谷子PAL基因家族全基因组的鉴定和表达分析

苯丙氨酸解氢酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)基因家族参与苯丙烷类代谢过程,通过调控植物抗病次生物质的合成在植物抗逆反应中发挥重要作用。为明确谷子PAL基因家族在逆境胁迫下的表达规律,该研究利用生物信息学方法对谷子PAL基因家族进行鉴定和表达分析。结果表明:谷子具有11个PAL基因,在进化树中可分为3个亚家族,SiPAL7独自进化为一支。通过构建蛋白结构域发现PAL基因家族成员均含有保守的PAL结构域。启动子分析显示,PAL基因含有应答激素、逆境胁迫等多种因子的顺式作用元件,说明PAL基因广泛参与不同生物学调控过程。RT-qPCR结果显示,谷子PAL基因家族多为诱导型表达,不同光照条件下PAL基因表达量变化明显,不同基因具有不同响应模式,说明谷子PAL基因家族在参与光调节反应中发挥重要作用。谷子PAL基因高度保守,广泛响应不同非生物胁迫,具有表达特异性。该研究结果为揭示PAL基因家族在调节谷子抗性及胁迫应答过程中的作用提供了参考。     

白菜CesA基因家族鉴定及表达模式分析

为探究CesA基因家族在白菜生长发育及纤维素合成过程中的作用机制,该文通过生物信息学的方法,以白菜的全基因组序列为研究区域,进行理化特征、基因结构、进化特征、保守基序及结构域、顺式作用元件和组织表达等鉴定分析。结果表明:(1)共鉴定出16个编码纤维素合成酶亚基的CesA基因,该家族成员所编码蛋白的理论等电点为4.76～9.12,相对分子量为17.76～122.67 kD,长度为153～1 089 aa。(2)15个基因不均匀地分布于白菜的7条染色体上,Bra036008定位于scaffold上。(3)大部分成员包含4～14个外显子,1～11个保守基序。(4)该家族具有保守的DDD-QXXRW 保守功能域。(5)该家族编码蛋白主要分布在质膜上,二级结构以无规则卷曲与α-螺旋为主,多数成员都含有CesA蛋白典型的N端、C端和跨膜区。(6)CesA基因在茎中表达量相对较高,其中Bra011865、Bra023952和Bra029874在茎、叶、花中显著表达。该研究结果为后续深入研究CesA基因功能以及白菜生长发育研究奠定了基础。     

中国真猛犸象和披毛犀化石14C年代研究新进展

真猛犸象（Mammuthus primigenius）和披毛犀（Coelodonta antiquitatis）是北半球高纬度地区晚更新世动物群的主要成员,其消亡的年代和原因一直是国际学术界关注的热点科学问题。本文对黑龙江青冈县英贤村最新出土的5个真猛犸象和5个披毛犀化石进行了AMS¹⁴C年代测定,结果均大于4万年,部分化石可能已经超出了目前¹⁴C的测定范围。通过整理并对比已公开发表的中国境内两种动物化石的¹⁴C年代学数据,本文认为早期常规¹⁴C测年方法所获得的年代值需要重新考虑其准确性。埋藏地层与最新的AMS¹⁴C测年数据显示,我国真猛犸象化石年代主要集中于MIS3阶段;披毛犀在我国消亡的时间很可能晚于真猛犸象,至少延续到末次冰消期。中国猛犸象-披毛犀动物群化石仍然需要开展更多的年代学研究。     

黄河中游晋陕峡谷陕西侧龙门至壶口段新发现的石制品

2019-2020年,在黄河中游晋陕峡谷陕西一侧龙门至壶口段新发现9处旷野旧石器地点,采集石制品136件,部分石制品直接采自地层剖面上。康家岭地点石制品的埋藏地层为马兰黄土底部的洪积碎屑层,时代可能为晚更新世早期。苏家岭地点有1件石制品出自MIS3阶段弱古土壤层之下的洪积碎屑层,光释光年龄为距今7.2±0.7万年。其余大部分石制品的埋藏地层为马兰黄土层,时代为晚更新世中、晚期,其中凉泉沟地点埋藏石制品的黄土地层光释光年龄大于距今5万年。古人类加工石制品的原料主要为砾石,岩性以石英岩为主,其次为石英,此外还有少量燧石、细砂岩和硅质岩。石制品类型包括石核、石片、石器和断块。个体大小以中小型为主。石核和石片以自然台面者为主,剥片主要采用硬锤锤击法直接剥片,少量应用砸击法。石器有中小型的刮削器、凹缺器和大型的砍砸器,均属简单石核-石片技术产品。本次新发现的旧石器地点进一步扩大了晋陕峡谷地区旧石器时代遗存的时空分布范围,有助于后续相关研究工作的开展。     

