动脉粥样硬化大鼠动脉的基因芯片分析及组织蛋白酶D的表达变化

目的:用基因芯片技术研究动脉粥样硬化大鼠与正常大鼠动脉组织中差异表达的基因,以探讨动脉粥样硬化的发病机制.方法:16只雄性SD大鼠随机分组,正常对照组8只给予正常饮食及生理盐水腹腔注射,模型组8只大鼠喂食高脂饲料(3%胆固醇、0.5%胆酸钠、5%精制糖、10%猪油、基础饲料81.5%)及维生素D3腹腔注射,实验14周处死动物,测定血浆总胆固醇(total cholesterol,TC)及甘油三酯(triglyeride,TG),取主动脉进行HE染色及油红染色进行病理学观察,提取主动脉RNA作基因芯片检查,以免疫组织化学方法检测组织蛋白酶D(Cathepsin D,Cat-D)蛋白表达情况.结果:与正常对照组相比.模型组血浆TG和TC升高(P<0.01),HE及油红染色可见主动脉形成纤维增生性动脉粥样硬化.芯片结果显示,与空白对照组相比.模型组Cat-D基因表达上调.进一步免疫组化检查发现,正常对照组大鼠动脉组织中Cat.D不表达或者低表达,模型组中Cat-D表达明显增加(P<0.0).结论:AS的发病是多因素作用的多基因改变而引发的复杂病变,组织蛋白酶D可能与其他具有降解基质作用的酶协同参与了血管重塑从而促进AS的发展.     

红砂对CO_2浓度升高及降水变化的生理生长响应

该研究以2年生红砂为试验材料,利用开顶式CO_2控制气候室,研究了不同降水条件(+30%、+15%、0、-15%、-30%)和CO_2浓度(350μmol·mol~(-1)、550μmol·mol~(-1)、700μmol·mol~(-1))协同作用下,红砂的抗氧化酶活性、渗透调节物质及生物量的变化规律。结果表明:(1)CO_2浓度升高及降水变化在6月和8月对红砂抗氧化酶活性,可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)及生物量均有显著影响,但在8月份并不影响可溶性蛋白(SP)。(2)随着CO_2浓度升高,红砂体内抗氧化酶活性,渗透调节物质、根生物量和地上生物量呈增加趋势,且随着时间延长(8月份)对气候变化逐渐适应,丙二醛(MDA)和根冠比则呈下降趋势。(3)随着降水减少,红砂的抗氧化酶活性和丙二醛呈增加的趋势,地上生物量呈下降趋势,而渗透调节物质、根生物量和根冠比无论降水增加或减少都会增加。(4)高浓度CO_2和降水减少时,红砂通过调整自身生长和生物量分配,加大根冠比,提高吸水和保水能力;且有利于红砂渗透调节物质的积累,而且能促进其抗氧化酶活性的表达,使膜脂过氧化程度降低,丙二醛含量减少,对植物的氧化损伤有一定的保护作用。研究认为,CO_2浓度升高在一定程度上可以提高干旱半干旱地区红砂的抗旱能力,增强红砂对未来气候变化的适应。     

凝血酶与血管内皮细胞

凝血酶不仅在凝血过程中起主导作用,还可以引发多种凝血酶受体介导的分子和细胞间相互作用,在动脉粥样硬化和再狭窄形成中起着重要的作用。现就凝血酶及其受体的特性,以及对血管内皮细胞的作用,包括通透性改变、内皮生长因子、基质金属蛋白酶、黏附分子表达作一综述。     

