FoxO转录因子

FoxO家族是转录调节因子 ,也是INS IGF 1信号通路中的关键分子。FoxO基因在进化上高度保守 ,其氨基酸序列中含有 3个高度保守PKB磷酸化基序。FoxO受PI3K PKB磷酸化级联通路的调节 ,其活性与磷酸化状态直接相关。FoxO对细胞增殖、细胞凋亡等生理过程有重要调节作用 ,并可能在免疫系统发育中对免疫细胞的凋亡及亚群间的平衡起一定调节作用。     

两个单点突变对昆虫羧酸酯酶降解马拉硫磷的影响

马拉硫磷是一种高效低毒的有机磷杀虫剂, 分子量大且结构特殊, 广泛用于农业害虫的防治。羧酸酯酶突变是昆虫对有机磷类杀虫剂产生代谢抗性的重要机制之一。本实验室前期已从棉蚜Aphis gossypii、 褐飞虱Nilaparvata lugens、 斜纹夜蛾Spodoptera litura、 家蚕Bombyx mori、 异色瓢虫Harmonia axyridis、 赤拟谷盗Tribolium castaneum和西方蜜蜂Apis mellifera中各克隆了一个非特异性羧酸酯酶基因, 通过体外定点突变构建了G/A151D和W271L两种突变体, 并进行了原核细胞表达和纯化。本实验在体外测定了这7种昆虫野生型和两种突变型羧酸酯酶对马拉硫磷的降解。结果显示： 棉蚜、 西方蜜蜂、 斜纹夜蛾、 赤拟谷盗的野生型羧酸酯酶能够降解马拉硫磷, 两个突变并不能提高它们的降解活性, 而家蚕、 异色瓢虫和褐飞虱的野生型羧酸酯酶不能降解马拉硫磷, G/A151D和/或W271L突变能使这些酯酶获得马拉硫磷羧酸酯酶（MCE）的活性, 有可能使这些昆虫对马拉硫磷产生抗性。不同物种的MCE活性相差较大, 斜纹夜蛾的MCE活性最高, 其k_cat/K_m值为1.8~1.9 L/μmol·min, 其次是赤拟谷盗, 其K_cat/K_m值为0.87~0.95 L/μmol·min, 其他昆虫的MCE活性相对较低, 相差可高达10倍。     

土壤与水体有机污染的生物修复及其应用研究进展

系统论述了土壤、水有机污染物的主要来源、特点、有机污染生物修复的概念、应用范围、成功实例与研究进展等,特别是对于泄漏石油污染的生物成功降解方法、效果,土壤中易爆炸物如ＴＮＴ、废水中有机污染的有效降解等,评价了生物修复所具有突出优势,对有机、无机污染物降解过程中植物、微生物筛选、基因修饰、分子克隆与转基因植物方面近年来所取得的惊人成果与突破性进展,无疑正激励着人们开拓更大的应用范围。预计不久的将来,更多具有环境净化与生物修复功能的商业性综合技术与高效性工程生物将投入应用。     

平滑肌肌球蛋白轻链激酶的非激酶作用及对ATP 酶活性的调节

肌球蛋白轻链激酶（myosin light chain kinase, MLCK）具有激酶活性和非激酶活性,在平滑肌收缩过程中起着关键酶调控的作用.为探寻MLCK的非激酶活性区域对MLCK活性的影响,以进一步阐明MLCK的非激酶活性在调节平滑肌收缩过程中的分子机制.采用PCR技术构建MLCK部分氨基酸缺失的重组表达载体pGEX-F6-5/D,经大肠杆菌表达得到可溶性GST融合蛋白,利用SDS-PAGE及Western 印迹鉴定表达的MLCK在细胞中的分布,结果还显示,提取液的上清和沉淀中均有MLCK片段的表达.运用亲和层析技术分离并纯化删除前、后表达的MLCK片段（F6.5和F6-5/D）,经谷胱甘肽琼脂糖凝胶 4B 纯化,SDS-PAGE鉴定显示为单一表达条带.应用EnzChek磷分析试剂盒和孔雀绿两种方法分别测定不同浓度的MLCK对非磷酸化肌球蛋白Mg²⁺-ATP酶活性的影响.两种MLCK的片段均具有激活ATP酶活性的作用,并随MLCK浓度的增加,酶的活性增加.比较删除前后不同MLCK片段对ATP酶活性的影响结果显示,删除MLCK片段1002位丙氨酸至1019位亮氨酸后,对ATP酶的激活作用较删除前明显降低,表明删除的部分氨基酸序列为MLCK非激酶活性所必需的区域.利用电镜技术观察到MLCK片段（F6.5）使非磷酸化肌球蛋白构象发生明显的变化.加入MLCK片段后肌球蛋白的构象由非活性型转化为活性型,并且MLCK片段还具有促进肌球蛋白单体形成肌丝的作用.     

