微RNA(microRNA,miRNA)是一类小分子RNA,参与了众多的细胞过程,在生命体的生长发育过程中起到了关键作用.鉴于miRNA的重要性和结构特殊性,其对于疾病的预测与评估有着深刻的意义.当前,miRNA检测技术迅猛发展,其中,催化发夹自组装(catalytic hairpin assembly,CHA)是一项新型核酸恒温扩增技术,具有反应过程无需酶催化、检测灵敏度高特异性强、操作简单方便等优点,在miRNA的检测领域有着巨大潜力.本文将着重阐述CHA技术的检测原理,从靶标识别、信号扩增、信号输出3个方面对基于CHA技术的miRNA检测策略进行介绍,并提出该技术当前面临的挑战及前景,旨在为医学、生物信息等相关领域的研究提供进一步参考.
极小种群植物扣树(Ilex kaushue S.Y.Hu)是分布于中国南方的特有树种,易受到气候变化的影响.为加强扣树的保护,有必要研究气候变暖背景下其生境适宜性范围的变化.通过对10种物种分布模型的预测精度进行对比,选择3种预测性能较好的物种分布模型(GBM、MaxEnt和RF)的平均值来评估气候变暖对扣树生境适宜性的影响.当前气候下扣树适宜生境区的预测结果表明,扣树的分布较为集中,最冷月最低温度(bio6)、降雨量季节性变化(bio15)和最干旱月降雨量(bio14)对模型贡献最大,说明扣树对温度和降水较为敏感.在未来气候情景下,扣树的生境适宜区呈现向北迁移的趋势,适宜分布范围存在不同程度的缩小;预测到2070年,随着温室气体排放增加,扣树的适生范围由RCP2.6情景下的92.70％缩小到RCP8.5情景下的51.52％,特别是在低纬度的海南省,4种情景的平均适生生境缩减了 93.67％.因此,在制定极小种群植物扣树的保护策略时应考虑气候变暖的影响.
激素性股骨头坏死(steroid-induced necrosis of the femoral head,SANFH)作为髋关节常见疾病,早期诊断及治疗较为困难,寻找SANFH分子生物标志物对其早期诊断具有重要意义.环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类闭合环状非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA),可通过海绵吸附微RNA(microRNA,miRNA)、结合RNA结合蛋白(RNA-bindingprotein,RBP)、直接翻译蛋白质、调控基因表达等方式参与众多疾病的发生发展,是机体重要的调控因子.近年来,诸多研究基于circRNA探讨SANFH发病机制.本文就circRNA的生物学特征、功能,以及其在作为SANFH发病机制的血管微循环障碍、脂代谢紊乱、骨代谢异常中的调控作用进行综述,探讨circRNA作为早期诊断SANFH生物标志物的可能性.
NKX蛋白是NKL同源框转录因子亚类中最主要的类型,被发现广泛参与调控胚胎发育过程中的细胞命运决定与形体模式形成,尤其对神经系统的发育影响甚广,并参与甲状腺癌、肺癌、前列腺癌等多种肿瘤的发生.鉴于NKX蛋白在胚胎发育和肿瘤发生过程中的重要作用,本文系统性综述了 NKX同源框蛋白7个家族17个蛋白质的结构生物学、生理机制以及疾病相关性的研究进展,为相关疾病的基因靶向治疗提供理论基础,同时讨论了一些NKX基因缺乏组学研究和模式动物疾病模型构建等问题,为今后的研究提供方向.
近年来的研究显示,早期结瘤类(earlynodulin-like,ENODL)基因在植物地下储藏器官的形成与发育中起到关键作用.课题组前期研究发现,一些早期结瘤类基因在三叶青块根初始发育期及膨大期高丰度表达.本研究克隆了两个三叶青(Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg)的早期结瘤类基因ThENODL 1与ThENODL2的cDNA,初步的生物信息学分析表明,ThENODL1的开放阅读框长度为528 bp,编码175个氨基酸,ThiENODL2的开放阅码框长度为651 bp,编码217个氨基酸,ThENODL1与ThENODL2都具有水稻早期结瘤类基因(OsENODL1_like)保守域,并具备早期结瘤类基因的基本分子结构特征.相对荧光定量分析显示,ThENODL1的cDNA表达量在块根中显著高于其他器官且在块根的初始发育阶段及膨大期显著提高,ThENODL2的cDNA在块根中的表达量最低且在块根发育的不同时期无显著差异.大肠杆菌原核表达体系的验证结果显示,所克隆的ThENODL1与ThENODL2的cDNA均可表达出与预期大小相符的蛋白质.本研究为进一步明确ThEN-ODL 基因在块根发育中的功能提供了基本分子生物学参考依据.
