Protective Effects of Pyridoxal Phosphate Against Glucose Deprivation-Induced Damage in Cultured Hippocampal Neurons

Abstract: When hippocampal cultures were deprived of glucose, massive release of lactate dehydrogenase (LDH), an indicator of neuronal death, occurred via NMDA receptor activation. Addition of pyridoxal phosphate (PLP; 1 and 10 µ M ) inhibited this LDH release in a concentration-dependent manner. Prior exposure to PLP evoked more potent inhibitory effects on LDH release compared with those treated at the onset of glucose deprivation. Furthermore, PLP inhibited the reduction of intracellular content of pyruvate induced by glucose deprivation, which was accompanied by the reversal of intracellular ATP depletion. A noteworthy elevation of extracellular glutamate in response to glucose deprivation was completely reversed by addition of PLP. Aminooxyacetic acid, a potent inhibitor of PLP-dependent enzymes, antagonized the effects of PLP on LDH release, pyruvate production, and ATP formation. These results suggest that PLP protects neurons from glucose deprivation-induced damage by enhancing the formation of energy-yielding products and relieving extracellular load of glutamate. The observed phenomena further indicate that PLP might be used prophylactically against neuronal death induced by metabolic disorders.     

木犀科植物叶绿体基因组结构特征和系统发育关系

木犀科11属19个种叶绿体基因组的一般特征和变异特征的比较分析显示, 结果表明, 该科叶绿体基因组大小为154-165 kb, 其差异主要是大单拷贝(LSC)长度的差异所致。Jasminum属3个物种的叶绿体基因组长度与其余物种有较大差异, 该属clpP基因内含子和accD基因丢失。共线性分析表明, Jasminum属3个物种多个基因出现基因重排现象, 倒位可能是重排的主要原因。Jasminum属在IRb/SSC和SSC/IRa边界的基因均与其它物种不同; 重复序列与SSR数量检测结果表明, Jasminum属与其余物种在数量及重复长度上差异较大。基于CDS数据构建的系统发育树表明, Abeliophyllum distichum和Forsythia suspensa为木犀科中较早分化的类群。     

急进高海拔时健康人夜间睡眠、呼吸状态和血氧饱和度的变化

在海拔2300m选择健康成年男性5人,急进抵海拔4660m,用多导监测仪分别在两地连续7h监测夜间睡眠、呼吸状态和血氧饱和度变化,进行自身对比。结果发现:(1)急进高海拔后,总睡眠时间、有效睡眠指数、Ⅲ～Ⅳ期深睡眠均较中度高原减少(p<0.01);总觉醒时间、Ⅰ～Ⅱ期浅睡眠高海拔较中度高原增多(p<0.05):(2)急进高海拔后,有3名健康人出现周期性呼吸,其中1名健康者出现周期性呼吸119次,伴有中枢性睡眠呼吸暂停,最低Sao_2为78％;(3)同海拔高度夜间睡眠时与清醒时Sao_2相比较,中度高原下降4.2％,高海拔下降11.2％(p<0.01);高海拔与中度高原夜间清醒时Sao_2相比较下降7.4％,睡眠时下降14.4％(p<0.001)。结果提示:(1)睡眠加重了高原人原有的低氧血症;(2)低氧血症导致睡眠结构的紊乱和睡眠质量的降低;(3)睡眠中出现的周期性呼吸,应视为机体的一种自我保护机制;(4)频发的周期性呼吸或睡眠呼吸暂停将影响大脑机能。     

时域—频域结合分析法—一种分析果蝇求爱歌的新方法

我们设计了一种时域-频域结合分析法,并用此方法分析了6个种群12种果蝇的求爱歌,发现如果将时域与频域的研究结合起来,对求爱歌进行频谱分析,可以定量地揭示出求爱歌的频域特性及其在时域上的细微变化。我们还对果蝇求爱歌的时域模式进行了初步的探讨,发现它们是在同一基本成分上进行调制而产生的,亲缘关系较近的种具有相近的调制方式。在对杂交后代的求爱歌的频谱分析中,我们还发现频谱上的某些特点是能够遗传的。这一新的研究方法为果蝇的进化遗传学和神经遗传的研究提供了一种新的手段。     

