一种基于Z-Curve映射下DNA序列信噪比的快速算法研究

DNA序列信号频谱3-周期特性被认为是用来区分编码区和非编码区的一个重要特征.针对信噪比计算量大的问题,给出基于Z-Curve映射下快速计算信噪比的方法,该方法有效避开计算离散傅立叶变换(DFT),从序列本身直接得到信噪比.实验结果表明,快速算法计算效率是DFT方法的百倍之上,极大减小基因的信噪比计算时间.     

科尔沁沙地典型固沙人工林地土壤水分时空特征及其对环境因子的响应

土壤水分时空动态特征对于干旱地区人工林的可持续经营与管理起着至关重要的作用。以位于科尔沁沙地南缘的樟子松和柠条固沙人工林为对象，于2018年11月-2019年11月连续观测了林地0-200 cm土壤剖面的含水量、温度及微气象因子，系统分析了土壤水分的时空变化特征及其对环境因子的响应。研究期内，两种林地土壤水分的季节变化可分为冻结期、补充期、消耗期和稳定期；依据土壤剖面的水分特征可分为易变层、活跃层和稳定层，但两种林地的分层深度有一定差异。在生长季内（5-10月），土壤含水量对大气降雨的响应随着土层深度的增加而减弱；降雨对樟子松人工林0-20 cm层土壤水分的影响极显著（P<0.01），对柠条人工林0-10 cm层的影响极显著（P<0.01）、20-60 cm层显著（P<0.05）。在土壤冻融周期内（2018年11月-2019年4月），两种林地的土壤均表现为"单向冻结"和"双向融化"的特点；土壤温度是影响冻融期内土壤含水量的关键因素，两者呈极显著的指数函数关系；樟子松和柠条人工林土壤的最大冻结深度分别为170 cm和190 cm，前者10 cm土层解冻时间要比后者晚11 d，可能与乔木树冠的遮阴作用有关。潜在蒸散与柠条林0-60 cm层、樟子松林0-20 cm和200 cm层的土壤水分呈极显著相关（P<0.01），而与樟子松林60 cm和160 cm层呈显著相关（P<0.05），这与树木蒸腾和土壤蒸发等综合作用有关。研究表明，由于两种人工林的树种组成、树冠大小、郁闭程度和根系分布等结构特征不同会导致林地土壤水分时空特征的异质性及其对环境因素响应的差异。     

江西官山自然保护区瘿椒树群落特征及保护策略

对江西官山自然保护区的典型瘿椒树(Tapiscia sinensis)群落进行调查。结果表明：(1)群落共有维管植物54科78属104种；(2)群落中植物区系组成以北温带分布为主，泛热带分布次之，属于典型的中亚热带山地群落；(3)对立木层进行重要值分析显示，钩锥(Castanopsis tibetana)、瘿椒树、紫楠(Phoebe sheareri)和拟赤杨(Alniphyllum fortunei)是群落优势种；(4)径级与高度级分析显示，瘿椒树种群处于衰退阶段，但占据了顶层空间，具有竞争优势，整体状态稳定；(5) Raunkiaer频度关系为A＞B＞D＞C＞E，符合亚热带山地常绿阔叶林的分布规律；(6) α多样性分析显示，群落Simpson多样性指数0.88，Shannon-Wiener多样性指数3.65，Pielou均匀度0.73。本文调查的官山瘿椒树群落是官山地区少数的几个瘿椒树群落之一，群落多样性较高，具有重要的科研价值和实用价值，但瘿椒树种群整体处于衰退型，未来宜采用就地或迁地方式开展保护。     

