耐镉马克思克鲁维酵母重金属镉吸附特性的研究

菌株YS-K1是从镉污染土壤中筛选获得的一株耐镉马克思克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus YS-K1,对其镉吸附特性研究结果表明,该菌对镉具有良好的耐受性和吸附性,即使在镉浓度高达140mg/L的培养基中也能生长,当镉浓度在30mg/L以下时,24h后能吸附溶液中90%以上的镉,且最佳吸附条件为pH6.0,温度30℃。该菌所吸附的镉大部分集中在细胞壁上,占总吸附镉的76%,细胞膜上的占9%,细胞质中的占15%;能量抑制剂2,4-二硝基苯酚(DNP)和二环己基碳二亚胺(DCC),分别能降低菌株15%和22%的镉吸附量。在Kluyveromyces marxianus YS-K1细胞中,锌离子与镉离子有共用的结合位点,锌离子不仅会与镉离子竞争细胞表面的结合位点,减少其对镉的吸附量,而且也会与镉离子竞争进入细胞的通道位点,减少其对镉的积累量,同时能部分恢复镉离子对菌株生长的抑制作用。     

Expression and signal regulation of the alternative oxidase genes under abiotic stresses

Plants in their natural environment frequently face various abiotic stresses, such as drought, high salinity, and chilling. Plant mitochondria contain an alternative oxidase （AOX）, which is encoded by a small family of nuclear genes. AOX genes have been shown to be highly responsive to abiotic stresses. Using transgenic plants with varying levels of AOX expression, it has been confirmed that AOX genes are im- portant for abiotic stress tolerance. Although the roles of AOX under abiotic stresses have been extensively studied and there are several excellent reviews on this topic, the differential expression patterns of the AOX gene family members and the signal regulation of AOX gene（s） under abiotic stresses have not been extensively summarized. Here, we review and discuss the current progress of these two important issues.     

Ligand Perception,Activation, and Early Signaling of Plant Steroid Receptor Brassinosteroid Insensitive

Leucine-rich repeat receptor-like kinases （LRR-RLKs） belong to a large group of cell surface proteins involved in many aspects of plant development and environmental responses in both monocots and dicots. Brassinosteroid insensitive 1 （BRI1）, a member of the LRR X subfamily, was first identified through several forward genetic screenings for mutants insensitive to brassinosteroids （BRs）, which are a class of plant-specific steroid hormones. Since its identification, BRI1 and its homologs had been proved as receptors perceiving BRs and initiating BR signaling. The co-receptor BRIl-associated kinase 1 and its homologs, and other BRI1 interacting proteins such as its inhibitor BRI1 kinase inhibitor I （BKI1） were identified by genetic andbiochemical approaches. The detailed mechanisms of BR perception by BRI1 and the activation of BRI1 receptor complex have also been elucidated. Moreover, several mechanisms for termination of the activated BRI1 signaling were also discovered. In this review, we will focus on the recent advances on the mechanism of BRI1 phosphorylation and activation, the regulation of its receptor complex, the structure basis of BRI1 ectodomain and BR recognition, its direct substrates, and the termination of the activated BRI1 receptor complex.     

不同磁共振腰骶丛神经成像序列的临床研究

目的:比较周围神经背景信号抑制弥散加权成像(diffusion-weighted neuroimag ing with background signal suppression,DWIBS)、选择性激励技术(principle of selective excitation technique,PROSET)及三维短时反转恢复(3D Short Term Inversion Recovery,3D STIR)序列在腰骶部脊神经成像中的不同表现,探讨其对腰骶部病变的临床应用价值。方法:对29名正常志愿者及42例腰骶丛病变损伤患者行磁共振腰骶丛神经成像,包括DWIBS序列,PROSET及3D STIR序列。对DWIBS及3D STIR原始图像行最大信号强度投影(MIP)后处理重建,对志愿者组及病变组所得图像质量分级并分别进行统计分析,评价三种高场强磁共振腰骶丛神经成像序列在正常组及病变组的显示效果。结果:在正常志愿者组中,三种高场强磁共振腰骶丛神经成像序列均可显示脊神经根、神经节等解剖细节,对于腰4、5脊神经的显示,三者的图像分级差异不具有统计学意义。在腰2、3脊神经成像中,三者图像质量分级的差异具有统计学意义(P0.05)。在病例组中,经秩和检验三组组间显示效果不完全相同,P0.05,差异有统计学意义。进行两两比较,DWIBS与3D SITR序列,其差异具有统计学意义(P0.01)。PROSET与3D STIR序列,差异具有统计学意义(P0.01)。而DWIBS与PROSET图像质量分级差异无明显统计学差异。结论:DWIBS、PROSET、3DSTIR序列作为常规序列的补充,均可完整的显示腰骶神经的解剖细节,而DWIBS及PROSET序列对背景组织的抑制更加充分,更利于观察神经的走行变化、判断神经受损部位及范围。DWIBS序列MIP后处理图像实现了对腰骶神经的多方位多角度旋转观察,为术前制定手术方案提供可靠的影像学依据,弥补了常规磁共振序列的不足。     