华东地区黑果蝇自然群体同工酶遗传多态的研究

我们用标准垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳和水平板琼脂糖凝胶电泳技术检测了黑果蝇(D.virilis)在合肥、芜湖、九江、南昌、福州、泉州和常州7个自然群体中Est-α、Est-β、Amy、Acph和α-Gpdh 5个座位的遗传变异,发现Est-α、Est-β和Amy 3个座位是高度多态的,Acph、α-Gpdh两个座位则是单态的。根据这5个座位等位基因的频率,我们计算了群体间的遗传距离。综合何朝珍报道的宁波、杭州、南京和洪泽4个群体的结果和我们的结果,我们作出系统树并发现泉州、福州两群体和其他群体在基因频率的分布和遗传距离方面有显著差异;分析显示这种差异与群体间地理隔离有关。     

气候变化下中国八种梧桐属树种潜在适生区模拟

中国梧桐属（Firmiana）在世界梧桐属中占比较大,且除梧桐外其余种均为中国特有且分布范围狭窄的植物种,灭绝风险大,研究气候变化对中国梧桐属树种的影响对于维护生物多样性具有重要的意义。结合多时期第六次国际气候耦合模式比较计划（CMIP6）气候变量数据和中国八种梧桐属树种的分布数据,基于R语言kuenm程序包优化的最大熵（Maxent）模型模拟分析中国八种梧桐属树种在多尺度下的潜在适生区,得出梧桐属最适宜的模拟尺度、潜在适生区的面积变化和迁移方向、梧桐属多样性保护关键区域及保护空缺。结果表明：（1）梧桐属最适宜的模拟尺度为亚洲;（2） Maxent模型的接收者操作特征曲线下面积（AUC）值均大于0.9,表明模型对梧桐属潜在适生区预测结果具有较高准确度;（3）气候变化影响下除云南梧桐（Firmiana major）外其它树种的潜在适生区都将在未来有所扩大;（4）中国八种梧桐属树种潜在适生区迁移方向主要为东西向,南北向大跨度迁移较少,纬度变化不大;（5）丹霞梧桐（Firmiana danxiaensis）的稳定潜在适生区最小;（6）中国梧桐属多样性保护关键区域主要分布于广西壮族自治区及云南、广东、海南等省区;（7）中国梧桐属多样性保护空缺区域主要分布于广西壮族自治区中部及海南省北部;（8）梧桐属多样性保护关键区域正在为人造地表所侵蚀。研究分析气候变化对中国八种梧桐属树种的影响及其潜在适生区变化、中国梧桐属多样性保护状态,可为中国梧桐属建立多样性保护廊道提供相关建议,为制定多样性保护规划及相应措施提供参考。     

Stoichiometry and large-scale patterns of leaf carbon and nitrogen in the grassland biomes of China

Nitrogen (N) and carbon–nitrogen (C:N) ratio are key foliar traits with great ecological importance, but their patterns across biomes have only recently been explored. We conducted a systematic census of foliar C, N and C:N ratio for 213 species, from 41 families over 199 research sites across the grassland biomes of China following the same protocol, to explore how different environmental conditions and species composition affect leaf N and C:N stoichiometry. Leaf C:N stoichiometry is stable in three distinct climatic regions in Inner Mongolia, the Tibetan Plateau, and Xinjiang Autonomous Region, despite considerable variations among co-existing species and among different vegetation types. Our results also show that life form and genus identity explain more than 70% of total variations of foliar N and C:N ratio, while mean growing season temperature and growing season precipitation explained only less than 3%. This suggests that, at the biome scale, temperature affects leaf N mainly through a change in plant species composition rather than via temperature itself. When our data were pooled with a global dataset, the previously observed positive correlation between leaf N and mean annual temperature (MAT) at very low MATs, disappeared. Thus, our data do not support the previously proposed biogeochemical hypothesis that low temperature limitations on mineralization of organic matter and N availability in soils lead to low leaf N in cold environments.     

VitisMod:一个葡萄基因共表达数据库

葡萄转录组已在各种组织、发育阶段、生物胁迫、非生物胁迫和其他条件下被测定。目前,仍没有简单实用的网络工具来探索这些宝贵的数据。本文从美国国立生物技术信息中心的基因表达数据库(NCBI GEO)下载1019个基因表达芯片数据,进行权重基因共表达网络分析(WGCNA)。鉴定到41个基因共表达模块。功能富集分析发现这些模块具有不同的功能,并与实验/表型相关。通过模块内连接度筛选枢纽基因,这些基因可能具有重要功能。通过关联推定(Guilt-by-association)原理对模块内功能未知的基因进行功能预测。最后,构建了免费的网络工具VitisMod,为葡萄的基因功能研究提供新资源,网址为：http://bioinformatics.fafu.edu.cn/grape。