巴斯德毕赤酵母甲醇诱导表达磷脂酶A2的转录组学分析

【目的】基于转录组学技术研究表达磷脂酶A_2的毕赤酵母重组菌在甲醇诱导表达外源蛋白时的基因表达差异,从而解析外源蛋白高效诱导表达机制,为进一步工程菌株的改造提供理论支撑。【方法】以一株产磷脂酶(PLA_2)的毕赤酵母为出发菌株,采用RNA-Seq二代测序方法,研究在甘油培养和甲醇诱导两种条件下,重组毕赤酵母转录组基因表达差异情况。【结果】重组毕赤酵母中共鉴定到5225个转录本。甘油培养与甲醇诱导相比,共有857个基因发生显著变化。依据代谢途径分类,差异基因集中在核糖体成分、甲醇代谢、磷酸戊糖途径、糖酵解途径、柠檬酸循环、乙醛酸循环以及蛋白质加工过程。【结论】通过分析甲醇诱导前后的差异表达基因,结果表明碳源改变对胞内代谢会产生全局影响。本研究结果为进一步研究毕赤酵母表达外源蛋白的机制提供了基础。     

肌醇、唾液酸及岩藻糖代谢途径对嗜水气单胞菌致病性的影响

【目的】调查肌醇、唾液酸以及岩藻糖代谢途径在嗜水气单胞菌感染宿主过程中对细菌致病性的影响。【方法】采用同源重组技术分别缺失嗜水气单胞菌NJ-35株的肌醇代谢相关基因iolC、唾液酸代谢相关基因nanA和岩藻糖代谢相关基因fucK,测定各缺失株对斑马鱼的半数致死量(LD_(50));将野生株与缺失株共感染鲫鱼,统计野生株和缺失株在不同组织中的细菌载量。【结果】各代谢相关基因的缺失均成功阻断了菌株对相应底物的降解能力。iolC的缺失导致菌株对斑马鱼的LD50升高近12倍,而nanA和fucK的缺失对LD50没有明显影响。野生株与iolC缺失株共感染鲫鱼,肝脏、脾脏和肾脏中野生株的载量显著高于缺失株,表现出明显的生长优势;nanA和fucK缺失株与野生株共感染鲫鱼,野生株和缺失株载量在各组织中均无明显差异。【结论】肌醇代谢途径在嗜水气单胞菌感染致病过程中发挥重要作用,而唾液酸和岩藻糖代谢途径对细菌无明显影响。     

不同碳源对生防荧光假单胞菌2P24产抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚的影响

【目的】包括碳源代谢等不同环境因子可调控生防菌株生防相关因子表达,进而影响其防病效果。荧光假单胞菌2P24可防治多种植物病原真菌、细菌引起的土传病害,抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-diacetylphoroglucinol,2,4-DAPG)是其主要生防因子之一。本文利用平板对峙法及遗传学方法研究不同碳源对菌株2P24产生2,4-DAPG的影响及相关的调控途径。【方法】利用平板对峙法检测了菌株2P24在添加葡萄糖、果糖和蔗糖等碳源的土豆浸液培养基中对棉花立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的拮抗能力及菌株2P24中影响2,4-DAPG产生的相关基因的表达。另外,利用Tn5转座子对含有2,4-DAPG合成基因phl A报告质粒p970Gm-phl Ap的野生型菌株2P24进行随机突变,在果糖土豆浸液培养基中筛选提高phl A基因表达的突变菌株。【结果】平板对峙实验表明,菌株2P24以葡萄糖为碳源时其抑菌活性最强,蔗糖次之,而以果糖等为碳源时菌株2P24无抑菌活性;转录融合实验进一步表明葡萄糖可促进phl A基因的表达,果糖则不影响phl A基因的表达。在果糖土豆浸液培养基中,转座子随机突变实验获得了5株可明显提高phl A基因表达的突变菌株。Tn5插入位点和序列分析显示其中一个突变体是Tn5破坏了che B基因。转录检测表明与野生菌株相比,che B突变体中phl A基因的表达和2,4-DAPG的前体物质间苯三酚(phloroglucinol,PG)产量都显著提高。游动性实验发现突变che B基因可显著降低该菌株的游动性。【结论】上述结果表明菌株2P24中不同碳源在转录水平上可影响phl A基因的表达,进而影响2,4-DAPG产生。遗传学结果也显示,che B基因参与调控2,4-DAPG生物合成过程。     

