Type I and II β-turns prediction using NMR chemical shifts

A method for predicting type I and II β-turns using nuclear magnetic resonance (NMR) chemical shifts is proposed. Isolated β-turn chemical-shift data were collected from 1,798 protein chains. One-dimensional statistical analyses on chemical-shift data of three classes β-turn (type I, II, and VIII) showed different distributions at four positions, (i) to (i + 3). Considering the central two residues of type I β-turns, the mean values of C_ο, C_α, H_N, and N_H chemical shifts were generally (i + 1) > (i + 2). The mean values of C_β and H_α chemical shifts were (i + 1) < (i + 2). The distributions of the central two residues in type II and VIII β-turns were also distinguishable by trends of chemical shift values. Two-dimensional cluster analyses on chemical-shift data show positional distributions more clearly. Based on these propensities of chemical shift classified as a function of position, rules were derived using scoring matrices for four consecutive residues to predict type I and II β-turns. The proposed method achieves an overall prediction accuracy of 83.2 and 84.2 % with the Matthews correlation coefficient values of 0.317 and 0.632 for type I and II β-turns, indicating that its higher accuracy for type II turn prediction. The results show that it is feasible to use NMR chemical shifts to predict the β-turn types in proteins. The proposed method can be incorporated into other chemical-shift based protein secondary structure prediction methods.     

七种云南地衣植物的化学成分

本文报道分属于三个科的七种云南产地衣植物的化学成分。这些植物是亚洲树发(Alectoria asiatica DR.)、沟树发(Alectoria sulcata Nyl.)、长茎松萝(Usnea longissimaAch.)、胡子松萝(Usnea comosa(Ach.)Rohl.)、林石蕊(Cladonia arbuscula(Rabh.)Rabh.)、砖孢发(Oropogon loxensis(Fee.)Th.Fr.)和卷梢雪花衣(Anaptychiaboryi(Fee.)Mass.)。根据光谱数据测定,其化学成分为:松萝酸(Usnic acid)(1),维任西酸(Virensic acid)(2),赤星衣酸乙酯(Ethyl haematommate)(3),瑞藏酸(Rhizonic acid)(4),赤星衣酸(Haematommic acid)(5),扁枝衣酸乙酯(Ethyleverninate)(6),黑茶渍素(Atranorin)(7)和泽屋萜(Zeorin)(8)。上述资料,对开发利用这些植物资源提供了科学依据。     

帕金森病大鼠模型中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元改变及c-Jun蛋白表达

目的探讨帕金森病(Parkinson disease,PD)大鼠模型中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)多巴胺能神经元的改变及其c-Jun蛋白表达情况,探讨其可能机制。方法应用6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)单侧一点注射大鼠黑质致密区(substantia nigra compacta,SNc),特异性毁损DA能神经元;术后1d、7d、14d、21d腹腔注射阿朴吗啡(apomorphine,APO)诱发行为学观察、电镜、尼氏染色观察中脑VTA神经元的改变,免疫组织化学ABC观察其DA能神经元酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)及c-Jun的改变并进行图像分析,Western blot观察c-Jun蛋白表达。结果APO诱发PD大鼠模型异常旋转行为,尼氏染色及电镜见PD大鼠中脑VTA有神经细胞肿胀、坏死等变化,VTA TH阳性(TH )神经元数量减少,形态学改变。APO诱导的旋转实验≥7转/min,VTA毁损侧c-Jun表达。结论中脑VTA DA能神经参与PD模型大鼠的改变;APO能诱导6-OHDA PD模型大鼠的旋转行为,其强弱可能与TH 神经元数量直接相关;c-Jun表达与DA能神经元毁损程度有一定的关系。     

