蚊虫组学研究进展

近年来,随着高通量测序技术和生物信息学分析技术的成熟和不断革新,蚊虫基因组学、转录组学、小RNA组学也获得了快速发展。迄今为止,已有包括白纹伊蚊、埃及伊蚊、冈比按蚊在内约22种媒介蚊虫的基因组被解析报道。不同蚊种的基因组大小差异很大,且与基因组中的重复序列的多少呈正相关;蚊基因组的解析和比较基因组的分析有助于探索蚊基因组的结构和功能;转录组的研究为蚊虫嗅觉、性别决定、胚胎发育等相关基因的研究提供了有效手段;小RNA组的研究揭示了miRNA和piRNA在蚊媒抗病毒免疫通路中具有重要作用。综上所述,蚊虫组学研究为防治媒介蚊虫和蚊媒传染病病提供了理论基础和数据支撑。     

基于高通量测序的麦红吸浆虫转录组分析

麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Gehin)是一种世界性的小麦害虫。为获得其转录组信息,本研究采用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq TM 2000对麦红吸浆虫成虫转录组进行测序。共获得转录组样本数据量为27.88 G,经分析共获得59257个Unigenes,总长度49861164 bp,最短20 bp,最长29282 bp,平均长度841 bp。将Unigenes序列与NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、GO和KOG数据库进行比对(e≤10-10),共获得95029个结果。通过GO功能分类,共有19584个Unigenes在GO数据库中细胞组分、分子功能和生物学过程等3大类50个功能组中找到对应。与KOG数据库进行比对,共有11279个麦红吸浆虫Unigenes被注释,按功能大致可分为26类。通过KEGG pathways分析,共有9110个麦红吸浆虫Unigenes被注释,分别归属于细胞进程、环境信息进程、遗传信息进程、新陈代谢和有机体系统5大类代谢途径,主要包括细胞生长与死亡、细胞运动、信号转导、能量代谢等32类代谢途径。CDS预测发现30088条序列可被编码,占全部基因的50.78%。SSR位点查找发现,在59257个Unigenes中共找到36323个SSR位点,发生率为61.30%。本研究获得的巨大的麦红吸浆虫转录组信息,为麦红吸浆虫的功能基因挖掘提供了重要的信息资源。     

鸭肠炎病毒感染对鸭肠道黏膜组织转录组变化分析

为了探究鸭肠炎病毒感染对鸭十二指肠黏膜组织相关免疫基因的变化影响,本试验采用鸭肠炎病毒接种35日龄的健康樱桃谷鸭,将其分为3组(2个试验组和1个对照组),在感染后24 h、48 h采集十二指肠,提取总RNA进行浓度、纯度及完整性检测后构建cDNA文库,使用BGISEQ-500平台对2个实验组和对照组黏膜组织测序,筛选差异表达基因,并用GO和KEGG数据库进行分析。结果显示,2个实验组感染鸭肠炎病毒后T24和T48分别筛选出共720个差异表达基因,其中T24表达上调58个,下调163个;T48表达上调77个,表达下调422个。GO功能注释结果显示,感染后差异基因都与代谢、免疫、炎症和调控途径等密切相关。KEGG通路富集分析发现,感染T24的差异表达基因富集到神经活性配体-受体相互作用、补体和凝血级联、氮代谢、cAMP信号通路和IL-17信号转导通路;感染T48的主要差异表达基因富集到神经活性配体-受体相互作用、细胞因子-细胞因子-受体相互作用、趋化因子信号通路、造血细胞谱系和补体和凝血级联。借助BGISEQ-500平台对鸭肠炎病毒感染后十二指肠黏膜组织相关因子的变化来探究其致病机制及其他生物学通路,弥补了非模式生物转录组研究中缺乏基因信息的不足。     

基于PacBio平台的紫娟茶树全长转录组分析

紫娟(Camellia sinensis var. Asssamica (Masters) kitamura)是珍稀茶树种质的典型代表,其叶片色泽呈现紫色,富含花青素、儿茶素以及黄酮等活性成分。为探讨紫娟茶树叶片呈色以及次级代谢过程的遗传基础,以紫娟茶树为材料,采用Pac Bio平台进行全长转录组测序,最终获得Polished consensus序列205 911个。在NR数据库有163 519个同源序列比对到914个物种;有99 503个在KOG数据库得到注释,根据其功能分为26类;有76 829个得到GO注释,分为细胞组分、分子功能及生物学过程等3大类的54个功能组;根据KEGG数据库,109 748个被注释到216个代谢途径分支,其中氨基酸代谢的7 731个、类黄酮生物合成的有644个、单萜的合成的有57个、萜类化合物骨架生物合成487个、黄酮和黄酮醇的生物合成的有88个、花青素合成1个;同时预测到CDS有199 245个、转录因子有6 838个;此外,还检测到了180 293个SSR位点,其中以单碱基重复最丰富有103 535个,其次是双碱基43 240和三碱基30 883。本研究结果为开展紫娟茶树叶片呈色机理以及花青素、黄酮类等物质合成途径与调控机制和特异性状基因的标记性引物开发提供重要的数据支持。     