锰(Mn)是植物生长发育必需的矿质营养元素.水稻天然抗性相关巨噬细胞蛋白(natural resistance-as-sociated macrophage protein,OsNramp)家族有7个成员,其中4个具有Mn2+转运活性.OsNramp4已被鉴定为一个铝离子转运蛋白,但尚未报道其是否具有Mn2+转运活性.本文利用Mn2+吸收突变株Δsmf1进行Os-Nramp4功能互补实验,分析OsNramp4对Mn2+的响应,研究环境Mn2+胁迫对敲除突变体nramp4的生长势以及Mn2+吸收和转运的影响.结果显示:OsNramp4能互补Δsmf1的Mn2+吸收缺陷表型;水稻根部OsNramp4的表达受Mn2+的诱导;高Mn2+胁迫下,nramp4的长势明显优于野生型对照,突变体地上部Mn2+含量显著低于野生型,且根-茎Mn2+转运率明显低于野生型,暗示OsNramp4可能作为一个低亲和性Mn2+转运蛋白,具有在高Mn2+环境下吸收Mn2+,并由根部向地上组织运输Mn2+的功能.本研究结果对深入探讨植物Mn2+吸收、转运和分配的分子机制具有重要意义.
Sinoswertia tetraptera(Maximowicz)T.N.Ho,S.W.Liu&J.Q.Liu is an annual herb endemic to the Qinghai-Tibet Plateau.Here,microsatellite(simple sequence repeat,SSR)markers for S.tetraptera were developed in order to better utilize and protect this essential medicinal plant resource.Primers for 14 poly-morphic and 2 monomorphic microsatellite loci were obtained based on restriction site-associated DNA se-quencing(RAD-seq).The 14 polymorphic loci were further investigated in 57 individuals from three natural populations of S.tetraptera.The number of alleles observed for these 14 loci ranged from 4 to 7(mean:5.071).The expected heterozygosity ranged from 0.003 to 0.312(mean:0.194),while the observed heterozy-gosity ranged from 0 to 0.281(mean:0.047).Three primers showed transferability to Halenia elliptica,a mem-ber of the subtribe Swertiinae(Gentianaceae).These polymorphic markers will be useful in future research on the population structure and genetic diversity of S.tetraptera.
为了探讨葡萄籽原花青素(grape seed proanthocyanidin,GSP)对心肌细胞的保护作用及机制,通过CCK-8法评估细胞活力,采用Western-blot分析评估GSP对凋亡相关蛋白质(cleaved caspase-3、Bax和Bc1-2)和PI3K/Akt通路相关蛋白质(p-PI3K、PI3K、p-Akt和Akt)表达水平的影响,并使用TUNEL染色和Hoechst 33258染色评估H9c2心肌细胞凋亡情况.结果显示,GSP可以抑制H2O2诱导的H9c2心肌细胞的细胞毒性和凋亡,使促凋亡蛋白cleaved caspase-3和Bax表达下降,并使抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平升高;GSP作用于H9c2细胞后,PI3K和Akt的磷酸化水平增加,使PI3K/Akt信号通路激活.实验结果初步表明,GSP可抑制氧化应激诱导的H9c2心肌细胞凋亡,其作用机制可能与激活PI3K/Akt信号通路有关.
民间生物分类是一种基于当地文化的方言命名系统,是指在科学分类以外、存在于民间的对生物进行分门别类的方法和过程.许多研究证明,民间分类与科学分类法十分相似,在生物多样性调查与编目、生物文化多样性保护和资源的可持续利用等方面有着非常重要的作用.随着文化同质性和生物多样性丧失的日益加剧,许多珍贵的民间分类传统知识在没有被记录或被发现之前就已经消失,亟待抢救.本文对民间生物分类的概念、主要研究内容和进展进行全面回顾,并对目前民间生物分类存在的问题进行展望,以期为人们全面了解民间生物分类提供参考,并为今后民间生物分类的相关研究提供资料.