拟南芥微丝加帽蛋白β亚基参与壳梭孢素诱导的气孔开放过程

气孔是植物响应外源信号,与环境进行水分和气体交换的门户。由外源信号引起的保卫细胞微丝骨架动态变化在气孔运动中发挥重要作用,但是具体的精确调节机制仍不清楚。微丝结合蛋白家族(ABPs) 是微丝动态组装最直接的调控者,它们的作用不容忽视。本文运用反向遗传学,以微丝结合蛋白—加帽蛋白 (CP) β-亚基 (CPB) 突变体cpb-3为实验材料,探究其在壳梭孢素 (FC)诱导气孔开放中的作用。结果发现:离体叶片干燥3 h,cpb-3突变体的叶片失水率为63.45%,明显高于野生型的48.99%。气孔开度测量及激光共聚焦显微镜观察发现,cpb-3突变体的气孔开放程度以及微丝动态重排对FC分子更敏感。气孔开度相比野生型增大了20% (P<0.05),含辐射状微丝排布的保卫细胞数量比例增幅达到58.3%,比对照组高出18.5%。此外,非损伤微测技术记录保卫细胞Ca²⁺、K⁺等跨膜运输动态,FC处理下,cpb-3突变体保卫细胞中Ca²⁺外流速度升至212.86 pmol cm^-2s^-1,野生型仅为68.76 pmol cm^-2s^-1,明显快于野生型。且K⁺内流也有相同表现。综上表明,微丝加帽蛋白CP的β亚基CPB可能通过调节保卫细胞微丝骨架动态重排以及离子流动,在FC诱导的气孔运动中发挥重要的作用。     

PM2.5通过激活NLRP3/Caspse-1通路诱导大鼠子宫炎症反应

颗粒物(PM)对呼吸系统、心血管系统、神经系统和免疫系统均有损害,但目前关于吸入颗粒物对生殖损伤的研究较少。本研究旨在探讨细颗粒物(PM_2.5)短期暴露对大鼠子宫炎症损伤及其作用机制。PM_2.5暴露30 d后,高剂量组大鼠的子宫脏器系数、内膜上皮细胞厚度和腺上皮高度均明显高于对照组(P<0.05),抑制剂MCC950则能明显降低PM_2.5对子宫的影响。子宫组织免疫荧光双染色结果显示,PM_2.5暴露组子宫内CD45白细胞和CD11b巨噬细胞均明显增加(P<0.05)。Elisa法检测子宫组织和血清中白介素1β(IL-1β)和转化生长因子-β1(TGF-β1),暴露组子宫组织和血清中IL-1β和TGF-β1含量明显升高(P<0.05)。Western印迹法检测结果显示,PM_2.5上调核苷酸结合低聚体结构域样受体3 (NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白质(ASC)、pro-IL-1β、pro-Caspase-1和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)的蛋白质表达量(P<0.05)。与高剂量组相比,NLRP3抑制剂MCC950能明显降低NLRP3/Caspase-1通路中关键蛋白质表达水平(P<0.05)。综上,PM_2.5通过激活NLRP3/ Caspase-1信号,诱导大鼠子宫炎症反应,为PM_2.5生殖毒性预防和治疗提供理论基础。     

肿瘤中甲硫氨酸代谢及其相关基因的表达调控

甲硫氨酸(methionine)作为人体必需氨基酸,生理功能多样,在肿瘤代谢重编程过程中具有重要意义。研究发现,多种肿瘤细胞对外源性甲硫氨酸存在依赖性,该效应被称为Hoffman效应。在人体内,甲硫氨酸经甲硫氨酸循环代谢,参与一碳单位代谢、叶酸循环,以及多胺、谷胱甘肽、半胱氨酸和核苷酸等多种物质的合成。肿瘤中常出现甲硫氨酸代谢的改变,并伴随甲硫氨酸代谢相关酶基因表达的异常,其中以甲硫氨酸腺苷转移酶(methionine adenosyltransferase, MAT)相关基因表达改变及甲硫腺苷磷酸化酶(methylthioadenosine phosphorylase,MTAP)基因的缺失最为常见,二者可分别引起甲硫氨酸循环及甲硫氨酸补救合成途径的异常,进而导致甲基供体S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine, SAM)的生成减少和甲硫腺苷(methylthioadenosine, MTA)的堆积,其与肿瘤的发生、发展和转移等活动密切相关。由甲硫氨酸的代谢改变和代谢酶的基因表达异常,分别衍生出2种不同的治疗策略,即甲硫氨酸限制疗法和靶向治疗。本文将从甲硫氨酸代谢出发,阐述肿瘤中甲硫氨酸依懒性、肿瘤细胞MAT和MTAP相关基因的表达调控,并概述甲硫氨酸相关肿瘤治疗方案的新进展与新问题,为肿瘤治疗方案的进一步探索提供新思路。     