新型抗结核药物研发：微生物非常规培养与沉默基因激活策略

由结核分枝杆菌感染引起的结核病是人类重要传染病之一。临床上结核菌耐药性日趋严重,不断出现的耐多药及广泛耐药结核病患者,使现有的一线至五线药物不能满足结核病防控需求。微生物来源的天然产物是药物先导化合物的重要来源。环境中存在大量常规培养条件下未培养微生物,同时微生物基因组中也存在大量未被表达的"沉默代谢途径"。运用各种方法对未培养微生物进行再培养,同时激活微生物的沉默代谢途径,进而获得潜在的新型抗生素药物已成为目前研究热点。文中系统阐述了近年来获取天然化合物所采用的微生物非常规培养技术及沉默代谢途径激活策略,同时总结了利用这两种方法获得的新型抗结核天然产物,并展望了这些方法在抗结核药物进一步研发中的应用前景。     

不同脂肪源对细鳞鲑生长、脂质代谢及抗氧化性能的影响

配制4种含有鱼油(FO)、菜籽油(CO)、棕榈油(PaO)和大豆油(SO)的饲料投喂初始体重为(22.19±1.10) g的细鳞鲑幼鱼52d, 探讨不同脂肪源对细鳞鲑(Brachymystax lenok)幼鱼生长、脂质代谢及抗氧化性能的影响。结果显示, 增重率、特定生长率和饲料效率均以鱼油和大豆油组最高, 棕榈油组次之, 菜籽油组最低, 其中大豆油组与鱼油组无显著差异(P>0.05)。不同脂肪源对细鳞鲑幼鱼肌肉粗成分无显著影响(P>0.05)。摄食大豆油的细鳞鲑可以明显提升肌肉中的22:6n-3含量, 表明细鳞鲑具有将18:3n-3转化为22:6n-3的能力, n-3 系列脂肪酸是细鳞鲑起主要作用的必需脂肪酸。与鱼油相比, 植物油脂导致了细鳞鲑血清中甘油三酯含量的显著升高以及胆固醇含量的显著降低, 肝脏中ACC1和FAS的mRNA表达量明显下调, 以及Δ6 Fad的mRNA表达量的明显上调(P<0.05)。投喂不同脂肪源饲料的细鳞鲑肝脏ROS、MDA、GPx含量以及TBARS值发生明显变化(P<0.05)。研究结果表明鱼油和大豆油可作为细鳞鲑幼鱼饲料的脂肪源, 而棕榈油和菜籽油不适宜作为细鳞鲑幼鱼的单一脂肪源。     

中国水仙NtMYB7基因的克隆及功能初步研究

为研究中国水仙类黄酮代谢调控网络,从中国水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)中克隆得到一个R2R3-MYB基因,命名为NtMYB7(GenBank登录号:MF522208)。序列分析表明,NtMYB7基因cDNA开放阅读框(ORF)为753bp,编码250个氨基酸。氨基酸多重序列比对分析发现,NtMYB7含有R2和R3保守结构域,属于R2R3-MYB家族;系统进化树分析结果显示,NtMYB7与花青素合成抑制因子聚为一类。实时荧光定量PCR分析发现,NtMYB7基因在中国水仙不同时期花瓣和副冠以及不同器官中均有表达,且NtMYB7基因在鳞茎盘中表达量最高。瞬时表达分析发现,NtMYB7使花青素合成激活因子StMYB诱导产生的红色变浅;定量PCR分析表明,NtMYB7基因显著抑制烟草黄酮醇代谢分支FLS基因的表达,同时抑制StMYB激活的花青素和原花青素合成结构基因的表达。研究结果初步判断,NtMYB7基因是中国水仙类黄酮代谢途径的抑制因子。     

