黄原胶生物合成及分子调控

黄原胶(xanthan gum)是由黄单胞菌属(Xanthiomonas)产生的一种胞外多糖,其凭借优越的流变性和稳定性被广泛应用于食品、石油、农业等行业.目前黄原胶的合成途径已经被阐明,其研究主要集中在如何通过分子调控影响其合成及改性以适应于不同行业需求.通过对黄原胶的一级和二级结构、流变性及稳定性、生物合成途径的介...     

前沿

<正>科学新知基因的性别差异瑞典科学家以果蝇为模型,对基因在不同性别中的表达形式和优势表达模式进行了研究。无论哪种动物,只要不是雌雄同体,雌性和雄性看上去都有很大差别,在遗传学上,这种现象被认为有助于进化。例如,雌性果蝇往往擅长     

植物角质膜及其渗透性与抗旱性研究进展

角质膜覆盖于陆生植物的地上部分,是植物与外部环境之间的第一道屏障,保护植物免遭各种生物和非生物胁迫。本文就植物角质膜的结构、成分、生物合成的途径及机理、渗透性及温度、湿度、活性剂对角质膜渗透性的影响,角质膜与植物抗旱性关系的研究进展做系统综述,并对植物角质膜研究中存在的问题进行了探讨。     

长春花吲哚生物碱合成途径的基因工程研究进展

对长春花吲哚生物碱合成途径的基因工程研究进行了综述。研究人员为探索利用长春花大量生产抗肿瘤药物长春碱和长春新碱等,对长春花吲哚生物碱的合成途径展开了深入的研究,克隆和鉴定了多个编码合成途径关键酶的基因,并研究了相关转录因子对该合成途径基因表达的调控作用;另外,一些关键基因和转录因子已被用于长春花吲哚生物碱代谢途径的遗传改造,相关研究显示利用基因工程手段提高长春花药用成分含量的可行性。     

Activation of gibberellin 2-oxidase 6 decreases active gibberellin levels and creates a dominant semi-dwarf phenotype in rice （Oryza sativa L.）

Gibberellin (GA) 2-oxidase plays a key role in the GA catabolic pathway through 2β-hydroxylation.In the present study,we isolated a CaMV 35S-enhancer activation tagged mutant,H032.This mutant exhibited a dominant dwarf and GA-deficient phenotype,with a final stature that was less than half of its wild-type counterpart.The endogenous bioactive GAs are markedly decreased in the H032 mutant,and application of bioactive GAs (GA3 or GA4) can reverse the dwarf phenotype.The integrated T-DNA was detected 12.8 kb upstream of the OsGA2ox6 in the H032 genome by TAIL-PCR.An increased level of OsGA2ox6 mRNA was detected at a high level in the H032 mutant,which might be due to the enhancer role of the CaMV 35S promoter.RNAi and ectopic expression analysis of OsGA2ox6 indicated that the dwarf trait and the decreased levels of bioactive GAs in the H032 mutant were a result of the up-regulation of the OsGA2ox6 gene.BLASTP analysis revealed that OsGA2ox6 belongs to the class III of GA 2-oxidases,which is a novel type of GA2ox that uses C20-GAs (GA12 and/or GA53) as the substrates.Interestingly,we found that a GA biosynthesis inhibitor,paclobutrazol,positively regulated the OsGA2ox6 gene.Unlike the over-expression of OsGA2ox1,which led to a high rate of seed abortion,the H032 mutant retained normal flowering and seed production.These results indicate that OsGA2ox6 mainly affects plant stature,and the dominant dwarf trait of the H032 mutant can be used as an efficient dwarf resource in rice breeding.     

三烯生育酚生物学功能及合成调控研究进展

介绍了三烯生育酚的生物合成途径,重点综述了三烯生育酚在神经保护、抗癌、降低胆固醇以及抗氧化等方面的优越生物学功能,以及利用关键酶的高效表达和前体物质水平的提高等植物代谢工程手段提高植物体内三烯生育酚生物合成水平的研究进展。     

三七总皂苷生物合成与关键酶调控的研究进展

三七总皂苷(PNS)属于达玛烷型三萜皂苷,是中国传统珍贵药材三七的主要活性成分,三七总皂苷在中枢神经系统、心脑血管系统、血液系统、免疫系统以及抗纤维化、抗衰老、抗肿瘤等方面均具有较好的生理活性.三七总皂苷是以达玛烯二醇为前体,在P450单加氧酶和糖基转移酶催化下形成.另外,三七总皂苷与植物甾醇共享前期代谢途径.该文对近年来国内外有关三七总皂苷的生物合成途径及关键酶基因的最新研究进展进行综述,并探讨了代谢工程在三七总皂苷生物合成中的应用前景.     

