基于流式细胞术和K-mer分析的银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)植物基因组大小测定

金缕梅科(Hamamelidaceae)银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)仅包含银缕梅(Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao&H.T.Wei)和波斯铁木(Parrotia persica(DC.)C.A.Mey.)两种落叶阔叶乔木,其中银缕梅是我国华东地区特有的Ⅰ级濒危珍稀保护植物,属东亚第三纪孑遗成分;其姊妹种波斯铁木则间断分布于伊朗北部,属北极第三纪孑遗植物类群。本研究首次利用流式细胞术和K-mer分析方法对银缕梅属两姊妹种的基因组大小进行了测定,建立和优化了以萝卜(Raphanus sativus L.‘Saxa’)为内标、WPB(Woody plant buffer)为细胞核解离液的两种植物单倍体基因组的DNA含量(DNA C值)流式测定的适宜体系,旨在为金缕梅科银缕梅属植物的全基因组测序、基因组学研究、种质资源开发和利用以及物种保育等提供前期基础数据参考;同时也可为金缕梅科其他属、种的基因组大小测定提供借鉴。主要研究结果如下:(1)通过流式测定银缕梅基因组大小约为971.45±13.91 Mb,波斯铁木基因组大小约为890.52±24.69 Mb;(2)K-mer分析估测银缕梅基因组大小为951.70 Mb,杂合率为1.740%,重复序列比例为77.50%;波斯铁木基因组大小为858.50 Mb,杂合率为0.695%,重复序列占74.30%;(3)银缕梅属于高杂合和高重复基因组,波斯铁木则属于微杂合和高重复基因组。本研究的结果为银缕梅属植物后续基于DNA三代高通量测序技术的全基因组测序、组装及去冗余处理等工作提供了重要的数据参考。     

巴尔通体在滇西南蝙蝠中高度流行并具有丰富的遗传变异特征

蝙蝠是很多病原微生物的自然宿主, 全球多项研究表明蝙蝠是巴尔通体(Bartonella species)的主要宿主。为了解滇西南地区蝙蝠中巴尔通体的流行特征, 我们于2015-2017年间在云南省4个地区应用网捕法捕获蝙蝠3种305只。经种类鉴定后采集肝脾组织, 提取核酸, 通过TaqMan实时荧光定量PCR方法检测巴尔通体的tmRNA基因ssrA, 并进行测序鉴定和系统发育分析。结果发现172只蝙蝠检出该基因, 总感染率为56.4%; 其中临沧、西双版纳、保山和瑞丽4个采样点的蝙蝠感染率分别为50.0% (22/44)、61.7% (29/47)、62.1% (18/29)和55.7% (103/185)。中菊头蝠(Rhinolophus affinis)、小菊头蝠(R. blythi)和棕果蝠(Rousettus leschenaultii)的感染率分别为50.0% (22/44)、62.1% (18/29)和56.9% (132/232), 差异没有统计学意义(χ² = 1.135, P = 0.567), 表明巴尔通体在云南当地的蝙蝠种群中高度流行。定量PCR扩增产物2次扩增后测序获得37个巴尔通体ssrA序列, 属于10个系统发育分支, 其中1个为伊丽莎白巴尔通体(B. elizabethae)、特利波契巴尔通体(B. tribocorum)和克拉斯诺夫巴尔通体(B. krasnovii)的近缘种。其余序列与已知巴尔通体距离较远, 与亚洲、欧洲和美洲等其他地域来源于蝙蝠的巴尔通体近缘。遗传多样性分析显示, ssrA基因的核苷酸多样性指数(π)为0.11381 ± 0.00928, 基因型多样性指数(Hd)为0.985 ± 0.010, 形成29个基因型(单倍型), 说明云南蝙蝠巴尔通体具有丰富的遗传多样性。通过对本研究标本与全球相关序列的系统发育网络重建, 分析全球蝙蝠巴尔通体的地理和宿主分布特征, 可以看出巴尔通体与蝙蝠之间存在显著的宿主特异性关联。因此可初步确定蝙蝠-巴尔通体具有协同进化特征, 同时受到地理隔离的影响。     

