转移核糖核酸发现五十年——tRNA发现者Zamecnik辞世

Crick(1955)预见到细胞内存在一种小分子RNA称为"衔接子",并假定它是一种沟通DNA与蛋白质序列之间的中介体。Zamecnik(1955)发现sRNA(tRNA),Hoagland(1954)发现氨基酸激活酶(氨基酰-tRNA合成酶)。镁离子稳定tRNA的二级结构(1963),由此,可以得到大的寡核苷酸片断,甚至tRNA的半分子。这项技术大大推动了tRNA及其他RNA序列分析工作的迅速进展。Holley(1965)首次测定出酵母tRNAAla全部核苷酸序列,并设计出一种"三叶草"二级结构。Crick(1966)较早地提出"摆动假说",即反密码子5’端的碱基并不与密码子3’端碱基严格配对,允许有一定的摆动。Rich(1974)等用X射线晶体衍射法,阐明了酵母tRNAPhe的高级结构(呈L型)。2000年,英国剑桥科学家,使用在冰箱保存了15年的酵母tRNAPhe晶体,重新测定它的L型结构是正确的,并严格确定其中10个镁离子和一个精胺分子的精确部位。     

信号蛋白中甲硫氨酸残基的可逆性氧化和甲硫氨酸亚砜还原酶

含硫氨基酸甲硫氨酸在体内易被胞内、外活性氧氧化为甲硫氨酸-R,S-亚砜。蛋白质肽链中的甲硫氨酸残基被氧化后,蛋白活性发生显著改变,如钙调素与钙调素结合蛋白亲和力的下降、钙离子/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ的激活、钾离子通道ShC/B失活动力学的改变。多数生物都存在一个msrA基因和1～3个msrB基因,编码两种序列和结构都明显不同的酶:甲硫氨酸亚砜还原酶A(MsrA)和甲硫氨酸亚砜还原酶B(MsrB),分别还原甲硫氨酸-S-亚砜和甲硫氨酸-R-亚砜。两种酶的催化机制基本相同,其活性中心结构互为镜像。两种还原酶分布于体内不同器官及各种亚细胞结构。对于MsrA活性的研究,已有30年的历史,最初主要集中在低等生物,已发现MsrA对于延缓衰老和神经退行性疾病具有重要作用,也是致病菌的主要毒力因子。最近10年对MsrB也进行了系统研究,并取得了重要进展。人们正在逐渐认识到这些酶在细胞信号蛋白分子活性调节中的重要作用。     

交流外电场下映射神经元放电节律的分析

神经元不同的放电节律承载着不同的刺激信息。文章基于神经元映射模型,研究低频交流电场对神经元放电节律的影响。在外部刺激下映射模型表现出丰富的放电模式,包括周期簇放电、周期峰放电、交替放电和混沌放电。神经元对刺激频率和振幅的变化极为敏感,随着频率的增大,放电节律表现出从簇放电到峰放电和混沌放电的反向加周期分岔序列;在周期节律转迁过程中存在一种新的交替节律,其放电序列为两种周期放电模式的交替,峰峰间期序列具有整数倍特征。外电场的频率影响细胞内、外离子振荡周期,导致神经元放电与刺激信号同步,对放电节律的影响更为明显。研究结果揭示了交流外电场对神经元放电节律的作用规律,有助于探寻外电场对生物神经系统兴奋性的影响和神经系统疾病的致病机理。     