黑松,马尾松及其杂种的核型比较

分析了黑松、马尾松及其杂种的核型。其核型公式：黑松为Ｋ（２ｎ）＝２４－２０ｍ（６＿（ＳＡＴ）））＋４ｓｍ;杂种为Ｋ（２ｎ）＝２４＝２３ｍ＋１ｓｍ;马尾松为Ｋ（２ｎ）＝２４－２４ｍ（４＿（ＳＡＴ））。相对长度和臂比方差分析表明,两亲本和杂种差异显著。杂种在相对长度、全组染色体总长、最长与最短染色体比、臂比平均值以及染色体类型上均处于双亲之间。这些研究结果为进一步研究该天然杂种提供必要的细胞学资料。     

粘合材料及其在生物医学中的应用：进展与展望

粘合材料作为一种重要的辅助材料,在工业包装、海洋工程以及生物医药等多个领域都有广泛的应用需求。天然存在的粘合剂如贻贝足丝粘合蛋白等具有良好的生物相容性和生物可降解性,但因其来源受限及在生理环境下较弱的粘合性能,因此在生物医药领域的应用受到了限制。从自然生物的粘合现象中汲取灵感,各种利用化学或生物合成方法制备的仿生粘合材料应运而生,针对生物医药领域的特定需求,一些新兴粘合材料在生物相容性、生物可降解性以及组织粘附等方面都表现出在医药领域应用的潜力。展望未来,受自然粘合材料兼具环境响应、自我再生和自修复等特征的启迪,各种生物灵感和生物仿生粘合材料的开发势必是未来的发展热点,而合成生物学技术为创建具有上述特征的活体粘合材料提供了新的可能。     

复杂性-稳定性研究: 数学模型的进展

对自然生态系统的观察给人们以复杂的群落更稳定的直观印象, 但数学模型却得出了截然相反的结论。这一“悖论”使得复杂性-稳定性研究自20世纪70年代以来成为长期的热点。本文对这一领域的数学模型研究进行简要综述。首先对这一论题进行概念剖析, 然后将各类模型分为线性和非线性两大类, 前者即群落矩阵法, 后者包括相互作用矩阵法、复杂网络数值模拟法和食物网构件动力学法。它们分别基于不同的群落构建方法和稳定性判断标准, 探求各物种是如何相互作用并实现共存的。总体而言, 在随机构建的群落模型中, 多样性和连接度的增长不利于系统稳定; 而在更接近真实自然群落的模型中, 相互作用方式、网络拓扑结构、相互作用强度分布等方面的机制提供了稳定效应, 按此组织的生态网络可达到很高的复杂度。然而, 复杂性-稳定性的研究还远未结束, 当前的模型仍不足以反映自然群落中的复杂相互作用, 稳定性的概念也有待拓展。对这一议题的深入研究在生态学理论和生态系统管理实践方面都具有重大价值。     

猪霍乱沙门氏菌递送的双启动子表达载体的构建

猪霍乱沙门氏菌C500株不仅可以作为预防猪沙门氏菌病的活疫苗,还可作为运送其他DNA疫苗的优良载体,并通过粘膜免疫诱导产生针对特定抗原的各种免疫应答。为增强其携带的DNA疫苗的免疫效力,本研究以真核表达载体pEGFP-C1为基础,将其真核启动子CMVie与原核启动子Ptrc串联,并在其多克隆位点MCS下游引入rrnbT1T2转录终止序列,构建了真、原核双启动子表达载体pEGFPPtrcR。用1×TSS法将其转化C500,得到工程菌C500/pEGFPPtrcR,通过SDS-PAGE和Westernblotting鉴定了报告基因EGFP的原核表达,该菌在荧光显微镜下能发出强烈绿色荧光,被证明在体外至少能稳定遗传20代;采用脂质体介导法将pEGFPPtrcR转染Vero细胞,EGFP在胞核和胞浆内表达,24h后观察可到明显绿色荧光。结果表明,双启动子表达载体pEGFPPtrcR构建成功,预示其携带的外源基因既可在C500中表达,又可在体细胞中表达,为研制以C500为载体的新型DNA疫苗的发展开辟了一个新的途径。     