多基因联合揭示海南鲌的遗传结构与遗传多样性

海南鲌(Culter recurviceps)是我国华南地区重要经济鱼类, 由于受到近些年水利开发、过度捕捞、环境污染等诸多因素的影响, 其资源量快速下降, 亟需得到更多的关注和保护。为保护和合理开发海南鲌种质资源, 本研究采集了华南地区23个地理群体207尾海南鲌样本, 测定了2个线粒体基因(Cytb和ND2)并从Barcode of Life Data System数据库获得相对应线粒体COI基因, 结合多种分析方法(系统发育分析、分化时间估算、单倍型网状图、群体遗传分析和Mantel检验)对海南鲌的遗传结构和遗传多样性展开研究。系统发育分析和单倍型网状图表明华南地区海南鲌群体被分成3个谱系(I、II和III), 其中谱系I和III由珠江的群体组成, 谱系II由海南岛的群体组成。分化时间估算发现3个谱系之间的分化时间介于0.028-0.251 Ma之间, 表明华南地区更新世气候变化可能是造成海南鲌谱系分化的重要原因。群体遗传分析发现海南鲌群体之间存在极显著的遗传分化(F_ST = 0.511, P < 0.001), 并且符合距离隔离模式(R = 0.348, P = 0.0010)。群体动态历史分析表明, 海南鲌群体可能在0.010-0.025 Ma经历了群体扩张, 表明更新世的气候波动也影响了海南鲌的群体大小和分布。综上所述, 海南鲌群体由3个谱系组成, 更新世气候变化是导致3个谱系分化和影响海南鲌群体动态历史的重要因素。此外, 海南鲌群体之间的遗传分化也可能受到了空间距离的影响。     

芽胞杆菌治疗幽门螺杆菌感染疗效的Meta分析

目的评价芽胞杆菌(Bacillus)联合根除标准疗法治疗幽门螺杆菌(H.pylori)感染的有效性。方法收集关于芽胞杆菌联合治疗H.pylori感染的随机对照试验(RCT),检索时限为建库至2020年5月;对符合纳入标准的研究进行偏倚风险评价及Meta分析。结果最终纳入14个RCT。Meta分析结果显示芽胞杆菌联合治疗能提高H.pylori根除率(ITT分析:RR=1.13,95%CI:1.08~1.18,P0.001;PP分析:RR=1.13,95%CI:1.09~1.17,P0.001),降低不良反应发生率(RR=0.42,95%CI:0.35~0.50,P0.001)。根据亚组分析结果,芽胞杆菌联合H.pylori两种常规治疗方案[三联疗法(RR=1.22,95%CI:1.10~1.36,P=0.003),铋剂四联疗法(RR=1.11,95%CI:1.07~1.15,P0.001)]以及芽胞杆菌联合H.pylori常规治疗的两种疗程[10 d(RR=1.14,95%CI:1.04~1.24,P=0.006),14 d(RR=1.14,95%CI:1.07~1.21,P0.001)]均提高H.pylori根除率;而亚组分析芽胞杆菌种类中,地衣芽胞杆菌差异有统计学意义(RR=1.14,95%CI:1.10~1.19,P0.001),凝结芽胞杆菌与蜡样芽胞杆菌需扩大样本量进一步统计分析。结论芽胞杆菌联合疗法能有利于提高H.pylori根除率,并降低总不良反应的发生,相对于标准疗法有一定的意义。     

FcγR基因多态性与牙周炎易感性的Meta分析

目的探讨FcγRⅡa、FcγⅢa和FcγRⅢb的基因多态性与牙周炎发病风险性的相关性。方法通过检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方等中英文数据库,纳入2019年10月前所有符合纳入标准的有关FcγRⅡa、FcγⅢa和FcγRⅢb的基因多态性与牙周炎发病风险性的研究,共27项病例对照研究,其中包含2 105个病例和1 115个对照,采用RevMan 5.3软件进行Meta分析,利用优势比(OR)及95%置信区间(CI)评价效应强度。结果 Meta分析结果合并显示FcγRⅡa和FcγRⅢb的基因多态性与牙周炎的发病风险无显著相关性,但FcγⅢa的基因多态性可能增加慢性牙周炎发病风险(V vs. F,OR=1.93,95%CI 1.01～3.69)。根据种群进行亚组分析,FcγRⅡa H131R位点的突变型可能会增加亚洲人群慢性或侵袭性牙周炎的发病风险[慢性牙周炎:R vs. H,OR=1.22,95%CI 1.04～1.42,(HR+RR)vs. HH,OR=1.28,95%CI 1.03～1.59;侵袭性牙周炎:R vs. H,OR=1.60,95%CI 1.01～2.54],但可能会降低高加索人群慢性牙周炎的发病风险[(HR+RR)vs. HH,OR=0.66,95%CI 0.48～0.90]。FcγⅢa F158V位点的突变型可能增加高加索人群慢性牙周炎的发病风险[V vs. F,OR=1.73,95%CI 1.06～2.85,(VV+FV)vs. FF,OR=2.26,95%CI 1.06～4.82]。FcγRⅢb NA1/NA2位点的NA2等位基因可能会降低包含50%高加索人群的混合人群侵袭性牙周炎的发病风险[(NA1NA2+NA2NA2)vs. NA1NA1,OR=0.57,95%CI 0.34～0.94)]。结论 FcγRⅡa、FcγⅢa和FcγRⅢb的基因多态性与牙周炎发病风险性之间的联系可能存在着种族差异,需要更大样本、更高质量的研究来进一步证实。     