Statistical diagnostics emerging from external quality control of real-time PCR

Besides the application of conventional qualitative PCR as a valuable tool to enrich or identify specific sequences of nucleic acids, a new revolutionary technique for quantitative PCR determination has been introduced recently. It is based on real-time detection of PCR products revealed as a homogeneous accumulating signal generated by specific dyes. However, as far as we know, the influence of the variability of this technique on the reliability of the quantitative assay has not been thoroughly investigated. A national program of external quality assurance (EQA) for real-time PCR determination involving 42 Italian laboratories has been developed to assess the analytical performance of real-time PCR procedures. Participants were asked to perform a conventional experiment based on the use of an external reference curve (standard curve) for real-time detection of three cDNA samples with different concentrations of a specific target. In this paper the main analytical features of the standard curve have been investigated in an attempt to produce statistical diagnostics emerging from external quality control. Specific control charts were drawn to help biochemists take technical decisions aimed at improving the performance of their laboratories. Overall, our results indicated a subset of seven laboratories whose performance appeared to be markedly outside the limits for at least one of the standard curve features investigated. Our findings suggest the usefulness of the approach presented here for monitoring the heterogeneity of results produced by different laboratories and for selecting those laboratories that need technical advice on their performance.     

利用DDRT-PCR技术分析神经生长因子低亲和力受体诱导的细胞凋亡过程中基因表达的差异

转染了Ｐ７５ＮＧＦＲ的Ｒ２神经细胞系Ｒ２Ｌ１在去血清的培养时可以诱导细胞凋亡的发生．此凋亡可以被ＲＮＡ合成抑制剂放线菌素Ｄ和蛋白质合成抑制剂环己酰胺所抑制．利用ＤＤＲＴ－ＰＣＲ技术比较了去血清培养的发生凋亡的Ｒ２Ｌ１细胞与有血清培养的不发生凋亡的Ｒ２Ｌ１细胞以及去血清培养的不发生凋亡的Ｒ２Ｐ细胞基因表达的差异．克隆了数个特异或差异表达的短ｃＤＮＡ片段,经Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交证实其中两个片段ＬＩＡＲＥＳＴ－１和ＬＩＡＲＥＳＴ－２表达量在凋亡细胞中显著高于不发生凋亡的细胞中,ＧｅｎＢａｎｋ检索表明此二片段为新的ｃＤＮＡ序列并给予登录号Ｕ４７３１５和Ｕ４７３１６．另有一个ｃＤＮＡ片段ＬＩＡＲＣＤ－３在凋亡细胞中受到了明显的抑制,经检索为一已知的与前强啡肽原上游调控区结合的ＤＮＡ结合蛋白ｃＤＮＡ编码区的一部分,首次被证实它与Ｐ７５ＮＧＦＲ诱导的神经细胞凋亡调控关联     

小麦对赤霉病抗性不同品种的SOD活性

本研究对9个赤霉病抗性不同小麦品种采用赤霉病菌分生孢子悬浮液以单花针注法进行了田间和温室抗病性鉴定;测定了各品种的胚性愈伤组织和盛花期麦穗分别经赤霉病菌毒素和分生孢子接种前后SOD活性的变化。结果表明,各品种SOD活性与其对赤霉病抗性呈极显著的正相关。接种后寄主的SOD活性均有提高,抗病品种比感病品种提高幅度大,且有新的同工酶带出现。抗病品种望水白比感病品种Alondra“S”多出两条SOD同工酶谱带。SOD在小麦抗赤霉病上可能起积极作用,其活性有可能作为鉴定小麦抗赤霉病的一种生理生化指标。     

基于金字塔结构的乳腺肿块自动检测方法

在乳腺图像中,肿块大多被埋没在复杂的,高密度的腺体背景中难以检测,针对这一问题,提出了一种基于金字塔结构的乳腺肿块自动检测方法。文中对几种典型的金字塔结构的构造方法做了比较。提出了一种使用BP人工神经网络用于实现低分辨率图像中肿块种子区域检测的新方法;提出了一种新的权值差别规则,同时添加了标志锥,使得生长算法不再严格受限于肿块种子的面积和形状,实验结果证明这种方法对于辅助临床医生诊断乳腺病变是有效的。     

Biotechnology: Paper alert

A selection of interesting papers that were published in the two months before our press date in major journals most likely to report significant results in biotechnology.