低氧运动对Nrf2基因敲除大鼠运动能力和氧化应激的影响

Nrf2可调节多种抗氧化酶的表达,Nrf2的缺失可能影响机体的运动能力,而低氧可提高机体的抗氧化能力并改善运动能力。为了考察低氧运动对Nrf2基因敲除大鼠运动能力和氧化应激的影响,本研究分别在常氧和低氧环境(12%氧浓度)中对野生型大鼠和Nrf2敲除大鼠进行4周的跑台运动。研究显示,低氧运动可提高野生型大鼠的跑台运动力竭时间,Nrf2敲除可缩短大鼠的力竭时间;低氧运动可上调大鼠的Nrf2 m RNA表达量;Nrf2敲除明显抑制HIF-1α蛋白表达,而低氧运动可上调野生型和Nrf2敲除大鼠的HIF-1α蛋白表达;Nrf2敲除大鼠的骨骼肌ROS水平明显升高,并且低氧均可降低野生型和Nrf2敲除大鼠骨骼肌ROS水平。低氧运动可上调Nrf2敲除大鼠的CAT和GSH-PX蛋白表达。苏木精和伊红(HE)染色显示,Nrf2敲除大鼠在力竭跑台运动完成后出现更严重的骨骼肌病理改变,而低氧运动可减轻骨骼肌损伤。本研究认为,Nrf2敲除导致了大鼠骨骼肌中抗氧化酶的抑制及ROS的过量累积,从而造成了骨骼肌损伤并降低了运动能力。此外,低氧可通过上调Nrf2的表达,进而激活HIF-1α及抗氧化酶活性,从而提高运动能力,并防止骨骼肌损伤。     

马氏珠母贝前列腺素E合酶2基因PGES-2的克隆与表达分析

前列腺素E合酶2 (prostaglandin E synthase, PGES-2)是一种核周蛋白,是前列腺素E_2(prostaglandin E_2, PGE_2)合成的末段限速酶之一。研究发现,PGES-2通过与上游诱导酶偶合形成通路调节PGE_2产生方式参与有机体炎症反应、神经系统疾病、促进组织溃疡等各种病理生理事件。为探索马氏珠母贝前列腺素E合酶2 (Pinctada fucata martensii, Pm-PGES-2)的序列特征及其表达情况,本实验通过RACE技术克隆出马氏珠母贝PGES-2基因的cDNA全长序列(Pm-PGES-2),并通过生物信息学软件分析该序列的功能结构;运用实时荧光定量技术检测马氏珠母贝PGES-2基因在各组织中的相对表达量。实验结果显示马氏珠母贝PGES-2基因cDNA序列全长1 419 bp,其中开放阅读框993 bp,编码330个氨基酸,非翻译区5 UTR长170 bp,3 UTR长256 bp。荧光定量PCR检测结果显示该基因在肝胰腺中表达量最高,鳃、边缘膜次之,各组织表达量差异具统计学意义(p0.05)。本研究为进一步探究PGES-2在马氏珠母贝中的生物学功能提供研究基础。     

高车前素对大肠癌细胞生长和转移的影响

高车前素是一种分离自菊科植物毛莲蒿的黄酮类化合物,具有多种生物活性。原癌基因PIM1可调节癌细胞存活、分化、增殖、凋亡和肿瘤发生。为了揭示高车前素对大肠癌细胞生长和转移的影响,及其对PIM1表达的影响,本研究应用不同浓度的高车前素处理人大肠癌细胞系SW620,并通过转染PIM1 siRNA来敲低大肠癌细胞中PIM1的表达,通过转染高表达PIM1的质粒载体再上调PIM1的表达。研究发现敲低PIM1可显著抑制大肠癌细胞的增殖和侵袭,并促进细胞凋亡;高车前素处理以浓度依赖性方式抑制大肠癌细胞系SW620的增殖和侵袭,并增加细胞凋亡。此外,高车前素处理以浓度依赖性方式抑制PIM1的表达,而上调PIM1的表达可显著抑制高车前素对大肠癌细胞系SW620的增殖、凋亡和侵袭能力的影响;高车前素以浓度依赖性方式抑制JAK2/STAT3的活化,并上调癌细胞内ROS水平;应用ROS清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)预处理可恢复JAK2/STAT3信号传导的激活及PIM1的表达。本研究证实原癌基因PIM1在大肠癌中起着致癌基因的作用,而高车前素通过ROS/JAK2/STAT3信号通路来调节PIM1的表达,进而发挥其抗肿瘤作用。     