大连地区分泌型与非分泌型母亲母乳菌群结构的差异

目的探讨大连地区分泌型和非分泌型母亲哺乳期间母乳菌群的主要差异。方法于大连市妇幼保健院纳入42名志愿者产妇,收集其产后第6天的母乳样本。提取母乳样本DNA,并对包含rs601338和rs1047781单核酸位点多态性(SNP)的片段用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测并加以测序,以检测受试母亲岩藻糖基转移酶2基因(FUT2)的类型。采用16S rRNA高通量测序法对不同母乳样本中微生物的多样性进行分析,并且对不同母乳样本中的微生物丰度及类型展开探讨。结果母亲分泌型分布情况分析:42名志愿者中,36名母亲是分泌型,6名母亲是非分泌型。母乳菌群多样性分析:分泌型与非分泌型组母亲母乳菌群比较,发现反映组内差异的Alpha多样性指数(包括Ace、Chao1以及Shannon等)在2组间差异无统计学意义;通过使用主坐标分析,发现分泌型组和非分泌型组的距离相对较远,母乳菌群组内菌群结构类似,组间差异性较显著,说明母乳中的蛋白核心岩藻糖基化水平可明显改变母乳中菌群结构。乳汁菌群物种构成分析:从门水平分析,变形菌门与厚壁菌门为主要优势菌;从属水平分析,2组母乳菌群中的双歧杆菌属丰度差异较显著。相关性分析:分泌型母乳的菌群中相关基因的表达更强,说明分泌型母乳对菌群基因的表达有促进作用。结论母乳菌群构成在一定程度上受到母体FUT2基因类型,即母亲分泌型和非分泌型的影响。     

北京松山落叶阔叶林生态系统水热通量对环境因子的响应

温带森林生态系统水热通量在多时间尺度上受各种生物物理因子的影响。该研究假设这些因子对水热通量的影响机制具有时间尺度分异性, 通过涡度相关法(EC)于2019年全年对北京松山典型天然落叶阔叶林生态系统蒸散发(ET)、显热通量(H)、潜热通量(LE)、土壤热通量(G)、饱和水汽压差(VPD)、空气温度(T_a)、光合有效辐射(PAR)、归一化植被指数(NDVI)及10 cm深度土壤水分(VWC)等要素进行原位连续监测, 使用小波分析的方法分析了日、季节尺度上生物与非生物因子对生态系统能量分配与水汽交换的调控机制。主要研究结果: 2019年松山天然落叶阔叶林生态系统年均波文比(β)为1.53。ET具有明显的季节变化特征, 从第100天开始逐渐增加, 7月达到峰值, 第300天下降到最低水平。ET最大日累计值为5.01 mm·d^-1, 年累计值为476.2 mm, 年降水量为503.3 mm。在日尺度上水热通量与VPD间滞后时间最短, 为3.36 h。在季节尺度上与PAR间滞后时间最短, 为8天。季节尺度上PAR通过VPD来对ET造成间接影响, 而对β造成直接影响。该研究发现不同时间尺度上水热通量与环境因子间的时滞关系, 为选择模型在不同时间尺度下北方温带落叶阔叶林生态系统过程的最佳输入参数提供科学支持。     

