一种利用荧光蛋白mNeonGreen2鉴定EI24蛋白拓扑结构的方法

方便且精准地检测跨膜蛋白拓扑结构,尤其是跨膜片段的氨基(N-)和羧基(C-)端的朝向,有利于发现新的蛋白质与蛋白质之间的相互作用,并进一步揭示蛋白质重要的生物学功能．自组装荧光蛋白已被广泛用于观察蛋白质与蛋白质之间的相互作用、标记细胞内源蛋白质并实现mRNA定位的可视化．本文扩展了自组装荧光蛋白的应用,将自组装荧光蛋白mNeonGreen2与定点标记技术相结合,以确定跨膜蛋白的拓扑结构．通过该方法,第一次清楚地证明了EI24的N端和C端均朝向细胞质方向．此外,该方法可用于确定定位于其他细胞器且结构尚未解析的跨膜蛋白的拓扑结构．     

2个石榴品种果皮花色苷合成相关基因表达分析

以2个不同红色石榴品种‘红宝石’和‘墨石榴’为试验材料,采用荧光定量PCR方法,分析花色苷合成相关基因CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、UFGT等6个基因在果实发育过程中的转录表达特性,同时分析基因表达量与果皮花色苷积累的关系。结果表明:(1)在整个果实发育期内‘墨石榴’花色苷含量明显高于‘红宝石’;随着果实的发育,‘红宝石’果皮中总花色苷含量不断增加,而‘墨石榴’中总花色苷含量初期很高,随后迅速下降,后期维持在较低水平。(2)‘红宝石’中CHS、CHI、F3H、DFR、UFGT等5个基因均在果实发育的早期和晚期出现2个表达高峰,而ANS基因的表达量在整个果实发育期内不断升高;在‘墨石榴’中CHS、CHI、F3H、DFR、ANS等5个基因的表达高峰均出现在早期,随着果实的发育表达量均呈下降变化趋势,但UFGT基因在中期时表达量最高。(3)‘红宝石’石榴的ANS基因表达量与总花色苷含量呈显著正相关,‘墨石榴’中CHS和ANS基因的表达水平与总花色苷含量显著相关。研究认为,花色苷合成相关基因的初期和末期表达差异是2个石榴品种着色差异的主要原因,ANS在‘红宝石’着色中起关键作用,CHS和ANS可能在‘墨石榴’花色苷积累中起重要作用。     

外源性H2S恢复缺氧后适应对衰老H9C2细胞的保护作用及机制

目的：探讨外源性硫化氢（H₂S）恢复缺氧后适应对衰老H9C2细胞的保护作用及相关机制。方法：H9C2细胞（心肌细胞系）用30 μmol/L过氧化氢（H₂O₂）处理2 h后再培养3 d,诱导生成衰老细胞。衰老H9C2细胞被随机分5组（n=8）：正常组（Control）、缺氧/复氧组（H/R）、H/R+NaHS组、缺氧后适应（PC）组、PC+NaHS组。缺氧/复氧（H/R）模型：衰老H9C2细胞用缺氧液（无血清、无糖培养基,pH=6.8）培养3 h,然后正常培养6 h;缺氧后适应（PC）模型：方法同H/R模型,缺氧结束复氧前连续进行3次5 min间隔的复氧/再缺氧处理,随后复氧6 h。ELISA试剂盒分别检测大鼠晚期糖基化终末产物（AGEs）含量和caspase-3活性;CCK-8试剂盒检测细胞活力;DCFH-DA染色检测活性氧（ROS）水平;Hoechst 33342染色检测细胞凋亡率;Real-time PCR检测相关基因mRNA水平。结果：30 μmol/L H₂O₂可诱导H9C2细胞衰老但不会导致其凋亡;与Control组比较,H/R和PC均降低细胞活力,增加细胞凋亡率、ROS水平及caspase-3、caspase-9和Bcl-2 mRNA水平（P<0.01）;且PC组与H/R组比较,上述指标变化无明显差异;在H/R和PC组加入NaHS,可显著提高细胞活力,降低细胞凋亡率和氧化应激;PC+NaHS对上述指标的作用明显强于H/R+NaHS。结论：外源性H₂S能够恢复PC对衰老H9C2细胞的保护作用,其机制与抑制氧化应激和细胞凋亡有关。     

