榕树-榕小蜂互惠合作系统中的非对称性博弈

榕树及其传粉榕小蜂是自然界中目前所知道的关系最为紧密的互利共生系统之一。随着研究的深入, 越来越多的证据发现榕树-传粉榕小蜂之间互惠合作的过程中存在着复杂的竞争和对抗关系, 例如榕树与传粉榕小蜂之间对公共资源的竞争、传粉欺骗与宿主对传粉者的惩罚、榕树与传粉小蜂之间的“军备竞赛”等。在相互竞争或者对抗关系中, 双方表现出非对称性相互作用。其非对称性关系主要表现出如下3个特征: (1)收益不对称, 即榕树(宿主)与传粉榕小蜂(共生体)之间在资源利用等方面的实力不对称; (2)榕树与传粉榕小蜂之间的信息不对称; (3)进化速率不对称。这些非对称的相互作用可能导致种群的波动、榕树与传粉榕小蜂相互适应和进化策略的变化。因此, 理解榕树与传粉榕小蜂之间的非对称交互作用有助于理解为什么合作和冲突在互利共生关系中经常能同时存在, 也将有助于解释榕树-传粉榕小蜂种间相互关系和物种的多样性。     

鼠疫耶尔森氏菌的进化研究:从系统发育学到系统发育基因组学

20世纪90年代末起,基因组学在细菌研究中应用越来越广泛,尤其在进化领域,取得了一系列革命性的发现.本文以鼠疫耶尔森氏菌进化研究为例,介绍了从利用基因组中少数特定片段(等位基因)多态性进行分析的传统系统发育学,到基于大量菌株全基因组序列进行系统发育基因组学的研究发展历程,回顾讨论了基因组学技术的进步为鼠疫菌进化研究领域带来的成果.     

Development and Characterization of 15 Polymorphic Micro satellite Markers for a Highly Adaptive and Wide-range Frog （Microhyla fissipes）

In order to analyze population genetic structure at multiple spatial scales, microsatellite loci were developed for the ornamented pygmy flog （Microhylafissipes）, and 15 polymorphic microsatellite loci were successfully screened from 105 individuals, of which 82 from four populations distributed in the Sichuan Basin and 23 from the Sangzhi population in western Hunan. Five loci were found to deviate significantly from Hardy-Weinberg equilibrium in one to three popu lations, probably due to small sample size or null alleles. The average number of alleles in all loci was 8.5, ranging from 4 to 13, and the observed and expected heterozygosity ranged from 0.26 to 0.90 and 0.63 to 0.90, respectively. The Sangzhi population and the remaining four populations can be clearly separated using Bayesian clustering methods, showing that the genetic structure of M. fissipes was probably affected by the topography, especially mountain barriers. These polymorphic microsatellite loci could be used for further study on the landscape genetics of this highly adaptive and widely distributed species.     

钙网蛋白介导热处理对大鼠骨骼肌适应性变化钙调机制的研究

目的:研究应激蛋白钙网蛋白(CRT)在热处理过程中对大鼠骨骼肌适应性保护的钙调机制。方法:本研究使用递增的热处理方案对大鼠进行热干预,40只SD大鼠被随机分成安静对照组C(8只)和热处理组H(32只),其中热处理组在热干预完毕后再分为热处理即刻组(H1)、热处理后24 h组(H2)、热处理后48 h组(H3)和热处理后6 d组(H4)(n=8)。结果:热处理完成后,H2组大鼠骨骼肌肌质网Ca2+-ATP酶活性值最高,与安静对照组C比较呈非常显著性(P<0.01),H1组与安静对照组C比较,其值也呈显著性差异(P<0.05);线粒体Ca2+-ATP酶活性以H1组最高,与安静对照组C比较呈显著性差异(P<0.05),同时大鼠骨骼肌肌质网Ca2+浓度以H2组最高,H1组其次,两者与安静对照组比较呈显著性差异(P<0.05);线粒体Ca2+浓度H1与H2组值高于安静对照组C,H3及H4组值低于安静对照组C,都无差异性;热处理完毕后,H1、H2、H3组大鼠骨骼肌中应激蛋白CRT的表达量较安静对照组C显著增加。结论:在温度递增的热处理过程中,钙网蛋白对骨骼肌细胞钙平衡的失调发挥调节作用,这种热刺激产生的适应性保护对骨骼肌有很好的保护作用。     