黄河首曲玛曲县高寒湿地景观格局演变

高寒湿地是青藏高原地区最重要的生态水源涵养区之一, 也是局部气候的有效调节者, 其动态变化与成因亟待深入研究。该研究基于遥感图像分析、地理信息系统空间分析和景观生态指数分析结合的方法, 以黄河首曲玛曲县高寒湿地为研究对象, 对1995-2018年6期湿地的动态变化进行研究。结果表明, 研究区湿地在1995-2010年间不断退化, 1995-2010年湿地面积总共减少了18 680.31 hm²。在2010-2018年间黄河首曲高寒湿地面积有所增加, 但与20世纪90年代相比, 21世纪初开始湿地的面积普遍呈现下降趋势; 1995-2010年湿地斑块数不断增加, 斑块密度不断增大, 平均斑块面积下降, 景观的破碎度升高; 2010-2015年湿地斑块数和斑块密度减少, 2015-2018年湿地斑块数和斑块密度增加, 平均斑块面积先增大后减小, 景观的破碎度先降低后升高。1995-2010年研究区高寒湿地景观Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈现下降的趋势, 湿地的景观结构趋于简单, 景观类型分布更加集中。2010-2018年湿地景观Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈现上升趋势, 湿地的景观结构趋于复杂, 景观类型增加且分布更加分散。进一步的驱动力分析表明, 引起黄河首曲高寒湿地景观格局演变的主要因素是蒸发量和降水量, 其次是人口数量和大牲畜数量等人类活动影响。气候因子是影响黄河首曲高寒湿地面积变化的主要原因, 过度的人类经济活动在一定程度上加剧了湿地的变化。     

阴道加德纳菌检出率及唾液酸酶A基因携带与细菌性阴道病的关系

目的探究阴道加德纳菌(Gardnerella vaginalis)检出率及唾液酸酶A基因携带与细菌性阴道病(BV)的关系。方法选择2017年1月至2019年8月确诊的BV患者82例作为BV组,并随机选择同时期健康女性82例作为健康组,比较2组人群G. vaginalis检出率和唾液酸酶A基因携带情况,相关统计学资料分析其对BV发生的影响。结果BV组人群G. vaginalis阳性检出率高于健康组(χ²=11.511,P<0.05)。BV组人群共检出G. vaginalis 1、2、3、4、5、6和7型,其中2型占比最高;BV组人群G. vaginalis 2、3、4型占比率高于健康组(χ²=4.148,17.009,9.973,均P<0.05)。BV组人群唾液酸酶A基因携带率高于健康组(χ²=39.234,P<0.05)。较健康组人群,BV组PCR DGGE宽度更窄,肠道菌群条带数少(t=9.217,P<0.05)。结论G. vaginalis检出率和唾液酸酶A基因携带情况与BV发生相关,有待成为相关生物学治疗靶点。     

运动与阿尔茨海默病：基于Tau蛋白翻译后修饰视角的研究述评

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种与年龄有关的神经退行性疾病,严重危害老年人的身心健康,给社会带来巨大的经济压力。但目前其发病机制尚不完全明确,临床仍无根治的有效方法。Tau蛋白是一种微管相关蛋白质,能够参与维持微管相关结构稳定,具有可溶性且不会聚集。在AD病理状态下,病人脑内Tau蛋白结构和功能异常。异常的Tau蛋白聚集成不可溶的神经纤维缠结,损害微管运输能力,导致病人认知功能障碍。Tau蛋白结构和功能的改变是由多种翻译后修饰过程来调控的,即将特定的化学修饰基团与Tau蛋白N-端或C-端结合,直接改变蛋白质的性质和功能。AD病人脑内Tau蛋白的磷酸化、糖基化、乙酰化及SUMO化等多种翻译后修饰异常,与Tau蛋白的降解和毒性物质的聚集密切相关。本文综述近年来的研究后发现,运动可以通过改善Tau蛋白翻译后的某些异常修饰来预防和改善AD,主要作用方式如下：(1）运动可通过抑制GSK 3β和MAPK等蛋白激酶活性来抑制Tau蛋白的过度磷酸化,可能通过上调PP2A活性来促进Tau蛋白去磷酸化;(2）运动可通过提高GLUT1和GLUT3蛋白质水平,可能通过调节OGA和OGT活性平衡,提高蛋白质O-GlcNAc糖基化水平;(3）运动可能通过AMPK/mTORC1途径抑制p300以及激活SIRT1,降低Tau蛋白乙酰化水平;同时运动还可能通过抑制HDAC6,改善Tau蛋白KXGS基序异常乙酰化程度;(4）运动可能通过调节磷酸化与SUMO化共定位点,改善Tau蛋白异常SUMO化水平。