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抑制Wnt/β-catenin信号通路对始初小头虫再生的影响

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上海海洋大学学报 2024年第3期33卷 552-561页

作者：李倩张琳琳中国科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室山东青岛266071 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 海洋生物与生物技术实验室山东青岛266237 中国科学院大学北京100049

Wnt/β-catenin信号通路在涡虫等多种生物的再生中发挥重要作用,本研究以环节动物始初小头虫(Capitella teleta)为研究对象,初步探究Wnt/β-catenin信号通路对小头虫再生的影响。将截断损伤后的样本持续浸泡于30μmol/L浓度外源性Wnt/β... 详细信息

Wnt/β-catenin信号通路在涡虫等多种生物的再生中发挥重要作用,本研究以环节动物始初小头虫(Capitella teleta)为研究对象,初步探究Wnt/β-catenin信号通路对小头虫再生的影响。将截断损伤后的样本持续浸泡于30μmol/L浓度外源性Wnt/β-catenin信号通路小分子化合物抑制剂XAV-939中,发现小头虫的再生受到了抑制,与对照组相比再生速度明显减慢,且不能形成正常的再生芽基组织,通过神经和肌肉标记发现Wnt信号通路被抑制后,小头虫再生过程中的神经和肌肉生长也受到了影响。后续通过EdU(5-Ethynyl-2’-deoxyuridine)标记发现抑制剂处理组样本的增殖细胞数量显著少于正常组样本,表明Wnt/β-catenin信号通路被抑制后会影响小头虫再生过程中的增殖细胞产生,从而调控小头虫的再生过程。在几种典型物种中Wnt通路调控再生的比较研究表明Wnt信号通路在刺胞动物和冠轮动物全身再生中的功能相对保守。

关键词： Wnt/β-catenin信号通路环节动物小头虫 Wnt通路抑制剂再生增殖细胞

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凡纳滨对虾类胰岛素肽基因的结构及表达分析

渔业科学进展 2024年第1期45卷 105-117页

作者：苏曼文张晓军袁剑波张小溪杨铭李富花中国科学院海洋研究所、中国科学院实验海洋生物学重点实验室山东青岛266071 海洋生物学与生物技术功能实验室山东青岛266237 中国科学院大学北京100049 福州市海洋与渔业技术中心福建福州350005

类胰岛素肽(ILP)是胰岛素超家族的成员,具有进化保守性,是影响动物生命活动的重要因子之一。本研究克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)ILP1(Lv ILP1)全长基因,m RNA长度为812 bp,其中开放阅读框长543 bp,编码180个氨基酸。序列分... 详细信息

类胰岛素肽(ILP)是胰岛素超家族的成员,具有进化保守性,是影响动物生命活动的重要因子之一。本研究克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)ILP1(Lv ILP1)全长基因,m RNA长度为812 bp,其中开放阅读框长543 bp,编码180个氨基酸。序列分析显示,Lv ILP1蛋白预计分子量为20.81 kDa,理论等电点为9.45,不稳定系数为96.20,具有一个信号肽,没有跨膜结构,推导其为碱性、不稳定的分泌蛋白。结构预测显示,该蛋白具有胰岛素超家族保守的Il GF结构域,由N端信号肽、B链、C肽和A链组成,同时具有6个保守的半胱氨酸位点和2个断裂位点。系统进化分析显示,Lv ILP1与斑节对虾(Penaeus monodon)ILP7亲缘关系最近,与甲壳动物ILP1聚为一支,然后分别与无脊椎动物ILP7、脊椎动物松弛素(Relaxin)、胰岛素(Insulin)、胰岛素样生长因子(IGF)聚在一起。无脊椎动物ILP7类与外群海葵(Actinia tenebrosa)ILP的进化关系最近,表明这类ILP可能与胰岛素超家族的祖先较为相似。转录因子预测显示,Lv ILP1可能的转录因子为叉头框蛋白O3(FoxO3)、糖皮质激素受体(GR)、CAAT区/增强子结合蛋白(C/EBP)、信号传导及转录激活蛋白(STAT)等;蛋白互作分析显示,Lv ILP1与细胞膜上的胰岛素受体(IR)、神经信号分子(VGLUT1、SYT 1_3)、糖蛋白激素(GPHB5)、鞣化激素(Bursicon)等相互作用;对这些转录因子和互作蛋白的生物功能进行分析,进而推测Lv ILP1可能具有调节生长发育、激素刺激反应、神经系统稳态、碳水化合物稳态、蜕皮后组织重建以及生殖发育等作用。分析发现,Lv ILP1在凡纳滨对虾早期发育阶段有较高表达,在成体各个组织中均有表达,但在眼柄中表达量最高。本研究结果为深入了解凡纳滨对虾ILP的基因结构、进化、功能及表达提供了重要信息,同时为凡纳滨对虾的分子育种和健康养殖提供线索。

