心肌重塑分子机制的研究进展

心血管疾病严重威胁人类健康,其诱发的进行性心肌重塑是导致心功能逐步恶化的关键因素。新近发现多种心血管疾病危险因素能够调控AngⅡ、IGF-1、TGF-β1、ACh等信号分子表达,进而影响PI3K-Akt、TAK1/Smads、JAK-STAT等重塑相关信号通路,在心肌重塑过程中发挥着重要作用。本文将概括介绍病理条件下心肌重塑的分子调节机制和新治疗靶点的研究进展。     

分子马达生物传感器检测食源性轮状病毒

通过分子马达生物传感器技术建立一种特异、便捷、快速的食源性轮状病毒检测方法.以F0F1-ATPase为核心构建分子马达,以轮状病毒保守片段VP7设计各血清型通用探针,通过生物素-亲和素系统将探针与分子马达连接构建F0F1-ATPase分子马达检测装置.提取病毒RNA并将其与生物传感器结合的同时启动ATP合成,比较其荧光强度的差别,可以对样品中的RNA进行检测.此方法的病毒RNA检测灵敏度为0.005 ng/mL,对轮状病毒检测特异,与甲肝病毒、诺如病毒无交叉反应,在1h内即可完成检测.运用此方法随机检测15份样品,检测结果与RT-PCR一致.结果表明,分子马达生物传感器检测轮状病毒的方法灵敏、特异,可用于食源性轮状病毒的快速检测.     

北京大学科研人员揭示病原菌耐药新机制

北京大学陈鹏课题组与该校长江学者讲座教授何川课题组合作,于2013年11月3日Nature Chemical Biology在线发表论文,揭示了大肠杆菌多重抗药性调控蛋白MarR的分子机制,证明Cu2＋可作为天然的信号分子（诱导剂）激活Mar R蛋白并引发其介导的多重耐药性。这对于开发对抗多重抗生素耐药病菌感染的新型药物具有重要意义。     

产溶剂梭菌分子遗传操作技术研究进展

产溶剂梭菌是一类重要的工业微生物.通过遗传改造以优化产溶剂梭菌的发酵性能一直是溶剂制造技术研究的重要课题,但长期受限于该类菌并不完善的遗传操作工具,未见明显突破.近年来,随着TargeTron基因中断、大片段基因整合等新技术和新方法的出现,其分子遗传改造已取得较大进展.文中对产溶剂梭菌的分子遗传操作工具研究进展进行了总结,并指出了现有技术在效率及全面性方面的不足.基于此,今后应进一步优化现有的梭菌基因失活技术,如建立基于同源重组的基因删除和替换;同时也应发展新的分子操作技术,如基因组多位点共编辑、多拷贝定点和随机整合等.     

甜瓜抗蔓枯病基因Gsb-3的ISSR分子标记

以甜瓜抗病资源PI511890和感病自交系‘白皮脆’及其F1、BC1P1、BC1P2、F2群体为材料,苗期接种蔓枯病菌(Did ymella bryoniae)进行遗传分析.结果表明:(1)对甜瓜苗期蔓枯病菌接种鉴定结果显示,抗源PI511890的抗病基因Gsb-3由显性单基因控制.(2)利用集团分离分析及ISSR分析技术,引物ISSR-100扩增出的多态性条带与Gsb-3表现连锁关系,该多态性片段大小为900 bp.(3)统计ISSR-100在182个F2单株上的多态性,并用JoinMap 4.0软件分析结果显示,ISSR-100与Gsb-3遗传连锁距离为8.3 cM,定名为ISSR-100900.研究认为,ISSR100900可作为甜瓜抗蔓枯病分子育种的备选分子标记.     

