应用定点突变与分子模建方法研究蛋白酶抑制剂eglin C突变体对蛋白酶furin和kexin的抑制活力

蛋白质前体加工酶参与许多重要蛋白质闪体的加工成熟过程,哺乳动物来源的furin和酵母中的kexin是该家族的重要成员。首先人工合成了编码枯草杆菌蛋白酶抑制剂eglin C的基因片段,组装后在大肠杆菌中得到表达。以定点突变方法在野生型eglin C抑制活性中心的P1、P2和P4位引入碱性氨基酸残基可以将其改造为很强的furin抑制剂（Ki约10^-9mol/L）,和kexin抑制剂（Ki约10^-11mol/L）。同时根据枯草杆菌蛋白酶和eglin C复合物的晶体结构,计算机同源模建了前体加工酶与eglin C突变体结构之间的相互作用,并结合实验数据得到以下结果：（1）P1位引入的碱性残基是该抑制剂活力的前提;（2）P4位碱性残基的引入可以极大地提高抑制剂活力约两个数量级;（3）P2 的碱性残基将有效提高抑制剂的活力。然而同时可以破坏抑制剂本身的稳定性。（4）野生型P3位的疏水性残基参与抑制剂活性环附近疏水核心的构成。     

PLOD3基因3′调控区的人类特异突变改变miR-124a对PLOD3的调控

microRNAs(miRNAs)是一类在转录后水平调控基因表达的不编码蛋白质的小RNA(长度20—24个碱基)。其中,miR-124a是一个在哺乳动物中枢神经系统高度表达的miRNA,在神经前体细胞向神经元分化的过程中起着举足轻重的作用。由于miRNAs特异性地识别靶基因的3′端调控区(3′UTR)的靶序列,因此,在人类起源过程中基因3′UTR的单核苷酸序列变异有可能导致miRNA调控的改变。通过靶基因预测和3′UTR区在哺乳动物代表物种间的同源序列比较,我们发现miR-124a的靶基因中有一个基因(PLOD3)3′UTR的靶位点中存在人类特异突变位点。利用体外报告基因系统,发现PLOD3基因3′UTR靶位点中所含的一个人类特异的突变导致miR-124a对PLOD3的调控效率降低。研究表明,miRNAs靶基因3′UTR的序列变异具有功能效应,它有可能是人类中枢神经系统在起源和演化中发挥关键作用的重要遗传机制之一。     

安徽含山凌家滩遗址出土刻槽盆的淀粉粒分析

刻槽盆是一种内壁遍布粗糙刻划纹的特殊陶器。目前,对其功能尚没有统一的认识,而淀粉粒分析无疑将提供重要信息。本文对安徽省含山县凌家滩遗址(5500～5300 BP)发掘出土的18件刻槽盆残片开展淀粉粒分析,在陶片上发现种类丰富的淀粉粒,其中以薏苡(Coix lacryma-jobi L.)和未定禾本科(Poaceae)为主,其次是小麦族(Triticeae tribe)、壳斗科栎属(Quercus L.)和其他根茎类植物的淀粉粒,豇豆属(Vigna sp.)、莲藕(Nelumbo nucifera)和山药(Dioscorea opposita Thunb.)的淀粉粒相对较少。上述结果表明刻槽盆主要用于加工野生植物资源。值得注意的是,在器物上发现了大量受到研磨/杵捣处理的破损淀粉粒或烹煮导致的糊化淀粉粒,这表明它们应该用于研磨/杵捣和烹煮食物。淀粉粒的统计分析结果表明,先民的生业方式在不同时期发生了细微变化,薏苡和未定禾本科植物的比例虽仍占据着优势,但先民已开始有意识地减少对这两类植物的依赖,逐渐加强了对小麦族、栎属、豇豆属和根茎类植物资源的开发和利用。对具有加工痕迹的淀粉粒进行分析,发现先民在加工各类型植物时,始终采用研磨为主、烹煮为辅的方式,刻槽盆的功能在不同时期无明显变化。     

New versatile cloning and sequencing vectors based on bacteriophage M13

A new pair of cloning and sequencing vectors based on bacteriophage M13mp7 has been developed. These vectors (M13tg130 and M13tg131) contain, in addition to the EcoRI, BamHI, HindIII, SmaI, SalI and PstI sites present in other vectors [cf., M13mp8 and M13mp9, Messing and Vieira, Gene 19 (1982) 269-276], unique restriction recognition sequences for the enzymes EcoRV, KpnI, SphI, SstI and XbaI. A restriction site for the enzyme BglII has been incorporated into the polylinker region of one of the vector pair to permit rapid discrimination between the two vectors.     

桂林岩溶试验场自然恢复过程中植物多样性的变化

岩溶区生态恢复和重建是当今生态学研究的热点之一.研究自然更新过程中植物多样性变化对岩溶区退化生态系统的恢复和重建具有指导性意义.以桂林岩溶试验场为研究范围,选取具有代表性的垭口、1号洼地和砂页岩区3个样点(样方为20m×20m)进行种属组成、植物生活型谱和植物多样性研究.结果表明,丫吉村岩溶试验场经过近20年的自然恢复,其植物多样性增加,生境获得改善,整个区域的群落向着更加稳定的阶段演替.     