关键词：凡纳滨对虾类胰岛素肽基因结构功能预测表达分析

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合成生物学在干细胞工程化改造中的研究进展

合成生物学 2024年第4期5卷 782-794页

作者：蔡冰玉谭象天李伟中国科学院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院干细胞与再生医学创新研究院北京100101 北京干细胞与再生医学研究院北京100101

多能干细胞具备自我更新能力和多向分化潜能,其分化衍生的细胞及类器官在再生医学中具有巨大的应用潜力。但是干细胞临床转化仍然存在许多挑战。合成生物学“自上而下”的设计理念,结合基因编辑以及合成受体在内的强大工具库,能够赋予... 详细信息

多能干细胞具备自我更新能力和多向分化潜能,其分化衍生的细胞及类器官在再生医学中具有巨大的应用潜力。但是干细胞临床转化仍然存在许多挑战。合成生物学“自上而下”的设计理念,结合基因编辑以及合成受体在内的强大工具库,能够赋予细胞新的功能,实现干细胞工程化改造。在此,本文总结了多能干细胞的临床应用和干细胞临床转化面临的主要挑战(干细胞分化衍生物的致瘤性、异质性、免疫原性),以及合成生物学在干细胞工程化改造中的应用(精确控制细胞命运、调控细胞通信、优化类器官结构功能、监测并清除致瘤细胞)。这些合成生物学工具为干细胞工程化改造提供了新的策略和平台,有望解决干细胞临床应用现存的诸多挑战,推动再生医学的进一步发展,实现“器官再生”这一核心目标。

关键词：多能干细胞类器官合成生物学细胞治疗干细胞工程化改造

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女性卵巢储备及相关生育力保护手段

中国科学：生命科学 2024年第1期54卷 161-172页

作者：涂婉郭致远何北佳王红梅闫龙中国科学院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室北京100101 中国科学院干细胞与再生医学创新研究院北京100101 中国科学院大学北京100049 北京干细胞与再生医学研究院北京100101

卵巢储备是指卵巢内原始卵泡数量和卵母细胞质量,代表女性生育力水平,卵巢储备的消耗是生育力下降的主要原因.在生理状态下,原始卵泡的周期性募集和卵母细胞质量降低导致卵巢储备逐年下降,并在绝经后耗竭.病理状态下,卵巢储备的过早耗... 详细信息

卵巢储备是指卵巢内原始卵泡数量和卵母细胞质量,代表女性生育力水平,卵巢储备的消耗是生育力下降的主要原因.在生理状态下,原始卵泡的周期性募集和卵母细胞质量降低导致卵巢储备逐年下降,并在绝经后耗竭.病理状态下,卵巢储备的过早耗竭导致排卵提前停止,雌激素缺乏,女性患骨质疏松症和心血管疾病的风险增加.因此,卵巢储备对于女性健康至关重要.随着女性生育年龄的推迟以及对自身生育力保护意识的增强,女性生育力保护的社会需求日益增加.因此,围绕卵巢储备讨论相关的生育力保护措施不可或缺.本文综述了卵巢储备的变化规律,卵巢储备下降引起的疾病,卵巢储备下降的分子机制和相关的生育力保护手段,旨在为女性生育力保护提供支持.