外泌体是由细胞膜与多囊泡体融合并通过胞吐作用释放到胞外的纳米尺寸的脂双层囊泡,在细胞间通信作为媒介发挥重要作用.微RNA(microRNA,miRNA)是一类由18～24个核苷酸组成的内源性非编码RNA,在转录后基因表达中充当重要的调节因子.肺纤维化是一种不可逆、进行性的慢性肺部疾病,多项研究表明外泌体miRNA异常表达与肺纤维化发生发展息息相关.本文主要对外泌体及miRNA的生物学特性进行概述,讨论外泌体miRNA在肺纤维化疾病中展现出的重要作用以及其作为新型生物标志物在肺纤维化疾病中的巨大潜力.
通过十几年大量的实地野外调查、相关文献资料查阅以及标本的考证等手段和方法,初步探究了贵州省凤仙花属植物的种类、分布特点以及区系特征.结果表明:1)贵州省自然分布的凤仙花属植物有69种(含1变种),它们在地理分布上具有明显的狭域性和特有性,且南部明显多于北部;2)贵州省凤仙花属植物区系在地理成分上以地区特有、热带亚洲分布和温带亚洲分布类型为主,其中,中国特有种62种(占89.86％),西南特有种10种(占14.49％),贵州特有种10种(占14.49％);3)贵州省凤仙花属植物兼具原始类群和进化类群,具有从热带向温带过渡的特点,可能是中国凤仙花科植物演化中心的一部分.本文关于贵州省凤仙花属类群的深入调查与区系特征的分析研究,对摸清贵州省凤仙花属种类、地理分布格局及区系成分和特征具有一定的科学意义,也为贵州省的植物多样性研究提供了参考依据.
脑缺血缺氧会引起长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)表达变化.为了探究lncRNA BDNF-AS在氧糖剥夺/复氧复糖条件下的表达、定位及互作蛋白质,将SH-SY5Y细胞缺氧缺糖8 h、复氧复糖24 h,构建氧糖剥夺/复氧复糖细胞模型;采用CCK-8(Cell Counting Kit-8)法检测细胞活力;采用qRT-PCR检测核质中lncRNA BDNF-AS表达水平;利用pull-down和质谱技术对lncRNA BDNF-AS互作蛋白质进行鉴定;利用基因本体论(Gene Ontology,GO)、京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析互作蛋白质的功能及参与的通路;利用STRING数据库分析蛋白质-蛋白质相互作用网络.结果显示:氧糖剥夺/复氧复糖条件下,lncRNABDNF-AS表达量显著升高,且胞质表达量显著高于胞核;氧糖剥夺/复氧复糖组有120种蛋白质可能与lncRNA BDNF-AS存在潜在的相互作用.进一步的生物信息学分析表明,lncRNA-BDNF-AS可能与UBA52、NKAP、TBK1、RAB1A、RPL38等蛋白质存在互作关系.综上可知,lncRNA BDNF-AS可能通过绑定自噬和凋亡相关蛋白质影响神经细胞功能.
