Friend or Foe? Implication of the autophagy-lysosome pathway in SARS-CoV-2 infection and COVID-19

There is increasing amount of evidence indicating the close interplays between the replication cycle of SARS-CoV-2 and the autophagy-lysosome pathway in the host cells. While autophagy machinery is known to either assist or inhibit the viral replication process, the reciprocal effects of the SARS-CoV-2 on the autophagy-lysosome pathway have also been increasingly appreciated. More importantly, despite the disappointing results from the clinical trials of chloroquine and hydroxychloroquine in treatment of COVID-19, there is still ongoing effort in discovering new therapeutics targeting the autophagy-lysosome pathway. In this review, we provide an update-to-date summary of the interplays between the autophagy-lysosome pathway in the host cells and the pathogen SARS-CoV-2 at the molecular level, to highlight the prognostic value of autophagy markers in COVID-19 patients and to discuss the potential of developing novel therapeutic strategies for COVID-19 by targeting the autophagy-lysosome pathway. Thus, understanding the nature of such interactions between SARS-CoV-2 and the autophagy-lysosome pathway in the host cells is expected to provide novel strategies in battling against this global pandemic.     

金合欢根瘤菌的几种酶活特性

金合欢根瘤菌Rhizobium sp.(Acacia farnesiana)的氧化酶、过氧化氢酶、脲酶、青霉素酶和β-半乳糖苷酶均呈阳性。经过酶活性定量测定表明金合欢根瘤菌有葡萄糖酸-6-磷酸脱氢酶(6PGD)和β-半乳糖苷酶的酶活性,而慢生型大豆根瘤菌未测到上述两种酶活性。根据聚丙烯酰胺凝胶电泳酯酶图谱,6株金合欢根瘤菌可分成两群:酋株AF1、AF2和AF3的酯酶图谱中有A带,AF4、AF5和AF6的酯酶图谱中没有A带。     

植物核DNA含量在全球尺度上的纬度变异式样及其气候适应意义——以菊科植物为例

核DNA含量是重要的生物学概念,涉及DNA C-值和基因组大小。前人有关植物核DNA含量在纬度梯度上的变异规律存在着矛盾的报道,而且多数将核DNA含量与纬度、海拔、气候等因素之间的关系描述成线性关系。核DNA含量是否具有环境适应上的意义,也还存在争议。先前有关核DNA含量与环境因素间关系的矛盾性报道可能与取样过小、地理范围过窄、研究对象遗传背景差异过大有关。如果对一个遗传背景相近的类群在全球范围内进行取样,核DNA含量会呈现有规律的纬度梯度变化,可能与大的气候因素之间存在非线性关系。菊科(Asteraceae)是被子植物的最大科,是一个广泛认可的自然分类群。为揭示全球空间尺度上植物核DNA含量在纬度梯度上的变异规律,以及这种变异是否具有环境适应意义,以菊科为对象开展了核DNA含量与纬度、生物气候因素关系的统计分析。从"植物DNA C-值数据库"检索到822种菊科植物的核DNA含量数据;在全球范围内,沿经度方向上设立10条样带,每条样带横跨15个经度,每条样带又均分成22个样块,每个样块纵跨7.5个纬度;其次,从"世界气候数据网站"下载1950—2000年时间段14个生物气候因子数据,应用Arc GIS 9.3获得每个样块14个生物气候因子的平均值;根据"全球生物多样性信息网站"记录,计算每个样块菊科植物平均的核DNA含量数据。为避免气候变量之间的多重共线性对数据分析的影响,应用主成分分析对数据进行了降维,发现最冷季度平均温度、最干季度雨量分别是第一、二主成分上荷载最大的因子,去除与它们相关性在-0.7至+0.7之间的其他气候因子后获得了最冷季度平均温度、最干季度雨量和最湿月份雨量三个变量用于进一步数据分析。结果发现,菊科植物在全球10个样带上的核DNA含量与纬度关系密切,与最冷季度平均温度、最干季度雨量和最湿月份雨量呈现极显著的单峰型的非线性关系,可以用二项式进行拟合。因此,全球空间尺度上植物核DNA含量沿着纬度梯度有规律性的非线性变化,这种变化具有很强的气候适应意义。     

中国增汇型气候保护政策实施对经济的影响

系统地给出了中国实施增汇型CO2减排政策对宏观经济影响的模拟结果,所采用的模拟系统包括基于Pizer,Demeter,Zwaan工作发展的中国气候保护决策支持系统和中国经济可计算一般均衡(CGE)系统。研究结果表明,增汇型气候保护政策较其他单一的气候保护政策更有利于国家经济安全;虽然增汇型气候保护政策在短期内会对国家GDP产出造成影响,但从长远角度看,增汇型气候保护将带动经济的发展,是一项值得推广的减排政策。同时,发现中国实行每年增加4%的碳汇和实施4%能源替代以减少CO2排放控制率,辅助于0.2%的生产型CO2排放控制率,如果能够促进世界其它地区到2050年减排1990年的10%的CO,是一个合适的方案。     

