miR-138-5p靶向缺氧诱导因子1α对胰腺癌PANC-1细胞生长和转移的调节作用

目的探索miR-138-5p对胰腺癌细胞PANC-1生长、转移的影响及其相关机制。方法应用荧光实时定量PCR (real-time quantitative PCR, RT-PCR)检测miR-138-5p及其缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor 1 alpha, HIF-1α)在PANC-1细胞中的表达。应用荧光素酶报告检测验证miR-138-5p与HIF-1α之间的生物学关系。通过体外试验研究miR-138-5p、HIF-1α在PANC-1细胞中的生物学功能,Western blot检测蛋白表达情况;CCK-8检测PANC-1细胞增殖能力;Transwell试验检测PANC-1细胞侵袭能力;划痕试验检测PANC-1细胞迁移能力。结果 miR-138-5p表达明显下调HIF-1α表达水平(P<0.01),生物信息学预测和荧光素酶报告试验证明miR-138-5p通过直接结合HIF-1α 3′-未翻译区域(3′-UTR)抑制HIF-1α。在PANC-1细胞中,miR-138-5p过表达可抑制HIF-1α表达及细胞增殖、侵袭、迁移,且差异有统计学意义(P<0.01)。结论 miR-138-5p结合HIF-1α 3′-UTR的沉默HIF-1α;miR-138-5p通过打靶HIF-1α而抑制胰腺癌细胞PANC-1增殖和转移。HIF-1α可能是胰腺癌的治疗靶点。     

四种DNA复制起始方式的比较

近年来有关DNA复制的机制研究取得一些重要进展,但现有高等生物学相关专业的《生物化学》、《分子生物学》和《基因工程》等教材中DNA复制机理尤其是复制起始相关章节的内容更新不够。结合最新的研究进展,本文综述了四种DNA复制方式:双向复制(原核大肠杆菌和真核生物)、单起点单向(质粒ColE1)、哺乳动物线粒体DNA(取代环)以及最近发现的不需要引物的DNA聚合酶起始的DNA复制方式,丰富了教材相关的内容,强调复制的不同方式是不同的复制起始复合物装备的结果。文末对四种不同的复制方式异同进行了比较,根据复制原点在复制复合物装备中的重要作用,对教材中复制原点的概念进行了进一步的剖析。本文内容将有利于学生跳出课程的框架,将相关的知识点融会贯通,夯实理论基础并在将来能有所应用。     

木质纤维素的微生物降解

木质纤维素广泛存在于自然界中,因结构复杂,其高效降解需要多种微生物的协同互作,由于参与木质纤维素降解的微生物种类繁多,其协同降解机理尚不完全明确。随着微生物分子生物学和组学技术的快速发展,将为微生物协同降解木质纤维素机制的研究提供新的方法和思路。笔者前期研究发现,细菌复合菌系在50℃下表现出强大的木质纤维素降解能力,菌系由可分离培养和暂时不可分离培养细菌组成,但是可分离培养细菌没有降解能力。通过宏基因组和宏转录组研究表明,与木质纤维素降解相关的某些基因表达量发生显著变化,通过组学方法有可能更加深入解释微生物协同降解木质纤维素的微生物学和酶学机理。文中从酶、纯培养菌株和复合菌群三个方面综述了木质纤维素微生物降解研究进展,着重介绍了组学技术在解析复合菌群作用机理方面的现状和应用前景,以期为探索微生物群落协同降解木质纤维素的机理提供借鉴。     