Specific endonuclease activity of integrase encoded by the mdg4 (gypsy) retrotransposon

To study the mechanism of precise excision ofgypsy from genomic sites, the integrase domain ofgypsy pol was cloned and expressed inEscherichia coli. The endonuclease activity of recombinant integrase was assayed with synthetic substrates corresponding to 3′-U5 ofgypsy LTR and to the known genomic insertion sites ofgypsy. Integrase nicked the 5′-A ⇓ YR-3′ triplet in the (+) strand of the double-stranded substrates; cleavage of a single-stranded substrate was nonspecific. Cleavage proved to be affected by the local conformation of the substrate: the (+) strand was cleaved more efficiently when the (−) strand had an unpaired base in the triplet and was not cleaved when the (−) strand was interrupted or branched. The triplet corresponded to the consensus region ofgypsy insertion (5′-YRYR ⇓ YR-3′), the site of cleavagein vitro coinciding with the site of insertionin vivo. The unique mechanism ofgypsy excision was assumed to depend to a great extent on the enzymic properties of its integrase.     

使用估计的反应自由能预测组成性和可变剪接位点

基因结构预测中的一个重要步骤是精确地识别剪接位点。基于剪接反应的基本物理原则,最大信息原理被应用到剪接反应的理论分析中,进而导出了反应自由能估计表达式。作为一个简化模型,这个表达式能被用来估计一个5′剪接区或者3′剪接区所参与的剪接反应中的自由能变化。它不但较全面地概括了各个碱基之间的关联,而且还考虑了基因组背景概率的影响。这个反应自由能表达式被用来预测了人类基因中的组成性和可变剪接位点,预测结果是令人满意的,其预测能力比得上当前的一些流行方法。这说明最大信息原理可以作为研究某些核酸-蛋白质相互作用系统（如剪接反应）的理论出发点,导出的反应自由能表达式较好地符合了剪接反应过程。     

朱顶红新品种DUS测试数量性状筛选与分级

利用70个朱顶红品种对12个数量性状进行了筛选及分级研究,并对5个数量性状的测量部位进行了研究。结果表明:所有性状均满足DUS测试要求,性状2由于区分能力弱不适于作为DUS测试性状。12个数量性状可进行3~9个连续分布的分级。花茎从下往上逐渐变细,但不同品种变细程度略有差异,在测量花茎中部的最大宽度时要求严格测量花茎的1/2处;不同茎上各数量性状测量值略有差异,除花茎长度和花梗长度外的性状差异不显著;同一花茎不同花间数量性状差异较小;同品种的花外花被片长度、宽度不存在显著差异;种球大小对数量性状有显著影响。     

稻瘟病抗病基因Pi15的精细定位

稻瘟病抗病基因Pi15曾被作者鉴定为与已知抗病基因Pii具有连锁关系,但是,Pii基因究竟位于染色体6还是9上存在争议。为了确定Pi15基因的染色体位置,利用分子标记在由15个抗病个体和141个感病个体组成的F_2群体中,通过混合群体分离法(BSA)与隐性群体分析法(RCA)相结合的手段,对目标基因进行了连锁分析。首先,从染色体6和9分别选择10个微卫星标记进行了分析,结果表明,只有位于染色体9的RM316与目标基因连锁,重组率为(19.1±3.7)％。为了进一步确定这种连锁关系,从染色体9选择了4个序列标定位点(STS)标记进行分析,结果表明,只有G103与目标基因连锁,重组率为(5.7±2.1)％。为了获得与目标基因更加紧密连锁的分子标记,对目标基囚进行了RAPD分析。在筛选、分析了1000个随机引物之后,从中获得了3个目标基因紧密连锁的分子标记BAPi15_(486)、BAPi15_(782)、BAPi15_(844)。它们与目标基因的重组率分别为0.35％、0.35％和1.1％。这些紧密连锁的分子标记可作为分子标记辅助基因聚合和克隆的出发点。     

北京山区植被动态及生态恢复的遥感监测

基于北京地区1979、1988、1999、2005和2009年5期Landsat数据,利用基于植被指数的像元线性分解模型对植被覆盖度进行反演,分析了北京山区植被覆盖的时空动态,并通过提取植被退化和修复的区域,研究了海拔、坡度和土壤类型对生态修复的影响.结果表明：1979-1988年,北京山区植被覆盖基本稳定,其后由于社会经济的快速发展,1988-2000年北京山区植被严重退化,2000年以后由于采取多种保护措施,大部分区域生态恢复效果明显,2009年平均覆盖度达到72%,比1999年增加了13%.北京山区植被覆盖变化与地理特征密切相关,土壤贫瘠和坡度较大区域在自然状态下的退化比例相对较高,且退化后不易自然恢复,而低海拔区域受人为因素的影响更大.