蛋白质结构从头预测方法研究进展

蛋白质结构从头预测是不依赖模板仅从氨基酸序列信息得到天然结构。它的关键是正确定义能量函数、精确选用计算机搜索算法来寻找能量最低值。基于此,本文系统介绍了能量函数和构象搜索策略,并列举了几种比较成功的从头预测方法,通过比较得出结论:基于统计学知识的能量函数是近年来从头预测发展的主要方向,现有从头预测的构象搜索都用到Monte Carlo法。这表明随着蛋白质结构预测研究的深入,能量函数的构建、构象搜索方法的选择、大分子蛋白质结构的从头预测等关键性问题都取得了突破性进展。     

中华鳖卵孵化过程中物质和能量的动态

在温,温度分别为30℃,－220kPa条件下孵化中华鳖（Pelodiscus sinensis)卵,以检测孵化过程中胚胎生长及对物质和能量的利用,孵化过程中,每隔7天测定卵重,孵化第10天始,每隔5天解剖15枚卵,分离为胚胎,卵黄和卵壳,初生幼体称重后冰冻处死,随后解剖分离为躯干,剩余卵黄和脂肪体,所有样品65℃恒温干燥,用索氏抽提仪测定脂肪含量,氧弹式热量计测定能量含量,马福炉测定无机物含量,本研究中华鳖卵的平均孵化期为45．5天,卵重量在孵化过程中基本维持恒定,表明中华鳖镦与环境的水分交换不明显,孵化第0－20天,20－30,30－40天和40－45天,胚胎分别利用新生孵内总能量的6％,24％,59％和4％,0－30天,胎生长缓慢,30－40天,胚胎生长最迅速,孵化末期胚胎生长减缓,胎发育所需的无机物来自卵黄和卵壳,卵壳提供的无机物约占初生幼体无机物总量的13．5％,孵化过程中,干物质,脂肪和能量的转化率分别为79．6％,58．7％和66．5％,初生幼体的能组成为：躯干占71．8％,脂肪体占19．4％,剩余卵黄占8．8％。     

基于涡度相关法和树干液流法评价杨树人工林 生态系统蒸发散及其环境响应

 运用涡度相关(Eddy covariance)开路系统、树干液流(Sap flow)、土壤水分以及微气象观测系统, 于2006年生长季(5~10月)对北京大兴区永定河沿河沙地杨树(Populus euramericana)人工林生态系统的水量和能量平衡进行了连续测定; 分析了该系统能量平衡闭合水平及其组分分配特征, 不同水分条件下蒸发散及其各组分变化过程和分配特征, 以及影响蒸发散的主要环境因子; 并对组分求和法、土壤水分平衡法与涡度相关法测得该生态系统生长季蒸发散总量的结果进行了对比。结果表明: 生长季内该生态系统的能量闭合水平较高, 能量平衡各组分在不同土壤水分环境条件下所占比例变化较大; 在水分充足的条件下, 潜热通量在可利用能量分配过程中占优势, 显热通量在水分胁迫条件下占可提供能量的比例比潜热通量大。雨季到来之前, 土壤蒸发与植被蒸腾强度相差较小; 进入雨季后, 土壤深层水分得到补偿, 植被蒸腾显著增强而土壤蒸发强度减弱。涡度相关法所得的总蒸发散量与基于树干液流法等组分求和法得到的蒸发散结果较接近, 分别为513和492 mm。土壤水分平衡法的观测结果略高于前二者的观测结果, 雨季研究界面以下的土体也有水分交换是该方法高估蒸发散的主要原因。与环境因子的响应关系表明, 蒸发散以及蒸腾的变化过程对净辐射的响应程度比对饱和水汽压差高; 水分条件较好情况下, 蒸发散以及蒸腾的变化过程与水汽压差关系不明显, 说明水分充足时, 水汽压差不是蒸散强弱的限制因子。     

神奇“锻炼药丸”加速脂肪消耗

继1998年提出21世纪100个科学难题之后，中国科学家们如今又提出“大脑压缩态与纠缠态”，“宇宙中正反物质不对称和暗能量”，“夺克物质与奇异星”等100个21世纪交叉科学难题。     

Orexin-A在肥胖大鼠摄食和自由活动中的调控

目的:探讨Orexin-A对肥胖大鼠摄食和自由活动的影响。方法:雄性SD大鼠下丘脑外侧区(LH)置管,预先测量体重(BW),脂体重(FM)和瘦体重(LM),据此对大鼠分组并分别提供高脂(HF)和低脂(LF)饮食饲喂,通过置管向大鼠LH注射人工合成脑脊液(a CSF)或orexin-A(OXA)。在饲喂前后监测OXA对大鼠自发动态运动(SPA)以及摄食量,体重(BW),脂体重(FM)和瘦体重(LM)的影响,以及每日LH注射OXA是否能够抵抗高脂饮食引起的摄食诱导肥胖(DIO)。结果:高脂饮食饲喂之后,高摄食诱导肥胖(DIO)大鼠和低DIO大鼠间体重增加量(ΔBW)、摄食量和高脂饮食饲喂后的体重无差异(P0.05),但与低脂饮食组大鼠相比,上述各指标均显著增加(P0.05)。低DIO大鼠的24 h SPA和活跃期SPA显著高于高DIO大鼠(P0.05)。LH注射OXA可使严重DIO降低而轻微DIO增加,DIO程度对LH注射OXA后的SPA的影响呈非线性的。每日双侧LH注射OXA可抑制早期DIO但并不改变大鼠摄食量。LH注射OXA使大鼠SPA增加,影响能量消耗,有助于DIO抵抗。结论:Orexin-A可通过增加大鼠活动量,调控肥胖大鼠的摄食和DIO抵抗作用。     

