Human Cytomegalovirus Protein pUL117 Targets the Mini-Chromosome Maintenance Complex and Suppresses Cellular DNA Synthesis

Modulation of host DNA synthesis is essential for many viruses to establish productive infections and contributes to viral diseases. Human cytomegalovirus (HCMV), a large DNA virus, blocks host DNA synthesis and deregulates cell cycle progression. We report that pUL117, a viral protein that we recently identified, is required for HCMV to block host DNA synthesis. Mutant viruses in which pUL117 was disrupted, either by frame-shift mutation or by a protein destabilization-based approach, failed to block host DNA synthesis at times after 24 hours post infection in human foreskin fibroblasts. Furthermore, pUL117-deficient virus stimulated quiescent fibroblasts to enter S-phase, demonstrating the intrinsic ability of HCMV to promote host DNA synthesis, which was suppressed by pUL117. We examined key proteins known to be involved in inhibition of host DNA synthesis in HCMV infection, and found that many were unlikely involved in the inhibitory activity of pUL117, including geminin, cyclin A, and viral protein IE2, based on their expression patterns. However, the ability of HCMV to delay the accumulation of the mini-chromosome maintenance (MCM) complex proteins, represented by MCM2 and MCM4, and prevent their loading onto chromatin, was compromised in the absence of pUL117. When expressed alone, pUL117 slowed cell proliferation, delayed DNA synthesis, and inhibited MCM accumulation. Knockdown of MCM proteins by siRNA restored the ability of pUL117-deficient virus to block cellular DNA synthesis. Thus, targeting MCM complex is one mechanism pUL117 employs to help block cellular DNA synthesis during HCMV infection. Our finding substantiates an emerging picture that deregulation of MCM is a conserved strategy for many viruses to prevent host DNA synthesis and helps to elucidate the complex strategy used by a large DNA virus to modulate cellular processes to promote infection and pathogenesis.     

苹果树腐烂病菌细胞色素P450基因Vmcyp5的功能

【目的】研究表明,细胞色素P450(CYP)在死体营养型真菌的毒素合成代谢中发挥重要作用,预测可能与病原菌致病相关。论文对苹果树腐烂病菌(Valsa mali)毒素合成基因簇中的1个上调表达的CYP基因Vmcyp5进行生物学功能研究,明确CYP基因对病原菌致病力影响,为细胞色素P450基因家族对苹果树腐烂病菌致病机理的进一步研究提供依据。【方法】通过Double-joint PCR和PEG介导的原生质体转化技术获得具有G418抗性的突变体,并对突变体进行PCR检测及Southern blotting验证得到单拷贝敲除突变体。将目的基因片段重新导入敲除突变体,筛选获得互补突变体。最终对野生型菌株及敲除突变体、互补突变体进行菌落、产孢及致病力观察,利用SPSS软件对数据进行差异显著性分析,并利用q RT-PCR技术分析突变体黑色素基因簇的表达水平。【结果】通过基因敲除技术获得1个Vmcyp5基因的敲除突变体。与野生型菌株相比,Vmcyp5基因的敲除突变体菌落呈白色,产孢量减少51.3%。q RT-PCR分析发现敲除突变体黑色素基因簇基因表达量降低。重要的是,敲除突变体致病力较野生型菌株降低24.5%。互补突变体菌落颜色、产孢及致病力近似恢复至野生型菌株水平。【结论】Vmcyp5基因与病原菌黑色素合成、子实体的产生和致病力相关。     

模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落叶分解过程微生物生物量的影响

为进一步深化氮沉降对凋落物分解影响的研究,2016年3月—2017年3月,在华西雨屏区天然常绿阔叶林内,用凋落叶分解袋法研究了模拟氮沉降对凋落叶分解过程中微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)的影响。实验设置了对照(0 g N m~(-2)a~(-1))、低氮(5 g N m~(-2)a~(-1))、中氮(15 g Nm~(-2)a~(-1))和高氮沉降(30 g N m~(-2)a~(-1)) 4个处理。结果表明:低氮和中氮处理显著增加了凋落叶分解过程中的MBC和MBN,以低氮处理增加幅度最高;低氮和中氮处理对凋落叶分解过程中的MBP影响不显著;高氮处理显著降低了分解过程中的MBC、MBN和MBP。随模拟氮沉降量的递增,凋落叶分解过程中微生物生物量碳氮比逐渐减少,微生物生物量碳磷比呈现先增加后下降的趋势。研究结果说明,氮沉降影响了华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落物分解过程中微生物生物量,进而改变了凋落物的分解过程。     

丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地扩展的时空演变特征及影响机理

将丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地扩展作为一个时空变化系统进行分析,提取1980—2015年7个年份用地演变信息,结合10 km×10 km方格网构建,从总量趋势、分地州市级区域、分用地类型及特殊性全面认知扩展的时空演变特征,采用地理探测器模型,在县域尺度定量诊断城镇建设用地扩展的人文要素和自然要素的影响程度及各要素间的交互影响作用,进而识别其主控要素并探讨其作用机理,对比分析天山北坡城市群和喀什都市圈两个重点发展区域的分异性。研究结果表明:近35年以来,丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地扩展约2.9倍,扩展强度波动增长且以分散小斑块为主,各地州市扩展规模和强度的时空差异性显著,次一级城镇建设用地类型扩展呈现动态变化特征,用地扩展受自然本底胁迫条件和经济社会发展过程多重影响有其特殊性;全域城镇建设用地在县域尺度以低水平扩展与各级人文要素和自然要素水平的耦合匹配关系为主;综合地理探测器因子分析模块和交互作用模块的探测结果,判定地形位指数、城镇化率、地形起伏度、二三产业比重为影响丝绸之路经济带核心区新疆县域城镇建设用地扩展的主控要素,并探寻各主控要素的作用机理;在重点发展区域天山北坡城市群和喀什都市圈的驱动要素有共性也有明显分异性。该研究为丝绸之路经济带核心区新疆城镇建设用地因地因城因类的差别化调控及区域可持续发展提供科学支撑和决策依据。     

宁夏河东沙区刺槐和丝绵木水分利用策略

刺槐和丝绵木混交林是宁夏河东沙区防护林建设的主要模式,了解刺槐和丝绵木的水分利用策略,能为区域植被恢复和防护林林分结构调整提供科学依据。以宁夏河东沙区刺槐(Robinia pseudoacacia)和丝绵木(Euonymus bungeanus)混交林为研究对象,通过监测微气象、树干液流和土壤质量含水量,结合大气降水、土壤水、植物木质部水同位素组成,采用Granier及其校正公式,运用贝叶斯混合模型(MixSIAR)和相似性比例指数(PS)研究2个树种的蒸腾耗水、水分来源和水分利用关系。结果表明：刺槐和丝绵木的蒸腾耗水量在生长季中期较高,前期和后期较小,刺槐的蒸腾耗水量是丝绵木的1.55倍;影响刺槐蒸腾耗水的主要环境因子为饱和水汽压差、太阳辐射、0—40 cm土壤质量含水量和40—120 cm土壤质量含水量;影响丝绵木蒸腾耗水的主要环境因子为饱和水汽压差、太阳辐射、平均气温、0—40 cm土壤质量含水量和40—120 cm土壤质量含水量;蒸腾耗水较高时,刺槐主要吸收利用中层土壤水,丝绵木主要吸收利用浅层土壤水,蒸腾耗水较低时,刺槐主要吸收利用浅层土壤水,丝绵木主要吸收利用中层土壤水;在...     

基于多元比例分析研究4种潜蝇姬小蜂(膜翅目：姬小蜂科)的形态特征差异——附2中国新纪录种

潜蝇姬小蜂Diglyphus属膜翅目Hymenoptera姬小蜂科Eulophidae,其分布广泛,种类多样,是潜叶蝇的优势寄生性昆虫;潜叶蝇是危害水稻和蔬菜等经济作物的重要害虫。同形潜蝇姬小蜂D.isaea(Walker, 1838)和波氏潜蝇姬小蜂D.poppoea Walker, 1848,安纳潜蝇姬小蜂D.anadolucus Doganlar, 1982,卡布潜蝇姬小蜂D.chabrias(Walker, 1844)的外形相似,需进一步挖掘4种小蜂在形态结构上的种间差异,为其在形态分类及系统发育研究提供更为详细的基础资料。本研究采用非参数检验和多元比例(multivariate ratio analysis, MRA)对40头标本的25个形态特征的测量数据进行分析,研究4种小蜂种间形态差异,筛选出了多个具有分类学意义的特征。非参数检验结果表明,在25个形态特征中,4种小蜂种间差异显著;主成分分析结果发现,前翅(fw.l),后翅(hw.l, hw.w)和体长(b.l)是主成分1和2的代表指标;线性判别分析结果显示b.l∶c.l、hw.w∶ptl.l、hw.w∶mst.l和ppd...     

