油菜种子发育早期的油体发生与调控

以甘蓝型油菜（Brassica napus L.）品种‘Westar’和‘Topas’为材料,通过超微结构观察和荧光定量PCR技术对油菜胚胎发育早期油体的发生、油体蛋白及脂肪酸合成转录因子基因的表达情况进行分析。结果显示：油体出现在油菜胚胎发育早期,在授粉9~11 d后（球形胚时期）的胚体和胚柄中均存在直径小于0.5 μm的油体;荧光定量实验结果表明,除BnCLO3的表达量在整个胚胎发育阶段无明显变化外,其他油体蛋白基因Oleosins、Steroleosins和BnCLO1的表达量在心形胚时期就明显增多并持续增长;脂肪酸合成转录因子BnLEC1、BnL1L、BnWRI1和BnFUS3在胚胎发育阶段,基因表达规律均呈先上升再下降的趋势,但达到最高值的时间存在差异,其中BnLEC1最早,BnL1L其次,BnWRI1和BnFUS3较晚。研究结果表明甘蓝型油菜在球形胚时期出现油体,其结构蛋白和转录调控因子基因的表达自心形胚开始明显增多。     

RNA编接

本文概要介绍了锥虫基因表达与调控的一种普遍而独特的方式:RNA编接(RNA editing)。初级转录本经RNA编接系统加工后,成熟RNA中插入了数目不等的、非基因组编码的尿嘧啶核苷酸残基(u)并切除了某些由基因组编码的u序列。编接插入的“额外”u序列可占成熟RNA的60％左右。这一现象的发现,向人们提出了这样的问题:遗传信息都存在于基因组DNA序列中吗?是否还存在其它形式的遗传物质?     

微小染色体家族在肝癌中的表达和预后价值及其作用机制

本研究通过生物信息学工具分析微小染色体家族（MCMs）在肝癌中的表达,结果显示,肝癌组织MCMs基因及其蛋白的表达明显升高,差异有统计学意义（P<0.05）。MCMs基因在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期肝癌中随着分期升高表达明显升高,差异有统计学意义（P<0.05）,MCM2、MCM3、MCM5、MCM6、MCM7基因表达水平与肝癌患者的无病生存率（DFS）、总生存率（OS）显著相关（P<0.05）。高表达MCMs的肝癌患者总生存期较差,MCMs表达具有明显相关性。利用String-DB数据库进行蛋白网络互作模型分析,与MCMs具有相互作用的蛋白包括MCM10、ORC1、ORC2、ORC4、ORC5、GINS1、GINS2、GINS3、GINS4、CDC6、CDC7、CDC45、ASF1B、CDT1、WDHD1等。利用Metascape进行信号通路富集分析显示,MCMs主要富集在DNA复制、细胞周期调节、DNA依赖的DNA复制、复制前体复合物的活化、DNA解螺旋、核基因的复制、DNA调控的复制、CDC6相关的起始识别复合物的调节、DNA复制检查点的调控、蛋白-DNA复合物的组装等信号通...     

抗菌肽LL-37抑制肝癌细胞恶性增殖的转录组分析

抗菌肽LL-37与肿瘤的发生发展密切相关,课题组前期研究发现LL-37能够抑制肝癌细胞恶性增殖。为了给其抑制肝癌发生发展的分子机制研究提供更多的生物学依据,本研究通过高通量RNA测序技术以及生物信息学方法对LL-37作用前后肝癌细胞中的差异表达基因(differentially expressed gene, DEG)进行了分析,共筛选出753个DEG,其中上调的DEG 374个,下调的DEG 379个;进一步对筛选出的DEG进行基因本体论(Gene Ontology, GO)及京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路富集分析,并构建DEG编码蛋白互作网络,筛选出10个可能参与LL-37抑制肝癌细胞恶性增殖的潜在关键基因。经分析这些基因均表达下调,且对机体炎症的激活、转运以及肿瘤细胞的增殖、迁移至关重要。以上结果为揭示LL-37在肝癌发生发展中的作用及机制提供了数据基础,为探索肝癌诊断和治疗手段提供了新的思路。     

生物启发的细菌表面人造矿物壳:通过仿生矿化保护活细胞

【目的】生物启发的细菌表面仿生矿化人造矿物壳被用于保护活细胞。【方法】将细菌限制在坚固而完整的矿物壳中,有限的物理空间和物质交换使其暂时进行休眠,降低长期保存期间的活力损失以及提高在各种极端环境中的生存能力,并且能够通过酸去除矿物壳而重新激活细菌。【结果】相较于未仿生矿化的细菌(EcN),矿化细菌(EcN@CaCO₃)在32 d的储存实验中活力最高提升262倍;在pH 2.5的强酸环境中存活率提高837倍;在pH 12.0的强碱环境中存活率提高171倍;在80 ℃的高温条件下存活率提高59.1倍;甚至在抗生素溶液中,EcN@CaCO₃中细菌的存活率是EcN的729.7倍。【结论】本研究利用仿生矿化提高了细菌的保存稳定性,使其能在酸刺激下去除涂层恢复活性,也能在极端环境下保留细菌的活力,为微生物在环境生态、食品制造和生物医药等领域的应用提供研究基础。     

