Molecular anatomy of the DNA damage and replication checkpoints

Cell cycle checkpoints are signal transduction pathways that enforce the orderly execution of the cell division cycle and arrest the cell cycle upon the occurrence of undesirable events, such as DNA damage, replication stress, and spindle disruption. The primary function of the cell cycle checkpoint is to ensure that the integrity of chromosomal DNA is maintained. DNA lesions and disrupted replication forks are thought to be recognized by the DNA damage checkpoint and replication checkpoint, respectively. Both checkpoints initiate protein kinase-based signal transduction cascade to activate downstream effectors that elicit cell cycle arrest, DNA repair, or apoptosis that is often dependent on dose and cell type. These actions prevent the conversion of aberrant DNA structures into inheritable mutations and minimize the survival of cells with unrepairable damage. Genetic components of the damage and replication checkpoints have been identified in yeast and humans, and a working model is beginning to emerge. We summarize recent advances in the DNA damage and replication checkpoints and discuss the essential functions of the proteins involved in the checkpoint responses.     

根系温度对光核桃幼苗光合机构热稳定性的影响

以光核桃(Prunus mira)幼苗为材料, 通过控制根系温度研究了根系温度变化与叶片脱落酸(ABA)的关系及其对光合机构热稳定性的影响。结果表明: 1)环境高温(37和40 ℃)胁迫下保持根系温度适宜((25±2) ℃)时, 幼苗叶片相对含水量(Relative water content, RWC)下降较少, 但叶片ABA含量低, 超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性低, 过氧化氢(H₂O₂)含量和膜质过氧化水平(丙二醛(Malondialdehyde, MDA)浓度)提高, 最大光化学效率(F_v/F_m)下降程度较大; 2)而同等环境高温(37和40 ℃)条件下根系温度逐步升高时, 幼苗叶片RWC降低, 叶片ABA含量增加, SOD、APX、POD、CAT活性高, H₂O₂含量高, MDA生成量低, F_v/F_m降低程度较小。与37 ℃相比, 40 ℃处理条件下各生理指标变化趋势相似, 但差异加大。因此认为: 高温胁迫条件下, 根系温度适宜时RWC高, 但导致光合机构伤害较重; 根系感受高温胁迫能够增加叶片ABA含量, 有助于保护光合机构、提高光合机构的抗热性。     

人HAS3启动子的结构与功能初步分析

透明质酸合酶3（hyaluronan synthase 3,HAS3）,是一个参与透明质酸合成的酶分子,在上皮形成和肿瘤转移等过程中起重要作用.为了进一步研究HAS3基因的转录调控机制,本研究克隆鉴定了HAS3基因的启动子.首先应用5′RACE（rapid amplification of cDNA ends,cDNA末端快速扩增）技术鉴定了HAS3基因的转录起始位点,发现了丰度和转录起始位点不同的两种新的HAS3基因剪接变异体.通过PCR定向克隆策略,构建了覆盖HAS3基因5′端侧翼区起始密码子ATG上游约4.3 kb区域的一系列HAS3基因启动子荧光素酶报告基因重组体.启动子活性分析表明,HAS3基因启动子定位于转录起始位点附近约450 bp的区域内.转录因子结合位点分析表明,HAS3基因启动子缺乏典型的TATA盒,但含有典型的GC盒以及C/EBP等其它潜在的转录因子结合位点. 结果提示,Sp1和C/EBP等转录因子可能参与HAS3基因的转录调控.     

中国三瘤蝉属一新种(同翅目：蝉科)

中国三瘤蝉属一新种（同翅目：蝉科）雷仲仁,李莉（西北农业大学昆虫研究所陕西杨陵７１２１００）作者在进行中国蝉科较系统的分类研究时,发现三瘤蝉属一新种。模式标本保存在西北农业大学昆虫博物馆（正模）和中国科学院动物研究所（副模）。长度单位为ｍｍ。穹三瘤蝉...     

不同光照强度对兴安落叶松几种主要防御蛋白活力的影响

林木组成抗性对抵御害虫危害发挥着重要作用。为了研究环境因子对其组成抗虫性的影响,以兴安落叶松幼苗为试验材料,通过搭建遮阳棚设置3个光照强度(自然光照作为对照、50%和25%自然光照强度),模拟森林幼苗生长的林缘、林窗和林下3种不同的光环境,分析不同光照强度对其针叶内与植物抗虫性有关的几种主要防御蛋白活力的影响。研究结果表明,不同光照强度对针叶内主要防御蛋白活力有显著影响(P<0.05)。50%和25%光照强度下,POD、SOD、PAL、PPO和CI的活性显著高于自然光照下的(P<0.05),POD和CI的活性在50%光照强度下最高,SOD、PAL和PPO的活性在25%光照强度下最高;自然光照条件下CAT的活性显著高于50%和25%光照强度下的(P<0.05);遮荫处理对TI的活性有显著影响(P<0.05),但在不同月份中波动较大,规律性不明显。相同的光照强度条件下,主要防御蛋白活力在3个月中也有显著变化(P<0.05)。7月和8月份保护性酶POD和CAT的活性显著高于6月(P<0.05);防御性酶PAL、PPO以及蛋白酶抑制剂CI的活性在6月份最高。综合以上研究结果,光照可影响兴安落叶松针叶中几种主要防御蛋白活力,这也说明在较荫蔽的光照环境下,兴安落叶松有较强的抗性。其中SOD、CAT、PAL、PPO和POD是植物次生物质生成过程中的关键酶,其活性的改变在一定程度上表征着植物防御体系在变化。研究环境因子与植物防御之间的关系具有重要的理论和实际应用价值。     