Background:Long non-coding RNAs (lncRNAs) regulate adipocyte differentiation and metabolism, However, their function on subcutaneous and intramuscular adipose tissues in pigs is unclear. Intramuscular fat (IMF) is an important indicator for evaluating meat quality. Breeds with high IMF content are often accompanied by high subcutaneous fat (SCF), which severely affects the meat rate of pigs. It is of great significance for porcine breeding to study the mechanism of lncRNA related to adipogenesis and lipid metabolism.Methods:We identified differentially expressed lncRNAs, miRNAs and mRNAs in subcutaneous and intramuscular adipose tissues in three female Laiwu pigs by deep RNA-sequencing(|log2foldchange|≥1, P_value ≤ 0.05). The gene expression profiles of IMF and SCF in Laiwu pigs were comparatively analyzed by Bioinformatics methods to identify key lncRNAs, miRNAs, and mRNAs associated with lipid metabolism and adipogenesis.Results:A total of 1209 lncRNAs (DElncRNAs), 286 miRNAs (DEmiRNAs), and 1597 mRNAs (DEgenes) were differentially expressed between two types of adipose. Among them, 17 DElncRNAs and 103 target genes play a role in the co-expression network, as well as 59 DElncRNAs, 44 DEmiRNAs, and 88 DEgenes involved in ceRNA network. In GO(Gene Ontology) and KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) pathway analysis of DElncRNAs their target genes involved in many adipogenesis and lipid metabolism biological processes and signaling pathways, such as PPAR signaling pathway, Wnt signaling pathway, MAPK signaling pathway.Conclusions:By constructing co-expression and ceRNAs network we found that Wnt signaling pathway play a critical regulatory role in intramuscular adipogenesis and lipid accumulation in Laiwu pigs. TCONS_00006525, TCONS_00046551 and TCONS_00000528 may target WNT5A, WNT10B and FDZ3 in co-expression network, TCONS_00026517 and other lncRNAs regulate the expression of PPARG, RXRG and SCD in ceRNA network, and were involved in Wnt signaling pathway. This study provides a theoretical basis for further understanding the post-transcriptional regulation mechanism of meat quality formation, predicting and treating diseases caused by ectopic fat.
为了探讨利用尿液蛋白质组学对阿托伐他汀片进行药物一致性评价的新方法,分别建立了 A、B两种药厂的阿托伐他汀片大鼠灌胃模型,收集灌胃前后的尿液,使用液相色谱串联质谱(liquid chromatography cou-pled with tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术对提取的尿蛋白进行分析,并通过DAVID数据库对差异蛋白质进行生物学通路的分析.结果显示:将灌胃后和灌胃前的数据作比较,在药物A组灌胃模型中共鉴定到116个差异蛋白质,在药物B组灌胃模型中共鉴定到66个差异蛋白质,其中有24个蛋白质被共同鉴定到.这些差异蛋白质倾向于参与细胞黏附、内肽酶活性的负调控、蛋白质水解等生物学通路.实验结果初步表明,针对产自不同药厂的阿托伐他汀片,可以通过尿蛋白检测到它们之间的差别,这验证了尿蛋白的灵敏性,同时提示尿液蛋白质组学在药物一致性评价上有很大潜力.
巨噬细胞移动抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)在生殖过程中发挥重要作用,但其在早期胚胎发育中的作用尚未阐明.本研究通过RT-PCR、Western-blot和显微注射的方法对MIF在牛胚胎早期发育中的表达模式和功能进行初探.研究结果显示:MIF基因和MIF蛋白在牛体外受精(in vitro fertiliza-tion,IVF)胚胎和体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer,SCNT)胚胎早期发育过程中持续性表达,MIF基因表达量较低,在SCNT胚胎2细胞、4细胞、8细胞和囊胚期的表达显著高于IVF胚胎,但MIF蛋白在SC-NT 胚胎中的表达量显著低于IVF胚胎;干扰MIF的表达后,胚胎8细胞期的阻滞率(51.2％vs.29.5％,P＜0.05)显著升高,囊胚率(17.3％vs.36.5％,P＜0.05)和囊胚细胞数(85.6±9.3 vs.110.2±10.5,P＜0.05)显著降低,2细胞期和4细胞期胚胎的还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)水平也显著降低,提高MIF干扰组胚胎GSH水平可以显著改善胚胎的囊胚率和囊胚细胞数(16.9％vs.32.9％,P＜0.05;85.4±8.6 vs.102.2±10.4,P＜0.05).研究结果初步表明,MIF蛋白在牛胚胎早期发育中发挥重要作用,可能通过调控胚胎GSH水平影响胚胎早期发育率及囊胚质量.
低温是限制植物生长发育与植被分布的重要环境因子,植物在长期的环境适应过程中获得了冷驯化机制.关于低温响应机制的解析,目前研究最为清楚的信号通路是模式植物拟南芥CBF/DREB1(C-repeat binding transcription factor/dehydrate responsive element binding factor)依赖型低温响应信号通路.本文围绕CBF/DREB1信号通路,对低温受体、低温响应信号分子、信号转导途径以及低温与植物激素等信号交叉等方面的研究进展进行了综述,以期为植物低温响应分子机制的基础研究以及农作物耐低温分子设计育种提供参考.
