海水酸化及升温对刺参生长及能量收支的影响

以东亚浅海生态系统中的关键种——刺参(Apostichopus japonicus)为实验对象,研究了CO₂驱动的海水酸化及升温对其生长及能量收支的影响。实验设置对照组(大连近海水温, pCO₂ 400μatm)、升温组(大连近海水温+3℃, pCO₂ 400μatm)、酸化组(大连近海水温, pCO₂ 1100μatm)和酸化升温组(大连近海水温+3℃,pCO₂ 1100μatm)。结果表明:与对照组相比,温度升高3℃对刺参的生长无显著影响;酸化组刺参的特定生长率最低,较对照组降低0.19%/d,个体体重的变异系数最大;酸化升温组刺参的终末体重和特定生长率与对照组相较无显著差异,但其摄食率和排粪率均显著高于对照组。升温组和酸化组的刺参能量的分配模式与对照组相比未发生明显改变,但酸化升温组刺参的能量分配模式发生显著变化,其粪便能所占摄食能的比例显著升高。研究表明,海水酸化抑制了刺参的生长但未改变其能量的分配,生长的降低主要取决于摄食减少;而海水酸化与温度升高的共同作用可能会通过...     

Effects of global change on key processes of primary production in marine ecosystems

工业革命以来, 不断加剧的人类活动所引起的大气CO₂浓度增加、温度上升等全球变化问题, 正使得海洋生态系统面临着前所未有的压力。该文通过文献计量的方法分析了国内外的研究现状, 简要地回顾了全球变化对海洋生态系统影响研究的发展简史, 并聚焦海洋暖化、海洋酸化和富营养化与缺氧这三个核心研究方向, 重点阐述了它们对海洋生态系统初级生产的关键过程的影响, 总结了已取得的重要进展以及存在的主要问题, 最后提出前沿展望。     

海洋酸化对微藻关键生理过程的调控机制及环境因素的影响

人类活动排放大量的CO₂通过海气界面进入海洋,打破原有海水碳酸盐平衡进而造成海洋酸化(OA)。OA会影响海水和海洋污染物的理化性质,进而对生活在海洋表层的浮游藻类生理过程产生显著调控作用。海洋微藻作为海洋中主要的初级生产者,其生理功能与过程的正常进行对于海洋生态系统具有重要作用。本文综述了OA对海洋微藻光合固碳、钙化过程、固氮作用3个关键生理过程的调控作用和具体机制,总结了OA条件下,环境因素(如太阳辐射、温度、营养元素)对微藻生理过程和生长的影响,以及OA通过改变典型海洋污染物(如有机污染物、重金属、微塑料)的环境行为而对微藻生理过程的调控作用。最后,结合研究现状,对未来需要开展的研究方向进行展望。本文为进一步了解OA对海洋生态系统的潜在影响提供了重要信息。     

胞外酸性与肿瘤的浸润转移

组织缺氧是实体瘤的一个主要特征,它引起肿瘤细胞胞外酸性环境的形成.肿瘤细胞通过质子感知的G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors,GPCRs）或质子感知的离子通道感知其胞外的酸性环境,并激活多条细胞内信号通路,影响细胞功能. 肿瘤最致命的方面在于其转移能力,肿瘤转移程度与肿瘤细胞迁移能力呈正相关. 因此,对胞外酸性与肿瘤细胞迁移扩散之间关系的深入研究将有助于发现更多新的抗肿瘤转移药物.本文就肿瘤酸性微环境的形成、肿瘤细胞的质子感知制、胞外酸性环境对肿瘤浸润转移的影响及如何将肿瘤pH调节应用于癌症治疗等方面的内容予以综述.     

海洋酸化条件下Cd2+和Hg2+对斧文蛤幼贝急性毒性效应

为研究在海洋酸化条件下重金属污染物对滩涂贝类的影响,采用半静态急性毒性实验的研究方法,利用海洋酸化人工模拟系统,分析了不同酸化条件下(对照组pH 8.20、酸化组pH分别为7.80、7.60和7.40)Cd2+和Hg2+对斧文蛤(Meretrix lamarckii)幼贝急性毒性效应的影响。实验结果表明:在实验设定的海洋酸化范围内,单一的海洋酸化对斧文蛤幼贝的存活没有显著性影响,但海洋酸化显著增强了Cd2+和Hg2+的急性毒性。与对照组相比,酸化组Cd2+和Hg2+的毒性随着酸化程度的加剧而呈现出逐渐增强的趋势; Cd2+和Hg2+均在pH 7.40时对斧文蛤的毒性最强,其96h半致死(96h LC50)浓度分别为4.068 mg/L(Cd2+)和10.332 mg/L(Hg2+),明显低于pH 8.20、7.80和7.60时其对斧文蛤幼贝的96h LC50浓度(其值分别为Cd2+ 6.458、5.947、4.728 mg/L和Hg2+ 12.027、11.169、10.595 mg/L)。研究有助于丰富海洋酸化与重金属毒理作用在海洋贝类中的研究内容,为斧文蛤资源恢复和海洋环境保护提供科学依据。     