人脐带和骨髓间充质干细胞体外分离培养及生物学特性比较

目的体外分离培养、扩增人脐带间充质干细胞(h UC-MSC)和人骨髓间充质干细胞(h BM-MSC),并对其生物学特性进行比较。方法采用组织块贴壁法从足月胎儿脐带分离、纯化和培养h UC-MSC,健康成人骨髓肝素抗凝后,采用密度梯度离心法分离、纯化和培养h BM-MSC;用倒置显微镜观察两种细胞的形态及细胞生长增殖情况,流式细胞仪分析检测第3代细胞表面标志的表达,Von?Kossa染色及油红O染色检测分化潜能。结果镜下两种细胞均为贴壁生长,形态为均一的成纤维细胞样,取相同数量的细胞传代接种后,h UC-MSC的增殖速率快于h BM-MSC,两种细胞具有均一的细胞表型,均表达CD29、CD44、CD105,不表达CD45、CD34、HLA-DR、HLA-G、CD80、CD86,两种细胞都有成骨、成脂分化潜能,但h UC-MSC的分化潜能更强。结论 h UC-MSC与h BM-MSC具有相似的生物学特性,且前者具有更强的增殖能力和分化潜能,h UC-MSC有望成为h BMMSC理想的替代来源。     

不同坡向高寒草甸土壤理化特性和微生物数量特征

阐明不同坡向草地土壤性质的空间分异格局,为退化草地的精准修复和科学管理提供参考。研究了青藏高原东缘高寒草甸退化草地不同坡向(北坡N、西北坡NW、西坡W、东坡E、东北坡NE、西南坡SW和南坡S)土壤理化性质和微生物数量特征。结果发现:从N→S坡向上,土壤有机质、碳氮比和全氮含量均呈下降趋势,土壤全磷含量和pH值在不同坡向间均无显著差异(P0.05),E坡向全磷含量最高((2.83±0.95)g/kg),NW坡向含量最低((2.07±0.12)g/kg);土壤细菌、真菌和放线菌数量变化呈波动现象,NW坡向的细菌((13.0×10~5±1.0×10~5)个/g)、真菌((14.0×10~3±0.0)个/g)和放线菌((24.0×10~4±1.0×10~4)个/g)数量最低,E坡向的细菌数量最高((85.5×10~5±2.5×10~5)个/g),S坡向的真菌((24.0×10~3±0.0)个/g)和放线菌((209.5×10~4±4.5×10~4)个/g)数量最高;回归分析表明,在E→S坡向上,随土壤含水量、有机质、碳氮比和全氮含量的增加,土壤细菌和放线菌数量均显著降低(P0.05),而土壤真菌数量随含水量、pH值、土壤养分含量的增加略有降低(P0.05)。可见,不同坡向高寒草甸土壤理化特征差异明显,也导致了土壤微生物数量分配格局的不同。     

A marine bacterium accumulates polyhydroxyalkanoate consisting of mainly 3-hydroxydodecanoate and 3-hydroxydecanoate

A deep-sea psychrotrophic bacterium Pseudoaltermonas sp. SM9913, isolated from abyssalbenthic sediments in Bohai Sea, was found to be able to synthesize polyhydroxyalkanoate (PHA) polymer consisting of mainly 3-hydroxydecanoate and 3-hydroxydodecanoate. PHA accumulation in Pseudoaltermonas sp. SM9913 was confirmed by transmission electron microscope, Nile red dye and gas chromatography/mass spectral. The PHA content was determined as high as 2–3% of cell dry weight when the strain was grown in a sea water-based liquid medium. The relationship between PHA and exopolysaccharide accumulation in this strain was discussed.