Inhibition of mitochondrial complex I improves glucose metabolism independently of AMPK activation

Accumulating evidences showed metformin and berberine, well‐known glucose‐lowering agents, were able to inhibit mitochondrial electron transport chain at complex I. In this study, we aimed to explore the antihyperglycaemic effect of complex I inhibition. Rotenone, amobarbital and gene silence of NDUFA13 were used to inhibit complex I. Intraperitoneal glucose tolerance test and insulin tolerance test were performed in db/db mice. Lactate release and glucose consumption were measured to investigate glucose metabolism in HepG2 hepatocytes and C2C12 myotubes. Glucose output was measured in primary hepatocytes. Compound C and adenoviruses expressing dominant negative AMP‐activated protein kinase (AMPK) α1/2 were exploited to inactivate AMPK pathway. Cellular NAD⁺/NADH ratio was assayed to evaluate energy transforming and redox state. Rotenone ameliorated hyperglycaemia and insulin resistance in db/db mice. It induced glucose consumption and glycolysis and reduced hepatic glucose output. Rotenone also activated AMPK. Furthermore, it remained effective with AMPK inactivation. The enhanced glycolysis and repressed gluconeogenesis correlated with a reduction in cellular NAD⁺/NADH ratio, which resulted from complex I suppression. Amobarbital, another representative complex I inhibitor, stimulated glucose consumption and decreased hepatic glucose output in vitro, too. Similar changes were observed while expression of NDUFA13, a subunit of complex I, was knocked down with gene silencing. These findings reveal mitochondrial complex I emerges as a key drug target for diabetes treatment. Inhibition of complex I improves glucose homoeostasis via non‐AMPK pathway, which may relate to the suppression of the cellular NAD⁺/NADH ratio.     

带内含子卡那霉素抗性基因双元载体构建及烟草转化

农杆菌介导法是植物基因转化的常用方法,然而由于筛选培养基中常用的抗生素头孢霉素和羧苄青霉素具有类植物激素活性,影响外植体的再生和转化频率。将一个植物的内含子插入卡那霉素抗性基因编码区的N端,合成了一个带内含子的卡那霉素抗性基因。构建带该基因的植物双元表达栽体pYP1202并转化烟草,受侵外植体在含卡那霉素50～200mg/L的选择培养基中抗性芽分化频率不受卡那霉素浓度影响,然而具有GUS活性的转化子占分化芽的比例却随着卡那霉素浓度的增加而升高。当培养基中加入500mg/L羧苄青霉素后受侵外植体产生的抗性芽频率比单一的卡那霉素筛选提高近1倍,高达91.4％,然而具GUS活性的转化子占抗性芽的比例仅有26.7％,在200m/L的卡那霉素筛选下,比例升至93.3％。用带内含子卡那霉素抗性基因构建的植物表达载体转化植物可以减少假抗性芽的产生。     

丛枝菌根真菌状巨孢囊霉孢子伴生细菌的绿色荧光蛋白标记及定殖分析

摘要：【目的】分析丛枝菌根（Arbuscualr Mycorrhizal, AM）真菌珠状巨孢囊霉(Gigaspora margarita) MAFF 520054孢子伴生细菌的定殖情况,明确其生态位点,以及为进一步分析其种群生态或功能提供信息。【方法】以载体pNF8（gfp-mut1）对6株珠状巨孢囊霉MAFF 520054 孢子伴生细菌进行绿色荧光蛋白（GFP）标记,并通过荧光显微镜和平板计数的方法研究标记菌株对真菌宿主的定殖位点和不同条件下的定殖数量动态。【结果】对粘状芽孢杆菌（Peanibacillus spp.）M060106-1和M061122-6、芽孢杆菌（Bacillus sp.）M061122-10和短小芽孢杆菌（Brevibacillus sp.）M061122-12成功进行了GFP标记,其均具有较好的质粒稳定性,且与出发株的基本性状一致,适合短期内进行环境定殖研究。所有菌株均能定殖珠状巨孢囊霉MAFF 520054孢子壁,而M061122-6和M061122-12还能够定殖其菌丝;不同pH值条件下,各菌株定殖珠状巨孢囊霉MAFF 520054孢子的数量动态均为先上升后下降,pH值对各菌株的定殖数量有不同的影响;各GFP菌株对低活力的珠状巨孢囊霉孢子定殖数量高于高活力的孢子,且对高活力孢子的定殖数量动态不同。【结论】分离的珠状巨孢囊霉孢子伴生细菌能够重新定殖其孢子,菌株的定殖能力受其特性及外界因子的影响,为进一步分析AM真菌伴生细菌的种群生态及功能提供了信息。     

应用性外激素监测马尾松毛虫发生数量的初步研究

本研究采用持效期达 3 0天以上的复合橡胶载体的新型诱芯诱捕器对马尾松毛虫进行林间监测 ,发现诱蛾数量与田间调查的幼虫数量有很大的关联性 ,各乡镇每诱捕点平均诱蛾数与 1代、2代幼虫虫株率、平均虫口的变化趋势基本相同     

细菌漆酶的生物信息学分析

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶。本研究利用生物信息学分析工具对细菌的漆酶蛋白序列的基本性质、保守结构域、系统发育树以及结构等进行了分析。所分析细菌主要分布在变形菌门、放线菌和厚壁菌门。细菌漆酶的物理化学性质相似,但不同细菌来源的漆酶之间序列相似性较低,但其仍然具有容易识别的保守结构域特征。二级结构及三级结构具有明显的相似性。细菌漆酶的生物信息分析为其功能研究及在其他微生物中研究该类酶提供了基础。     

