R—藻红蛋白三维结构研究

藻类的捕光系统是由棒状的藻胆体构成的,藻胆体又是由藻红蛋白、藻蓝蛋白和变藻蓝蛋白组成的。光能从藻红蛋白传递到藻蓝蛋白,再传递到变藻蓝蛋白,最后传递到光反应中心,其传递效率接近１００％。Ｒ－灌红蛋是藻红蛋白一种,它是多亚基,超大分子量的蛋白色素复合物。为了阐明光能传递的机理,我们使用Ｘ－射线晶体学的方法,对取自多管藻的Ｒ－藻红蛋白的三维结构进行了长期的研究并取得了一系列进展。首先,我们使用多对同晶转     

吗啡对大鼠海马神经元突触传递的作用及机制探讨

目的 :从离子通道角度研究吗啡对中枢神经系统兴奋性及抑制性突触传递的作用并探讨其机制。方法 :　原代培养新生Wistar大鼠的海马神经元。采用膜片钳技术研究吗啡对其兴奋性及抑制性突触后电流及谷氨酸诱发电流的影响。结果 :①吗啡可明显增强海马神经元兴奋性突触传递 ,加吗啡后自发兴奋性突触后电流 (sEPSC)的发放频率增加了 ( 2 0 7.8± 2 0 .9) %。此作用可被阿片受体阻断剂纳洛酮阻断 (P <0 .0 1) ;②吗啡对微小兴奋性突触后电流 (mEPSC)的发放频率及谷氨酸诱发电流的幅度没有明显影响 (P >0 .0 5 ) ;③吗啡可明显抑制神经元自发抑制性突触后电流 (sIPSC) ,纳洛酮可拮抗吗啡作用 (n =13 ,P <0 .0 1)。结论 :实验结果提示吗啡对海马神经元的兴奋作用不是由于吗啡直接作用于兴奋性氨基酸—谷氨酸突触传递过程 ,而是可能由于抑制了抑制性中间神经元 ,间接产生的兴奋作用。     

Wnt signaling in the nervous system and in Alzheimer＇s disease

Wnts comprise a large family of proteins that have shown to be part of a signaling cascade that regulates several aspects of develop- ment including organogenesis, mid brain development as welt as stem cell proliferation. Wnt signaling pathway plays different roles in the development of neuronal circuits and also in the adult brain, where it regulates synaptic transmission and plasticity. It has been also implicated in various diseases including cancer and neurodegenerative diseases, reflecting its relevance in fundamental biological pro- cesses. This review summarizes the progress about Wnts function in mature nervous system with a focus on Alzheimer＇s disease （AD）. We discuss the prospects of modulating canonical and non-canonical Wnt signaling as a strategy for neuroprotection. This will include the potential of Wnts to： （i） act as potent regulators of hippocampai synapses and impact in learning and memory; （ii） regulate adult neurogenesis; and finally （iii） control AD pathogenesis.     

“基因在亲子代间的传递”一节的教学设计

<正>《生物课程标准》倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能     

鸟类鸣叫的秘密

巨角猫头鹰是一种可怕的猛禽。但是对于像山雀这样机敏的鸟类而言,体型较小也更灵活的侏懦捕头鹰才是更大的威胁。研究人员报告说,黑头山雀有一套精密复杂的“叫声报警系统”,能够传递捕食者的体型信息,,这些叫声似乎能够帮助黑头山雀根据危险的程度调整相应的防御措施。     

神经型钙粘素与突触功能调节:粘附和信号传递的双重作用

神经型钙粘素(N-cadherin)作为经典钙粘素家族的一员,是钙离子依赖的细胞连接中的一种重要跨膜成分,而其作为神经突触的粘附受体不仅为跨突触的细胞骨架提供了形式上的连接,还成为了功能上沟通突触前后膜的桥梁,传递粘附信号并调节突触的发育和成熟突触的可塑性。本文主要就后者讨论N-cadherin参与的成熟突触形态和功能的变化及调节中的新近进展,并试从粘附作用与信号传递两方面,分别从粘附作用的建立和调节,跨膜、跨突触,以及胞内信号传递,来分析N-cadherin对成熟突触的作用。可以看出,粘附是基础,信号传递是建立在其上的功能,并受粘附的调节。二者相互联系,协调作用。粘附的建立需通过信号传递与细胞骨架沟通,而粘附反过来又成为信号传递通路的起始信号,从而共同介导突触的形态和功能的变化及重塑。     

Promoting human embryonic stem cell renewal or differentiation by modulating Wnt signal and culture conditions