染料木黄酮对大鼠体内N-羟乙酰神经氨酸含量的影响及其与唾液酸转移酶相互作用的探讨

本研究旨在研究染料木黄酮(Genistein,Gen)对大鼠体内N-羟乙酰神经氨酸(N-glycolylneuraminic acid,Neu5Gc)生物合成的影响。选取80只4周龄SD雄性大鼠,随机平均分为对照组和Gen组,分别灌胃5%的乙醇溶液和300 mg/(kg·d)的Gen溶液。利用荧光高效液相色谱(HPLC-FLD)检测大鼠后腿肌肉、肾脏、肝脏组织中Neu5Gc的含量,并采用Gen与唾液酸转移酶(Sialyltransferase,ST)分子对接,初步探讨了其抑制Neu5Gc合成的机理。结果表明:灌胃15 d时,后腿肌肉和肝脏组织中的Neu5Gc的含量分别降低了13.77%和15.45%,而肾脏组织中Neu5Gc的含量变化差异不显著;30 d时,在肌肉组织中未检出Neu5Gc,在肝脏组织中的Neu5Gc的含量降低了13.35%,肾脏组织中Neu5Gc的含量没有显著的变化;45 d时,在后腿肌肉、肾脏组织和肝脏组织中的Neu5Gc含量分别降低了32.65%、16.80%和32.78%;60d时,在后腿肌肉、肾脏组织和肝脏组织中Neu5Gc含量降低了12.72%、12.30%和11.42%。Gen与ST活性位点残基His319、Ser151、Gly293、Thr328形成氢键,且与残基His302、His301、Trp300、Ser271、Phe292、Thr328、Ser325、Ile274形成疏水作用。因此分子间弱相互作用是导致Gen抑制ST活性的主要原因。该研究结果为后续开展宰前降低红肉中Neu5Gc的方法提供了基础实验方法支撑。     

依托泊苷诱导蛋白2.4调控iNKT细胞的发育和IFN-γ应答

iNKT细胞是一类特殊的固有样T淋巴细胞,在感染、肿瘤、自身性免疫疾病和代谢类疾病中都发挥重要的调控作用. 揭示调控iNKT细胞发育、分化和功能的细胞分子机制,对于阐释iNKT细胞与疾病的关系以及寻求可能的治疗途径都具有重要的意义. 依托泊苷诱导蛋白2.4（Etoposide-induced protein 2.4,Ei24）可调控细胞生长、凋亡和自噬等多种生物学功能,但其对iNKT细胞的发育和功能的影响仍不清楚. 本研究利用Cre/loxP重组酶系统成功构建T细胞中Ei24特异性敲除小鼠. 敲除Ei24后,iNKT细胞在胸腺中的发育受到明显抑制,肝脏和脾脏等组织中的iNKT比例和数目明显减少. 进一步研究发现,Ei24主要影响iNKT1和iNKT17 2个亚群,对iNKT2的调控作用相对较小. 当腹腔注射iNKT细胞特异性活化抗原α-GC后,敲除Ei24后iNKT细胞的IFN-γ应答更低,但不影响iNKT细胞的IL-4应答. 以上结果表明,Ei24可以调控iNKT细胞的发育与功能.     

低氧诱导因子-1：细胞适应氧供应改变的关键蛋白

2019年诺贝尔生理学或医学奖授予威廉·凯林(William Kaelin Jr)、彼得·拉特克里夫爵士(Sir Peter Ratcliffe)和格雷格·赛门扎(Gregg Semenza),以表彰他们在细胞感知和适应缺氧机制上做出的重要贡献.低氧诱导因子-1 (hypoxiainducible factor-1,HIF-1)在细胞适应氧供应改变中起关键作用,可作为转录因子改变基因表达,通过提高机体携氧能力、增加血液供应、改变代谢方式等途径来适应缺氧环境.而HIF-1的功能也受到各种机制调控:泛素化-蛋白酶体途径降解和转录因子活性抑制. HIF-1与抑癌蛋白(protein von Hippel-Lindau,pVHL)、脯氨酸羟化酶(proline hydroxylase,PHD)、HIF抑制因子(factor inhibiting HIF,FIH)等构成了严密有序的调节网络.本文总结了3位诺贝尔奖获得者的研究成果,并结合最新的研究进展,系统阐述了HIF-1表达量调节机制和HIF-1介导的细胞适应缺氧环境机制.     

马铃薯糖转运蛋白基因的克隆及表达分析

植物SWEET基因家族是一类糖转运蛋白,在植物的生理活动和生长发育过程中发挥着重要功能。为了解马铃薯SWEET基因的相关信息,探究其在马铃薯不同组织以及在生物胁迫与非生物胁迫下的表达特性。该研究采用同源克隆技术从马铃薯‘青薯9号’中克隆了StSWEET5基因(GenBank登录号为MN295671),其CDS序列长度为717 bp,编码238个氨基酸。系统进化树分析结果表明,StSWEET5与番茄的氨基酸序列相似性最高(97.06%)。qRT-PCR分析表明:StSWEET5基因在马铃薯各组织(根、茎、叶、花、块茎、匍匐茎)中均有表达,且在花中的表达显著高于其他组织;糖胁迫下,StSWEET5基因在根、茎、叶中均有表达,尤其在根中的表达差异最为显著(P0.05)。在晚疫病菌(Phytophthora infestans)诱导后36 h时,表达量达到最高,随后急剧下调。推测StSWEET5基因参与了马铃薯糖胁迫以及响应了晚疫病诱导的过程。     

