The role of astrocytes in oxidative stress of central nervous system: A mixed blessing

Central nervous system (CNS) maintains a high level of metabolism, which leads to the generation of large amounts of free radicals, and it is also one of the most vulnerable organs to oxidative stress. Emerging evidences have shown that, as the key homeostatic cells in CNS, astrocytes are deeply involved in multiple aspects of CNS function including oxidative stress regulation. Besides, the redox level in CNS can in turn affect astrocytes in morphology and function. The complex and multiple roles of astrocytes indicate that their correct performance is crucial for the normal functioning of the CNS, and its dysfunction may result in the occurrence and progression of various neurological disorders. To date, the influence of astrocytes in CNS oxidative stress is rarely reviewed. Therefore, in this review we sum up the roles of astrocytes in redox regulation and the corresponding mechanisms under both normal and different pathological conditions.     

强化类球红细菌辅因子NADPH再生以提高法尼醇的产量

法尼醇(Farnesol,FOH)是由焦磷酸异戊烯基(IPP)和焦磷酸二甲基烯丙基(DMAPP)合成的法尼酰基焦磷酸盐(FPP)去焦磷酸化作用生成的。在类球红细菌中IPP和DMAPP是由MEP途径生成,而完整的MEP途径需要消耗大量的辅因子NADPH,增加胞内NADPH的量有可能强化FOH的合成。文中从增加NADPH的生成和降低NADPH的消耗这两个策略出发,分别干扰了编码6-磷酸葡萄糖异构酶基因(pgi)和谷氨酸脱氢酶基因(gdhA)的表达,同时强化了磷酸戊糖途径中6-葡萄糖磷酸脱氢酶基因(zwf)和6-葡萄糖酸磷酸脱氢酶基因(gnd)的表达。实验结果表明,经改造的菌株NADPH含量显著增加,干扰菌株中菌株RSpgii的产量较高,为3.91 mg/g,在过表达的菌株中同时过表达zwf和gnd基因的重组菌株(RSzg)的FOH产量提高到了3.43 mg/g。为了获得FOH产量更高的菌株,以RSpgii为出发菌株,分别与zwf和gnd组合调控,获得的菌株RSzgpi的产量达到了最高量为4.48 mg/g,是出发菌株RS-GY2产率的2.24倍。     

金色链霉菌DM-1全基因组序列测定及去甲金霉素合成基因簇分析

金色链霉菌Streptomyces aureofaciens DM-1是去甲基金霉素的高产菌株。通过Genome Sequencer FLX系统进行测序,得到一条完整的线性基因组序列,长度为6 824 334 bp,GC含量为72.6%。结合软件glimmer 3.02、Genemark和Z-Curve program进行基因预测,最终在其基因组中鉴定出6 431个基因。应用AntiSMASH软件预测其基因组中存在28个次级代谢生物合成基因簇,其中包含了去甲基金霉素生物合成基因簇。其中甲基转移酶CtcK因移码突变提前终止翻译,很可能是去甲基金霉素相对金霉素 (CTC) 缺失一个甲基的根本原因。研究结果为S. aureofaciens DM-1的功能基因组学和去甲基金霉素高产菌株育种提供了研究基础。     

ABC转运蛋白及其在合成生物学中的应用

ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)作为一种超大膜转运蛋白家族,在大多数生物体中发挥着重要作用。文中从结构特征、转运机制以及生理功能等方面论述了ABC转运蛋白的研究进展,进而着重综述了近些年来ABC转运蛋白在合成生物学领域中的应用,并为今后进一步的研究提出了展望,希望为扩展其应用提供指导。     

果胶甲酯酶的结构与功能研究进展

果胶甲酯酶(PME)是一种重要的果胶酶,其水解果胶中的甲酯基从而释放甲醇并降低果胶的甲酯化程度。目前在食品加工、茶饮料、造纸等生产工艺中有着广泛的应用前景。随着对PME的深入研究,已报道了几种不同来源的酶晶体结构,对这些已获得的晶体结构进行分析发现,PME属于右手平行β-螺旋结构,其催化残基为2个保守的天冬氨酸和1个谷氨酰胺残基,并且在催化过程中分别起到了一般酸碱、亲核试剂以及稳定中间体的作用。同时对其底物特异性进行分析,初步了解其底物与活性位点的识别机制。文中针对这几个相关方面进行了系统的综述。     

