植物抗病基因及其作用机理

综合近年国内外对植物抗病基因的研究和我们对水稻抗病基因的研究成果,对植物抗病基因进行归纳分类,并就其结构、功能、作用机理和信号传导进行分析和讨论。根据植物抗病基因编码蛋白的保守结构,将植物抗病基因分成NBS-LRR、eLRR-TM、eLRR-TM-pkinase、STK和其他五大类。不同类型的基因在细胞水平上的分布不一样,NBS、激酶和LRR在不同类型的基因之间结构差异也较大,但是它们通过各不相同的作用机理参与细胞对病原体的防御。     

正电性氨基酸残基K129对细菌视紫红质光循环动力学的影响

光驱动质子泵细菌视紫红质(bacteriorhodopsin, bR)是存在于嗜盐杆菌(Halobacterium salinarum)细胞膜上的一种七-跨膜蛋白,其视黄醛发色团与螺旋F上的赖氨酸216(K216)共价结合形成希夫碱。光激发后,视黄醛由全反式构型向13-顺式构型的异构化驱动蛋白进入光循环,在经历了一系列具有特定紫外吸收的光循环中间态后将质子由胞内泵出到胞外,形成质子梯度差驱动ATP酶合成ATP。荷正电的赖氨酸129(K129)是bR胞外界面上唯一的一个赖氨酸残基,它对胞外侧质子传输半通道氢键网络以及整个光循环的调控作用目前仍不甚明了。为弥补这一研究上的空白,本研究通过基因定点突变技术并结合紫外-可见光吸收光谱、动力学闪光光解光谱、酸碱滴定等手段,通过与重组表达的野生型bR的对比,深入探究不同极性的K129E和K129L突变对bR质子释放基团(proton release complex, PRC)的调制作用以及对整个光循环的影响。研究结果表明,K129作为胞外侧的荷正电性氨基酸残基,对于稳定质子释放基团的电荷和质子传输通道氢键网络具有重要的调控作用,直接影响着bR的光循...     

基于替代数据思想的复杂度归一化方法及其在心电信号分析中的应用

基于替代数据(Surrogate)思想的复杂度归一化方法,克服了一般复杂度对信号采样长度与采样频率的敏感性。文章对在生物医学信号复杂度分析中最有潜在应用价值的近似熵和C0复杂度进行了归一化。应用该方法可以有效地反映人体心脏某些病理状态之间的差别。同时,通过比较各种复杂度指标发现,C0复杂度和近似熵对采样长度的敏感性最弱,适用于短数据量的信号分析。     

西格列汀通过增加肾组织中SOCS 1和Podocalyxin的表达改善糖尿病肾病大鼠肾功能

目的:探讨西格列汀对糖尿病肾病大鼠肾功能及肾组织中细胞因子信号传导负调控因子1(Suppressors of cytockine signaling,SOCS 1)和足细胞特异蛋白抗体(Podocalyxin)表达的影响。方法:将大鼠随机分为4组:对照组,模型组,西格列汀组和贝那普利组。模型组、西格列汀组和贝那普利组采用腹腔注射链脲佐菌素建立模型,对照组给予腹腔注射等量生理盐水。造模成功后,西格列汀组(n=8)和贝那普利组(n=8)分别灌胃给予7 mg/kg/d的西格列汀和贝那普利。模型组(n=8)和对照组(n=10)均给予等体积的蒸馏水灌胃,连续8周。检测并对比各组大鼠代谢相关指标,肾组织纤维化程度指标,肾组织中炎症因子水平以及Podocalyxin、SOCS 1和结蛋白(Desmin)表达。结果:干预8周后,与对照组对比,模型组空腹血糖、糖化血红蛋白、甘油三酯、总胆固醇、24 h尿蛋白排泄率、肌酐、体重、肾组织转化生长因子-β1(Transforming growth factor,TGF-β1)、白介素(Interleukin,IL)-6、IL-1β、SOCS 1和Desmin水平均显著增加,Ⅳ型胶原蛋白(Collagen-Ⅳ,C-Ⅳ)、纤维连接蛋白(Fibronectin,FN)、层黏连蛋白(Laminin,LN)和Podocalyxin水平显著降低(P0.05);与模型组对比,西格列汀组和厄贝沙坦组空腹血糖、糖化血红蛋白、甘油三酯、总胆固醇、24 h尿蛋白排泄率、肌酐、体重、肾组织TGF-β1、IL-6、IL-1β和Desmin水平均显著降低,Podocalyxin和SOCS 1蛋白表达增加(P0.05)。但厄贝沙坦组与西格列汀组以上各指标对比差异无统计学意义(P0.05)。结论:西格列汀可能通过增加Podocalyxin和SOCS 1蛋白表达,降低肾组织中炎症因子和Desmin蛋白表达,进而改善糖尿病肾病大鼠肾纤维化和肾功能。     

