《PLoS综合》：研究发现人体铁调素调控新机制

浙江大学公共卫生学院王福佛教授及其团队研究发现,调控人体铁代谢的关键物质铁调素除了受肝脏铁含量、炎症等的影响外,还受到机体铁需求的调控。王福悌团队认为这项发现完善了人体”铁管家”铁调素的调控理论,也为铁调素作为靶点研究铁代谢相关疾病的防治提供了重要理论依据。     

生态学理论的重新梳理与整合--评常杰、葛滢的《生态学》

生态学从一种思想发展为一门学科 ,经历了漫长的历史过程 ,直到 186 6年德国博物学家 E.Haeckel在提出生态学概念时 ,也只是一种自然哲学的观念。经过诸多生物科学工作者一个多世纪的不懈努力 ,在广泛研究生物与环境复杂的自然现象和规律中 ,建立起了生态学的科学概念、方法和理论 ,成为一门独立的生物学的分支学科。我们知道 ,任何学科都有一定的理论体系。经典的学科 ,其理论体系相对完整 ,概念稳定 ,而新兴学科则随着学科的发展和新理论的产生 ,经常发生概念的补充或重新定义 ,乃至理论体系的或大或小的调整。生态学是一个正在蓬勃发展…     

DNA错配修复系统组成和功能的研究进展

DNA错配修复(Mismatch repair,MMR)系统广泛的存在于从原核到真核的生物体中,是进化上保守的生化通路.MMR系统由一系列特异性修复DNA碱基错配的酶分子(错配修复基因产物)组成.细胞由于此系统的存在使DNA复制保持忠实性,从而保持遗传物质的完整性和稳定性,避免遗传物质发生突变.MMR系统基因的失活会导致自发突变率的明显增加,从而导致微卫星不稳定(MSI),可能引发某些肿瘤发生.近年来,MMR系统的研究越来越受到学者的重视,对MMR作用机制及组成该系统的几种酶蛋白结构与功能方面的研究不断深入,加深了对MMR系统的理解.这些为MMR系统相关的应用研究,尤其是为肿瘤发生奠定了理论的基础.本文重点讨论了错配修复系统的蛋白组成、各蛋白的功能及它们如何相互协调发挥作用的最新研究进展.     

Sigma B因子活性的调节及其在几种革兰氏阳性食源性致病菌中的作用

Sigma B(-B)是许多革兰氏阳性菌对环境胁迫产生应答反应的主要调控因子.不仅在芽孢形成中具有重要作用,而且-B也直接或间接地调控包括蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)在内的一些革兰氏阳性食源性致病菌毒力及毒力相关基因的表达.本文结合作者在国内外的相关工作,综述了-B活性的调节方式及其在上述革兰氏阳性食源性致病菌中相关作用的最新研究进展,为深入研究革兰氏阳性食源性致病菌的致病机理、预防和治疗细菌感染提供新的思路和理论依据.     

N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶活性位点的构成研究

目的:用生物信息学软件预测出N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶的活性中心的金属离子结合位点.方法:选用DEPC、WRK、PMSF、NBS、DTNB 5种化学试剂选择性修饰N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶中组氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、色氨酸和半胱氨酸;同时考察Co2、Fe3 、Mg2 、Mn2 、ZN2 、Ni2 、Cu2 等金属离子对酶活性的影响.结果:在DEPC、WRK修饰后,酶的活力明显下降,而PMSF、NBS、DTNB对酶的活力影响不大;说明组氨酸和酸性氨基酸为酶活性中心的必需氨基酸,而丝氨酸残基、色氨酸残基、半胱氨酸残基不参与酶活性中心的组成;Co2 对酶反应有促进作用,验证了生物信息学的预测结果;底物N-乙酰-D,L-蛋氨酸对酶有较好的保护作用,保护作用随浓度增加而增加.结论:本研究为深入研究酶结构与功能的关系提供实验依据,为N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶的工业应用提供理论参考.     

生物进化理论的新进展

介绍了近年来有关生物进化理论研究的新成果,分别对进化的方式、速率和原因等核心问题进行了例证说明,初步引入了非线性科学中的自组织理论,并比较了经典进化论与新兴学说的立论依据与差别。对于正确理解生物进化的过程具有一定的参考价值。     

鸭稻共作生态系统的实践与理论问题探讨

鸭稻共作技术作为一项环保性生态农业技术,现已在亚洲许多国家和我国多个省份得到应用和推广。为了使鸭稻共作技术模式更好地、更科学地推广应用,还有很多实践和理论问题需要加以研究探索和解决,主要包括:(1)水稻品种和鸭子品种的筛选问题;(2)鸭稻共作模式系统的结构优化问题;(3)鸭子的生态学功能过程及其内在机理有关的科学问题;(4)水稻病虫害的综合防治问题;(5)稻田土壤肥力维持问题;(6)田间日常管理问题;(7)鸭子饲料来源问题;(8)稻田鸭子的疫病综合防治问题;(9)鸭稻共作技术模式的标准化问题;(10)鸭稻共作技术模式的经济效益问题。     