黑老虎叶总黄酮提取工艺及其抗氧化活性研究

为探讨超声波辅助提取黑老虎叶总黄酮的最佳提取工艺条件及其抗氧化活性,该文以黑老虎叶为研究对象,采用超声波提取法提取黑老虎叶总黄酮,通过单因素试验研究提取时间、乙醇浓度、提取温度、料液比对黑老虎叶总黄酮提取率的影响,在单因素试验的基础上,采用正交试验优化其提取工艺条件,测试了最优条件下提取的黑老虎叶总黄酮对DPPH自由基、·OH自由基及超氧阴离子的清除能力。结果表明:黑老虎叶总黄酮超声辅助提取最佳提取条件为提取时间 35 min、乙醇浓度80%、提取温度50 ℃、料液比1:20 g·mL^-1,最佳条件下提取率为4.83%。抗氧化活性测试结果显示,黑老虎叶总黄酮表现出较好的清除DPPH自由基、·OH自由基及超氧阴离子能力,其抗氧化能力为清除DPPH自由基能力>清除超氧阴离子能力>清除·OH自由基能力。在浓度为0.8 mg·mL^-1时,黑老虎叶总黄酮清除DPPH自由基、·OH自由基及超氧阴离子的能力相当于同浓度下Vc的97.6%、82.1%、95.5%,黑老虎叶总黄酮是天然抗氧化剂的良好来源。上述结果为黑老虎叶活性成分的提取及开发利用提供了理论基础。     

中国造礁石珊瑚分类厘定

造礁石珊瑚是珊瑚礁框架建造者, 具有维持珊瑚礁生态系统功能和稳定性的重要作用, 其分类对于造礁石珊瑚和珊瑚礁的研究与保护至关重要。目前, 随着分子系统学的不断发展, 造礁石珊瑚的分类体系发生改变, 伴随着出现大量同物异名。近年来也出现许多无中文学名的中国造礁石珊瑚新记录种, 这些都给物种认定和命名带来困难, 阻碍了中国造礁石珊瑚的研究与保护工作。为此, 本文收集了中国造礁石珊瑚物种记录文献资料, 采用最新的造礁石珊瑚分类体系, 确认同物异名, 形成中国造礁石珊瑚物种名录, 并对中国造礁石珊瑚物种的中文名进行统一的规范和命名。结果表明, 中国共有造礁石珊瑚2个类群16科77属445种。与《中国动物志·腔肠动物门·珊瑚虫纲·石珊瑚目·造礁石珊瑚》相比, 科级分类阶元新增7个科, 变更5个科; 属级分类阶元新增26属, 变更1属, 合并3属; 种级分类阶元新增291种, 变更13种, 合并20种, 新命名305个物种的中文名。并且筛选出187个同物异名。此外, 由于造礁石珊瑚分类体系现仍有部分争议, 文章也进行了讨论说明。     

物种分布模型在大型真菌红色名录评估及保护中的应用: 以冬虫夏草为例

我国大型真菌资源丰富, 由于受气候变化和人类活动等的影响, 近年来很多物种受到不同程度的威胁, 亟待保护。红色名录评估是物种保护的第一步, 为有效保护我国大型真菌多样性, 2016年生态环境部和中国科学院联合启动中国大型真菌红色名录评估项目。合理的评估依赖于完善的物种地理分布、种群数量规模及其动态变化信息。大型真菌评估信息较少, 需要引入新的方法解决评估信息不足的问题。冬虫夏草(Ophiocordyceps sinensis)是一种重要的食药用菌, 具有较高的经济价值, 受到全世界的广泛关注, 评估信息相对充足, 此次被评为易危物种。利用物种分布模型对冬虫夏草未来分布区变化的预测在评估过程中发挥了重要作用。为了将物种分布模型分析方法引入大型真菌的受威胁等级评估, 本文以此前我们利用物种分布模型预测冬虫夏草的潜在分布区及其对气候变化响应的研究为例, 介绍了应用物种分布模型预测大型真菌的潜在分布区、未来气候变化情景下分布区变化趋势的方法和流程, 以及在应用中可能存在的问题和解决方案。通过本文的分析, 我们认为物种分布模型在大型真菌的红色名录评估和保护中具有重要的应用潜力, 值得推广应用。     

我国自然保护地历史遗留问题的系统解决方案

近年来, 我国自然保护地内存在的大量的人口密集区域、民生设施、矿业活动、开发建设项目、农牧业生产活动等历史遗留问题在中央环保督察中集中暴露出来。为采取针对性政策措施解决这些遗留问题, 本研究首先将其分为三大类: (1)保护越位与保护空缺并存; (2)生态保护和大量原住居民生计改善间的矛盾突出; (3)保护地内存在大量生产经营活动。在此基础上, 深入剖析了各类遗留问题产生的体制机制原因。为合理化解历史遗留问题导致的一系列矛盾, 提高保护地建设和管理质量, 本文从加强保护地体系的顶层设计、推动相关法律法规的制修订、采取多元化手段解决保护地内土地权属和矿业权问题、建立健全平衡保护与发展关系的体制机制等4个方面提出了历史遗留问题的系统性解决方案。