为了探讨KCTD10在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中的临床意义,本研究使用UALCAN数据库及免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)等方法分析KCTD10在正常组织和肝癌细胞系以及临床肝癌组织中的表达,并通过3,5-二乙酯基-1,4-二氢三甲基吡啶(3,5-diethoxycarbonyl-l,4-dihydrocollidine,DDC)饮食诱导法建立小鼠肝损伤模型,对比研究KCTD10的表达变化.结果发现,相对于癌旁组织,KCTD10在HCC组织中的表达较高,与临床分期呈正相关,且在HCC组织细胞质中表达增强,在细胞核中的表达相对降低.在肝癌细胞系Hep3B、Huh7和MHCC97H中,KCTD10的mRNA和蛋白质水平较高,且在高转移肝癌细胞株MHCC97H细胞质中最高.DDC处理后,肝细胞损伤导致KCTD10在肝细胞核中表达降低.上述结果表明,KCTD10的表达与HCC的发生发展呈正相关,KCTD10在肝癌细胞中的表达水平和部位的改变可为肝癌早期临床诊断提供理论依据.
为了研究虾青素对睾丸生殖细胞瘤细胞株NCCIT和NT2细胞凋亡、自噬的影响及可能的作用机制,用梯度浓度的虾青素对NCCIT和NT2细胞进行处理后,采用MTT实验、台盼蓝拒染法和细胞克隆实验检测各组细胞的增殖速率;采用Annexin V-FITC/PI双染法流式细胞术检测细胞凋亡率;采用Hoechst33258荧光染色法观察各组细胞的形态变化;采用Western-blot法检测细胞凋亡相关蛋白质(Bcl-2、Bax、caspase-3、PARP)、自噬蛋白(Beclin1、LC3)的表达水平,以及MAPK信号通路蛋白质细胞外信号调控的激酶(extracellular signal-re-gulated kinase,ERK)、c-Jun氨基端激酶(c-JunN-terminalkinase,JNK)、p38的表达及磷酸化水平.结果显示,与空白对照组比较,虾青素处理组中NCCIT和NT2细胞的增殖速率明显降低,细胞凋亡率增加(P＜0.05),细胞出现体积变小、细胞核荧光强度增高、核固缩等凋亡特征,同时,抗凋亡蛋白Bcl-2表达下调,促凋亡蛋白Bax、自噬蛋白Beclinl和LC3Ⅱ表达上调.此外,虾青素可剂量依赖性地增加ERK、JNK、p38的磷酸化水平.以上结果表明,虾青素可抑制睾丸生殖细胞瘤细胞系(NCCIT/NT2)生长,诱导细胞凋亡和自噬,其机制可能与虾青素激活MAPK信号通路有关.
胰岛β细胞是胰岛细胞的一种,属于内分泌细胞,主要的生理功能是分泌胰岛素以应对葡萄糖水平的升高,其在维持葡萄糖稳态中起着重要作用.研究表明,胰岛素分泌受到多种机制的调控,其中包括多种离子通道.近年来,国内外学者越来越关注离子通道调控胰岛素分泌的过程.本文主要就钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道以及3种离子通道之间的相互作用对胰岛素分泌的调控进行简述,同时,简单介绍了离子通道抑制剂在糖尿病临床中的应用,并展望了离子通道研究在未来糖尿病治疗方面的潜在应用价值.
报道产自湖南的7种新记录植物,包括春榆Ulmus davidiana var.japonica(Rehd.)Nakai、壶托榕Ficus ischnopoda Miq.、兴山五味子 Schisandra incarnata Stapf、叉毛阴山荠 Yinshania furcatopilosa(K.C.Kuan)Y.H.Zhang、鳞斑荚蒾 Viburnum punctatum Buch.-Ham.ex D.Don、巴东小檗 Berberis veitchii Schneid.、峨眉十大功劳Mahonia polyodonta Fedde.本文对这些物种新分布区域的报道,扩宽了其分布范围,丰富了湖南省种子植物资源.凭证标本均保存于吉首大学植物标本馆(JIU).
