杨树MIR169基因家族分子进化分析

MicroRNA(miRNA)是真核生物中普遍存在的一类参与基因表达调控的小分子RNA。ptc-MIR169基因家族有33个成员, 是杨树中规模最大的miRNA基因家族。研究MIR169基因家族的进化对揭示杨树miRNA基因的进化机制具有重要的意义。文章对毛果杨MIR169基因家族的分子系统发育、基因倍增模式、表达分化和靶基因进行了分析。结果表明, 染色体大片段重复和串联重复在毛果杨MIR169基因家族扩张中均具有重要作用; MIR169基因家族在表达方式上已经出现了较大的分化; MIR169基因家族可能在杨树中已经形成了复杂的调控网络, 对杨树的生长发育和适应性等具有重要的调控作用。文章为杨树及杨柳科相关植物中miRNA基因家族的分子进化研究提供了参考。     

植物FLOWERING LOCUS T/TERMINAL FLOWER1基因家族的研究进展

植物FLOWERING LOCUS T/TERMINAL FLOWER1(FT/TFL1)基因家族是一个进化上高度保守的基因家族,它在植物的花发育过程中具有重要作用:其成员FT基因编码的蛋白产物是可以长距离转运的成花激素,在花形成过程中起关键作用;另一成员TFL1基因则在花序的形成和维持过程中起重要作用.本文就近年来国内外对植物FT/TFL1基因家族的结构、成员,以及各个成员在花发育转换过程中的功能等研究现状进行综述,并对该基因家族的研究前景提出展望.     

百脉根LjCYCl基因克隆及其蛋白核定位

通过筛选百脉根(Lotus japonicus)基因组文库,克隆了LjCYCl(Lotus japonicus Cvcloidea-likel基因。LjCYCl是金鱼草(Antirrhium)CYC(Cycloidea)基因的同源基因,CYC属于TCP[TBl(teosinte branched 1),CYC,PCFs(PCF1 and PCF2)]基因家族,编码转录调控子控制金鱼草花的对称性。基因组序列分析表明,LjCYCl的开放阅读框(ORF)由两个外显子和一个内含子组成,其cDNA编码的LjCYCl蛋白包含了370个氨基酸。蛋白序列分析显示,LjCYCl包含一个TCP结构域和一个R结构域,属于TCP结构域蛋白家族的CYC／TBl亚家族;LjCYCl氨基酸序列与CYC相比,一致性和相似性分别为39．0％和42．6％。不同长度的LjCYCl-cDNA与报告基因GUS融合后,通过粒子轰击(particle bombardment)方法在洋葱表皮细胞瞬时表达融合蛋白,观察到包含了TCP结构域的融合蛋白能够进行细胞核定位,提示LjCYCl可能作为转录因子行使功能;TCP结构域自身不能完成核定位过程,还需要结构域两侧旁邻氨基酸序列的协助。     

谷氨酸受体分子的多样性及其分子机理

谷氨酸是中枢神经系统一种重要的兴奋性神经递质,它与相应受体分子相互作用,通过细胞膜对阳离子通透性的改变或与G蛋白和第二信使系统相偶联,从而引起一系列复杂的信号转导反应。近年有关谷氨酸受体分子及其基因的研究表明:由于多基因家族、选择性剪接、RNA编辑以及异聚体形成等分子机理,使谷氨酸受体分子的结构和功能具有多样性,这种多样性是生物多样性的分子基础,也在微观水平上证明了生物多样性的原理。这方面的深入探索必将为中枢神经系统该受体表达及调控以及相关神经精神疾病发病的分子机理和治疗性药物设计提供新的线索。     

PPR蛋白参与RNA编辑机制的研究进展

RNA编辑是一种发生在转录后核苷酸特异位点的加工修饰现象,包括核苷酸的插入、删除和改变.高等植物中RNA编辑主要发生在线粒体与叶绿体中,具有重要的生物学功能,其机制仍在探索中.而PPR蛋白作为RNA编辑的反式作用因子,成为近几年来分子生物学的研究热点.该文就PPR蛋白、RNA编辑及PPR蛋白参与RNA编辑的机制等进行了综述.     