湿地自然保护区保护价值评价方法

提出了一套侧重水鸟保护的湿地自然保护区保护价值评价方法.该方法建立的指标体系经过专家咨询和会议讨论确定指标,采用层次分析法(AHP)建立了递阶层次结构模型.指标体系共分为目标层1项、系统层5项、准则层11项和指标层26项.将获取资料的湿地自然保护区按国家有关分类标准与原则归为3个类型(海洋与海岸生态系统类型、内陆湿地与水域生态系统类型和野生动物类型),每个类型内的自然保护区再结合自身湿地主体进一步划分为4个小类型(近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地).实例分析了海洋与海岸生态系统类型中的以近海及海岸湿地为主体的自然保护区,内陆湿地与水域生态系统类型中的以沼泽湿地为主体的自然保护区和野生动物类型中的以河流湿地为主体的自然保护区,并依照保护价值指数进行了等级划分.为湿地自然保护区的保护价值和发展地位,总体规划和改建变更提供了依据.     

鼠疫耶尔森氏菌rV270抗原的克隆、表达及其免疫保护作用评价

目的：为研制鼠疫亚单位疫苗,克隆、表达并纯化去除产生免疫抑制作用序列后的鼠疫耶尔森氏菌LcrV抗原（rV270）。方法：依据已知的LcrV的核苷酸序列,避开其产生免疫抑制作用的区段设计引物,扩增rV270基因并克隆到pET24a载体中,在大肠杆菌BL21中表达His-rV270融合蛋白：表达产物先后经Co^2＋亲和层析和Sephacryl S-200HR凝胶柱纯化,并在纯化过程中应用凝血酶切除His标塔;氢氧化铝佐剂吸附重组抗原后免疫BALB／c小鼠,初次免疫后第21天加强免疫1次,第5周使用104CFU鼠疫菌141强毒株攻毒,测定其免疫保护作用。结果：rV270以可溶性方式表达;应用Co^2＋亲和层析柱和Sephacryl S-200HR凝胶柱结合凝血蛋白酶切除His标签的方法可得到不含标签的较高纯度的重组蛋白;攻毒实验中实验组小鼠全部存活,而对照组全部死亡。结论：获得了具有良好免疫保护作用的rV270蛋白,可用于鼠疫亚单位疫苗的研究。     

水溶性有机物在水旱轮作土壤剖面中的分馏现象

水溶性有机物(DOM)是有机物质中最为活跃的组成部分,在陆地生态系统物质的迁移转化过程中起重要作用．通过田间试验和室内理化分析证明了DOM在土壤剖面迁移过程中存在明显的“分馏”现象,随着土层深度的增加,对照、施化肥和施污泥处理土壤DOM的浓度分别由145．8、117．7和114．8mg·kg^-1降到21．57、23．23和13．78mg·kg^-l;不施肥和施化肥处理的土壤DOM随着深度的增加,极性物质所占的比例分别由19．01％和18．47％增至34．97％与44．37％,呈上升趋势,而非极性组分所占比例相应降低;施污泥处理则出现相反的规律,极性组分由36．96％降到17．07％,非极性组分由63．04％增为82．93％．土壤DOM的生物降解率由上到下对照和施化肥处理分别由24．38％和24．00％增大到54．74％和53．81％,而施污泥处理的变化规律则相反,由53．19％降到30．75％．DOM的生物降解率与DOM中极性物质的含量呈正相关关系．紫外光谱进一步证实了这一结果．     