十字花科黑腐病菌中转录因子HpaR1与Clp调控一个糖苷水解酶基因表达的分析

十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)是一种维管束致病菌,能够引起寄主的黑腐病,是研究植物病原细菌与植物互作的一种重要模式菌株.在Xcc中,GntR家族的全局性转录调控因子HpaR1参与调控Xcc的运动、胞外多糖和胞外酶的合成等许多细胞过程,并与Xcc的过敏...     

薰衣草叶片对低温胁迫的生理与分子响应机制

薰衣草(Lavandula angustifolia)作为名贵的芳香植物,其生长、繁育、品质和产量均受低温影响。前期研究已获得1个耐低温薰衣草品种。该研究将对其处理的温度从20℃降至0℃,揭示薰衣草响应冷胁迫的生理及分子调控机制,同时结合薰衣草的细胞质膜透性、可溶性糖和蛋白质含量及抗氧化酶活性等生理变化。采用转录组学和生物信息学方法挖掘分析相关耐寒基因,并探讨外施水杨酸缓解–10℃冻胁迫的可行性。研究发现7个编码脂肪酸去饱和酶和转移酶的基因(LaFADs)、3个参与合成可溶性糖的基因(LaBAM1和LaSS2)、19个编码胚胎晚期丰富蛋白的基因(LaLEAs)及7个编码过氧化物酶的基因(LaPODs),这些基因在低温胁迫下均上调表达,指导薰衣草合成并积累保护物质,维持膜稳定性以应对胁迫。此外, 150 mg·L^-1水杨酸预处理能有效缓解植株冻害,可作为低温保护剂。该研究丰富了薰衣草重要抗逆基因家族的遗传背景,为后续分子遗传学功能分析和定向品种改良奠定基础。     

短期增温对中亚热带杉木人工幼林土壤氮磷耦合作用的影响

全球变暖引起陆地生态系统和整个生物圈一系列生态问题,未来全球平均气温的持续增加将使这些问题进一步加剧。目前增温、氮沉降和森林更新方式对中亚热带土壤氮磷等养分的影响已有部分研究,但增温对亚热带森林的氮磷耦合作用的影响仍然未知。以中亚热带杉木(Cunninghamia lanceolate)幼苗为研究对象,设置埋设电缆以加热土壤增温实验(增温幅度(5±0.5)℃),研究短期增温对土壤含水量、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)、土壤氮磷养分,以及氮(N)、磷(P)耦合作用的影响。结果表明:短期增温对全氮、全磷无显著影响;增温第1年显著提高了有效氮、铵态氮(NH_4~+)和有效磷的含量,显著降低了MBN含量。增温第2年,土壤中有效磷、NH_4~+和MBP含量显著下降;短期增温虽然对土壤全N/P,有效N/P的影响不显著,但是增温使铵态氮/硝态亚硝态氮(NH_4~+/(NO_3~-+NO_2~-))显著降低;此外,增温显著降低了MBN/MBP,缓解了微生物对磷的限制。相关性分析表明,耦合作用不仅受N和P之间相互作用的影响,也受土壤温度、水分含量等其他因素的影响。研究表明,短期增温并未对中亚热带杉木人工幼林土壤氮磷耦合作用产生显著影响,但增温后降低了有效氮、有效磷的含量。因此,在未来全球变暖背景下,研究结果为中亚热带森林生态系统的的健康发展和科学管理提供重要的理论依据。     

促进我国环境微生物学的发展—“第十次全国环境微生物学术研讨会”专刊序言

我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,环境治理工作日趋重要.随着分子生物学技术的发展,在环境微生物学领域的科研工作者的不懈努力下,我国在环境微生物学方面取得了许多重要成果,使微生物在环境保护中发挥着越来越重要的作用.为了展现国内环境微生物科研工作者取得的最新进展,<微生物学通报>针对"第十次全国环境微生物学术研讨会"组织出版了这期"环境微生物专刊",期望该专刊的出版有助于我国环境微生物学相关领域的交流和发展.     

水稻化感品种对土壤微生物的影响

通过盆栽实验研究三叶期水稻化感品种对土壤微生物种群数量的影响。结果显示,土壤细菌、放线菌、真菌、氨化细菌和好气性自生固氮菌数量在水稻化感品种P1312777和水稻非化感品种“辽粳九”、“秋光”的土壤中存在显著差异,土壤中大多数微生物被水稻化感品种所抑制,但化感品种土壤中的放线菌和好气性纤维素分解菌数量则介于两种非化感品种之间。这一研究表明,水稻化感品种能显著地影响土壤微生物种群数量。