N/P比分别为34.63 ～296.17、731.45 ～3 372.69和8.81 ～34.41;乔木层和灌木层植物枝条中C、N和P含量分别为407.75 ～473.75、3.10 ～7.39和0.09～0.61 mg·g-1,C/N、C/P和N/P比分别为57.43 ～148.15、776.64～5 054.44和7.05 ～48.11;乔木层植物树干中的C、N和P含量分别为432.56 ～463.32、2.67 ～6.35和0.16 ～0.31 mg·g-1,C/N、C/P和N/P比分别为68.12 ～167.73、1 494.58 ～2 860.63和11.35 ～29.06.乔木层植物的不同器官按C含量由高至低依次排序为叶片、枝条、树干、根系,按N和P含量由高至低依次排序为叶片、枝条、根系、树干;灌木层植物的C含量在枝条中最高、根系中最低,N和P含量在叶片中最高、枝条中最低;而草本层植物地上部分的C、N和P含量均高于地下部分.除根系中的N含量与P含量呈极显著正相关外,同一器官的C、N和P含量间均无显著相关性,但与C/N、C/P和N/P比值间大多有极显著的相关性.不同器官的C、N和P含量也因植物所处层次的不同而异,其中乔木层植物叶片中均最高、草本层植物叶片中均最低;乔木层植物全株的C含量最高、N含量最低,草本层植物全株的N含量最高、C含量最低,各层植物全株的P含量比较接近.研究结果表明:尤溪天然米槠林内植物叶片的C、N和P含量均偏低,P缺乏很可能是限制该林分植物生产力的最重要元素.