湖南会同杉木人工林林冠截留特征

林冠对降水的截留是森林生态系统水分平衡的一个重要组成部分,在水分循环和水资源管理方面起着非常重要的作用。杉木是我国特有的速生商品材树种,研究杉木人工林各生长阶段的林冠截留,能更好的了解杉木各生长阶段的水循环过程以及涵养水源的能力。以湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站第Ⅲ集水区杉木人工林为研究对象,采用小集水区径流场综合试验法对1983年至2007年杉木人工林幼龄阶段、中龄阶段及近熟阶段3个不同生长阶段的林冠截留进行分析。结果表明:(1)杉木人工林不同生长阶段年均截留率分别为:幼龄阶段26%、中龄阶段27.86%和近熟阶段29.47%,3个阶段的截留率季节变化规律相似,但在降雨量较小的月份,近熟阶段的截留率明显高于幼龄阶段。(2)在雨量级小于1.0 mm时,3个阶段林冠截留率都较高且无明显差别,均在86%以上;在1.0—2.0mm雨量级时,3个阶段截留率与雨量级小于1.0 mm时均大幅降低,但3个阶段截留率物显著差异,幼龄阶段48.1%、中龄阶段48.7%和近熟阶段47.1%;在进入2.0—4.0 mm雨量级时,3个阶段截留率差异较大,幼龄阶段30.5%、中龄阶段38.4%和近熟阶段44.1%,近熟阶段的林冠能截留住更多的降雨;当降雨量大于100 mm时,3个阶段林冠截留率又无明显差异截留率均低于10%。(3)Fan模型对各阶段杉木人工林林冠截留的模拟较为理想。     

限制性内切酶策略鉴定CRISPR/Cas9介导的Chrm3基因敲除小鼠

CRISPR/Cas9技术是近年发展起来的快速基因编辑技术。通过该技术已对多种生物的基因组进行了编辑。由此产生的基因编辑动物的建系与鉴定是随之而来较为繁琐的工作。单导向RNA(single-guide RNA, sgRNA)靶序列的设计和确定不仅影响后续靶向基因组的效率,还可作为优化鉴定、筛选方法的参考。本研究在选取sgRNA靶序列时,不仅依据软件的评分,还分析了sgRNA靶序列是否含有酶切位点,以便对后续纯合子/杂合子进行鉴定。结果显示,以特异引物扩增的野生型小鼠Chrm3基因片段可被限制性内切酶BanⅡ切为两个片段;而纯合子小鼠“丢失”该酶切位点,其PCR产物不能被切开;杂合子小鼠PCR产物被不完全切开,凝胶电泳结果可见三条带。本研究结果提示该策略可有效简化基因编辑动物建系鉴定工作,提高鉴定效率及改善阳性动物辨识效果。     

蛋白质工程及其展望

一、蛋白质工程的产生及主要内容 人们在研究蛋白质结构与功能关系时,通常通过造成结构上的改变然后观测相应功能的改变,以弄清某一功能的结构基础,从而达到创造具有某些有经济效益的新性质的蛋白质。     

云雾山天然草地植物生长规律

试验以云雾山优势种本氏针茅(Stipa bungeana)、大针茅(Stipa grandis)与伴生种百里香(Thymus mongolicus)、铁杆蒿(Artemisia sacrorum)、厚穗冰草(Agropyron dasystachys)、二裂萎陵菜(Potentilla bifurca)和阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)为研究对象,对每一植物选择典型植株进行标记,重点从植物株高和地上单株生物量两个方面对其生长动态,进行一个生长周期(返青期-枯黄期)的观察测量,结果表明:(1)植物生长在株高和地上单株生物量达到最大值之前,均基本符合Logistic生长模型;(2)在植物整个生长过程中,地上单株生物量月变化与株高存在动态分形关系:lnB=D×lnH lnC.(3)植物生长除受其生物学特性支配外还受外界环境因子的限制,在干旱半干旱地区,降雨量显得尤为重要,在本次试验中,植物株高增长和地上单株生物量月变化均与降雨量累积存在着极显著的对数相关性:y=a×lnx b.     