外源性精胺对缺氧诱导乳鼠心肌细胞凋亡的影响及其机制

目的：观察外源性精胺对缺氧所致的乳鼠心肌细胞凋亡的影响,并探讨其机制。方法：复制原代培养乳鼠心肌细胞缺氧损伤模型（使用pH=6.8的Hank's平衡盐溶液作为细胞培养基,排出氧气,然后在缺氧箱中培养24 h）,细胞随机分为正常对照（Control）组、缺氧（Hypoxia）组和精胺干预（Hypoxia+Sp）组。Western blot检测心肌细胞多胺代谢关键酶（ODC、SSAT）蛋白质表达;CCK-8,Hoechst 33342染色观察细胞凋亡情况;光吸收法检测细胞（或培养液）内T-SOD和Caspase-3/-9活性,MDA、GSH含量;DCFH-DA染色观察细胞内活性氧（ROS）生成。结果：与正常组相比,Hypoxia组SSAT蛋白质表达、细胞凋亡率、MDA含量以及细胞内ROS生成增加,而ODC蛋白质表达、SOD活性、GSH含量降低;与Hypoxia组比较,Sp处理可减轻上述指标的变化。结论：外源性精胺可减轻缺氧引起的乳鼠心肌细胞损伤和凋亡,其机制与恢复多胺稳态和清除活性氧有关。     

典型草原啮齿动物密度与牧草损失量的关系

研究啮齿动物密度对牧草损失量的关系,对于计算草地经济损害水平至关重要,可以为草地畜牧业管理决策提供指导。本研究于2012 - 2016 年,在锡林郭勒典型草原(东乌珠穆沁旗),应用标志重捕法和样方法对啮齿动物密度以及9 月份植物地上生物量进行调查,用啮齿动物密度及其日食量来估算鼠类对牧草的损害程度,确定牧草损失量。研究结果表明:(1)啮齿动物密度与牧草损失量的最佳拟合曲线是三参数S 型曲线,为:Loss = k/(1+e ^{a - rdensity});(2)当啮齿动物密度>906 个标准鼠单位/hm² 时,牧草产量发生最大损失(牧草产量损失比=23.30% );(3)根据所拟合的曲线,得出该类型草地啮齿动物对牧草损害的危害阈值为174 个标准鼠单位/hm² 。     

模拟增温和功能群去除对岷江冷杉幼苗存活和生长的影响

通过模拟增温和功能群去除试验,研究不同功能群的草本植物在岷江冷杉幼苗更新定植过程的作用,分析其在温度升高条件下生理指标的变化.结果表明:增温提高了岷江冷杉幼苗的存活率和植物体内非结构性碳水化合物含量,但抑制了幼苗的生长和根冠比.岷江冷杉幼苗的非结构性碳水化合物含量,尤其是可溶性糖含量与存活率呈显著正相关.不增温处理中,草本植物降低了幼苗的存活率,促进幼苗的株高生长和地上生物量积累,禾本科植物和杂类草抑制了幼苗根系生长和地下生物量的积累;增温处理中,杂类草的存在提高了幼苗的存活率,莎草科则显著抑制了幼苗根系生长和地下生物量的积累,禾本科植物和杂类草抑制了幼苗的高生长和地上生物量积累.模拟增温提高了林线树种岷江冷杉幼苗的存活率,但使其面临来自草本植物更剧烈的竞争,抑制其生长.     

水稻光合碳在植物-土壤系统中的分配及其对CO2升高和施氮的响应

采用¹³C-CO₂进行连续标记,研究水稻分蘖期和孕穗期光合碳在植株-土壤系统中的分配及其对大气CO₂浓度升高(800 μL·L^-1)和施氮(100 mg·kg^-1)的响应.结果表明: CO₂浓度升高显著提高分蘖期根系生物量和孕穗期地上部生物量,并使生物量根冠比在分蘖期增加,而在孕穗期减小.CO₂浓度升高条件下,施氮使水稻地上部分生物量增加,却显著降低了孕穗期水稻根系生物量.CO₂浓度升高使光合¹³C在孕穗期向土壤的输入显著增加,然而施肥并没有促进由CO₂浓度升高驱动的光合¹³C在土壤中的积累,而且还降低了土壤中的光合¹³C的分配比例.综上,CO₂浓度升高显著提高了稻田土壤光合碳输入,促进稻田有机碳周转;施氮促进了水稻地上部的生长,却降低了光合碳向地下的分配比例.     

