毛竹APX基因系统进化与表达分析

抗坏血酸过氧化物酶(aseorbate peroxidase, APX)是植物活性氧代谢中重要的抗氧化酶之一,尤其是叶绿体中清除H₂O₂的关键酶,也是维生素C代谢的主要酶类。该文基于生物信息学方法,利用毛竹的基因组及转录组数据鉴定毛竹中的APX基因家族成员,并对其编码的蛋白基本理化性质、基因结构、启动子元件、系统进化及共线性关系、重复串联基因、GO注释及表达模式进行综合分析,共鉴定出21种编码APX的基因。结果表明:(1)PeAPX基因家族成员多为不稳定疏水蛋白,基因结构、基序及结构域相对较为保守,大多数APX基因具有高度保守的内含子模式。(2)系统进化关系显示毛竹APX基因与水稻APX基因有着较高的同源性关系,PeAPX具有较高的进化保守性。(3)Ka/Ks分析表明PeAPX基因都经历了纯化选择压力,此外在每个APX基因的启动子序列中发现有许多与应激反应和植物激素相关的顺式作用元件,结合表达量分析,表明毛竹APX基因在毛竹生长发育中起着正向促进作用。该研究为进一步了解毛竹APX基因家族基本功能及其抗氧化机制提供了一定的参考,为毛竹APX基因功能的深层次鉴定提供了重要依据。     

蔷薇科果树类受体激酶的研究进展

类受体激酶(receptor like kinase,RLK)参与调控植物几乎所有的生命活动,是植物生长发育和环境适应的“中央处理器”。该文对近年来国内外有关蔷薇科果树RLK基因鉴定、进化特征及其在各器官生长发育、非生物和生物逆境中的作用及调控机制等方面的研究进展进行了综述。蔷薇科果树基因组中存在数目庞大的RLKs,不同树种间的RLK数目和各亚家族成员数目都存在较大差异,而且蔷薇科果树RLK存在极为普遍的部分重复和串联重复现象,是导致家族成员迅速变化的重要原因。有研究发现,一些RLKs调控蔷薇科果树器官发育和对环境的适应性。在器官发育方面,LRR RLK亚家族成员调控根系发育,CrRLK1L、LysM RLK和LRR RLK亚家族部分成员参与调控果实发育,CrRLK1L亚家族成员参与调控花粉管发育,LRR RLK、LysM RLK、L LEC RLK和B Lectin RLK亚家族部分成员调控蔷薇科果树对生物逆境的适应。今后RLK功能研究可侧重于蔷薇科果树特色性状,通过提高目标基因的筛选和验证的效率,加速主效RLKs的筛选进程,并通过筛选主效RLKs诱导方式和加速分子育种进程等途径,将研究成果应用于实际生产。     

丽水市早期新冠肺炎无症状感染者SARS-CoV-2全基因组序列分析

对1例新型冠状病毒肺炎疫情流行早期的无症状感染者临床标本进行SARS-CoV-2实验室鉴定和全基因组测定,在分子水平了解新型病毒的基因特点和变异情况,追溯病毒潜在来源.实时荧光定量PCR扩增丽水市庆元县首例确诊患者密切接触者的痰液标本SARS-CoV-2核酸,阳性RNA逆转录为cDNA构建文库后进行基于NGS的宏基因组深度测序,生物学软件分析处理数据.该密接无任何症状及体征,痰液标本SARS-CoV-2核酸阳性.测序数据包含有足够的病毒序列,组装成功后hCoV-19/Lishui/LS556/2020长29 887bp,G+C含量37.99％,在ORF1ab和N区域发现4个SNP,对应1个错义突变和3个同义突变.LS556与SARS-CoV-2参考序列核苷酸/氨基酸同源性在99.2％/97.4％以上,不同序列之间存在4～17个核苷酸差异,与蝙蝠病毒RaTG13核苷酸差异仅3.7％,存在1141个SNP,与穿山甲病毒Guangdong/1相似性90.9％.LS556属于β冠状病毒Lineage B谱系,与LS003和ZJU-06共享完全相同的病毒,与蝙蝠/穿山甲冠状病毒进化上最相关.结合流行病学、核酸诊断、病毒溯源判定其为无症状感染者.LS556组成和结构符合SARS-CoV-2典型的基因特征,为高覆盖率序列,在流行早期与其他SARS-CoV-2基因组具有高度的同一性,突变率保持在较低水平,多数导致氨基酸位点保守置换.     

HEPIS的表达谱及其在直肠癌中的表达分析

HEPIS是一个新基因,关于HEPIS的表达和功能尚不十分清楚.本研究首先构建了HEPIS的表达载体pEGFP-C3-HEPIS,采用双荧光素酶报告实验检测了 HEPIS对Wnt、CRE、NF-KB和HRE信号通路的作用,随后采用RNA原位杂交(RISH)检测了 HEPIS在12种不同器官(乳腺,结肠,食道,肾,肝,肺,卵巢,胰腺,前列腺,直肠,胃和宫颈)的癌组织和正常组织的表达差异,并且检测了 HEPIS在40例直肠腺癌和直肠正常组织的表达.研究表明,在293T细胞转染pEGFP-C3-HEPIS后,无论是转录水平还是翻译水平,HEPIS均显著增加,且HEPIS可以显著抑制Wnt、CRE和NF-KB 3条信号通路,对NF-κB信号通路的抑制最为显著.RNA原位杂交实验证实HEPIS在12个器官的癌组织和正常组织中表达存在明显的表达差异.采用GEPIA对HEPIS在直肠癌及正常组织的表达差异进行了分析,结果表明HEPIS在正常直肠组织高表达,进一步采用RISH分析了 HEPIS在40例直肠癌和癌旁组织的表达差异,分析表明HEPIS在正常直肠组织的表达显著高于癌组织(P＜0.01),与GEPIA分析结果一致,说明HEPIS可能是直肠癌的一个潜在抑癌基因.     