Downregulation of tripartite motif protein 11 attenuates cardiomyocyte apoptosis after ischemia/reperfusion injury via DUSP1-JNK1/2

Currently, the prevention of ischemic diseases such as myocardial infarction associated with ischemia/reperfusion (I/R) injury remains to be a challenge. Thus, this study was designed to explore the effects of tripartite motif protein 11 (TRIM11) on cardiomyocytes I/R injury and its underlying mechanism. Cardiomyocytes AC16 were used to establish an I/R injury cell model. After TRIM11 downregulation in I/R cells, cell proliferation (0, 12, 24, and 48 h) and apoptosis at 48 h as well as the related molecular changes in oxidative stress-related pathways was detected. Further, after the treatment of TRIM11 overexpression, SP600125, or DUSP1 overexpression, cell proliferation, apoptosis, and related genes were detected again. As per our findings, it was determined that TRIM11 was highly expressed in the cardiomyocytes AC16 after I/R injury. Downregulation of TRIM11 was determined to have significantly reduced I/R-induced proliferation suppression and apoptosis. Besides, I/R-activated c-Jun N-terminal kinase (JNK) signaling and cleaved caspase 3 and Bax expression were significantly inhibited by TRIM11 downregulation. In addition, the overexpression of TRIM11 significantly promoted apoptosis in AC16 cells, and JNK1/2 inhibition and DUSP1 overexpression potently counteracted the induction of TRIM11 overexpression in AC16 cells. These suggested that the downregulation of TRIM11 attenuates apoptosis in AC16 cells after I/R injury probably through the DUSP1-JNK1/2 pathways.     

叉角厉蝽对亚洲玉米螟幼虫的捕食功能反应

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是一种在生物防治方面有重要作用和潜力的捕食性天敌昆虫,为探明叉角厉蝽对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼虫的控害潜力,在室内温度26℃±1℃、相对湿度65%±10%、光周期16 L∶8 D条件下,观察了叉角厉蝽4龄、5龄若虫和成虫分别对亚洲玉米螟3龄、4龄幼虫的捕食行为,测定了叉角厉蝽对不同亚洲玉米螟密度下的捕食量、搜寻效应以及自身密度和种间干扰对捕食作用的影响。结果表明,叉角厉蝽对亚洲玉米螟的捕食功能反应符合Holling-Ⅱ功能反应模型,叉角厉蝽3个虫龄对亚洲玉米螟3龄与4龄幼虫的理论最大取食量顺序均为：成虫（30.21头）>5龄若虫（24.69头）>4龄若虫（11.96头）,相同虫龄的叉角厉蝽对亚洲玉米螟3龄幼虫的最大取食量均大于对亚洲玉米螟4龄幼虫的最大取食量。在亚洲玉米螟相同虫龄内,搜寻效应与猎物密度的增加呈负相关。在生存环境和亚洲玉米螟幼虫密度固定的条件下,其平均捕食量和搜寻效应与叉角厉蝽成虫密度的增加呈负相关。叉角厉蝽成虫与亚洲玉米螟幼虫以相同比例增加时,叉角厉蝽成虫种间会产生干扰作用。结果表明了叉角厉蝽对亚洲玉米螟具有较好的控害潜力,为今后高效利用叉角厉蝽田间防治亚洲玉米螟提供了理论依据。     

Extracellular vesicles derived from Echinococcus granulosus hydatid cyst fluid from patients: isolation,characterization and evaluation of immunomodulatory functions on T cells

Cystic echinococcosis is a chronic and complex zoonotic disease. The mechanisms underlying the parasite’s establishment, growth and persistence are not completely understood, and are thought be modulated by a crosstalk through extracellular vesicles. Here, EVs were isolated from the hydatid cyst fluid of patients with cystic echinococcosis and protoscolex culture supernatant. Proteomic analysis of these EVs revealed several parasite- and human-derived proteins. Very few studies have performed proteomic analysis of EVs isolated from HCF and PCS. Our proteomic analysis of the EVs derived from HCF and PCS facilitated identification of 1175 proteins, wherein 1026 and 38 proteins were exclusively identified in the EVs derived from HCF (HCF-EVs) and PCS (PCS-EVs), respectively, and 111 proteins were shared in both. The results of co-culture of PCS-EVs with murine peripheral blood mononuclear cells showed that PCS-EVs significantly regulated T lymphocyte functions in a dose-dependent manner. Collectively, our results provide valuable information on parasite survival strategies and new insights into the role of these EVs in the establishment and persistence of hydatid cysts.