基因工程的技术飞跃——TALE技术的研究进展

类转录激活因子(TALEs)是一类来源于植物致病菌黄单胞菌属(Xanthomonas)的III型效应因子。TALE由N端转移结构域、串联重复的DNA结合结构域、C端核定位信号及酸性转录激活结构域组成。TALE的DNA结合结构域经基因工程修饰能够识别并结合任意指定的DNA序列,从而可以实现对目的基因组位点的调控。目前,已有多种TALE的快速构建法。因此,TALE以及TALE衍生蛋白在基因工程领域具有广阔的应用前景。本文综述了TALE的研究现状,对TALE技术的优点和不足进行了简要的阐述,并对其应用前景做了初步探讨。     

细菌中基因组岛的转移与调控机制研究进展

基因水平转移可导致细菌不同种属间个体DNA的交换,从而使细菌对环境的适应性增强,是细菌进化的重要途径之一。基因组岛是基因水平转移的重要载体,可移动的基因组岛能够整合到宿主的染色体上,并在特定的条件下切除,进而通过转化、接合或转导等方式转移到新的宿主中。基因组岛具有多种生物学功能,如抗生素抗性、致病性、异源物质降解、重金属抗性等。基因组岛的转移造成可变基因在不同种属细菌间的广泛传播,例如毒力和耐药基因的传播导致了多重耐药细菌的产生,威胁人类健康。基因组岛由整合酶介导转移,同时在转移的过程受到多种不同转录因子的调控。本文对细菌中基因组岛的结构特点、转移和调控机制以及预测等方面进行了综述,并最终阐明基因组岛的转移及其调控机制是遏制基因组岛传播的重要策略。     

若尔盖高原湿地不同微地貌区甲烷排放通量特征

若尔盖高原是我国泥炭沼泽湿地的主要分布区、青藏高原的主要甲烷(CH₄)排放中心。为了研究湿地微地貌环境对高原湿地CH₄排放通量的影响, 2014年5-10月, 采用静态箱和快速温室气体分析仪原位测量若尔盖高原湖滨湿地3种泥炭沼泽5种微地貌环境下的CH₄排放通量特征。结果表明: (1)常年性淹水泥炭湿地洼地(P-hollow)和草丘(P-hummock)生长季平均CH₄排放通量为68.48和40.32 mg·m^-2·h^-1, 季节性淹水的泥炭湿地洼地(S-hollow)和草丘(S-hummock)平均CH₄排放通量为2.38和0.63 mg·m^-2·h^-1, 而无淹水平坦地(Lawn)平均CH₄排放通量为3.68 mg·m^-2·h^-1; (2)湿地5种微地貌区CH₄排放通量为(23.10 ± 30.28) mg·m^-2·h^-1 (平均值±标准偏差)), 变异系数为131%。分析显示这5种微地貌区CH₄排放通量的平均值与其水位深度平均值存在显著的线性正相关关系(R² = 0.919, p < 0.01), 表明水位深度是控制湿地微地貌区CH₄排放通量空间变化的主要因子; (3) P-hummock、P-hollow和S-hummock的CH₄排放通量存在显著的季节变化, Lawn和S-hollow无明显的季节性变化, 但5种微地貌区在夏季或秋季均观测到CH₄排放通量峰值, 其影响因子可能与水位深度、土壤温度和凋落物输入密切相关; (4) P-hollow可能时常发生冒泡式CH₄排放, 这可能导致过去低估了若尔盖高原湿地的CH₄排放量。     

白细胞介素-6在酒精性肝病中的作用

酒精性肝病(alcoholic liver disease,ALD)是由于长期过量饮酒导致肝的内部组织发生炎症损伤的慢性肝病.乙醇及其衍生物在代谢过程中直接或间接诱导引起的肝炎症反应可能是ALD发病的重要机制.然而,该过程内在的细胞分子机制尚不明确.最新研究发现,白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)对...     

夏家店等古人骨DNA的提取、扩增及序列分析

古DNA从距今 2 0 0 0～ 50 0 0年的古代人骨 (编号为 :M89,ⅢM11,ⅢM12和AM4 )中提取出来 ,利用聚合酶链式反应分别对线粒体DNA中MTND4 基因中 112 10～ 11414(2 0 5bp)以及RegionV中 8196～ 83 16(12 1bP)进行了扩增 ,并被测序 .实验结果表明古代人骨中仍存在有大量的遗传信息 ,通过提取、扩增可以得到真实可靠的序列 .对序列进行比较发现 112 4 8,112 4 9,112 83及 112 93为易发生突变的位点 .结果经同源性分析后发现 ,ⅢM11和ⅢM12有很高同源性 ,而M89和AM4与ⅢM11和ⅢM12的同源性却比较低 .这对人类学、考古学及分子进化的研究有重要的辅助作用 .     