非生物胁迫因子对棘孢木霉嗜铁素及钙调磷酸酶基因表达的影响

木霉菌(Trichoderma spp.)嗜铁素具有吸收、贮存和胞内运输铁的功能,对菌体自身的生长发育有重要作用,也是重要的生防促生因子,但嗜铁素的产量会受到环境中多种胁迫因子的影响。真菌的钙调磷酸酶基因能够调控外源离子的胁迫反应,但钙调磷酸酶信号通路与嗜铁素合成之间的关系并不明确。以棘孢木霉菌(Trichoderma asperellum)T6为材料,研究了NaCl、CaCl_2及pH对棘孢木霉菌T6嗜铁素产量以及嗜铁素合成关键基因(SidA)与钙调磷酸酶催化亚基基因(CnA)表达量的影响。结果表明,高浓度NaCl和CaCl_2以及高pH均能抑制嗜铁素的产生。利用半定量PCR分析得知,CnA基因与SidA基因之间存在一定的负调控关系,该结果与钙调磷酸酶专性抑制剂环孢菌素A能够提高嗜铁素产量的结果相一致。     

肠道微生物菌群分型的研究进展

人体肠道内存在着处于动态平衡中的复杂微生物群体,包含1000多种细菌和古生菌等共生微生物。它们广泛参与人体的营养、代谢和免疫等生理过程,是影响健康最重要的因素之一。同一个体不同胃肠道部位的微生物群落组成显著不同,而在不同个体的肠道微生物群落组成也存在很大差异。肠道微生物群落结构受到饮食习惯、药物干预以及生活环境等因素影响,形成了不同个体间菌群组成的差异。通过菌群测序分析和群体分型,可以将不同个体的肠道微生物群落组成分为拟杆菌、普氏菌和瘤胃球菌三种肠型。确定肠道微生物群落结构的分型,将复杂的肠道微生物系统模式化,有利于对大样本肠道微生物菌群进行分析,更好地指导相关疾病的诊断和治疗。本文综述了肠道微生物的分型和相关影响因素的进展。     

氮磷肥配施对冬小麦灌浆期光合参数及产量的影响

在西北绿洲生态条件下, 实验设4个处理, 即165(N₁)和225 kg·hm^-2(N₂)2个氮素(纯氮)水平及105(P₁)和165 kg·hm^-2(P₂)2个磷素(P₂O₅)水平, 研究了氮磷肥配施对冬小麦(Triticum aestivum)品种临抗2号光合特性及产量的影响。结果表明, 低氮(165 kg·hm^-2)处理组的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及蒸腾速率(T_r)日变化均呈双峰曲线, 有光合“午休”现象; 高氮(225 kg·hm^-2)处理可减弱甚至使光合“午休”现象消失; 高磷(165 kg·hm^-2)和低磷(105 kg·hm^-2)处理对光合特性的影响差异不显著。N₂P₂具有最高的群体叶面积指数(LAI)、群体光合速率(CAP)、穗粒数、亩穗数、千粒重及产量, 且与N₁P₁和N₁P₂的差异均达显著水平, 与N₂P₁则无显著差异。但N₂P₂水分利用效率(WUE)低于N₂P₁, 显著高于N₁P₁和N₁P₂ (N₁P₁高于N₁P₂, 但无显著差异)。氮肥对光合“午休”的影响大于磷肥, 二者互作效应差异不显著。该实验条件下, 当N、P分别为225和105 kg·hm^-2时有利于提高冬小麦的光合速率及产量。     

中国脊椎动物2020年新增物种

为了及时掌握中国脊椎动物新增物种情况, 本文系统检索和整理了2020年发表的分类学文献, 汇总结果表明: 2020年中国脊椎动物共新增109种, 其中新物种100种, 国家级新记录种9种。包括鱼类新种24种、两栖类新种41种和新记录4种、爬行类新种30种和新记录4种、鸟类新种1种、哺乳类新种4种和新记录1种。上述新增物种中有92种描述报道时应用了分子遗传学证据, 占新增物种数量的84.4%。在新增脊椎动物物种中, 两栖类集中于无尾目、爬行类全部属于有鳞目, 分别有43种和34种, 其累计占比超新增物种总数的70%。在云南、西藏、湖南、贵州、四川等省区发现新物种数量较多, 均有10种及以上, 累计占比超新增物种总数的60%。绝大部分物种为中国学者发表, 绝大多数论文发表于英文期刊。总结数据提示今后需持续加强我国低等脊椎动物多样性的调查研究, 重视运用分子系统学技术进行物种识别。     

雪被厚度对色季拉山急尖长苞冷杉林土壤线虫群落的影响

为了解雪被覆盖对青藏高原高寒森林土壤线虫群落的影响,选取藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林为研究区,采用高通量测序技术分析不同雪被厚度0、10、20、30 cm下土壤线虫群落特征。结果表明：随着雪被增厚,有机质和全氮含量显著降低(P<0.05),全钾含量显著升高(P<0.05)。雪被增厚对线虫群落Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数以及成熟度指数、线虫通路比值(NCR)均未产生显著影响,但NCR值有升高的趋势。雪被增厚使刺嘴纲(Enoplea)及食细菌性线虫的相对丰度增多,同时使20 cm和30 cm雪被下土壤线虫群落结构发生显著变化(P<0.05)。土壤有机质、全氮和全钾含量是影响土壤线虫群落的最关键的3个土壤环境因子。研究表明雪被厚度会对青藏高原色季拉山急尖长苞冷杉林土壤线虫群落产生影响,雪被增厚意味着较为稳定和温暖的土壤环境,利于土壤细菌数量增加,继而利于土壤有机质分解及钾的释放,为刺嘴纲及食细菌性线虫的增多提供了资源与环境条件。目前仍需对青藏高原地区土壤进行系统调查,以更深入的了解该生态脆弱区土壤线虫分布及其响应环境变化的规律。