接头蛋白c-Crk的结构和功能

接头蛋白c-CrK是原癌基因c-CrK表达的产物,参与了受体酪氨酸激酶和整合蛋白等多种分子的信号转导。C-CrK是最初发现于禽类病毒中的v-CrK在组织细胞中的同源物,通过mRNA选择性剪接产生两种形式的蛋白质c-CrKI和c-CrKⅡ,在各种组织中广泛表达。C-CrK分子在N端包含有一个SH2结构域,在C端两个SH3结构域。CrKL是CrK家族的另一个成员,但由不同的基因编码,其结构与c-CrKII十分相似。C-CrK蛋白质本身不具备任何酶活性,它通过SH2和SH3结构域连接蛋白质,使得不能直接相互作用的信号分子发生相互作用。c-CrK II的SH2结构域可以与含有磷酸化酪氨酸YXXP模体的蛋白质结合,如桩蛋白(paxillin)、Cas、c-Cbl和自身磷酸化的酪氨酸蛋白激酶受体等。SH3结构域与蛋白质中富含脯氨酸的PXLPXK模体结合,如C3G和DOCKl80等信号分子。由于c-CrK能够同众多的蛋白质信号分子结合,使得c-CrK广泛参与细胞内不同信号途径的信号转导。     

植物根系吸水过程中根系水流阻力的变化特征

以植物根系吸水的人工模拟试验所测得的数据为依据,运用水流的电模拟原理,定理分析了不同土壤水分水平处理下植物根系吸水过程中根系水流阻力各主要分量的大小、变化规律及其相对重要性．结果表明,在同一水分水平处理中,植物根内木质部传导阻力（Ｒｃ）随生长时间的推移而减小,随土层深度的加深而增大,土根接触阻力（Ｒｓｒ）、植物根系吸收阻力（Ｒｒ）随生长时间表现出先下降后上升阶段的动态变化特征;在不同水分水平处理中,Ｒｃ、Ｒｓｒ、Ｒｒ均随土壤湿度减小而大幅度增大;在植物根系水流阻力各分量中,Ｒｒ占根系水流阻力的比例为５５％～９６％,Ｒｓｒ约占根系水流阻力的４％～４５％,而Ｒｃ仅占根系水流阻力的７×１０－６,故Ｒｒ是决定植物根系吸水速率的重要因素     