We previously showed that Wnt3a could stimulate human embryonic stem （hES） cell proliferation and affect cell fate determination. In the absence of feeder cell--derived factors, hES cells cultured under a feeder-free condition survived and proliferated poorly. Adding recombinant Wnt3a in the absence of feeder cell derived-factors stimulated hES cell proliferation but also differentiation. In the present study, we further extended our analysis to other Wnt ligands such as Wntl and Wnt5a. While Wntl displayed a similar effect on hES cells as Wnt3a, Wnt5a had little effect in this system. Wnt3a and Wntl enhanced proliferation of undifferentiated hES cells when feeder-derived self-renewal factors and bFGF are also present. To explore the possibility to promote the proliferation of undifferentiated hES cells by activating the Wnt signaling, we overexpressed Wnt3a or Wntl gene in immortalized human adult fibroblast （HAFi） cells that are superior in supporting long-term growth of undifferentiated hES cells than primary mouse embryonic fibroblasts. HAFi cells with or without a Wnt tmnsgene can be propagated indefinitely. Over-expression of the Wnt3a gene significantly enhanced the ability of HAFi feeder cells to support the undifferentiated growth of 3 different hES cell lines we tested. Co-expression of three commonly-used drug selection genes in Wnt3a-overpressing HAFi cells further enabled us to select rare hES clones after stable transfection or transduction. These immortalized engineered feeder cells （W3R） that co-express growth-promoting genes such as Wnt3a and three drug selection genes should empower us to efficiently make genetic modified hES cell lines for basic and translational research.     

尖唇散白蚁的梳理清洁行为和食物交哺行为

为了了解尖唇散白蚁梳理清洁行为和交哺行为,为防治该种白蚁提供依据,通过定性观察和定量测定的方法对尖唇散白蚁的梳理清洁行为和交哺行为进行了研究。结果表明:尖唇散白蚁的梳理清洁行为主要由4龄以上工蚁完成,4~6龄的若蚁也参与,但不及工蚁频繁;梳理清洁行为占到其昼夜活动时间的1.6%左右,当白蚁体表沾染污物时,如体表沾有染料或真菌孢子等,梳理清洁行为的频率增加,占用的时间也增多,人为用染料污染白蚁体表,梳理清洁行为可占到6.5%;尖唇散白蚁的交哺行为可发生于各个品级之间,其中工蚁是交哺行为中最活跃的品级,其他各品级均可接受来自工蚁的饲喂;6龄以上工蚁对工蚁的染料食物交哺测试显示,取食后24 h受喂工蚁获得的食物量仅占原取食工蚁取食量的5.86%,48 h饲喂者与受喂者消化道食物量大致持平,并随时间推移逐渐减少,受喂者消化道中的食物始终低于饲喂者。本研究结果支持散白蚁的交哺行为属于层叠式交哺模式的观点。     

细胞信号网络功能鲁棒的简并性拓扑特征

细胞信号网络对于外界环境的干扰表现出优良的鲁棒性,但是其维持功能鲁棒的内在机制尚未明确,本文研究了细胞信号网络功能鲁棒性的拓扑特征。选择布尔网络模型模拟细胞网络的动态行为,利用网络节点状态的扰动模拟外界环境干扰。基于演化策略探寻不同网络拓扑的功能并分析其在干扰环境下的鲁棒性,采用埃德尔曼提出的基于信息论的计算方法评估网络拓扑的简并度、冗余度和复杂度等拓扑属性,对比分析它们与功能鲁棒度的相关性及作用机理。结果显示,在网络模型的演化过程中,其拓扑简并度与功能鲁棒度显著正相关,相关性水平高于拓扑冗余度与鲁棒度的相关性。并且,随着鲁棒度的提升,网络的节点数和复杂度也随之升高,同样简并度与网络的节点数和复杂度的相关性高于拓扑冗余度与网络的节点数和复杂度的相关性。这说明增加的网络节点以简并的方式同时提高了网络拓扑的鲁棒度和复杂度。因此,细胞网络功能鲁棒性的拓扑特征是简并而不是冗余,简并为解决生物系统的复杂问题提供了有效手段,为人工系统的可靠性设计提供有益的借鉴。     

趋磁细菌及磁小体在肿瘤治疗中的应用

提高抗肿瘤药物的靶向性是肿瘤治疗、降低药物副作用的重要手段。在肿瘤组织内部由于癌细胞的快速增殖致使其形成低氧区,低氧区会对多种肿瘤治疗方案产生耐受。趋磁细菌 (Magnetotactic bacteria, MTB) 是一类能在细胞内产生外包生物膜、纳米尺寸、单磁畴磁铁矿 (Fe3O4) 或硫铁矿 (Fe3S4) 晶体颗粒-磁小体的微生物的统称。在磁场的作用下,趋磁细菌可凭借鞭毛运动至厌氧区。趋磁细菌在动物体内毒性较低且生物相容性良好,其磁小体与人工合成的磁性纳米材料相比优势显著。文中在介绍趋磁细菌及其磁小体生物学特点、理化性能的基础上,综述了趋磁细菌作为载体偶联药物进入肿瘤内部,并通过感受低氧信号定位于肿瘤低氧区,以及趋磁细菌竞争肿瘤细胞铁源的研究进展,总结了磁小体运载化疗药物、抗体、DNA疫苗靶向结合肿瘤的研究进展,分析了趋磁细菌及磁小体肿瘤治疗中面临的问题,并对趋磁细菌和磁小体在肿瘤治疗中的应用进行了展望。