Endopeptidase Isoenzyme Characteristics in Cucumis sativus Leaves During Dark-induced Senescence

The changes and characteristics of endopeptidase （EP） isoenzymes in cucumber （Cucumis sativus L.） leaves during dark-induced senescence were investigated by activity staining after gradient-polyacrylamide gel electrophoresis （G-PAGE） containing co-polymerized gelatin as substrate. The results showed that both the chlorophyll and the protein contents of leaves were decreased, and the protein degradation was correlated with the increase of proteolytic activity during the course of leaf senescence. Meanwhile, nine cucumber endopeptidases isoenzymes （CEP） with 140, 120, 106, 94, 76, 55, 46, 39 and 35 kDa molecular weights were detected. Four of these, CEP2, 3, 4 and CEP9 appeared all the time, but the changes of the activity were different during incubation. Another four CEPs （CEP5, 6, 7 and CEP8） whose activities increased with dark-induced time were only detected in senescent leaves. Furthermore, the biochemical properties of these nine CEP were also characterized. All the CEPs had high activities from 35 ℃ to 45 ℃, and the optimum temperature was found to be 40 ℃. However, the activities of CEPs were not detected below 25 ℃ or over 60 ℃. The activity bands appeared at a wide range of pH from 5.0 to 9.0, but the optimum pH was found at 7.0. No CEPs were detected at pH 4 or pH 10. By inhibition analysis we concluded that CEP2, 3, 4 and CEP9 were serine endopeptidases and CEP6 was a kind of cysteine protease. It is suggested that serine endopeptidases might play a major role in cucumber leaf senescence, and for the first time, six senescencerelated endopeptidases （CEP1, 5, 6, 7, 8 and 9） were found in cucumber leaves.     

长春花中定向诱导长春碱生物半合成方法的研究

当使用诱导剂为 0.01 mol·L^-1 (Zn²⁺)+0.5 mg·L^-1 (IAA)时, 打浆时间为2.5 min、长春碱通气量为0.30 L·min^-1通气5 min、培养固液比为1：15、培养时间为2 h、培养温度为20℃~25 ℃时,生物半合成法可提高50％左右的长春碱。     

抗原负载DCs诱导的CIK细胞对B16黑色素瘤抑制作用的形态学观察

目的:探讨抗原负载树突状细胞(dentritic cells,DCs)诱导的CIK(cytokine induced killer)细胞对B16黑色素瘤的抑瘤作用。方法:分离、培养DC和CIK细胞,取部分DC进行肿瘤抗原负载,将其与CIK细胞按1:10的比例共培养3d,即为抗原负载的DC-CIK。建立B16黑色素瘤小鼠模型,分别于瘤周围皮下注射经Brdu标记的CIK、DC-CIK、抗原负载DC-CIK。按注射细胞进行分组,测量注射前后各组小鼠的瘤体积,计算抑瘤率,比较其抑瘤作用。应用免疫组化方法和透射电镜观察抗原负载DC-CIK细胞在皮肤中的分布及杀伤肿瘤细胞的形态学表现。结果:抗原负载DC诱导的CIK(细胞组抑瘤率(86.57%)高于CIK细胞组(33.34%,P<0.05)和DC-CIK细胞组(61.08%,P<0.05);光镜下抗原负载DC-CIK细胞主要分布在皮下组织,癌组织周围,特别是癌巢周边。透射电镜下抗原负载DC-CIK细胞体积大,核有切迹,细胞质内细胞器丰富,粗面内质网扩张。细胞表面有突起,与肿瘤细胞密切接触。大量肿瘤细胞凋亡、坏死。结论:CIK细胞经抗原负载DC诱导后抑瘤作用明显强于单纯CIK细胞和DC-CIK细胞。