丛枝菌根共生建成的信号识别机制

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)共生是自然界中普遍存在的一种互惠共生现象,对促进土壤生态系统物质循环及维持生态系统稳定具有重要的意义。AM共生体的建立需要AM真菌和宿主植物间一系列复杂的信号识别、交换和传导。本文总结近年来相关文献,从AM共生体形成前期及AM共生体形成期两个阶段,分别综述了信号物质的生物合成过程、调控过程及其作用机制,希望有助于进一步认识AM共生体建成过程,同时通过分析当前研究工作的不足及未来研究动向,期望推动相关研究工作。     

气相色谱-质谱定量检测水产品腐败菌群体感应DKPs信号分子

【目的】为了分析水产品腐败菌群体感应的新型信号分子二酮哌嗪(DKPs)化合物,建立一种简便、灵敏的气相色谱-质谱(GC-MS)定量检测方法。【方法】通过优化气相色谱和质谱条件、培养基和提取溶剂建立定量检测方法,确定Cyclo-(L-Pro-L-Gly)、Cyclo-(L-Pro-L-Leu)、Cyclo-(L-Leu-L-Leu)和Cyclo-(L-Pro-L-Phe)4种DKPs标准品的特征离子,并检测水产品腐败菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)和波罗的海希瓦氏菌(Shewanella baltica)中的DKPs。【结果】4种DKPs化合物在1-200 mg/L范围内线性良好,检测限为0.06、0.10、0.06和0.04 mg/L,定量限为0.16、0.18、0.14和0.12 mg/L,回收率为51.8%-88.5%,标准偏差为1.4%-8.3%。以LB培养基为细菌培养基,氯仿作为萃取溶剂,检测的DKPs含量较高。两种水产品腐败菌都检测到DKPs活性,主要种类为Cyclo-(L-Pro-L-Leu)和Cyclo-(L-Pro-L-Phe)。随着两种细菌的生长,培养上清中DKPs含量显著增加,在12 h达到最高。【结论】建立了检测细菌DKPs的GC-MS定量方法,具有较高精密度、准确度,能够准确定量分析4种DKPs的含量。为探究水产品特定腐败菌DKPs的调控机制奠定基础。     

基于CRISPR/Cas9系统构建精准调控Wnt信号通路的表达载体及其效果的验证

目的:构建基于CRISPR/cas9系统调控Wnt信号通路的载体,并在细胞水平验证其调控基因表达的效率。方法:选取Wnt信号中负性调控分子,设计并合成能够表达靶向上述分子gRNA的互补DNA克隆序列,BsmBI限制性内切酶酶切载体后,采用分子克隆的方法将上述序列克隆至目的载体lenti-sgRNA-Ms2-zeo,测序正确的克隆通过Lipofectamine2000与lenti-Ms2-P65-HSF1-Hygro和lenti-dcas9-VP64-blastine共同转染入293细胞;转染24h后收集细胞,qRt-PCR检测目的基因的表达。结果:筛选了Wnt信号通路中已知的19个负性调控基因;针对每个基因设计了两对gRNA序列,并构建了能够表达gRNA和MS2融合序列的载体,测序结果显示重组质粒的DNA序列与预期完全相符。随机挑选了4个表达载体与lenti-Ms2-P65-HSF1-Hygro和lenti-dcas9-VP64-blastine共转进入细胞,qPCR结果显示构建的目的载体联合lenti-Ms2-P65-HSF1-Hygro和lenti-dcas9-VP64-blastine载体可以协同促进靶分子表达。结论:本研究成功构建了基于CRISPR/cas9基因编辑系统调控Wnt信号的载体。     

雌激素膜受体GPER1 通过调节Nrf2 减轻心肌氧化损伤

目的:观察雌激素膜受体GPER1对心肌细胞氧化损伤的保护作用,并探讨其通过PI3K/Akt信号通路上调Nrf2,减轻心肌氧化损伤的机制。方法:H_2O_2处理原代培养的新生大鼠心肌细胞建立氧化损伤模型,分为对照组、H_2O_2处理组,GPER1受体激动剂G1预处理+H_2O_2处理组和GPER1拮抗剂G15+G1预处理+H_2O_2处理组,MTT检测细胞活性,Hoechst33342染色和cleaved caspase-3免疫荧光染色观察细胞凋亡,并检测细胞内氧自由基,总抗氧化能力,超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的水平。Western blot测定细胞中p-Akt和细胞核内Nrf2的水平。结果:G1显著抑制H_2O_2导致细胞活性下降和细胞凋亡,并降低细胞内氧自由基水平,提高总抗氧化能力,增加SOD活性,减少MDA含量,但G15能拮抗G1的上述效应。同时G1能增加细胞内Akt磷酸化水平和细胞核内Nrf2的表达,这些效应可被G15和LY-294002阻断。结论:GPER1通过PI3K/Akt信号通路,调节Nrf2的表达,抑制氧化应激导致的心肌细胞损伤。GPER1可以作为开发心肌缺血损伤保护剂的一个潜在靶点。     