Vitamin D supplementation worsens Alzheimer's progression: Animal model and human cohort studies

Vitamin D deficiency has been epidemiologically linked to Alzheimer''s disease (AD) and other dementias, but no interventional studies have proved causality. Our previous work revealed that the genomic vitamin D receptor (VDR) is already converted into a non‐genomic signaling pathway by forming a complex with p53 in the AD brain. Here, we extend our previous work to assess whether it is beneficial to supplement AD mice and humans with vitamin D. Intriguingly, we first observed that APP/PS1 mice fed a vitamin D‐sufficient diet showed significantly lower levels of serum vitamin D, suggesting its deficiency may be a consequence not a cause of AD. Moreover, supplementation of vitamin D led to increased Aβ deposition and exacerbated AD. Mechanistically, vitamin D supplementation did not rescue the genomic VDR/RXR complex but instead enhanced the non‐genomic VDR/p53 complex in AD brains. Consistently, our population‐based longitudinal study also showed that dementia‐free older adults (n = 14,648) taking vitamin D₃ supplements for over 146 days/year were 1.8 times more likely to develop dementia than those not taking the supplements. Among those with pre‐existing dementia (n = 980), those taking vitamin D₃ supplements for over 146 days/year had 2.17 times the risk of mortality than those not taking the supplements. Collectively, these animal model and human cohort studies caution against prolonged use of vitamin D by AD patients.     

乌鲁木齐市道路林带土壤抗重金属细菌的筛选及重金属去除能力

【背景】道路重金属污染问题日益严峻,寻找高效的微生物资源用于环境修复已迫在眉睫。【目的】从乌鲁木齐市道路林带土壤中筛选抗重金属菌株,并对其重金属去除能力进行探究。【方法】使用含5种重金属离子(铅、镉、锌、铜、镍)的4种培养基进行抗性菌株筛选,通过形态学特征和16S rRNA基因序列进行鉴定,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(inductively coupled plasma optical emission spectrometer,ICP-OES)检测分离株对重金属离子的去除情况。【结果】4种分离培养基中,TSA是抗重金属菌株筛选的最适培养基,共筛选出16株抗重金属菌,其中4株抗Pb菌、4株抗Cd菌、4株抗Zn菌、3株抗Cu菌和1株抗Ni菌,其抗性分别高达3 000、800、600、300和400mg/L,16株菌中以芽孢杆菌属(Bacillus)数量最多。在初始浓度为700mg/L Pb²⁺下,菌株Pb6的去除率高达92.48%,菌株Pb11、Pb3和Pb9的去除率分别为27.70%、40.37%和58.88%;在200mg/L Cd²⁺...     

库木塔格沙漠土壤细菌多样性及具有群体感应抑制活性放线菌筛选

【背景】群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSI)作为抗生素潜在替代品,可有效降低致病菌传染性和毒性。沙漠土壤蕴藏着丰富的放线菌资源,是挖掘群体感应抑制剂的重要来源。【目的】解析库木塔格沙漠土壤细菌群落多样性,筛选并挖掘群体感应抑制活性放线菌资源。【方法】采用Illumina Nova Seq高通量测序技术揭示库木塔格沙漠土壤细菌群落组成,利用可培养方法进行土壤放线菌分离和鉴定;选用紫色杆菌CV026模型筛选群体感应抑制活性放线菌,并对其功能特性进行初步评价。【结果】Illumina Nova Seq高通量测序结果显示,样品土壤细菌涉及23门96目150属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,61%)、放线菌门(Actinobacteria,28%),其中分枝杆菌属(Mycobacterium)为放线菌门最优势菌属(87.3%),其次为红球菌属(Rhodococcus,6.8%)和丙酸杆菌属(Cutibacterium,0.9%)。可培养方法共分离到108株放线菌,归属9科10属,其中优势菌属为链霉菌属(Streptomyces),占65....