Receptor-Like Kinases in Plant Innate Immunity

Plants employ a highly effective surveillance system to detect potential pathogens, which is critical for the success of land plants in an environment surrounded by numerous microbes. Recent efforts have led to the identification of a number of immune receptors and components of immune receptor complexes. It is now clear that receptor-like kinases （RLKs） and receptor-like proteins （RLPs） are key pattern-recognition receptors （PRRs） for microbe- and plant-derived molecular patterns that are associated with pathogen invasion. RLKs and RLPs involved in immune signaling belong to large gene families in plants and have undergone lineage specific expansion. Molecular evolution and population studies on phytopathogenic molecular signatures and their receptors have provided crucial insight into the co-evolution between plants and pathogens.     

小麦MBD基因家族的鉴定和特征分析

MBD蛋白是一类与甲基化DNA结合的反式作用因子,在植物生长发育调控过程中发挥重要功能。该研究以‘中国春’小麦为材料,利用生物信息学方法分析了小麦基因组中MBD基因家族成员的组成、序列特征、染色体定位和表达模式,利用qRT-PCR技术分析TaMBD6和TaMBD9基因的时空表达模式。结果显示:(1)小麦MBD基因家族包含16个成员(44个基因位点)分布于第1、2、5、6和7号染色体群;聚类分析表明,小麦MBD蛋白分别属于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ和Ⅷ亚类,其中第Ⅱ、Ⅲ和Ⅷ亚类的MBD蛋白含有5个识别甲基化DNA的保守位点;基因结构分析显示,小麦MBD基因家族成员的内含子数目在1～10之间,启动子区域普遍存在光响应和激素应答元件,且基因组结构特征在同一亚类内高度相似。(2)RNA-Seq数据的基因表达谱分析显示,小麦MBD基因家族多数成员在穗和籽粒发育早期均有较高的表达水平,而且部分成员对干旱和热胁迫有明显响应。(3)qRT-PCR分析显示,TaMBD6和TaMBD9的3个部分同源基因在不同组织间差异表达,但均在幼穗中表达量最高。结果表明,小麦MBD基因可能在小麦发育及非生物胁迫响应过程中发挥调控功能,为进一步探讨小麦MBD基因的功能奠定了基础。     

植物Msr(methionine sulfoxide reductase)基因家族的研究进展CSCD

全球性气候变化使植物遭受多样的极端环境胁迫更加频繁,在这种条件下植物体积累超量的活性氧(ROS)会氧化损伤细胞内多糖、DNA、脂类和蛋白质等大分子。为了维持体内的氧化还原平衡和防止环境胁迫的破坏,植物体内进化出清除超量活性氧的系统,这其中就包括Msr(methionine sulfoxide reductase)家族酶系统。蛋白质中的蛋氨酸(Met)极易被活性氧氧化为甲硫氨酸亚砜(Met SO),从而导致相应蛋白质构型和活性的改变,幸运的是这种改变可以被Msr家族逆转。根据作用底物的不同,植物体内Msr家族可以分为A和B两个亚家族。本综述首先分析了Msr的发现历史、蛋白质特性和催化机制,其次综述了植物中Msr基因家族的组成,再次对Msr基因家族的生理功能的研究进展进行总结,最后对下一步研究做一简要展望。     

大熊猫Dmrt基因家族4个成员基因的克隆

果蝇Doublesex基因、线虫Mab-3基因和人类DMRTI基因均含有一个新的具有DNA结合能力的保守基序,即DM结构域。它们在性别决定和分化发育的调控过程中具有相似的功能。通过简并PCR克隆技术,扩增和克隆了大熊猫基因组中的DM结构域,得到了4个具有不同DM序列的克隆。结果显示,在大熊猫基因组中存在Dmrt基因家族的多个成员。该基因家族在脊椎动物和非脊椎动物都具有高度的进化保守性。