谭清苏铁性别相关的RAPD标记研究

以谭清苏铁(Cycas tanqingii D.Y.Wang)雌雄植株半年生羽叶为材料,用优化的CTAB法分别提取其全基因组DNA,进行RAPD单因子梯度实验和正交实验以优化扩增条件。应用160个RAPD随机引物检测基因组DNA,雌雄植株均扩增出1450多条带,其中引物S0465扩增出与谭清苏铁雌株高度相关的RAPD标记,其大小约为500bp,该标记与雄株没有关联。     

基于遥感和GIS的川西绿被时空变化研究

探索出了利用多时相MODIS数据分析绿被时空变化的技术方法,揭示出了川西2002—2008年间绿被的变化特征。建立了绿被提取模型。用其从2002—2008年的多期MODIS影像中提取出川西多期绿被数据。其次,利用GIS技术对2002—2008年间绿被变化,及其与温度、降雨的关系等进行了分析。研究表明:2002年绿被天数在195 d以上的区域有43.3%。终年无绿被的区域有4.3%。西北部植被生长日数短,而东南部生长日数长。2002—2008年间,春季绿被面积变幅最大,秋季最小。最大绿被面积出现在2006年的夏季,最小绿被面积出现在2005年的冬季。平均夏冬绿被面积差占区域面积46.7%。在季节上,绿被面积与温度和降雨量均在0.01的水平上呈显著正相关关系,其相关系数分别为0.82和0.84。该研究成果对植被生长潜力挖掘、农牧生产和生态建设决策等均有重要意义。     

能源植物甜高粱种质资源和分子生物学研究进展

世界能源危机和全球生态环境日益恶化迫使人们急需开发可再生能源。生物质能源作为一种清洁的可再生能源已受到世界各国的高度重视。发展生物质能源的瓶颈之一是生物质原料不足。甜高粱的生物学产量和含糖量极高, 同时兼有耐旱、耐涝、耐贫瘠和耐盐碱等诸多优良特性, 被认为是最具开发潜力的能源植物之一。该文从甜高粱的分类学、生物学特点、种质资源评价、功能基因以及基因组信息等方面综述了甜高粱的最新研究进展和存在的问题, 并展望了甜高粱作为能源植物的研发前景。     

NADH荧光法快速检测细菌总数

基于细菌胞内NADH的荧光特性及其在胞内含量稳定的特性, 建立一种快速检测细菌总数的新方法。该荧光法的NADH检测限为1 nmol/L, NADH含量在10 nmol/L~0.2 mmol/L间与荧光强度呈良好线性关系(R2 =0.9905)。经离心获得菌体细胞, 热Tris-HCl法提取胞内NADH, 以 342 nm为激发波长, 461 nm为发射波长测定提取液荧光强度, 1 h内可检测到样品1×104 CFU/mL菌数。结果表明该方法快速、灵敏、简便、重复性好, 可适用于食品卫生与安全、环境检测等领域活细菌数量的定量检测。     

Functional comparison of metallothioneins MTT1 and MTT2 from Tetrahymena thermophila

Metallothioneins MTT1 and MTT2 from Tetrahymena thermophila have been characterized. The MTT1 contains mainly characteristic Cys-Cys-Cys and Cys-Cys clusters, but MTT2 contains mainly Cys-X-Cys cluster. Cd₁₆-MTT1 mainly consists of α-helix and β-turns, in contrast, Cd₁₁-MTT2 mainly consists of random coils. Reaction of Cd₁₆-MTT1 and Cd₁₁-MTT2 with nitric oxide leads to intramolecular disulfide bond formation, respectively. Binding stabilities of Cd²⁺, Hg²⁺ and Zn²⁺ to MTT1 are stronger than those to MTT2. Cu²⁺ can not replace Cd²⁺ from Cd₁₆-MTT1 complex, but can replace Cd²⁺ from Cd₁₁-MTT2 complex. The analysis of qRT-PCR revealed MTT2 mRNA levels were 31-fold higher than those of MTT1 under basal conditions. These results further suggest MTT1 possibly play a role in the detoxification of heavy metal ions, and MTT2 may be involved in the homeostasis of copper ions.     

大气颗粒物污染对土地覆盖变化的响应

土地利用-覆盖变化(LUCC)直接或间接影响颗粒物污染。了解颗粒物污染对LUCC的响应,对维护和改善生态环境具有重要的意义。基于卫星遥感技术,从广域的空间尺度分析颗粒物污染对LUCC的响应。使用MODIS数据分别提取与颗粒物污染相关性较高的城市用地、林地等土地利用类型,确定土地利用类型的变化趋势,利用长时间序列MODIS气溶胶光学厚度(AOD,Aerosol optical depth)产品分析颗粒物污染与土地利用类型的变化的相关性。以山东省青岛市、淄博市、济南市3个典型城市为例,研究了AOD随土地利用类型的变化趋势。同时,考虑并分析了颗粒物污染对土地利用变化响应的敏感性,以及城市区域变化对环境的影响。研究结果表明,不同的城市类型,由于决定环境变化主导因素的差异,颗粒物污染对LUCC的响应具有明显的差异。青岛市地区,由于受海洋影响显著,大气颗粒物污染与LUCC的相关性较低,如中度污染天气与林地的相关系数为-0.451;而淄博市和济南市的相关系数分别为-0.473、-0.507。