低氧性肺动脉高压小鼠肺组织apoE蛋白表达的变化及其意义

目的：观察低氧性肺动脉高压小鼠肺组织中载脂蛋白E（apoE）蛋白表达的变化,以探讨低氧性肺动脉高压形成过程中apoE蛋白表达的变化及可能的意义。方法：SPF级雄性野生型（WT）C57BL/6小鼠和雄性apoE基因敲除（apoE-KO）小鼠各20只,各随机再分为2组（n=10）：常氧组和低氧组,共4组。常压连续低氧3周（9%~11% O₂,23 h/d）复制慢性低氧性肺动脉高压模型,采用右心导管法测定小鼠右心室压（RVSP）,计算右心室与左心室加室间隔重量比RV/（LV+S）,ELISA法检测血浆中高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）和总胆固醇（TC）的含量;Western blot法检测肺组织中apoE和过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）蛋白的表达。结果：①低氧组WT小鼠RVSP、RV/（LV+S）分别较常氧组高68%和59%（P均<0.05）,血浆中HDL含量及HDL/LDL比值分别较常氧组低17%和40%（P均<0.05）,同时肺、肝组织中apoE及肺组织中PPARγ的蛋白表达分别较常氧组下调48%、52%和37%（P均<0.05）,RVSP与apoE及PPARγ蛋白表达均呈显著负相关（P均<0.01）;②低氧组apoE-KO小鼠RVSP、RV/（LV+S）较常氧组分别高96%和86%（P均<0.05）,低氧组apoE-KO小鼠RVSP和RV/（LV+S）较低氧组WT小鼠分别高29%和24%（P均<0.05）。结论：小鼠低氧性肺动脉高压的形成与肺组织中apoE蛋白表达下调有关。     

有氧运动对衰老大鼠骨骼肌线粒体能量代谢的影响

目的：探讨有氧运动对衰老大鼠骨骼肌线粒体能量代谢的影响。方法：将20只12月龄的雌性Wistar大鼠随机分为老年安静组（AC,n=10）及老年运动组（AE,n=10）,另取10只2月龄的雌性Wistar大鼠为青年安静组（YC,n=10）;安静组大鼠进行正常饲养,运动组大鼠进行坡度为5°,速度为15.2 m/min,第1天运动15 min、第2天运动30 min、从第3天开始每天运动45 min,每周6 d,共12周。12周后所有大鼠断头处死,取腓肠肌样本,差速离心法提取线粒体,测定SOD和GSH-Px活性、MDA含量、三羧酸循环限速酶（CS、ICD和α-KGDHC）活性及呼吸链酶复合体（RCCⅠ~Ⅳ）活性。结果：①与YC组相比,AC组骨骼肌线粒体SOD活性和MDA含量显著增加（P<0.05）,CS和α-KGDHC活性均显著降低（P<0.05）,RCCⅠ、RCCⅡ和RCCⅣ活性均显著下降（P<0.05）,RCCⅢ活性显著升高（P<0.05）;AE组骨骼肌线粒体SOD、GSH-Px活性和MDA含量均显著增加（P<0.01）,CS、ICD和α-KGDHC活性均显著升高（P<0.01）,RCCⅠ~Ⅳ活性均显著升高（P<0.01）。②与AC组相比,AE组骨骼肌线粒体SOD、GSH-Px活性均显著升高（P<0.05）,MDA含量显著下降（P<0.05）,CS、ICD、α-KGDHC和RCCⅠ~Ⅳ活性均显著升高（P<0.01）。结论：有氧运动可以提高老年大鼠骨骼肌线粒体抗氧化能力,降低脂质过氧化水平,提高三羧酸循环及呼吸链功能,促进线粒体能量代谢,延缓衰老过程中线粒体的退行性变化。     

五味子、金樱子、山茱萸抗2型糖尿病大鼠糖脂代谢的比较北大核心CSCD

以高脂饲料配合链脲佐菌素(STZ)致大鼠2型糖尿病(T2DM)动物模型,研究酸味中药五味子、金樱子、山茱萸对T2DM大鼠血糖、氧化应激、脂代谢等的影响。结果显示,五味子、金樱子、山茱萸对T2DM大鼠糖脂代谢均有不同的调节作用;五味子组显著降低T2DM大鼠空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(Hb A1c)、空腹胰岛素(FINS)水平,升高肝糖原;调节游离脂肪酸(FFA)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)的代谢平衡,能降低T2DM大鼠肝脏还原型辅酶Ⅱ(NADPH)含量,升高T2DM大鼠肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和肝糖原,从而改善肝脏糖脂代谢功能。研究结果表明,酸味中药五味子、金樱子、山茱萸均有改善T2DM高糖高脂状态的功效,以五味子对T2DM高糖高脂状态影响更为明显。     

精神类疾病与肥胖的关系：催产素的作用机制

催产素(OT)在中枢神经系统中发挥重要的调节功能。催产素不仅可以调节人和动物的社会行为,它还通过瘦素诱导的信号通路调控食欲和脂肪代谢;催产素分泌失调可同时引发精神类疾病和代谢类疾病。催产素已经被应用于精神类疾病以及肥胖、糖尿病等代谢类疾病的研究和临床治疗中,进一步研究催产素的功能是揭示这些疾病作用机制的重要途径。