不同施肥处理对甜菊生长及糖苷含量和积累量的影响

采用盆栽法,以甜菊( Stevia rebaudiana Bertoni)品种‘中山4号'(‘Zhongshan No.4')当年生扦插苗为研究对象,研究不同形态氮肥(硫酸铵、硝酸钠和尿素)及不同施氮量(纯氮)、施磷量( P2 O5)和施钾量( K2 O)对幼苗生长及糖苷含量和单株积累量的影响。结果显示：随氮肥、磷肥和钾肥施用量的提高,甜菊幼苗的株高、茎粗、叶长、叶宽、单株叶干质量和单株茎干质量均呈先升后降的变化趋势,且总体上与对照无显著差异,仅施磷量300 mg·kg-1处理组的叶长显著高于对照;根据施肥量与单株叶干质量的回归方程,确定硫酸铵、硝酸钠、尿素、磷肥和钾肥的施用量分别为64.87、660.21、735.84、211.54和775.92 mg·kg-1时,幼苗单株叶干质量最高。在硫酸铵处理组中,300 mg·kg-1处理组甜菊叶片中的莱鲍迪苷A( R-A)含量及甜菊苷( St)、R-A和总苷的单株积累量以及600 mg·kg-1处理组的St单株积累量高于对照,多数处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量均低于对照;在硝酸钠处理组中,1200 mg·kg-1处理组的R-A和总苷含量、600和900 mg·kg-1处理组的St单株积累量以及300~900 mg·kg-1处理组的R-A和总苷单株积累量高于对照,其他处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量均低于对照;在尿素处理组中,1500 mg·kg-1处理组的R-A和总苷的含量和单株积累量以及600和900 mg·kg-1处理组的R-A和总苷单株积累量高于对照,其他处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量均低于对照;各施氮处理组中,仅1500 mg·kg-1处理组的R-A含量与对照差异显著,其他指标均与对照无显著差异。在施磷处理组中,100 mg·kg-1处理组的R-A含量以及100和200 mg·kg-1处理组的St、R-A和总苷的单株积累量高于对照,多数处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量低于对照且与对照均无显著差异。在施钾处理组中,各处理组的St、R-A和总苷含量及单株积累量均高于对照,其中仅900 mg·kg-1处理组的St、R-A和总苷含量与对照显著差异。各施肥处理组的St含量占总苷含量的百分率均低于对照、R-A含量占总苷含量的百分率均高于对照,且总体上与对照无显著差异。经过综合分析,建议在甜菊生育期内的施肥量为纯氮600~900 mg·kg-1、P2 O5200~300 mg·kg-1和K2 O 600~900 mg·kg-1,其中氮肥以尿素为宜。     

pygo基因对心脏功能的调控及其研究进展

Wg/Wnt信号参与调控多种组织的发育,尤其在心脏发育和心脏衰老过程中发挥重要的作用。pygo作为Wnt信号途径的一个新成员,可能依赖于Wnt信号调控心脏发育,而最新发现pygo敲低品系引起的成体心脏功能缺陷与Wnt信号缺失在心脏中的表型具有显著性差异,表明pygo调控成体心脏功能不依赖于经典Wnt信号,可能存在新的调控机制。主要对pygo基因在调控心脏发育和心脏衰老中的功能以及在果蝇和哺乳动物中pygo基因调控心脏功能分子机制的研究进展进行了综述。虽然pygo不依赖经典Wnt信号在成体心脏中发挥作用,但显性负抑制TCF突变体引起严重的成体心脏生理功能缺陷,与pygo表型一致,暗示着pygo可能依赖与TCF类似因子相互作用发挥功能。其次,pygo能跨越TCF或Lgs直接与Wnt信号靶基因相互作用。此外,Pygo蛋白能与Lgs相互作用形成Pygo-BCL9/Lgs-H3K4me复合物调节Wnt信号靶基因,且甲基转移酶HMT核心组件WDR5与Pygo蛋白的相互作用能促进PHD结构域与H3K4的结合,表明pygo调节成体心脏功能与表观遗传学修饰也具有一定的相关性。