Characterization of the function of cytoglobin as an oxygen-dependent regulator of nitric oxide concentration

The endogenous vasodilator nitric oxide (NO) is metabolized in tissues in an O(2)-dependent manner. This regulates NO levels in the vascular wall; however, the underlying molecular basis of this O(2)-dependent NO consumption remains unclear. While cytoglobin (Cygb) was discovered a decade ago, its physiological function remains uncertain. Cygb is expressed in the vascular wall and can consume NO in an O(2)-dependent manner. Therefore, we characterize the process of the O(2)-dependent consumption of NO by Cygb in the presence of the cellular reductants and reducing systems ascorbate (Asc) and cytochrome P(450) reductase (CPR), measure rate constants of Cygb reduction by Asc and CPR, and propose a reaction mechanism and derive a related kinetic model for this O(2)-dependent NO consumption involving Cygb(Fe(3+)) as the main intermediate reduced back to ferrous Cygb by cellular reductants. This kinetic model expresses the relationship between the rate of O(2)-dependent consumption of NO by Cygb and rate constants of the molecular reactions involved. The predicted rate of O(2)-dependent consumption of NO by Cygb is consistent with experimental results supporting the validity of the kinetic model. Simulations based on this kinetic model suggest that the high efficiency of Cygb in regulating the NO consumption rate is due to the rapid reduction of Cygb by cellular reductants, which greatly increases the rate of consumption of NO at higher O(2) concentrations, and binding of NO to Cygb, which reduces the rate of consumption of NO at lower O(2) concentrations. Thus, the coexistence of Cygb with efficient reductants in tissues allows Cygb to function as an O(2)-dependent regulator of NO decay.     

芒颖大麦草对菱镁矿粉尘污染的生态适应性

采用盆栽试验,向土壤表面投加不同量(0、1％、5％、10％、15％、20％、30％)的菱镁矿粉尘,研究土壤理化性质和芒颖大麦草对镁的耐性.结果表明:菱镁矿粉尘施加到土壤表面时,可快速形成结皮.当菱镁粉尘比例超过20％时,土壤理化性质发生明显变化,表现为pH显著升高,电导率逐渐降低,有机质含量先降低后升高;芒颖大麦草的叶绿素含量随着镁粉尘含量的增加呈现先增加后降低的趋势,而可溶性蛋白含量随着镁粉尘含量的增加呈现先增加后降低再升高的趋势;芒颖大麦草具有较强的耐镁特性,土壤中镁浓度达到4.61 g·kg-1时,芒颖大麦草仍生长良好.芒颖大麦草适宜作为菱镁矿区撂荒地生态恢复的植物种.     

林地叶面积指数遥感估算方法适用分析

叶面积指数是与森林冠层能量和CO2交换密切相关的一个重要植被结构参数,为了探讨估算林地叶面积指数LAI的遥感适用方法和提高精度的途径,利用TRAC仪器测定北京城区森林样地的LAI,从Landsat TM遥感图像计算NDVI、SR、RSR、SAVI植被指数,分别建立估算LAI的单植被指数统计模型、多植被指数组合的改进BP神经网络,获取最有效描述LAI与植被指数非线性关系的方法并应用到TM图像估算北京城区LAI。结果表明,单植被指数非线性统计模型估算LAI的精度高于线性统计模型;多植被指数组合神经网络中,以NDVI、RSR、SAVI组合估算LAI的精度最高,估算值与观测值线性回归方程的R2最高,为0.827,而RMSE最低,为0.189,神经网络解决了多植被指数组合统计模型非线性回归方程的系数较多、较难确定的问题,可较为有效的应用于遥感图像林地LAI的估算。     

真核细胞非经典蛋白分泌途径

在生物体中, 细胞间的信息传递是细胞生长、分化、发育、增殖、凋亡等生命活动的基本保证, 而蛋白分泌是细胞间信息传递的重要方式。大多数分泌蛋白都是通过内质网-高尔基体(ER-Golgi)途径分泌的。然而越来越多的研究表明, 存在着一类无信号肽的分泌蛋白, 这类蛋白不依赖ER-Golgi途径就能分泌到细胞外发挥功能, 被称为非经典分泌蛋白。非经典蛋白的分泌有其特有的机制, 它对ER-Golgi分泌途径是一种必要和有益的补充。非经典分泌与细胞增殖、免疫反应、肿瘤形成、传染病病理学等密切相关。文章旨在对非经典分泌蛋白的特点、分泌机制及生物学意义进行概述。     

我国新分离虫媒病毒的初步鉴定

1990－1994年,从新疆地区的蚊、蜱和病人血清分离了多株病毒,为了明确这些病毒的分类地位,对其中的20株病毒进行了组织培养细胞感染实验和血清学检验,对部分毒株做了动物接种实验和理化性质鉴定。结果显示：20株病毒均可使BHK－21细胞病变（1－3天）,主要表现为细胞圆宿、聚集,融合,破碎,脱落等;致Vero细胞病变为2－4天;15株病毒致C6／36细胞病变（2－4天）,5株病毒对C6／36细胞连续观察7天未见细胞病变。11株病毒对乳鼠2－4天致死,对成年鼠2－5天致死。选取6株病毒进行理化性质鉴定,4株病毒（90260、91002、91004和91028）对5－氟脱氧尿苷耐受,对乙醚和酸敏感,提示为有膜RNA病毒;一株病毒（90265）对5－氟脱氧尿苷、乙醚和酸均敏感,提示为有膜DNA病毒;另一株病毒（9059）对5－氟脱氧尿苷耐受,对乙醚和酸也耐受,提示可能为无膜RNA肠道病毒。20株病毒中,17株病毒与甲病毒、乙型脑炎病毒和布尼亚病毒的特异性免疫腹水不反应,提示这些病毒中可能不存在甲病毒、黄病毒和布尼亚病毒;3株病毒（90260、91002和91004）只与甲病毒的特异性免疫腹水反应,与乙型脑炎病毒和布尼亚病毒的不反应,提示这三株病毒为甲病毒。     