马尾松雌球果的发生和早期发育研究

采用常规石蜡制片技术对马尾松雌球果的发生和早期发育进行了研究。结果表明：雌球果原基发生时间为10月中旬,不同的树龄和着生部位,其发生时间不同。雌球果原基与营养茎端在外部形态及内部细胞组织学分区结构有明显差异。营养茎端外形扁平,内部顶端分生组织结构有顶端原始细胞区、中央母细胞区、形成层状过渡区、周围分生组织区及肋状分生组织区5个明显的分区;而雌球果原基外形呈圆锥状,内部结构只有套层和髓区。12月初,最初的苞片原基在雌球果原基的鳞片的叶腋处产生,之后其由基部向顶部连续发生。翌年1月初,在苞片原基的叶腋处,珠鳞原基发生,发生方向亦为向顶发育。2月底,苞片体积不再发生变化,珠鳞膨大端的基部的近轴面分化出2个倒生胚珠。从雌球果原基发生到胚珠分化历时4个多月。亚热带的冬季气候对马尾松雌球果的生长发育没有明显的抑制作用。     

亚成体大熊猫肠道真菌多样性

【目的】分析5只亚成体大熊猫肠道真菌的多样性。【方法】采用基于ITS基因的RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)方法,对肠道真菌总DNA进行ITS-RFLP分析,构建ITS克隆文库,然后用HhaI、HaeIII进行酶切指纹图谱分析,测序并绘制系统进化树。【结果】研究表明,5只亚成体大熊猫肠道真菌主要由Ascomycota(平均占46.24%)、Basidiomycota(平均占15.79%)2个门和一些未分类(平均占29.14%)、未培养(平均占8.83%)的真菌。其中,Ascomycota主要以Saccharomycetes(平均占63.74%)和Dothideomycetes(平均占35.91%)2个纲为主;Basidiomycota主要以Tremellomycetes(平均占65.80%)和Microbotryomycetes(平均占33.15%)2个纲为主。而这4个纲分别则主要以Candida、Debaryomyces;Pleosporales、Myriangium;Cystofilobasidium、Trichosporon;Leucosporidium、Leucosporidiella八个菌属为主,各样品中所占比例不等。【结论】亚成体大熊猫肠道内存在一定比例的真菌菌群,且ITS-RFLP技术能够很好地对其多样性进行分析。真菌的发现扩大了我们对大熊猫肠道微生物结构的了解,同时也有助于我们进一步研究真菌能否帮助大熊猫消化高纤维素食物。     

口服草原兔尾鼠卵透明带3纳米乳剂DNA疫苗免疫效果研究

用免疫不育疫苗控制有害动物的数量成为动物种群数量控制的一个有效措施,对于大多数动物来说．口服饵料发送系统是最好的选择。但是口服疫苗容易产生耐受,且生物利用度低,利用多聚物包裹口服疫苗是一种打破口服耐受．提高其生物利用度的新途径。本文以纳米乳剂作为草原兔尾鼠卵透明带3（Lugurus zone pellucida 3,LZP3）DNA疫苗的发送载体,探讨通过口服途径增强小鼠的免疫效果和抗生育率。用纳米乳剂包裹lzp3 DNA疫苗后,采用强阴离子交换色谱法测定纳米乳剂的包封率．将制备好的质粒纳米乳剂lzp3 DNA疫苗通过口服饵料免疫小鼠,检测到免疫后小鼠的体内产生了特异性的抗LZP3的IgG和IgA。对免疫后小鼠进行抗生育实验,分析生育后免疫小鼠的卵巢病理切片。研究结果表明,用质粒纳米乳剂如p3DNA疫苗通过口服途径免疫．在小鼠的血清和粘液中检测到了特异性的抗LZP3的IgG和IgA,同时也产生了相应的抗生育作用．表明纳米乳剂作为口服不育疫苗的发送载体是可行的,为草原兔尾鼠鼠害的防治提供了理论基础．     

含铬重组液激活部分缺失金属原子簇的钼铁蛋白的研究

棕色固氮菌（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ ｖｉｎｅｌａｎｄｉｉ）固氮酶钼铁蛋白经邻菲口罗啉和Ｏ２ 处理后,变为部分缺失ＦｅＭｏｃｏ 和Ｐ－ｃｌｕｓｔｅｒ的失活蛋白。与由Ｋ２ＣｒＯ４、高柠檬酸铁、Ｎａ２Ｓ和二硫苏糖醇组成的重组液保温后,处理蛋白对乙炔和质子还原的活性都得以显著恢复;然而,它的吸收光谱和圆二色谱虽有明显恢复,但仍与还原钼铁蛋白有所不同。这表明,激活蛋白中也许存在功能与钼铁蛋白相似,而结构则有所差异的含铬（ＣｒＦｅ）蛋白     

雪莲类PEBP基因在大肠杆菌中的表达及鉴定

本实验旨在构建雪莲类PEBP基因原核表达载体,在大肠杆菌中表达并纯化类PEBP基因所编码的蛋白,为进一步研究奠定基础.将雪莲类PEBP基因开放阅读框序列克隆到原核表达载体pET30( )上,转化感受态表达菌株BL21(DE3),低浓度IPTG低温诱导融合蛋白的表达,纯化产物,Western blotting鉴定目的蛋白.IFTG低诱导PEBP,经SDS-PAGE分析,其相对分子量约为28 kD,与预期相符,表达量约占菌体蛋白的26.8%,并且通过亲和层析纯化了重组融合蛋白,Western blotting鉴定为阳性.成功构建了原核表达载体pET-PEBP,获得了高效表达产物,并为进一步研究雪莲类PEBP基因的抗冻功能打下基础.