四种前体对胀果甘草细胞悬浮培养生产甘草黄酮的调控效果评价

在胀果甘草细胞悬浮体系中加入苯丙氨酸、酪氨酸、肉桂酸和乙酸钠来研究前体对甘草细胞生产甘草黄酮的影响。结果显示,4种前体在合适的浓度下对细胞的生长没有明显的抑制作用,而且均能促进细胞内甘草黄酮的生物合成,但高浓度的肉桂酸对细胞的生长有一定的抑制作用。苯丙氨酸的最佳添加浓度为20 mg/L,酪氨酸、肉桂酸、乙酸钠的最佳添加浓度都是5 mg/L。此时,均可使培养体系的甘草黄酮产量高达100 mg/L以上,其中酪氨酸的添加使得产量高达对照的1.43倍。苯丙氨酸、肉桂酸和乙酸钠3种前体的添加时间均以第10天为宜,酪氨酸添加时间以第5天为最佳。而且,在添加苯丙氨酸和乙酸钠后的第3天收获细胞,此时细胞的生物量和甘草黄酮产量最大。此外,苯丙氨酸、乙酸钠的添加可以增加黄酮合成的关键酶之一——苯丙氨酸裂解酶的活性。酪氨酸对苯丙氨酸裂解酶影响不大,而肉桂酸的添加却导致其活性显著降低。     

古菌和细菌四醚膜脂GDGTs的生物合成机制及其生物地球化学意义

以甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)为主的跨膜醚脂化合物是古菌和部分细菌细胞膜的重要组成成分。作为分子化石,GDGTs化合物对环境变化响应敏感,以其为基础的有机地球化学指标在定量重建海洋与陆地的古环境研究中发挥出独特的优势。然而,GDGTs指标在广泛应用的同时也不断出现适用性和准确性问题。其关键原因在于GDGTs的生物合成和生理机制研究相对匮乏,难以为指标提供分子生物学与生理学基础。近年来,在多学科的交叉融合下,古菌类异戊二烯GDGTs的生物合成研究取得了令人瞩目的进展。这些成果为脂类生物标志物的地学应用及生物源的确定提供了可靠的生物学基础和新的研究思路。本文综述了古菌类异戊二烯GDGTs的生物合成过程,提出了细菌支链GDGTs生物合成途径的假说,讨论了GDGTs生理过程的生物地球化学意义,并初步展望了GDGTs研究领域未来重要的发展方向。     

蜜蜂上颚腺及其分泌物研究进展

上颚腺是蜜蜂重要的外分泌腺体,其分泌物是维系蜂群社会性结构的重要物质。蜂王和工蜂上颚腺分泌物合成均以硬脂酸为合成前体,但在脂肪酸的β-氧化过程中表现出级型差异性,导致分泌物组分比例不同。蜂王上颚腺分泌物以9-羰基-2癸烯酸(9-ODA)为主,有吸引工蜂和雄蜂、抑制工蜂卵巢发育等作用;工蜂上颚腺分泌物以10-羟基-2癸烯酸(10-HDA)和10-羟基癸酸(10-HDAA)为主,是蜂王浆的重要组成部分。同时,这种具备典型级型差异的分泌物组成又具有级型间可塑性,在不同蜂种间也存在区别。近年来在转录水平和蛋白水平的一些研究进一步揭示了级型间差异的分子基础。针对蜜蜂上颚腺及其分泌物的研究在蜜蜂生物学、行为学和蜂产品质量控制等方面具有重要的意义。本文通过总结国内外相关研究进展,旨在为上颚腺分泌物的作用机制、生物合成机制等领域的进一步深入研究提供借鉴。