番茄复三螺旋基因响应外源激素和非生物胁迫的研究

复三螺旋(double trihelix)基因在植物形态建成和植株抗逆性方面发挥关键作用。该研究以番茄自交品种AC⁺⁺为试验材料,运用生物信息学方法与qRT PCR技术对5个复三螺旋成员(SlGTL1~SlGTL5)在番茄体内不同器官的表达模式、以及基因对激素与非生物胁迫的响应进行表达分析,以探讨番茄复三螺旋基因的功能。结果表明：(1)生物信息学分析显示,番茄中含有5个复三螺旋基因(SlGTL1~SlGTL5);进化树分析表明,番茄复三螺旋基因具有物种特异性。(2)qRT PCR分析显示,番茄SlGTL3基因在根和茎中特异表达,其他4个基因均在果实中较高表达,表明不同番茄复三螺旋基因的表达具有组织特异性。(3)激素诱导表达结果显示,SlGTL1只响应ABA(1种)激素,而SlGTL5基因可响应4种激素,且速度较快。(4)非生物胁迫诱导证实,SlGTL3、SlGTL5基因可响应盐胁迫,SlGTL3~SlGTL5基因可响应极端温度,SlGTL3和SlGTL4基因可响应机械损伤;SlGTL1、SlGTL4和SlGTL5可响应脱水胁迫。研究认为,SlGTL3的功能可能与植株形态建成和非生物胁迫有关,其他4个基因的功能可能与果实的发育有关;推测SlGTL1可能与ABA信号途径有关,SlGTL5快速响应多种激素,可能位于信息传递的节点,其功能可能与信号传递有关。     

肌球蛋白轻链激酶CaM结合位点突变体对肌球蛋白ATP酶活性的影响

目的:探讨肌球蛋白轻链激酶(MLCK)钙调蛋白(CaM)结合位点突变体对肌球蛋白ATP酶活性的影响.方法:构建牛胃重组全长野生型MLCK CaM结合位点突变型蛋白(△CaM/MLCK);孔雀绿方法检测△CaM/MLCK对肌球蛋白的Mg2+-ATP酶活性的影响.结果:在无Ca2+/CaM存在时,随着△△CaM/MLCK浓度的增加,非磷酸化肌球蛋白的Mg2+-ATP酶活性明显增加;而磷酸化肌球蛋白的Mg2+-ATP酶活性明显降低.结论:△CaM/MLCK对肌球蛋白Mg2+-ATP酶活性的影响表明MLCK具有非激酶活性.     

茂兰喀斯特区68种典型植物叶片化学计量特征

研究茂兰喀斯特区不同功能(类)群植物叶片的养分含量及化学计量特征,揭示其在时间和空间尺度上的变化规律,阐明碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)等养分含量与C∶N∶P间的相互关系,探讨N∶P对该区域植物生长的指示作用,以期能够更深入的了解其养分利用状况及适生性,为喀斯特森林的稳定性及维持机制提供理论依据。以茂兰喀斯特区68种典型植物为研究对象,分别测定不同生长阶段植物叶片的C、N、P和K含量,并计算其化学计量比。结果表明:研究区68种植物分属40科62属;其叶片C、N、P和K含量的几何平均值分别为445.87 g/kg、17.32 g/kg、1.35 g/kg和9.86 g/kg,C∶N的算术平均值为26.93,C∶P、C∶K、N∶P、N∶K和P∶K的几何平均值分别为330.93、45.22、12.85、1.76和0.137;C与N呈极显著负相关,N与P、K以及P与K均呈极显著正相关,N与C∶P和C∶K、P与C∶N、C∶K和N∶K以及K与C∶N、C∶P和N∶P均呈极显著负相关,且它们之间均具有二次函数、指数函数或幂函数的非线性耦合关系;从变异程度来看,C含量为弱变异,N、P、K含量及各元素的化学计量比则均属中等变异或强变异。从植物不同生活型来比较,各生长阶段的C含量均表现为灌木乔木草本,N、P和K含量均为草本灌木乔木,各元素的化学计量比则均为乔木灌木草本。从植物不同系统发育来分析,各生长阶段蕨类植物的N、P、K含量均要高于种子植物,而各元素的化学计量比则正好相反。从不同生长阶段来看,各功能(类)群植物生长期(或生长盛期)的养分含量均要高于落叶期(或生长末期);乔木、灌木和草本等不同生活型植物落叶期的C∶P、C∶K、N∶P和N∶K均要高于生长期;蕨类植物各元素的化学计量比不同生长阶段间差异都不显著;而种子植物的C∶P、C∶K、N∶P和N∶K则均表现为落叶期生长期。对比我国其他地区及全国和全球尺度上的研究结果,该区域植物的生长发育易受N和P素的双重限制,但又因功能(类)群及生长阶段的不同其受限的养分元素也存在一定差异,体现了对高度异质的喀斯特生境不同的适应策略;而植物体内较高的K含量则可能是提高其自身抗性、适应恶劣环境的重要因素。减少人为干扰、加之适当的保护,在植物生长期配以适量的N素添加,有利于其更好的生长发育,有助于提高喀斯特森林生态系统的稳定性和抗干扰性。研究结果揭示了喀斯特森林植物的适生机制,对喀斯特森林的保护具有重要的指导意义。