Tetanic contraction induces enhancement of fatigability and sarcomeric damage in atrophic skeletal muscle and its underlying molecular mechanisms

Muscle unloading due to long-term exposure of weightlessness or simulated weightlessness causes atrophy, loss of functional capacity, impaired locomotor coordination, and decreased resistance to fatigue in the antigravity muscles of the lower limbs. Besides reducing astronauts＇ mobility in space and on returning to a gravity environment, the molecular mechanisms for the adaptation of skeletal muscle to unloading also play an important medical role in conditions such as disuse and paralysis. The tail-suspended rat model was used to simulate the effects of weightlessness on skeletal muscles and to induce muscle unloading in the rat hindlimb. Our series studies have shown that the maximum of twitch tension and the twitch duration decreased significantly in the atrophic soleus muscles, the maximal tension of high-frequency tetanic contraction was significantly reduced in 2-week unloaded soleus muscles, however, the fatigability of high- frequency tetanic contraction increased after one week of unloading. The maximal isometric tension of intermittent tetanic contraction at optimal stimulating frequency did not alter in 1- and 2-week unloaded soleus, but significantly decreased in 4-week unloaded soleus. The 1-week unloaded soleus, but not extensor digitorum Iongus （EDL）, was more susceptible to fatigue during intermittent tetanic contraction than the synchronous controls. The changes in K＋ channel characteristics may increase the fatigability during high-frequency tetanic contraction in atrophic soleus muscles. High fatigability of intermittent tetanic contraction may be involved in enhanced activity of sarcoplasmic reticulum Ca2＋-ATPase （SERCA） and switching from slow to fast isoform of myosin heavy chain, tropomyosin, troponin I and T subunit in atrophic soleus muscles. Unloaded soleus muscle also showed a decreased protein level of neuronal nitric oxide synthase （nNOS）, and the reduction in nNOS-derived NO increased frequency of calcium sparks and elevated intracellular resting Ca2＋ concentration （[Ca2＋]i） in unloaded soleus muscles. High [Ca2＋]i activated calpain-1 which induced a higher degradation of desmin. Desmin degradation may loose connections between adjacent myofibrils and further misaligned Z-disc during repeated tetanic contractions. Passive stretch in unloaded muscle could preserve the stability of sarcoplasmic reticulum Ca2＋ release channels by means of keeping nNOS activity, and decrease the enhanced protein level and activity of calpain to control levels in unloaded soleus muscles. Therefore, passive stretch restored normal appearance of Z-disc and resisted in part atrophy of unloaded soleus muscles. The above results indicate that enhanced fatigability of high-frequency tetanic contraction is associated to the alteration in K＋ channel characteristics, and elevated SERCA activity and slow to fast transition of myosin heavy chain （MHC） isoforms increases fatigability of intermittent tetanic contraction in atrophic soleus muscle. The sarcomeric damage induced by tetanic contraction can be retarded by stretch in atrophic soleus muscles.     

云南省2006～2010年非脊灰肠道病毒分子流行病学特征分析

为了解云南省非脊髓灰质炎(脊灰)肠道病毒(NPEV)的基因型分布及分子进化特征,对2006～2010年间从急性迟缓性麻痹(AFP)病例中分离到的105株NPEVs进行VP1区部分核苷酸扩增和序列测定。所获得的云南地方株基因序列与各基因型原型株进行核苷酸与氨基酸同源性比较,并与GenBank中选取的代表株构建基因进化关系树。结果分析显示:105株NPEVs分别属于HEV-A、HEV-B、HEV-C,其中HEV-A 18株(7个血清型)所占比例为17.1%;HEV-B 77株(22个血清型)所占比例为73.3%,表明云南省AFP病例中流行的NPEV还是以HEV-B为主;HEV-C 10株(4个血清型)所占比例为9.5%;没有分离到HEV-D组肠道病毒;基因进化树中各种血清型病毒与对应原型株及代表株聚集一起,除CA2、EV90和EV76外,云南地方株与原型株位于不同分支。相同型别的毒株在5年的流行过程中变异程度亦不同,亲缘关系远近不一,表明这些病毒在云南省存在不同的传播链。     