桃树根部内生真菌ZJ-4的分离鉴定及其对桃褐腐病的抑制效果

自桃树根部组织中分离能够防治桃褐腐病害的内生拮抗真菌,并从细胞学水平对其抑制机理进行了初步的探究。采用两点对峙法筛选抑制桃褐腐病菌Monilinia fructicola的内生拮抗真菌,通过菌落形态学特点观察及ITS基因测序分析,初步鉴定内生拮抗真菌的系统发育学地位;采用果实离体实验检测内生拮抗真菌的抗菌效果;使用电子显微镜观察被内生拮抗真菌抑制的桃褐腐病菌丝、孢子的形态以及细胞结构的变化。分离得到的内生真菌ZJ-4对桃褐腐病防效高且稳定,初步鉴定为篮状菌属Talaromyces;果实离体试验表明,内生真菌ZJ-4明显降低了桃褐腐病的发病率;通过电子显微镜观察到被内生真菌ZJ-4抑制的桃褐腐病菌丝及孢子表面粗糙凹陷,畸形现象严重,胞质溶胶收缩凝聚,细胞内部出现大量的空腔。本研究筛选的ZJ-4对桃褐腐病原菌的生长有明显的抑制作用,为开发应用该菌株提供参考。     

胃癌组织中肿瘤相关成纤维细胞与正常成纤维细胞之间转录组学研究及验证

胃癌组织中肿瘤相关成纤维细胞(carcinoma associated fibroblasts, CAFs)是胃癌微环境的重要成分,主要来源于正常成纤维细胞(normal fibroblasts, NFs)的活化,对胃癌的发生发展有重要作用,但是两者之间的基因表达差异并不完全清楚。本研究选取从人胃癌组织中分离获得的CAFs及NFs 各3组,进行转录组学研究,筛选出3组细胞中交集且差异倍数较大的基因12个,用Omicsbean在线工具对差异基因进行Gene Ontology (GO)功能及KEGG通路富集,构建蛋白质相互作用调控网络;最后用RT-qPCR验证CAFs和NFs中差异基因的表达。结果显示,筛选出的12个差异表达基因主要参与NF-κB信号、炎症、细胞黏附、细胞表面受体和细胞因子等功能,上述功能均与肿瘤的发生发展密切相关。RT-qPCR检测发现,与NFs相比,CAFs中BCL2A1、NKX3-2、CXCL12、TNFAIP3、FOS、CDH4及CLDN1表达上调;ATF3、CYFIP2、CCL11、KLF2及GDF15基因表达下调,差异均具有统计学意义(P＜0.05)。结果提示,胃癌CAFs与NFs中存在肿瘤相关的差异表达基因,这些差异基因可能在胃癌微环境中发挥重要作用。     

TGF-β1诱导的Postn、α-SMA和CollagenⅠ在宫腔粘连内膜组织中高表达与粘连严重程度相关

骨膜蛋白（periostin, Postn）与转化生长因子-β1（transforming growth factor-beta1,TGF-β1）信号通路活动密切相关,并参与多种纤维化疾病的病理形成,但在宫腔粘连（intrauterine adhesions,IUAs）形成过程中的作用机制尚不清楚。为了解Postn与纤维标志物（α-平滑肌肌动蛋白：alpha smooth muscle actin,α-SMA,Ⅰ型胶原：CollagenⅠ）在宫腔粘连发病中的作用,本研究收集宫腔粘连（实验组）轻、中、重度各20名患者的内膜组织,非宫腔粘连者20名（对照组）,利用实时荧光定量PCR技术、Western印迹技术和免疫组化染色证明：Postn与α-SMA、CollagenⅠ在mRNA和蛋白质表达水平的趋势一致,且与宫腔粘连严重程度呈正相关;实验组Postn、α-SMA 和 CollagenⅠ较对照组明显升高,其中以中、重度宫腔粘连患者内膜组织Postn、α-SMA和CollagenⅠ表达有非常显著的统计学差异（P＜0.01）。同时,为探究TGF-β1与Postn等纤维标志物的关系,利用重组人转化生长因子TGF-β1刺激原代子宫内膜基质细胞后,Western印迹结果显示,TGF-β1与Postn、α-SMA和CollagenⅠ蛋白质表达变化呈现剂量和时间依赖关系。上述结果证实,内膜纤维化是宫腔粘连的主要特征,由Postn等纤维产物参与形成,且与粘连程度相关。推测该病理过程可能与内膜损伤后,TGF-β1促使子宫内膜基质细胞成纤维分化、诱导Postn持续高表达有关。