基于多模型集合预测尖萼红山茶物种分布

气候是影响生物多样性和物种分布的一个重要因素, 近年来由于温室气体的大规模排放, 气候正在快速的发生变化, 对植物的分布影响巨大。研究采用山茶科山茶属尖萼红山茶(Camellia edithae Hance.)作为研究对象, 通过实地考察和网上查阅获取其分布数据, 从世界气候网站和兰州寒区旱区科学数据中心获取环境变量, 结合R语言、Erdas和ArcGIS等软件对其当前和将来(2070)的分布区进行模拟并得出置信度和计算其面积变化和质心变化。研究结果表明, AUC值均大于0.9, 属于非常好的预测, 影响其分布的主要因子是Bio01(年平均温度)、Bio04(温度季节变化)、Bio15(降水量变异系数)和Bio03(昼夜温差与年温差比值)。在四种二氧化碳排放情景下(RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0及RCP8.5)所进行的预测均表明尖萼红山茶的分布面积均有收缩, 且收缩面积随着碳排放程度的加剧而增加, 且最大收缩面积占总面积的80%。通过对该物种质心变化的预测中发现, 其总体呈现向北部迁移的趋势。通过本次的预测发现气候变化在未来可能对尖萼红山茶的生存威胁很大。     

重组枯草芽孢杆菌全细胞催化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷

2-O-α-D-甘油葡糖苷是一种在食品、化妆品、保健品及医药领域有着重大应用前景的高附加值产品,但国内仍未实现2-O-α-D-甘油葡糖苷的工业化生产,且鲜有关于2-O-α-D-甘油葡糖苷合成的相关报道。文中旨在开发一种利用食品安全级重组枯草芽孢杆菌全细胞催化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷的方法,通过构建一株异源表达肠膜明串珠菌蔗糖磷酸化酶 (Sucrose phosphorylase,SPase) 的重组枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168/pMA5-gtfA,并将其用作全细胞催化剂合成2-O-α-D-甘油葡糖苷,通过优化培养温度、时间及全细胞转化条件,提高其转化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷的产量。结果表明,重组枯草芽孢杆菌B. subtilis 168/pMA5-gtfA在30 ℃下培养20 h,菌体裂解物酶活力最大达1.43 U/mL,并且在1 mol/L蔗糖、2.5 mol/L甘油、pH 7.0、菌体OD600为40、30 ℃下全细胞转化反应48 h,共生成2-O-α-D-甘油葡糖苷189.3 g/L,平均转化速率为15.6 mmol/(L·h),蔗糖转化率约为75.1%,是目前报道的利用重组枯草芽孢杆菌催化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷的最高产量,这为2-O-α-D-甘油葡糖苷的工业化生产及应用奠定了理论和实验基础。     

金鱼etv2基因的克隆及在雌核发育单倍体和自交二倍体胚胎中的差异表达

为研究鱼类雌核发育单倍体循环系统发育异常的原因, 从金鱼(Carassius auratus)中克隆了血管发生主调控基因etv2(Ets variant 2)的全长cDNA序列, 并比较分析了该基因在雌核发育单倍体和自交二倍体中的表达。金鱼etv2 cDNA全长1531 bp, 其开放阅读框为1116 bp, 编码371个氨基酸。序列对比分析表明, 金鱼ETV2蛋白的C端含有ETS(E26 transformation-specific)转录因子家族所共有的ETS DNA结合结构域, 该结构域氨基酸序列与其他脊椎动物ETV2的同源性超过60%。RT-PCR和荧光实时定量PCR分析结果表明, etv2在自交二倍体金鱼成体的肝脏、心脏、肌肉、肾脏、精巢、脑和脾脏等多种器官组织中表达, 但在卵巢和成熟卵子中不表达; 在金鱼胚胎发育过程中, etv2从尾芽期开始表达, 在体节形成后, etv2表达水平随胚胎发育而升高, 在20体节期达到峰值, 随后其表达水平降低。整胚原位杂交显示etv2特异性表达于自交二倍体金鱼胚胎的侧板中胚层、成血管细胞以及血管内皮细胞。在14体节期和20体节期, 雌核发育单倍体胚胎中etv2在躯干及尾部的部分区域表达减弱或缺失, 特别是在胚胎中线表达消失, 并且其整体表达水平显著低于自交二倍体。上述结果说明在金鱼雌核发育单倍体胚胎中成血管细胞数量减少并存在向中线迁移的障碍, 可能是导致雌核发育单倍体血管发生异常的重要原因。