2010年内蒙古自治区手足口病病原谱及人肠道病毒71型分子特征研究

研究2010年中国内蒙古自治区引起手足口病(Hand foot and mouth disease,HFMD)的病原谱及人肠道病毒71型(Human enterovirus,HEV71)的分子特征。采集内蒙古自治区12个盟市门诊就诊的HFMD患者粪便和咽拭子标本共921份,进行病毒分离,然后利用三通道实时荧光定量PCR法[同时检测HEV71,柯萨奇病毒A16型(CVA16)和人肠道病毒(HEV)]对阳性分离物进行鉴定,对鉴定为其它HEV的阳性分离物进行VP4和VP1编码区扩增及核苷酸序列测定和分析。921份标本共分离出153株病毒,阳性率为16.61%,其中61株为HEV71,占39.87%,82株为CVA16,占53.59%,7株为其它HEV(分别为6株CVB4和1株Ⅱ型脊髓灰质炎疫苗病毒株),占6.53%,3株为腺病毒。重症病例中分离到9株病毒,其中6株为HEV71,3株为CVA16。选取从临床诊断分别为普通型病例、重型病例的HFMD患者临床标本中分离到的32株HEV71代表株进行VP1编码区基因扩增及核苷酸序列测定和分析,与HEV71其它各基因型和基因亚型的代表株构建亲缘性进化树。32株内蒙古HEV71代表株与1998年以来中国大陆HEV71分离株的VP1区核苷酸和氨基酸水平上的同源性都较高,尤其与2008年的北京代表株同源性最高,与C4基因亚型代表株聚为一支,属于C4基因亚型C4a进化分支,但它们之间的核苷酸和氨基酸的同源性略有差异,分别为96.4%～100%和98.14%～100%,与2007年的内蒙古代表株存在一定的差异,核苷酸同源性为96.95%～97.87%。亲缘进化关系树显示,这些HEV71处于不同的簇中,属于多个病毒传播链。2010年内蒙古HFMD的病原谱以CVA16和HEV71为主,重症病例中以HEV71居多。内蒙古流行的HEV71属于C4基因亚型C4a进化分支,并且存在多个传播链,与2008年北京代表株亲缘关系比2007年内蒙古代表株亲缘关系近,说明内蒙古流行的HEV71不是独立进化的,而是与中国流行的HEV71在共同进化。     

独脚金内酯调控植物侧枝发育的分子机制及其与生长素交互作用的研究进展

对独脚金内酯（strigolactones,SLs）调控植物侧枝发育的分子机制及其与生长素相互作用的相关研究结果进行了总结和归纳,在此基础上提出今后的重点研究方向。相关的研究结果显示：在拟南芥[Arabidops~thaliana（Linn．）Heynh．]、豌豆（Pisum sativum Linn．）和水稻（Oryza sativa Linn．）等植物多枝突变体中SLs作为可转导信号参与侧枝发育的分子调控,从这些植物中已克隆获得参与SLs生物合成及信号应答途径的一些基因。作为一种植物激素,SLs在侧枝发育调控网络中与生长素相互作用;腋芽发育与其中生长素的输出密切相关,SLs通过调控芽中生长素的输出间接抑制腋芽发育和侧枝生长,而生长素则在SLs生物合成中起调节作用。     

特有植物多样性分布格局测度方法的新进展

特有植物是生物多样性保护的重要对象,对其分布格局的研究可以为生物多样性优先保护区的确定提供重要参考.研究人员利用多种测度和分析方法,在不同地理区域对特有现象的分布格局开展了大量研究.随着分子系统学方法的不断完善及一些空间统计分析方法的引入,新的生物多样性测度方法应运而生.本文介绍了生物多样性测度方法的类型及其特点、应用现状与前景.这些测度方法的发展经历了从单一的时间或空间格局到时空格局统一的过程,具体涉及物种丰富度、谱系多样性、进化特异性以及这3种测度方法整合空间分布加权的算法.其中,谱系多样性指数(phylogenetic diversity)、谱系特有性指数(phylogenetic endemism)以及空间加权的进化特异性指数(biogeographically weighted evolutionary distinctiveness)尤其值得关注.中国特有植物分布格局的研究需要在以下4个方面进一步开展工作:(1)完善特有物种的分布格局研究;(2)加强物种的测序工作,完善谱系多样性格局的分析;(3)结合系统发育信息,揭示谱系多样性及进化历史的分布格局,进而深入开展物种p多样性和谱系p多样性的研究;(4)加强物种分布区变化的模拟,在时间维度上探讨特有现象的变化格局,为生物多样性保护提供更完善的理论支持.