异裂菊属根际微生物群落结构及功能多样性

异裂菊属是广西喀斯特石山区典型的特有属,根际微生物是其能否有效吸收、有效利用土壤养分和适应石山恶劣土壤环境的最直接表征之一。该研究采用DGGE和Biolog两种方法对异裂菊属植物根际和非根际微生物多样性进行了研究。结果表明:(1)异裂菊属5个种根际pH、碱解氮等9个养分含量都高于非根际。(2)5个种的根际、非根际存在2个共有细菌类群,但在数量上存在差异,3个种的根际条带小于非根际;5个种的根际、非根际微生物群落较为相似,较易聚在一起。(3)绢叶异裂菊根际微生物对碳源利用能力最强,凹脉异裂菊非根际最弱,其他对碳源的利用能力较接近;异裂菊属种根际微生物利用碳源的能力都高于非根际,根际微生物多样性指数均高于非根际,优势度指数与非根际基本相同或略高于非根际,丰富度和均匀度指数与优势度指数规律相似;异裂菊属根际、非根际微生物利用的碳源主要是糖类、羧酸类和氨基酸类化合物,4个种根际微生物利用碳源的能力高于非根际。(4)阳离子交换量、黏粒含量百分率和碱解氮是影响异裂菊属根际微生物碳源利用模式的最重要因子。总体来说,土壤理化性质对异裂菊属植物根际微生物群落多样性具有重要影响,异裂菊属通过分泌羧酸、糖等多类化合物提高了根际微生物的活性,进而有效地提高了根际肥力水平。     

白花丹素对E.coli藻酸盐合成的抑制作用

细菌分泌的胞外多糖在生物被膜的形成和发展过程中发挥着重要作用。通过测定白花丹素对大肠埃希菌10389菌株(E.coli 10389)藻酸盐合成的影响及其对rse A和rpo E基因表达量的影响,探讨白花丹素对大肠埃希菌生物被膜(biofilm,BF)形成的抑制作用及机制。研究结果显示,白花丹素能抑制E.coli 10389生物被膜的形成,其抑杀E.coli 10389的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最低杀菌浓度(minimal bactericidal concentration,MBC)分别为16和64μg/mL。白花丹素对成熟BF内的细菌也有抑制和杀灭作用,其抑杀E.coli 10389成熟BF内细菌的MIC和MBC分别为64和128μg/mL。白花丹素能够抑制E.coli 10389藻酸盐的合成,其中1/2MIC的白花丹素作用E.coli 10389 24 h后,与对照组比,藻酸盐的合成量降低了34.83%(P0.01)。白花丹素可显著影响E.coli 10389 rse A和rpo E基因的相对表达量,其中1/2MIC的白花丹素作用E.coli 10389 24 h后,与对照组相比,rse A的表达量上调了17.43%,rpo E的表达量降低了12.8%(P0.05)。结果表明,白花丹素能够抑制E.coli 10389 BF的形成,其作用机制可通过影响rse A和rpo E的基因表达量,进而抑制藻酸盐的合成来抑制大肠埃希菌生物被膜的形成。     

拥挤试剂PEG2000对不同拓扑结构类弹性蛋白相变的影响

类弹性蛋白（Elastin-like polypeptides,ELPs）是属于弹性蛋白中的一种且具有温控性的生物大分子,本文研究拥挤试剂对不同拓扑结构ELPs相变温度的影响,利用温控-紫外分光光度计研究其相变特性,结果发现,随着PEG2000浓度的增加,T-E-F的相变温度下降11.9~17.1℃;在固定Tadpole-like-E浓度下,随着PEG2000浓度的增加,Tadpole-like-E的相变温度降低11.5~16℃,其中,25 μmol/L的Tadpole-like-E其相变速度缓慢;ELPs浓度越大,其相变温度降低愈大,且PEG2000影响ELPs相变温度的趋势与ELPs的拓扑结构关系不大。另外,在简单的PBS缓冲溶液中加入PEG2000,可以使E-C在浓度＜0.5 mol/L的Na2CO3中发生相变,且随着PEG2000浓度的增加,E-C相变温度逐渐降低。本研究为今后ELPs在复杂体系的应用提供前期的基础研究。     