不同光照强度下谢君魔芋的光合作用及能量分配特征

为了探讨喜阴植物谢君魔芋(Amorphophallus xiei)对不同光强的适应策略,测量和分析了不同透光率(高光,透光率100%;中光,透光率32.6%;低光,透光率5.98%)下谢君魔芋对光、CO₂、光斑的响应特征及响应过程中叶绿素a荧光和能量分配特征.结果表明: 随着生长光强的增大,谢君魔芋最大净光合速率(P_max)、暗呼吸速率、表观量子产额、羧化效率显著降低,光补偿点、CO₂补偿点显著升高.中光处理的谢君魔芋对光合诱导的响应更迅速(P<0.05);随着生长光强的增加,暗适应初始气孔导度(g_s-i)显著升高;完成光合诱导中最大净光合速率30%(t_30%P)、50%(t_50%P)和90%(t_90%P)所需的时间与g_s-i呈负相关.高光处理的植株PSⅡ实际光化学效率(ΔF/F_m′)、光化学猝灭(q_P)和电子传递速率(ETR)较高,且在光合诱导过程中所对应的非光化学猝灭(NPQ)值相对较高,而低光处理具有较高的反应中心激发能捕获效率(F_v′/F_m′).高光处理非光化学耗散途径比例(Ф_NPQ)较低,而低光处理Ф_NPQ则相对较高.表明喜阴植物谢君魔芋在中低光下生长时受到高光胁迫能够启动快速耗散机制来保护自身光合机构,长期处于高光环境则采用增加热耗散成本和形成淬灭复合物的策略在一定程度上应对高光胁迫,这可能是其不能很好适应高光环境的原因之一.     

红松混交林凋落物氮储量及分解释放对土壤氮的影响

2012年5—10月,采用直接收获法,研究了小兴安岭地区云冷杉红松混交林和枫桦红松混交林两种林型凋落物的未分解层(L层)、半分解层(F层)和腐殖质层(H层)以及土壤表层(S层)氮储量及凋落物分解释放对土壤氮影响。结果表明:研究期间两种林型凋落物现存量变化范围分别为19.43~27.25和21.25~24.28 t·hm-2,氮储量变化范围分别为287.21~418.22和274.81~351.21 kg·hm-2,各层氮含量大小次序均为LFHS;云冷杉红松混交林各层凋落物现存量及其氮储存量5月和9月达到峰值,每月氮储量从L~H层均增加,凋落物分解释放氮在F和H层易富集,输入到土壤中较少;枫桦红松混交林各层凋落物现存量及其氮储量5月和10月达到峰值,每月氮储量从L~H层均减少,氮在凋落物各层中均易迁移,输入到土壤中的氮比云冷杉红松混交林多;两种林型L、F、H层凋落物现存量以及H层氮含量与S层氮含量之间,L和F层凋落物现存量与H层氮含量之间均呈显著正相关。     

松嫩平原碱化草甸两个群落土壤种子库动态

对松嫩平原碱化草甸中星星草 羊草群落和星星草群落土壤种子库组成的季节动态进行了研究.结果表明:在4-9月,2个群落的土壤种子库均以多年生草本植物为主,星星草 羊草群落共出现12种,而星星草群落为10种,并均以星星草占最大比例,分别为66.8%～92.9%和75.3%～97.7%.种子库相似性系数在6月最大.星星草 羊草群落种子库密度在7月份最大,为(26 560.0±7 256.9)粒·m-2,星星草群落在8月最大,为(25590.0±6 443.7)粒·m-2;而2个群落的物种多样性指数和均匀度指数则分别在7月和8月最小.     

5种光周期对锦鲤生长、能量收支及生物钟基因表达的影响

研究不同光照周期(长光照18L﹕6D、短光照8L﹕16D、连续光照24L﹕0D、连续黑暗0L﹕24D和对照组12L﹕12D)条件对锦鲤(Cyprinus carpio)生长、能量收支及生物钟基因相对表达量的影响, 实验周期为90d。结果表明, 在整个试验周期, 各光周期处理组成活率无显著变化(P＞0.05), 24L组和18L﹕6D组饲料系数显著低于12L﹕12D组、8L﹕16D组和24D组(P＜0.05)。终末体重、特定生长率在实验前30d内受光照影响不大(P＞0.05), 而实验30d后出现显著变化, 延长光周期尤其是连续光照会显著增加终末体重和特定生长率(P＜0.05); 对比连续黑暗0L﹕24D组, 其他光周期处理组锦鲤摄食能分配在代谢和生长的比例显著增加(P＜0.05); 4个生物钟相关Clock、Per2、Cry1和Bmal1基因相对表达水平无明显规律。综上所述, 延长光照时间, 尤其是连续光照有利于锦鲤幼鱼的生长和发育。