餐后运动时间对Ⅱ型糖尿病能量和脂代谢的影响

为了考察餐后运动时间对Ⅱ型糖尿病能量和脂代谢的影响,本研究通过高脂饮食和尾静脉注射60 mg/kg的链脲佐菌素来建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型,大鼠分别在餐后0.5 h和餐后1 h进行30 min (15 m/min)的跑台运动,共运动4周。运动完成后,分别检测了各组大鼠能量代谢指标(Glu, Lac, BUN和NEFA)、血脂代谢指标(TG, TC, LDL-C和HDL-C)、糖化血红蛋白(HbA1c)、胰岛素(INS)和瘦素(Lep)水平。通过Western blotting检测大鼠胰腺组织中葡萄糖转运蛋白(GLUT-4)和胰岛素受体底物-1 (IRS-1)的蛋白表达。研究显示,与餐后0.5 h运动组相比,餐后1 h运动组的Glu和BUN水平显著降低。与餐后0.5 h运动组相比,餐后1 h运动组的HbA1c、INS和Lep水平显著降低。与餐后0.5 h运动组相比,餐后1 h运动组的TG、TC和LDL-C水平均显著降低,而HDL-C水平显著升高。与餐后0.5 h运动组相比,餐后1 h运动组的GLUT-4和IRS-1蛋白表达水平均显著升高。总之,餐后运动可有效改善Ⅱ型糖尿病的能量代谢和脂代谢,提高胰岛素敏感性,减弱胰岛组织损伤。餐后1 h运动是Ⅱ型糖尿病患者的理想运动方案。     

黄独冻后黑暗培养胚性愈伤组织及其再生植株的电镜观察

本研究以黄独为材料,对其冻后黑暗培养胚性愈伤组织及其再生植株进行电镜观察。结果表明:黄独胚性愈伤组织在冻后没有经过一定时间的黑暗培养直接放于正常的光周期下培养,极易使细胞内容物外泄,且造成部分细胞器和细胞核消失或裂解形成空隙,线粒体和高尔基体等细胞器的结构不完整,出现空隙或内容物溢出或断裂现象;而黄独冻后胚性愈伤组织经过3 d的黑暗培养后再置于光周期下培养,受损的细胞较少,细胞排列较紧密,且细胞器降解较少,很少出现空隙等现象,线粒体、高尔基体等细胞器的结构也较为完整。此外,与黄独带芽茎段常温继代再生试管苗相比,黄独胚性愈伤组织经过冻后黑暗培养后,其再生试管苗的根、茎、叶结构没有出现显著变化,且两者的气孔参数和叶绿体数量也均无显著性差异。本试验结果可为植物种质资源超低温保存后的黑暗培养提供了亚显微结构证据。     

邻近标记在蛋白质组学中的发展及应用

人体内各种复杂的生命活动离不开蛋白质之间的相互作用。这种相互作用具有瞬时性和结合力弱等特点,并受到多种动态调节,特别是蛋白质翻译后修饰（post-translation modifications, PTM）。传统的亲和质谱检测方法存在蛋白纯化的局限性,在高效检测到动态变化方面存在不足。邻近标记是一种能够给与靶蛋白质瞬时靠近,或者互作（邻近）的蛋白质加上生物素的技术,它与质谱检测技术的联合使用能检测细胞过程中弱的、瞬时的蛋白质相互作用,有效解决上述问题。本文综述了基于生物素的邻近标记方法的发展现状,从依赖于融合序列的生物素标记开始,依次介绍有关生物素连接酶、过氧化物酶及其进化后的2代标记方法等经典生物素标记的方法和原理,比较各个方法间的差异和优缺点;也列举了一些近年来新出现的标记方法,如将生物素连接酶进行拆分、鉴定蛋白质在不同复合物中功能的方法、抗体靶向的标记方法,以及其他来源的生物素连接酶突变体,例如枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的C端氨基酸突变的生物素连接酶,能够应用在苍蝇和蠕虫中的生物素连接酶突变体。本文对这些方法进行归纳总结,旨在为初步接触该领域的科研工作者提供参考,同时也希望能够提供一些新的思路,推动蛋白质相互作用组学的发展。