基于第二代测序技术的细菌基因组与转录组研究策略简介

随着基于第二代测序技术的细菌基因组与转录组研究越来越广泛,选择合适的研究策略变得越来越重要.就基于第二代测序技术的细菌基因组和转录组研究策略进行综述,并简要介绍细菌基因组和转录组研究中的机遇和挑战.综述细菌基因组与转录组研究的常规方法及步骤,并简要地介绍存在的问题.细菌基因组和转录组研究策略为大多数细菌的研究提供了一个...     

水稻淀粉胚乳程序性细胞死亡中的去核化

对水稻品种中籼8836淀粉胚乳细胞的去核化发育阶段的细胞超微结构变化和同期籽粒灌浆速率及相关酶活性的动态进行了观察和分析。开花受精后约在第3天胚乳完成细胞化,花后第5天少数淀粉胚乳细胞启动去核发育过程。核消亡是淀粉胚乳细胞程序性细胞死亡(PCD)的第一步。同一籽粒淀粉胚乳细胞的去核进程是不同步的。花后第13天所有淀粉胚乳细胞都已完成去核过程。在去核过程中,胚乳核的形态变化特征既有动植物PCD的共性又有其特殊性。伴随核降解过程,一部分线粒体解体,表明去核化与线粒体解体有一定联系。在去核化发育阶段,与PCD有关的酶类,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性非常高;与淀粉合成有关的酶类,如ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶(SSS酶)、淀粉分支酶(或Q酶)也表现出很高的活性。去核化发育阶段籽粒灌浆速率最高,籽粒增重亦最快。淀粉胚乳细胞去核之后,细胞并未立即死亡,这些无核的细胞仍维持正常有序的代谢活动,继续进行淀粉和贮藏蛋白的合成与积累,但上述酶类的活性明显降低,灌浆速率也明显趋缓。淀粉胚乳细胞最终被贮藏物质充满时成为死细胞,完成其程序性死亡过程。Evan‘s blue染色鉴定表明淀粉胚乳细胞死亡不同步,细胞死亡在淀粉胚乳组织中是随机发生的。     

口腔黏膜真菌鉴定方法的比较

比较常见用于黏膜真菌菌种鉴别的多种方法,探寻最佳的鉴别方法。采集230例普通人群口腔黏膜样本,分别用玉米吐温-80培养观察厚膜孢子法、糖发酵生化反应法、CHROMagar假丝酵母菌显色培养基法、ITS基因的PCR-RFLP(聚合酶链反应-限制性片段长度多态性)法、ITS测序菌种鉴定法,鉴别真菌各菌株。结果显示:有56例菌株至少通过1种方法检出真菌;玉米吐温-80分离培养假丝酵母菌37株;50例菌株ITS基因测序共鉴定出8个菌种,白假丝酵母菌(C.albicans)29株,近平滑假丝酵母菌(C.parapsilosis)10株,热带假丝酵母菌(C.tropicalis)5株,Candida metapsilosis 1株,Lodderomyces elongisporus 1株,克柔假丝酵母菌(Candida krusei)1株,乙醇假丝酵母菌(C.ethanolica)1株,季也蒙毕赤酵母菌(Pichia guilliermondii)2株;CHROMagar假丝酵母菌显色培养基法鉴定出3种菌株,分别是白假丝酵母菌、热带假丝酵母菌、近平滑假丝酵母菌;PCR-RFLP法检出5种菌株,分别是白假丝酵母菌、热带假丝酵母菌、近平滑假丝酵母菌、季也蒙毕赤酵母菌、克柔假丝酵母菌,与基因的测序鉴定一致率为91%;糖发酵生化反应法阳性标本占被检出真菌例数的46.4%(26/56)。结果表明:ITS基因的测序法可以准确鉴定真菌各个菌种;PCR-RFLP法能鉴定常见的菌种,但操作繁琐;CHROMagar假丝酵母菌显色培养基法能快速准确鉴别3种常见假丝酵母菌菌种;玉米吐温-80可以准确培养鉴别白假丝酵母菌;糖发酵生化反应法,缺乏足够的敏感度和特异性,难以准确鉴别各个菌种。     

长角血蜱不同发育期盾窝超微结构的比较研究

为阐明蜱类盾窝及其发育特点,用扫描电镜观察了长角血蜱Haemaphysalis longicornis不同发育期盾窝的结构,并分析了血餐对盾窝发育的影响.结果表明：幼蜱仅具1对盾窝原基,且每个盾窝原基有1个盾窝孔;若蜱盾窝有了一定的发育,面积（长径×短径）增大且盾窝孔数增多（2~6个）;成蜱盾窝面积最大,且盾窝孔数达21~35个.盾窝的发育主要在幼蜱蜕皮阶段及若蜱的吸血和蜕皮阶段,雌蜱盾窝孔径显著大于雄蜱（P<0.01）,成蜱、若蜱和幼蜱的盾窝孔孔径在吸血过程中（交配雌蜱除外）各虫期均无显著变化 （P>0.05）.综合分析成蜱与未成熟蜱盾窝孔径,发现它们之间无显著差异 （P>0.05）,这在一定程度上说明蜱类的盾窝孔径在未成熟期可能已经有了雌雄分化.     