组蛋白磷酸化参与学习记忆调控的分子机制

组蛋白磷酸化是组蛋白翻译后修饰诸多方式中的一种,属于表观遗传学的范畴,在DNA损伤修复、细胞分裂等过程中发挥作用.近年来研究表明,组蛋白磷酸化在学习记忆等认知功能中也发挥重要的调节作用.本文主要就组蛋白磷酸化在学习记忆中的作用,及其上游信号通路、下游转录调控机制做一综述,旨在为认知功能障碍相关疾病提供新的理论基础和治疗靶点.     

嗜热链球菌胞外多糖EPS333对酸乳品质的影响

本研究以酸乳为基质,通过测试酸乳酸化速率曲线、脱水收缩敏感性、持水力、水分迁移、质构及流变特性等参数,研究了嗜热链球菌胞外多糖与市场常规应用多糖对酸乳品质的影响。研究结果表明:嗜热链球菌胞外多糖EPS333在酸乳凝胶过程中较其他几种多糖能明显减缓酸化趋势,后熟及储藏阶段减少"自由水"含量,降低流动性,改善其流变特性。     

The Chloroplast Kinase Network： New Insights from Large-Scale Phosphoproteome Profiling

Protein phosphorylation is one of the most important posttranslational modifications in eukaryotic cells and affects almost all basic cellular processes. The chloroplast as plant-specific cell organelle with important metabolic functions is integrated into the cellular signaling and phosphorylation network. Recent large-scale chloroplast phosphoproteome analyses in Arabidopsis have provided new information about phosphorylation targets and expanded the list of chloroplast metabolic and regulatory functions that are potentially controlled by protein phosphorylation. Phosphorylated peptides identified from chloroplast proteins provide new insights into phosphorylation motifs, protein kinase activities, and substrate utilization. Phosphorylation sites in protein kinases can reveal chloroplast phosphorylation cascades that may network different functions by integrating signaling chains. Our review provides a meta-analysis of currently available chloroplast phosphoproteome information and discusses biological insights from large-scale chloroplast phosphoprotein profiling as well as technological constraints of kinase network analysis.     

Cleavage of the Carboxyl-Terminus of LEACS2, a Tomato 1-Aminocyclopropane-1-Carboxylic Acid Synthase Isomer, by a 64-kDa Tomato Metalloprotease Produces a Truncated but Active Enzyme

1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid （ACC） synthase （ACS） is the principal enzyme in phytohormone ethylene biosynthesis. Previous studies have shown that the hypervariable C-terminus of ACS is proteolytically processed in vivo. However, the protease responsible for this has not yet been identified. In the present study, we investigated the processing of the 55-kDa full-length tomato ACS （LeACS2） into 52-, 50- and 49-kDa truncated isoforms in ripening tomato （Lycopersicon esculentum Mill. cv. Cooperation 903） fruit using the sodium dodecyl sulfate-boiling method. Meanwhile, an LeACS2-processing protease was purified via multi-step column chromatography from tomato fruit. Subsequent biochemical analysis of the 64-kDa purified protease revealed that it is a metalloprotease active at multiple cleavage sites within the hypervariable C-terminus of LeACS2. N-terminal sequencing and matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight analysis indicated that the LeACS2-processing metalloprotease cleaves at the C-terminal sites Lys^438, Glu^447, Lys^448, Asn^456, Ser^460, Ser^462, Lys^463, and Leu^474, but does not cleave the N- terminus of LeACS2. Four C-terminus-deleted （26-50 amino acids） LeACS2 fusion proteins were overproduced and subjected to proteolysis by this metalloprotease to identify the multiple cleavage sites located on the N-terminal side of the phosphorylation site Ser^460. The results indisputably confirmed the presence of cleavage sites within the region between the α-helix domain （H14） and Ser^460 for this metalloprotease. Furthermore, the resulting C-terminally truncated LeACS2 isoforms were active enzymatically. Because this protease could produce LeACS2 isoforms in vitro similar to those detected in vivo, it is proposed that this metalloprotease may be involved in the proteolysis of LeACS2 in vivo.     

关于呼吸链电子传递与氧化磷酸化机制的教学

近年来,植物生理学中呼吸作用过程及机制研究的新进展和新成果相对较少。在线粒体电子传递系统中,有些传递体的结构和排列、功能尚待进一步确证。目前,对有关呼吸链上伴随着电子传递,线粒体村质中的H~+跨内膜转移到膜间空间、建立质子动力并形成ATP的问题,国内外植物生理学教材有不同提法。在这里,我们试图通过对这些说法的比较分析,以求得到一个比较恰当的说法,这对教学工作可能是有益的。