短时高温暴露对莲草直胸跳甲生殖特性的影响

以莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila Selman & Vogt为对象, 测定了在不同高温（37, 39, 41, 43, 45±0.5℃）下暴露1 h后, 莲草直胸跳甲成虫寿命、产卵前期、产卵量及后代存活力等生殖适应性指标的差异。结果表明: （1）莲草直胸跳甲成虫寿命随暴露温度的升高而降低, 25℃恒温条件下, 雌成虫寿命平均为37.4 d, 而45℃高温暴露1 h后, 雌虫寿命仅为20.0 d; （2）莲草直胸跳甲雌虫的产卵前期随暴露温度升高而显著延长, 25℃恒温条件下雌虫产卵前期平均为4.1 d; 39℃高温暴露1 h后产卵前期延长至4.8 d, 45℃高温暴露1 h后延长至7.3 d; （3）短时高温暴露显著降低莲草直胸跳甲的单雌产卵量, 25℃恒温条件下单雌产卵量平均为965.1粒, 39℃暴露1 h后, 其产卵量为638.7粒, 45℃暴露1 h后低于260粒; （4）短时高温暴露对莲草直胸跳甲后代存活能力有显著的影响, 随着温度的升高, F1代卵的孵化率从95.4%降低至89.2%, F1代成虫的羽化率从87.0%下降到71.3%。以上结果表明, 短时高温暴露导致莲草直胸跳甲生殖适应性下降。     

紫杉醇生物合成途径中相关酶的研究进展

抗癌新药紫杉醇是具有萜类环状结构的一种重要次生代谢产物 ,研究紫杉醇的生物合成对于通过基因工程手段提高紫杉醇的产量 ,解决目前资源紧缺造成的巨大供求矛盾具有重要意义 ,这就需要对紫杉醇生物合成途径中催化各步反应 (尤其是关键步骤 )的酶以及编码这些酶的基因有个全面的了解。对近年来紫杉醇生物合成途径中相关酶的研究进行了综述 ,大部分酶及相关基因已被分离、克隆 ,但还有一些酶及相关基因没有发现 ,有待继续深入研究。     

基于高通量测序研究青藏高原茶卡盐湖微生物多样性

【目的】茶卡盐湖(Chaka Salt Lake,CSL)是青藏高原有名的天然结晶盐湖,具有独特的石盐盐湖矿床,盛产青盐。盐湖卤水环境中存在丰富的嗜盐菌资源和潜在的新种,细菌和古菌的群落结构特征和物种多样性尚不明确。【方法】采用Illumina高通量测序平台对茶卡盐湖水样和底泥混合物中的细菌和古菌群落进行16S r RNA基因(V3-V5区)高通量测序,检测4个样本的群落结构差异和微生物多样性。【结果】获得细菌和古菌总有效序列分别为117 192和110 571条。结果分析表明细菌和古菌的物种注释(Operational taxonomic unit,OTU)数目分别为421和317,获得分类地位明确的细菌种类为14门28纲170属,古菌为5门4纲34属。细菌的优势类群是厚壁菌门(Firmicutes),所占比例为68.37%,其次为变形菌门Proteobacteria(20.49%);优势种属依次为芽孢杆菌属Bacillus(41.94%)、海洋芽孢杆菌属Oceanobacillus(8.03%)、假单胞菌属Pseudomonas(7.67%)、盐厌氧菌属Halanaerobium(7.42%)和乳球菌属Lactococcus(7.38%);古菌的优势类群以广古菌门(Euryarchaeota)盐杆菌纲(Halobacteria)为主,优势菌是Halonotius(17.21%)和盐红菌属Halorubrum(16.23%)。【结论】揭示了茶卡盐湖中细菌和古菌的群落结构及物种多样性,为嗜盐菌的开发及后续微生物资源的挖掘提供了理论依据。     

无花果叶共生菌发酵的菌种富集及抑菌活性的筛选

目的从无花果叶中分离和筛选能发酵分解无花果叶及具有抑菌作用的共生菌。方法采用以无花果叶作为唯一碳源的富集培养方法,分离共生菌并分析发酵菌群的构成。同时,通过研磨法直接分离无花果叶内生菌,对分离菌株进行分子生物学鉴定,利用平板滤纸片法进行菌株的抑菌活性分析。结果无花果叶发酵菌群由11种22株细菌构成,其中优势菌为短波单胞菌(Brevundimonas naejangsanensis)、嗜温鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium thalpophilum)和副球菌(Paracoccus sp.)。没有获得发酵无花果叶的真菌菌群,只分离出1株产黄青霉菌(Penicillium chrysogenum)。直接分离共获得无花果叶内生细菌8种14株和内生真菌3种9株。抑菌试验表明,来源于富集培养的泡囊短波单胞菌(Brevundimonas vesicularis)和产黄青霉菌以及来源于内生菌的枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)对枯草芽胞杆菌、大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌3种指示菌有不同的抑菌作用,且它们的抑菌谱各不相同。泡囊短波单胞菌只在无花果叶中培养时才表现出抑菌活性。结论短波单胞菌可能与无花果叶的发酵分解有关,泡囊短波单胞菌与无花果叶之间发生了相互作用,因此,这2株菌可以作为无花果叶发酵的候选菌种应用。