热风干燥温度对荷叶离褶伞干燥特性及挥发性风味物质的影响

为探究不同热风干燥温度对荷叶离褶伞干燥特性及挥发性风味物质的影响。本研究比较了8种常见干燥动力学模型对荷叶离褶伞干燥过程拟合的适用性,采用GC-IMS技术,对不同干燥温度处理下荷叶离褶伞的挥发性风味物质进行测定。结果表明：荷叶离褶伞热风干燥为典型的降速干燥,Midilli-Kucuk模型可以较好地描述其热风干燥过程（R²>0.99791,RMSE<0.0152,χ²<2.31×10^-4）;温度对荷叶离褶伞风味物质影响显著,在5个干燥温度处理下的荷叶离褶伞中共鉴定到47种挥发性风味物质,包括醛类13种、酮类8种、醇类13种、酯类5种和其他类8种。随着干燥温度升高（55-75℃）,醛类物质相对含量呈下降趋势,而醇类、酮类以及其他物质（乙酸等）略有上升趋势。     

喜旱莲子草在青藏高原对模拟增温的可塑性: 引入地和原产地种群的比较

气候变暖背景下植物可通过关键性状的表型可塑性来适应环境温度的增加。表型可塑性增强进化假说预测定植到新环境中的入侵植物种群具有演化出更强表型可塑性的潜力。此前对可塑性进化的研究涵盖了外来植物性状对水分条件、光照变化、土壤养分、邻体根系以及天敌防御等的响应, 而较少有研究关注增温条件下植物重要性状的可塑性进化。已有的部分研究多集中在温带和热带地区, 而较少关注入侵植物在高寒地区对增温的响应; 且研究多集中在植物生长相关性状, 较少关注功能性状和防御性状。本研究采用同质园实验比较了喜旱莲子草6个引入地(中国)种群和6个原产地(阿根廷)种群, 在西藏拉萨模拟全天增温2℃处理下的适合度性状、功能性状和防御性状的响应差异。结果表明: (1)高寒地区模拟全天增温显著提高了喜旱莲子草总生物量(+36.4%)、地上生物量(+34.5%)、贮藏根生物量(+51.4%)和毛根生物量(+33.6%), 降低了分枝强度(-19.8%)和比茎长(-30.2%); (2)模拟全天增温使引入地种群的比叶面积和黄酮含量增加, 而原产地种群则相反。这些结果表明高寒地区全天增温2℃对喜旱莲子草可能是一种有利条件。引入地种群的适合度性状对模拟全天增温2℃的响应比原产地种群更强, 而其光能利用相关性状和防御性状的响应可能提升了其在高寒地区的适合度。因此, 在未来全球气候变暖的背景下, 高寒地区温度升高可能更有利于喜旱莲子草引入地种群的定植和扩散。     

基因表达谱中信号通路基因集分析方法进展

微阵列技术是生物技术变革的核心,允许研究者同时监测成千上万个基的表达水平,已广泛应用医学研究.如何挖掘海量基表达信息中的有用信息并进行生物学专业解释,是基表达谱数据分析领所面临的一个重要挑战.生物信号通路研究已成为基芯片中不同表型差异表达研究的主要方法,其是以整个信号通路作为一个整体作为研究对象,此得出的研究结果更加科学和准确.在本文中我们简要描述了近10年来信号通路基集富集分析方法的发展情况,将其分为三个阶段,对每个阶段方法的基础和特点做了一些简单的总结和阐述.     

动物眼睛的起源与进化研究进展

动物眼睛的起源与进化过程是人类在探索自然奥秘过程中遇到的一个非常有趣且引人注目的研究热点,目前这方面的研究已取得了丰硕的成果。从眼睛出现的过程、眼睛进化所需的时间、眼睛的单起源论、眼睛的类型与进化、光感受器与眼睛进化的关系、光感受器和视蛋白的类型与进化这6个方面简要概述了动物眼睛起源与进化的主要研究进展。     

加拿大引进的二倍体燕麦种质的核型鉴定

采用常规压片法对砂燕麦、西班牙燕麦和短燕麦3个二倍体燕麦种进行了核型研究。结果表明:砂燕麦染色体核型公式为2n=2x=14=10m+4sm(2SAT),具近中部和中部着丝点染色体,第4对染色体组的短臂上有1对随体,核不对称系数为68.17%;西班牙燕麦染色体核型公式为2n=2x=14=10m+4sm(2SAT),具近中部和中部着丝点染色体,第7对染色体短臂上有1对随体,核不对称系数为59.31%;短燕麦染色体核型公式为2n=2x=14=6m+4sm+4st(2SAT),具近端部、近中部和中部着丝点染色体,第6对染色体组的短臂上有1对随体,核不对称系数为63.91%。虽然3个燕麦种的核型均为2A,但它们的染色体形态有明显不同,比较认为砂燕麦相对进化,短燕麦次之,西班牙燕麦较原始。本研究对燕麦种质资源的核型分析及进化地位研究具有参考价值。     

《科学-转化医学》：霍乱正在改变疫区居民的基因组

据《科学》杂志网站近日报道,霍乱每年夺去成千上万人的生命,但人体并没有坐以待毙,研究人员现已找到证据：在霍乱流行的孟加拉国,当地人的基因组已经进化出多种不同的方式来应对这种疾病。这是人类进化发生在现代社会的一个引人注目的例子。研究传染病对人类进化的影响将有助于设计更有效的疫苗。