灵长目动物TRIM5基因的进化及其抗逆转录病毒的种属差异性

灵长目动物TRIM5基因能编码TRIM5α蛋白,它在逆转录病毒侵染宿主细胞的早期阶段抑制病毒复制。同时科学家也在灵长目动物中发现了TRIM5基因的另外一种融合蛋白基因型——TRIMCyp,由于发生的剪接机制不同,新、旧大陆猴分别形成了不同的融合蛋白,从而导致它们抗病毒活性的广泛差异。TRIM5基因在灵长目动物进化过程中产生了很多突变位点,这些突变位点也使灵长目动物抗逆转录病毒的活性存在种属差异。本文简述了TRIM5基因及编码蛋白的结构,从自然选择的角度阐述了灵长目动物TRIM5基因的进化,揭示了由TRIM5基因多样性所造成的抗病毒种属差异,从而为研究灵长目动物的进化以及人猴共患疾病模式生物的构建提供一定的指导。     

长白县黑线姬鼠携带汉坦病毒的S基因特征研究

为了解长白县黑线姬鼠中汉坦病毒流行情况及病毒型别,采用巢式RT-PCR方法筛查鼠肺RNA,并对PCR阳性样本进行全S基因的扩增、克隆及测序;构建系统发生树并进行分子进化分析。结果显示:共捕获黑线姬鼠58只,共检测出4份阳性标本,阳性率6.90%。经过序列测定及进化分析显示黑线姬鼠所携带的病毒与汉滩病毒第6基因亚型标准株核苷酸的同源性为95.8%～96.3%,氨基酸同源性为98.6%～99.5%。同时发现,长白县黑线姬鼠携带的汉滩病毒的NP蛋白共有1个特异性氨基酸位点为S387。     

国家自然科学基金委员会生命科学部2013年度杰出青年科学基金项目

项目名称 植物细胞生物学 植物光信号调控 离子长途转运及再分配 动植物关系及其生态功能 进化生态学与进化博弈论 树木根系生物学     

真核翻译延伸因子1A蛋白家族功能位点的进化踪迹分析

真核翻译延伸因子1A（eEF1A）是真核生物蛋白质翻译过程中能将氨酰tRNA运送到核糖体A位点参与多肽延伸反应的多功能蛋白质. 本文主要利用多种生物信息学分析工具进行地中海涡虫翻译延伸因子1A（SmEF1A）蛋白序列的查找与eEF1A直系同源蛋白的搜索, 并基于90条直系同源蛋白进行eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析和SmEF1A蛋白功能位点的比较研究. 结果表明,在eEF1A蛋白家族中共识别到338个踪迹残基位点和20个踪迹残基富集区域,SmEF1A蛋白的功能位点与踪迹残基位点密切相关,与GTP/Mg2+结合相关的S21、T72、D91、G94等重要位点均为全家族保守的踪迹残基,N 糖基化、磷酸化等蛋白修饰位点中踪迹残基位点往往是被修饰的部位或修饰功能发挥的关键辅助位点,而位于分子表面的配基结合口袋则与20个踪迹残基富集区域在分子表面形成的踪迹残基簇关系密切. eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析为eEF1A蛋白重要功能区域关键残基的确定和未知功能位点的预测提供了重要信息.     

陆生植物叶绿体RNA编辑进化分析

RNA编辑现象存在于除地钱外的所有陆生植物中。对非维管植物(角苔、苔藓)和维管植物(蕨类、双子叶植物)中1 514个C-U RNA编辑位点从氨基酸转移概率、密码子转移概率、编辑位点在密码子中的位置、编辑位点-1位置碱基出现频率以及编辑位点+1位置碱基出现频率5个方面进行分析发现,双子叶植物叶绿体RNA编辑在密码子转移方面与其他陆生植物类群存在显著差异。     

大肠杆菌（Escherichia coli）LexA蛋白的结构与功能

LexA蛋白首先在大肠杆菌（Escherichia coli）中作为SOS反应的重要调节因子之一被发现. LexA蛋白含有202个氨基酸,由N端DNA结合结构域和C端催化核心结构域构成. 细胞中LexA蛋白大都以二聚体形式存在,并且有可切割和不可切割两种构象. 在正常生理条件下,LexA特异性结合16 bp的保守序列5′-CTGTN8ACAG-3′,即SOS盒,抑制约50个基因的表达. 当发生DNA损伤时,活化的RecA蛋白通过稳定LexA蛋白可切割构象,促进LexA蛋白Ala84-Gly85间肽键的切割,产生的C端LexA85 202和N端LexA1 84被蛋白酶ClpXP和Lon快速降解. LexA蛋白切割后,SOS基因以一定的顺序开始表达,并且完成DNA损伤修复. 本文回顾和总结了LexA蛋白分子结构,自我切割分子机制和影响因素,以及在SOS反应中的作用等方面的研究进展. 同时,也讨论了LexA蛋白在原核细胞中的进化保守性.