中国畜禽粪便污染现状及产沼气潜力

为弄清中国畜禽粪便排放总量、污染现状及其资源化潜力,通过查阅文献确定了主要估算参数,并结合畜牧业统计数据估算了2009年中国畜禽粪便排放量及其污染物含量、粪便农用地负荷并对畜禽粪便中氮、磷农用地负荷进行预警分级;同时估算了粪便资源沼气潜力。结果表明:2009年中国畜禽养殖业粪便排放总量为32.64亿t鲜重,其中BOD、COD含量分别为7273.95和8039.96万t。全国单位面积农用地畜禽粪便负荷为26.8t·hm-2,氮、磷素负荷分别为158.42和47.92kg·hm-2。预警分级显示:牧区畜禽养殖业对环境不构成威胁;农区除山西、黑龙江外,其他地区均出现不同程度的氮素污染,而磷素的影响在农区普遍存在。2009年畜禽粪便资源沼气潜力约1200亿m3,其中,大中型畜禽养殖场沼气潜力为240亿m3,约合天然气135亿m3。目前沼气工程已成为环境保护和能源结构调整的一种重要手段。     

基因编辑动物模型在人类疾病研究中的应用

近年来,随着以CRISPR/Cas9为代表的多种CRISPR系统的开发和不断改进,基因编辑技术逐渐完善,并广泛应用于人类疾病动物模型的制备。基因编辑动物模型为人类疾病的发病机理、病理过程以及预防和治疗等方面的研究提供了重要的素材。目前,用于人类疾病研究的基因编辑动物模型主要有小鼠、大鼠为代表的啮齿类动物模型和以猪为代表的大动物模型。其中啮齿类动物在机体各方面与人类差别较大,且寿命短,无法对人类疾病的研究和治疗提供有效评估和长期追踪;而猪在生理学、解剖学、营养学和遗传学等各方面与人类更接近,是器官移植和人类疾病研究领域重要的动物模型。文中主要介绍了基因编辑动物模型在神经退行性疾病、肥厚心肌病、癌症、免疫缺陷类疾病和代谢性疾病等5种人类疾病研究中的应用情况,以期为人类疾病研究及相关动物模型的制备提供参考。     

Chaperonin CCT-Mediated AIB1 Folding Promotes the Growth of ERα-Positive Breast Cancer Cells on Hard Substrates

Clinical observations have revealed a strong association between estrogen receptor alpha (ERα)-positive tumors and the development of bone metastases, however, the mechanism underlying this association remains unknown. We cultured MCF-7 (ERα-positive) on different rigidity substrates. Compared with cells grown on more rigid substrates (100 kPa), cells grown on soft substrates (10 kPa) exhibited reduced spreading ability, a lower ratio of cells in the S and G2/M cell cycle phases, and a decreased proliferation rate. Using stable isotope labeling by amino acids (SILAC), we further compared the whole proteome of MCF-7 cells grown on substrates of different rigidity (10 and 100 kPa), and found that the expression of eight members of chaperonin CCT increased by at least 2-fold in the harder substrate. CCT folding activity was increased in the hard substrate compared with the soft substrates. Amplified in breast cancer 1 (AIB1), was identified in CCT immunoprecipitates. CCT folding ability of AIB1 increased on 100-kPa substrate compared with 10- and 30-kPa substrates. Moreover, using mammalian two-hybrid protein-protein interaction assays, we found that the polyglutamine repeat sequence of the AIB1 protein was essential for interaction between CCTζ and AIB1. CCTζ-mediated AIB1 folding affects the cell area spreading, growth rate, and cell cycle. The expressions of the c-myc, cyclin D1, and PgR genes were higher on hard substrates than on soft substrate in both MCF-7 and T47D cells. ERα and AIB1 could up-regulate the mRNA and protein expression levels of the c-myc, cyclin D1, and PgR genes, and that 17 β-estradiol could enhance this effects. Conversely, 4-hydroxytamoxifen, could inhibit these effects. Taken together, our studies demonstrate that some ERα-positive breast cancer cells preferentially grow on more rigid substrates. CCT-mediated AIB1 folding appears to be involved in the rigidity response of breast cancer cells, which provides novel insight into the mechanisms of bone metastasis.     

A、B、C三型流感病毒病毒学、流行病学、临床特征和流感疫苗

２０世纪人类遭受了４次流感大流行,数千万人失去了生命,流感病毒分Ａ、Ｂ、Ｃ三型,对其病毒学、流行病学和临床特征,以及流感病毒传统疫苗－－灭活疫苗和新型疫苗－－核酸疫苗的研究进展作了论述。     

感染球孢白僵菌的家蚕免疫应答差异表达基因分析

【目的】筛选家蚕Bombyx mori应对白僵菌Beauveria bassiana侵染的应答基因, 以进一步研究家蚕抵御真菌侵染的分子机制。【方法】采用新一代Solexa高通量测序技术对感染白僵菌及未感染白僵菌的对照组家蚕进行了测序分析, 筛选差异表达基因; 结合生物信息学工具分析差异表达基因的功能注释、 分类及涉及的信号通路等; 应用荧光定量PCR技术验证10个基因的差异表达。【结果】通过测序和生物信息学分析共获得377个差异表达基因, 其中表达上调基因236个, 下调基因141个; KEGG通路分析表明, 各通路中既有表达上调的基因, 也有下调基因; 12个上调基因、 26个下调基因参与3个显著性富集的KEGG通路, 即核糖体、 氨酰tRNA生物合成和剪接体通路。定量PCR与测序结果显示, 溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S-转移酶、 肽聚糖识别蛋白等与免疫应激相关的蛋白基因均呈现表达上调。【结论】本研究筛选获得的差异表达基因, 特别是上调表达的基因可能与家蚕应对白僵菌侵染的应答机制有关, 其中与免疫应激相关的蛋白基因如溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S 转移酶、 肽聚糖识别蛋白基因等可能直接参与了家蚕对白僵菌的免疫识别和防御, 研究结果为从分子水平阐明家蚕抵御真菌侵染的防御机制和白僵菌对家蚕的致病机理提供新的依据。