A Novel Integrated Method Tor Large-scale Detection,Identification, and Quantification of Widely Targeted Metabolites： Application in the Study of Rice Metabolomics

Liquid chromatography-mass spectrometry （LC-MS）-based metabolomics has been facilitated by the con- struction of MSz spectral tag （MS2T） library from the total scan ESI MS/MS data, and the development of widely targeted metabolomics method using MS/MS data gathered from authentic standards. In this report, a novel strategy called step- wise multiple ion monitoring-enhanced product ions （stepwise MIM-EPI） was developed to construct the MS2T library, in which stepwise MIM was used as survey scans to trigger the acquisition of EPI. A total number of 698 （almost） non- redundant metabolites with MS2 spectra were obtained, of which 135 metabolites were identified/annotated. Integrating the data gathered from our MS2T library and other available multiple reaction monitoring （MRM） information, a widely targeted metabolomics method was developed to quantify 277 metabolites, including some phytohormones. Evaluation of the dehydration responses and natural variations of these metabolites in rice leaf not only suggested the coordinated regulation of abscisic acid （ABA） with metabolites such as serotonin derivative（s）, polyamine conjugates under drought stress, but also revealed some C-glycosylated flavones as the potential markers for the discrimination of indica and japonica rice subspecies. The new MS2T library construction and widely targeted metabolomics strategy could be used as a tool for rice functional genomics.     

研究代谢反应的计算机方法

生物必须能在恶劣的环境中生存，为了达到这个目的，它们必须通过化学反应来产生能量以保持理想的温度，并且要代谢养料将其转化成代谢产物．最终转换成生物大分子。     

植物中铵转运蛋白的研究进展

铵转运蛋白在众多生物中被克隆与鉴定,它是一种广泛存在于微生物、植物细胞及动物的细胞膜上主动转运铵离子的载体,分子量约为48kD,含有10～11个跨膜域.本文阐述了植物铵转运蛋白分离鉴定的过程,对于铵转运蛋白的结构、功能、基因表达调控等方面作了较详细叙述.不同氮素条件下,铵转运蛋白基因通过转录调控表现了对铵离子吸收转运的不同特点,使植物根系在较宽的浓度范围中吸收铵离子,为细胞内铵离子库的内稳态提供了理论依据.铵转运蛋白有助于作物更有效的吸收氮素,为农业生产粮食增收提供了有利保障.     

异色瓢虫酪氨酸羟化酶基因不同发育历期表达及RNAi抑制黑化效果分析

酪氨酸代谢在昆虫黑色素形成中具有重要的调控作用。本研究为探讨酪氨酸代谢调控异色瓢虫黑色素代谢平衡及其发育的影响,先检测异色瓢虫不同发育阶段酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)基因表达情况,采用RNAi技术对4龄幼虫注射dsTH RNA抑制酪氨酸羟化酶mRNA表达,探索其在蛹期和成虫羽化阶段黑色素形成中的潜在功能。研究结果表明,TH基因在4龄幼虫体内的表达量最高,而在预蛹阶段和羽化后第2天开始表达量显著性下降。其次,dsTH RNA注射后能够显著降低TH本基因的表达,且异色瓢虫4龄幼虫发育缩短,与注射dsGFP RNA组相比较,提前化蛹。最后,dsTH RNA注射后异色瓢虫蛹的重量略有增加,且发育出现异常,即蛹的颜色变化不加深,与对照组相比较,无黑色斑点出现。这些结果表明成虫是在蛹期开始形成黑色素的,及酪氨酸羟化酶能够通过调控酪氨酸代谢途径而影响异色瓢虫化蛹阶段的发育和表皮颜色的变化。相关研究结果有助于丰富酪氨酸代谢调控异色瓢虫表型的内容,为将来保护异色瓢虫,并将其用于害虫生物防治提供理论基础。     