生境类型对入侵植物肿柄菊(Tithonia diversifolia)种群和个体水平特征的影响

外来植物入侵过程是入侵生态学研究的一个核心问题,被入侵生境中的各种要素对这一过程具有重要影响。为探讨入侵植物肿柄菊(Tithonia diversifolia)在种群和个体水平对不同生境的反应,调查了肿柄菊单优群落、肿柄菊与飞机草(Chromolaena odorata)共优群落和肿柄菊与紫茎泽兰(Ageratina adenophora)共优群落中肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度,并开展了一个3因素(小气候、土壤类型和竞争)两水平的控制实验。结果表明:单优群落中,肿柄菊的相对盖度和相对密度显著大于其它两种群落中肿柄菊的相对盖度和相对密度;单优群落中肿柄菊的高度显著大于肿柄菊与紫茎泽兰共优群落中肿柄菊的高度,而与肿柄菊与飞机草共优群落中肿柄菊的高度无显著差异;肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度在两个共优群落间无显著差异。小气候、土壤类型和竞争单个因素对肿柄菊的株高和叶片数没有显著影响,但三者的交互作用却显著影响肿柄菊的株高生长。这些结果表明:3个因素的综合作用影响肿柄菊的株高生长。     

国家种质库部分作物种子生活力监测结果与分析

对国家种质库中23种作物1.8万多份种子进行了生活力监测,结果表明,贮存10～12年后,96%以上的被监测种子发芽率仍保持在85%以上,但有95份种子(占被监测份数的0.51%)出现了明显的下降(发芽率从80%以上降至70%以下).胡萝卜、莴苣、棉花、胡麻、蓖麻等5种作物种子整体监测发芽率平均值都出现了显著下降,而胡萝卜、莴苣这二种作物的监测发芽率下降更为显著.不同起始发芽率水平及贮存前所处环境条件对贮存种子的生活力下降有一定影响.     

利用SPSS与AFLP方法对双丰甜菜品种（系）间亲缘关系与系谱分析比较

作物育种必须调查植物学性状和生物学特征指标数据,来建立种质资源库,利用SPSS多元分析方法克服了传统植物学性状和生物学特征指标难以综合评价的缺陷,探讨利用SPSS统计分析软件对双丰系列甜菜品种（系）间亲缘关系与系谱进行准确性分析,除双丰2号品种块根产量、产糖量和株高三个主成分具有极值影响外,结果基本与亲本分析一致,可以作为亲缘关系与系谱分析的一种辅助工具;通过AFLP获得不同基因型品种的特征带和特征缺失带,表明AFLP技术在甜菜品种鉴定上的应用潜力。但AFLP也具有缺点,主要是标记是共显性的,不能完全区分某一位点是杂合体和纯合体,因而不能更好地估算种群遗传的变异,对种群遗传结构的分析不能提供更多的统计信息,相信随着AFLP分子标记技术的不断完善与发展,将与SPSS统计分析软件一起越来越广泛地利用在种群遗传和系谱分析中。     

蓝莓离体叶片胚状体高效发生及其组织学观察

以高灌蓝莓试管苗叶片为外植体、以改良WPM为基本培养基,研究了外源激素TDZ、ZT及其组合对离体叶片胚状体发生的影响,同时也探讨了蔗糖浓度、水解酪蛋白、椰汁等对胚状体发生、丛芽形成的影响.结果表明:不同浓度的外源激素TDZ、ZT及其组合对胚状体的发生频率、丛芽的形成和生长起重要作用;蔗糖浓度对胚状体的发生及丛芽的生长影响较大,而添加有机质则对胚状体的发生及丛芽的生长没有明显影响.适合高灌蓝莓叶片胚状体发生及成苗的培养基为WPM TDZ 0.04 mg/L ZT 0.25～2.0 mg/L 蔗糖20～40 g/L,而培养基WPM ZT 0.5～1.0 mg/L 蔗糖20 g/L适合于丛芽继代生长.组织学观察表明,蓝莓叶片胚状体发生主要起源于叶上表皮细胞和部分叶肉细胞,可能为多细胞起源,历经多细胞原胚、原球胚、梨形胚、心形胚、子叶胚等发育阶段,并能直接发育成苗.     

多巴胺通过促进RNF20降解抑制神经细胞中组蛋白H2B泛素化

表观遗传修饰参与了药物成瘾的形成过程,而在药物成瘾过程中组蛋白泛素化水平的变化仍未可知。药物成瘾过程中常表现为多巴胺(dopamine, DA)表达量的升高,因此本研究欲探讨多巴胺升高对神经细胞组蛋白泛素化的影响及其机制。Western印迹结果显示,在终浓度0.8 mmol/L的多巴胺作用8 h后,人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y细胞中环指蛋白20(ring finger protein 20, RNF20)表达量降低(0.29±0.032 vs. 1.0±0.025,P<0.0001),泛素化组蛋白H2B(H2Bub1)表达量下降(0.28±0.032 vs. 1.0±0.017,P<0.0001)。但是RT-PCR结果显示,多巴胺处理SH-SY5Y细胞后,RNF20在mRNA水平的表达无明显变化。在SH-SY5Y细胞中沉默RNF20的表达,H2Bub1在蛋白质水平的表达明显降低(0.20±0.069 vs. 1.0±0.060,P=0.001)。在加入多巴胺的基础上,分别加入蛋白酶体抑制剂MG132、自噬体形成抑制剂3-MA以及空泡型H^+-ATP酶特异性抑制剂Baf-A1等药物来检测RNF20的降解途径,结果发现,加入MG132、3-MA以及Baf-A1后,RNF20表达量均比DA处理组显著上升(1.51±0.095,P=0.0003; 0.89±0.075,P=0.0021; 2.74±0.099,P<0.0001;vs. 0.27±0.044)。上述结果表明,在SH-SY5Y细胞中,RNF20对H2Bub1具有调控作用,多巴胺可通过泛素化及自噬两种途径促进RNF20降解,从而抑制组蛋白H2B泛素化。