禽脑脊髓炎病毒VP0基因的克隆与序列测定

禽脑脊髓炎（avian encephalomyelitis,AE）又名流行性震颤,是一种主要侵害1月龄内雏鸡的病毒性传染病。该病传染迅速,既可垂直传播又可水平传播,危害极大。世界许多国家和地区均有该病发生和流行的报道。我国学者张泽纪等于1980年首次发现广东有疑似此病,1982年李心平等通过病理学方法确认此病,随后在我国各地均发现该病的发生和流行,给养鸡业造成较大的损失。 　　禽脑脊髓炎病毒（AEV）是一种无囊膜的二十面体对称的病毒粒子,大小为26nm左右。Shafren和Tannock（1991）利用放射性碘标记电泳分析AEV的结构蛋白发现,它主要有3种结构蛋白即VP1、VP2和VP3。Marvil等（1999）测定了AEV疫苗株1?143株的全基因组序列,揭示出AEV结构蛋白有VP1、VP2、VP3和VP4,其中VP2和VP4又合称VP0。我们从河北地区某艾维因肉鸡群自然发病的肉雏鸡脑组织中分离鉴定出一株AE病毒-L2Z株。根据发表的AEV序列设计引物,利用反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）技术,在体外从AEV分离株感染的SPF鸡胚病变组织中扩增出VP0基因,在该片段的5′和3′端均加上KpnI位点,成功地将VP0 cDNA插入到质粒pBssK的KpnI位点之间,获得阳性克隆,并对其进行测序。结果发现,该基因长726bp,编码242个氨基酸,与AEV 1?143株VP0基因的核苷酸与氨基酸之间的同源性分别为95.2%和97.5%,而与小RNA病毒科其它病毒属如人甲肝病毒HAS-15株相应基因核苷酸和氨基酸之间的同源性分别为50.1%和50.8%,与肠道病毒属的PV-1 Sabin株的同源性分别为20.5%和16.5%,与鼻病毒属的HRV-14株的同源性分别为25.5%和17.8%,与心病毒属的EMCV PV2株的同源性分别为25.9%和19.4%,与口蹄疫病毒属FMDV-C株的同源性分别为26.3%和18.6%,与人类肠道致细胞病变孤儿病毒ECHOV的同源性分别为24.9%和16.1%。在系统发育树上,L2Z株与AEV 1?143株之间的距离最近,其次与甲肝病毒之间距离较近,而与小RNA病毒科其它病毒属之间的距离较远。 　　Marvil等（1999）首先测定出AEV 1143株的全基因序列,发现与甲肝病毒HM-175株之间氨基酸同源性为39%,与该科病毒其它病毒属之间的氨基酸同源性为19%～21%,其中VP0基因与甲肝病毒HM-175株相应基因氨基酸之间同源性达到71.8%,认为AEV与甲肝病毒属之间关系密切。Todd等（1999）对AEV VR株的3′端869bp序列测定表明,它与甲肝病毒相应区域氨基酸之间的同源性为35.7%,均高于与该科病毒其它病毒属相应氨基酸之间的同源性,也认为AEV与甲肝病毒之间最为接近。本试验发现：AEV分离株L2Z株VP0基因与甲肝病毒相应氨基酸之间的同源性为50.8%,而与该科病毒的其它属病毒相应氨基酸之间同源性仅在16.1%～21.9%之间。从系统发育树上也进一步表明,AEV L2Z株与甲肝病毒之间同源性之间距离最短,亲缘关系最近,而与肠道病毒属之间亲缘关系较远。第6次国际病毒学分类报告中将AEV划为小RNA病毒科肠道病毒属,但从我们的实验结果与Marvil等（1999）和Todd等（1999）的报道,从基因水平上证明AEV与甲肝病毒属更接近,而与肠道病毒属亲缘关系较远,因此认为AEV是否归为小RNA病毒科肠道毒属有待进一步确定。 　　本研究成功地进行了AEV分离株VP0基因的克隆与序列测定,为下一步进行AEV基因结构研究打下了基础。     

蚕豆叶绿体atpE基因的克隆,测序和表达

蚕豆叶绿体的ａｔｐＥ和ａｔｐＢ基因在叶绿体ＤＮＡ ＫｐｎＩ酶切的第九条（约４．０ｋｂ）片段上,此片段被克隆到载体ｐＵＣ１８中,构成重组质粒ｐＵＫ１。用玉米叶绿体ａｔｐＥ基因作探针对ｐＵＫ１的ＣｌａＩ、ＥｃｏＲＩ等的酶切产物进行杂交,确定了蚕豆叶绿体的ａｔｐＥ在ＣｌａＩ酶切的约０．９ｋｂ的片段上。根据ｐＢｕｌｅｓｃｒｉｐｔ ＫＳ（＋）ＤＮＡ多聚接头Ｆ引物和Ｒ引物测序,得到ε亚基基因的完整核苷酸序列。     

植物抗病基因及其作用机理

综合近年国内外对植物抗病基因的研究和我们对水稻抗病基因的研究成果,对植物抗病基因进行归纳分类,并就其结构、功能、作用机理和信号传导进行分析和讨论.根据植物抗病基因编码蛋白的保守结构,将植物抗病基因分成NBS-LRR、eLRR-TM、eLRR-TM-pkinase、STK和其他五大类.不同类型的基因在细胞水平上的分布不一样,NBS、激酶和LRR在不同类型的基因之间结构差异也较大,但是它们通过各不相同的作用机理参与细胞对病原体的防御.