孕妇肠道微生物组成与孕妇及新生儿糖脂代谢相关性研究

目的研究孕妇肠道微生物组成与孕妇以及新生儿糖脂代谢的相关性。方法选择2017年6月至2018年9月在大连市妇幼保健院定期产检的诊断为妊娠期糖尿病(GDM)的孕妇89例为GDM组,血糖正常孕妇96例为对照组。收集孕妇一般资料,孕妇和新生儿糖脂代谢物、孕妇粪便进行微生物检测。结果 GDM组孕妇空腹血糖、甘油三酯明显高于对照组,高密度脂蛋白水平明显低于对照组(均P<0.05)。GDM新生儿脂联素和血糖明显低于对照组,胰岛素和糖化血红蛋白明显高于对照组(均P<0.05)。对照组孕妇肠道微生物中拟杆菌(Bacteroides)丰富度最高(36.6%),其次是普雷沃菌(Prevotella)(15.3%)、柔嫩梭菌(Faecalibacterium)(10.2%)、考拉杆菌(Phascolarctobacterium)(7.2%)。GDM组孕妇肠道微生物中拟杆菌(Bacteroides)丰富度最高(29.4%),其次是柔嫩梭菌(Faecalibacterium)(19.7%)、普雷沃菌(Prevotella)(11.1%)、考拉杆菌(Phascolarctobacterium)(9.3%)。柔嫩梭菌(Faecalibacterium)与孕妇空腹血糖呈正相关(r=0.377 6,P=0.027 6),拟杆菌(Bacteroides)、埃希菌(Escherichia)与孕妇甘油三酯呈负相关(r=-0.027 5,-0.585 8,P=0.023 7,0.041 3)。柔嫩梭菌(Faecalibacterium)与新生儿空腹血糖呈负相关(r=-0.397 6,P=0.027 6)。结论 GDM孕妇肠道微生物构成与血糖正常孕妇不同,菌群丰富度和多样性较低,并且孕妇肠道菌群与其及新生儿的糖脂代谢相关,调节孕妇肠道菌群或有利于改善其与新生儿的糖脂代谢功能。     

哺乳动物生物钟与肠道菌群关系的研究进展

为适应昼夜交替所带来的外界环境的变化,大多数生物的生理活动会表现出以24 h为周期的节律性变化,这种现象称为生物节律(又称生物钟)。生物钟紊乱会增加相关代谢性疾病的风险,这些疾病的发展与肠道菌群失调密切相关。肠道菌群即为人体胃肠道内寄生的一定数量和种类的微生物群落。正常情况下,肠道菌群处于平衡状态;但当宿主生物节律受到外界环境干扰时,其肠道菌群稳态也会发生失衡。越来越多的研究显示,肠道菌群的紊乱导致了代谢性疾病的发生。现对生物钟、肠道菌群以及代谢性疾病的关系进行论述,从而为治疗代谢性疾病提供新的策略。     

北极真菌Eutypella sp.D-1中海松烷二萜类化合物的研究

采用硅胶柱、反相硅胶柱和凝胶柱等色谱技术,从北极真菌Eutypella sp.的菌体发酵液提取物中分离纯化得到2个化合物,通过1H和13C NMR、2D NMR等分析方法,并比较相关文献,鉴定这两个化合物为libertellenone C(1)和libertellenone A(2)。测试了化合物1和2对各种癌细胞株的细胞毒活性,其中化合物1对胰腺癌SW1990和胶质瘤U251有一定的细胞毒活性,此外化合物2对稻瘟霉有抑制活性。     

地衣内生菌Myxotrichum sp.的代谢产物的研究

采用硅胶柱色谱,重结晶,高效液相色谱等分离方法从地衣内生菌Myxotrichum sp.的发酵液中共分离得到10个化合物,根据理化性质和波谱数据分别鉴定为:麦角甾醇(1),(3β,5α,8α,22E,24R)-5,8-epidioxy-ergosta-6,9(11),22-trien-3-ol(2),麦角甾醇过氧化物(3),7-羟基-2,5-二甲基色原酮(4),7,8-dihydro-7,8-dihy droxy-3,7-dimethyl-2-benzopyran-6-one(5),7-hydroxy-2-(2-hydroxypropyl)-5-methylchromone(6),Anhydroful vic acid(7),柠檬霉素(8),2,3二羟柠檬菌素(9),柠檬菌素(10)。化合物4~10的体外抑制人白血病细胞K562实验表明,该七种化合物均表现非常弱的细胞毒活性。     

志贺菌属致病的研究进展

致病岛是指细菌染色体上具有典型结构特征的基因片段,主要编码细菌毒力及代谢相关产物。志贺菌属基因组中已发现了多个致病岛,并广泛存在于该菌属的各群细菌中,与致病性和耐药性等密切相关。对志贺菌属致病岛的研究为进一步深入理解其致病机制、开发防治细菌性痢疾的新策略提供了理论依据。     

酵母菌中谷胱甘肽的主要生理功能及其代谢调控

谷胱甘肽是生物体内一种重要的三肽小分子 ,具有广泛的生理功能。对谷胱甘肽在酵母细胞中的作用及其代谢调控机制 ,做了较为详细的介绍。这一带有基础性研究的内容 ,对于以酵母为生产菌的谷胱甘肽的生产 ,或是酵母的其他工业化生产 ,具有重要的启示。