花内雄蕊分化及其适应意义

对花内雄蕊存在显著分化的现象进行了分析与归纳, 总结了花内雄蕊分化的各种主要形式及其繁殖适应意义。“花内雄蕊分化”是指花内雄蕊与雄蕊之间存在显著分化的现象, 这一概念可以把二强雄蕊、四强雄蕊和异型雄蕊等以往单独进行研究的相关性状结合起来, 并明确区分了几种新的花内雄蕊分化形式, 以期更准确全面地认识这些相关性状的适应意义与进化。该文将花内雄蕊分化区别为花丝的分化、花药的分化、雄蕊合生的分化、雄蕊运动的分化、退化雄蕊5大类。花丝的分化主要是花丝长度的分化, 如四强雄蕊、二强雄蕊和单强雄蕊; 花药分化主要指花药颜色、花药与花粉粒大小和花药开裂时间等的分化; 雄蕊合生的分化主要体现为花内部分雄蕊合生而部分雄蕊离生; 雄蕊运动的分化指的是花内雄蕊在运动时间或方式上存在差异, 造成雄蕊处于不同的成熟阶段和位于不同的空间位置; 退化雄蕊则是花内部分雄蕊失去了生产花粉的繁殖功能, 通常也发生了花药形态上的巨大改变。异型雄蕊不仅存在花丝和花药的形态分化, 还存在着明显的功能分化, 是分化程度很高的一类特殊的花内雄蕊分化形式。一些特殊的繁育系统, 如异长花柱和镜像花柱等在种内不同个体上存在着不同形式的花内雄蕊分化。花内雄蕊分化在花内造成了多个不同的花药位置, 在很大程度上影响了雌雄异位程度, 对植物自交与异交水平、花内雌雄功能干扰等有着潜在作用; 花内雄蕊分化形成的多个不同空间位置的雄蕊还增加了对多种访花者的吸引与适应潜力, 有可能影响到访花者的类型与访花行为, 得以适应多种传粉者。此外, 花内雄蕊分化可将花粉逐渐分批次分发给访花者, 提高花粉散布效率, 可看成是“花粉呈现理论”所指的花粉装配与分发机制之一。现有的实验研究发现, 花内雄蕊分化能够吸引传粉者、保护正常花药和花粉、促进花粉散发(降低花粉竞争)、实行延迟自交和降低花内雌雄功能干扰等。花内雄蕊分化还缺少系统研究, 有些雄蕊分化形式如单强雄蕊和雄蕊运动的分化还没有针对性的实验揭示其适应意义, 鸭跖草科和某些豆科植物的雄蕊三型分化等现象也缺少进化适应意义的研究。花内雄蕊分化对植物雌性和雄性适合度可能不同的影响、如何与访花者相互作用、如何与其它花部特征一起影响植物繁殖过程等, 可能是这一领域值得今后优先研究的课题。     

持续性催化酶类机理研究及其分子动力学模拟

酶分子催化机理研究是生命科学研究领域一个重要的问题.近80年来,过渡态理论在解释酶催化机理问题上占据了主导地位,结合热力学循环、锁钥学说、诱导契合学说以及酶活性中心柔性学说等理论,可以很好地解释多种酶分子的催化过程.近年来,随着蛋白质结构解析方法、单分子分析检测技术及计算机模拟技术的发展,人们对酶分子催化机理的认识愈加深刻.但持续性催化酶类的催化动力研究表明,过渡态理论的解释并不充分.本文对酶催化机理研究的相关进展进行了综述,并针对持续性酶类催化动态过程的特点提出了可能的研究方向及可行的研究方法.     

α-O-4型木质素二聚体模型物热解解聚机理

为了解木质素α-O-4连接部分的热解机理,以4-(3-羟基-1-苯氧基丙基)-苯酚为α-O-4型木质素二聚体模型化合物,采用密度泛函理论M06-2X/6-31+G(d,p)方法,对该二聚体热解过程中的反应物、中间产物、过渡态、产物进行几何结构的完全优化,通过计算各可能路径的反应能垒,确定了该模型化合物主要通过Cα-O键的均裂和协同断裂的方式发生裂解反应,主要生成苯酚、4-甲基苯酚、4-乙烯基苯酚和香豆醇等酚类产物以及乙醇、甲醇、甲醛等小分子物质,由此首次从理论上揭示了该模型化合物的详细热解解聚过程。