基于多水文改变指标评价东江流域河流流态变化及其对生物多样性的影响

新丰江、枫树坝和白盆珠3座大型水库的建立对东江流域河道流量和河流流态过程有了较大改变,威胁河道下游生态系统的健康。基于广义指标生态剩余和生态赤字评价了东江流域受水库影响后流域生态需水需求目标总的盈余和缺失变化过程,基于IHA32指标计算的Do和DHRAM评价了水库对下游河段河流水文过程总的改变程度以及威胁河道生态系统健康的风险性大小,并进一步分析了对河道生物多样性的影响。研究结果如下:(1)水库对流量历时曲线(FDC)有显著影响,曲线上部下降,尾部上升,尤其体现在秋季和冬季。降水对年与夏季生态剩余影响较大,水库对各季节生态剩余和生态赤字均有较大影响:秋季和冬季生态赤字几乎为0,生态剩余显著增加。生态剩余和生态赤字与大部分IHA中32个指标具有很强的相关性,可作为衡量东江流域年和季节径流变化的生态指标。(2)龙川、河源、岭下和博罗4站点总体改变程度分别为58.48%、54.04%、54.32%和52.47%。河流流态变化导致总季节生态剩余增加并维持在较高水平,进一步引起河流生物多样性下降,并维持在较低水平。龙川和河源两站河流流态的变化对河流生态系统造成了高风险性影响,岭下和博罗两站则为中等风险。     

早春首次降雨时间及降雨量对古尔班通古特沙漠两种短命植物形态特征与叶绿素荧光的影响

早春降雨事件是影响荒漠短命植物生长的重要因子, 为了解古尔班通古特沙漠积雪完全融化后早春首次降雨时间及降雨量对短命植物光合生长的影响。该研究选取两种优势短命植物尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrhinchum)和琉苞菊(Centaurea pulchella)为研究对象, 设置3个首次降雨时间(积雪完全融化后第10、20和30天)和3个降雨水平(5、10和15 mm), 探究两物种的形态、生物量及光化学效率的响应差异。结果显示: 积雪完全融化后第10天进行首次降雨处理时, 随着首次降雨量的增加, 尖喙牻牛儿苗的叶面积和总生物量呈显著增加趋势, 最大光化学效率呈下降趋势。在第20和30天进行首次降雨处理时, 尖喙牻牛儿苗和琉苞菊的叶面积均呈显著增加趋势。在积雪完全融化后5 mm降雨处理时, 随着首次降雨时间的延迟, 尖喙牻牛儿苗和琉苞菊的最大光化学效率呈先下降后上升趋势; 10 mm降雨处理时, 尖喙牻牛儿苗的冠根比降低, 根长和总生物量呈先增加后下降趋势, 琉苞菊的根长呈显著增加趋势; 15 mm降雨处理时, 尖喙牻牛儿苗的叶面积、冠根比和最大光化学效率呈显著增加趋势; 琉苞菊的冠根比和最大光化学效率呈下降趋势, 总生物量呈显著增加趋势。尖喙牻牛儿苗和琉苞菊的根长分别与0-5 cm和5-10 cm土壤含水量呈显著正相关关系。这说明早春首次降雨量比首次降雨时间更能影响植株生长, 但不同物种对降雨格局变化的响应不一致, 这可能通过影响早春短命植物的形态特征, 进而影响早春荒漠生态系统的稳定性。     

交感神经调节外周血淋巴细胞再分布的机制

免疫细胞在机体各部位之间不停地迁徙,对于抗原识别和启动快速有效的免疫应答至关重要.大量研究表明:心理和身体应激可引起外周血免疫细胞亚群分布改变,而交感神经在调节应激引起的外周血淋巴细胞再分布的过程中扮演了重要角色.神经和免疫相互调节机制研究表明,交感神经活化时通过释放儿茶酚氨类神经介质,一方面通过引起血流动力学改变和对免疫细胞表面黏附分子表达的调节,引起外周血白细胞分布改变;另一方面通过诱导淋巴细胞凋亡参与调节慢性应激时淋巴细胞数目下降.