土壤增温对杉木幼苗细根呼吸和非结构性碳的影响

在福建省三明市陈大国有林场开展杉木幼苗土壤增温试验,采用内生长环法研究土壤增温(+5℃)对杉木幼苗细根比呼吸速率和非结构性碳的影响,分析杉木人工林对全球变暖的地下响应及其适应性.结果表明:增温第二年,土壤增温引起细根组织内非结构性碳水化合物(NSC)的较大变化,1月增温处理0~1 mm细根NSC和淀粉浓度下降,1~2 mm细根可溶性糖和NSC浓度下降;7月增温处理0~1 mm细根NSC、可溶性糖和淀粉浓度提高,使1~2mm细根淀粉浓度增加.增温第3年,土壤增温对细根NSC无显著影响.增温处理使0~1 mm细根比根呼吸速率在增温第二年7月增加,而在第三年7月下降;与0~1 mm细根相比,增温处理对1~2 mm细根比呼吸速率没有显著影响.细根呼吸对增温的响应与增温持续时间有关,随增温时间的延长,细根呼吸产生部分驯化,同时能够使细根NSC浓度保持稳定.     

免疫检查点疗法：战胜癌症的革命性突破 ——写在2018年诺贝尔生理学或医学奖颁布之际

美国免疫学家詹姆斯·艾利森(James P．Allison)与日本免疫学家本庶佑(Tasuku Honjo)因在免疫检查点治疗方面的贡献而获得了2018年诺贝尔生理学或医学奖．这一发现为免疫治疗开启了一扇新的大门．本文回顾了免疫检查点CTLA-4和PD-1的研究历史,免疫检查点药物的研发和应用进展以及免疫检查点疗法在国内的发展现况,提出了免疫检查疗法目前存在的局限性和解决方法．随着近年来我国在免疫治疗领域巨大的资金投入、一流基础研究平台的建设和优秀人才的回国使得我国在这一领域硕果累累,相信在不久的将来我国的免疫检查点抑制剂将会走出国门,为全人类的癌症事业做出贡献．     

革兰氏阳性菌脂蛋白的研究进展

细菌脂蛋白是细胞膜的重要组成部分,对细菌发挥各种生理活性起重要作用,与营养摄取、环境感知、细胞膜和细胞壁稳态的维持、蛋白质的折叠和定位等过程密切相关。随着生物技术不断发展和完善,越来越多的脂蛋白种类及功能被发现。综述了革兰氏阳性菌中脂蛋白的功能、生物合成过程和应用方面的研究进展,重点介绍了脂蛋白生物合成过程中关键酶磷脂酰甘油转移酶(Lipoprotein diacylglyceryl transferase,Lgt)和脂蛋白信号肽酶(Lipoprotein signal peptidase II,LspA)对革兰氏阳性菌生理活性产生的影响,为今后革兰氏阳性菌脂蛋白的研究提出了展望和建议。     

A Rapid,Non-invasive Method for Anatomical Observations of Tadpole Vertebrae in Vivo

The tadpole is a critical stage in the amphibian life cycle and plays an important role during the transition from the aquatic to the terrestrial stage.However,there is a large gap in tadpole research,which represents a vital component of our understanding of the diversity and complexity of the life history traits of amphibians,especially their developmental biology.Some aspects of this gap are due to limited research approaches.To date,X-ray microcomputed tomography(micro-CT)has been widely used to conduct osteology research in adult amphibians and reptiles,but little is known about whether this tool can be applied in tadpole studies.Thus,we compared the results of two methods(the bone-cartilage double-staining technique and micro-CT)to study vertebrae in tadpole specimens.The results revealed no significant difference between the two methods in determining the number of vertebrae,and micro-CT represents a rapid,non-invasive,reliable method of studying tadpole vertebrae.When scanning tadpoles,voltage is the most critical of the scanning parameters(voltage,current and scan time),and moderate scanning parameters are recommended.In addition,micro-CT performed better using specimens stored in 70% ethanol than those preserved in 10% formalin.Finally,we suggest that micro-CT should be more widely applied in herpetological research to increase specimen utilization.