关键词：卵巢储备卵巢储备下降机制女性生育力保护干细胞治疗

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高原鼠兔发情周期性激素与性器官变化特征

兽类学报 2024年第3期44卷 351-359页

作者：王玉军张晓茜方有贵杨其恩贾功雪中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室西宁810001 中国科学院大学北京100049 玛多县农牧综合服务中心果洛813599 中国科学院西北高原生物研究所青海省动物生态基因组学重点实验室西宁810001

为研究雌性高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的发情表征变化及其与性激素含量、生殖器官发育之间的关系,选取繁殖期与非繁殖期雌性高原鼠兔,通过外阴形态观察与阴道细胞涂片检测阴道的周期性变化,确定繁殖期鼠兔的发情周期在7~11 d,发情期... 详细信息

为研究雌性高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的发情表征变化及其与性激素含量、生殖器官发育之间的关系,选取繁殖期与非繁殖期雌性高原鼠兔,通过外阴形态观察与阴道细胞涂片检测阴道的周期性变化,确定繁殖期鼠兔的发情周期在7~11 d,发情期持续3~4 d,而非繁殖期鼠兔的阴道维持在接近发情前期的状态。采集发情期、发情间期与非繁殖期雌性高原鼠兔的血清与尿液样本,使用酶联免疫吸附法检测雌二醇和孕酮含量。结果显示,发情期高原鼠兔血清雌二醇含量显著高于发情间期与非繁殖期(P=0.0338),而非繁殖期血清孕酮含量显著高于发情期与发情间期(P=0.0195)。尿液检测的灵敏度整体弱于血清,仅在发情期与非繁殖期间存在尿液雌二醇含量的显著差异(P=0.0009)。发情期卵巢重量极显著高于发情间期与非繁殖期(P研究确定了阴道细胞涂片法在高原鼠兔发情阶段判定中的有效性,描述了不同发情阶段高原鼠兔性激素与性器官变化特征,为雌性高原鼠兔季节性繁殖调控机制研究提供了重要基础数据。

关键词：高原鼠兔发情周期阴道脱落细胞雌二醇卵巢子宫

中全新世福建沿海地区海平面波动:基于NDQK5岩芯介形类化石记录

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地质学报 2024年第2期98卷 333-345页

作者：贾宝岩彭博王继龙于俊杰周保春赵泉鸿李保华王亚琼中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学与地层学国家重点实验室江苏南京210008 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 上海自然博物馆(上海科技馆分馆) 上海200041 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

福建沿海地区第四系较为发育,是研究晚更新世以来相对海平面变化的理想区域。本文以福建宁德NDQK5岩芯中产出的高分辨率介形类化石为研究对象,结合加速器质谱法(accelerator mass spectrometry,AMS)14C和光释光测年技术建立岩芯年代框架... 详细信息

福建沿海地区第四系较为发育,是研究晚更新世以来相对海平面变化的理想区域。本文以福建宁德NDQK5岩芯中产出的高分辨率介形类化石为研究对象,结合加速器质谱法(accelerator mass spectrometry,AMS)14C和光释光测年技术建立岩芯年代框架,重建了中全新世期间福建沿海地区的相对海平面变化。结果显示,NDQK5岩芯中的介形类化石记录主要分布于4~17.1 m段,对应年代约为8.2~6.9 ka BP。岩芯内共计识别出海相介形类23属26种,根据优势种以及特征种的相对丰度变化特征可将岩芯内的介形类动物群划分为3个组合:①介形类组合A以Bicornucythere bisanensis和Sinocytheridea impressa为主,代表潮下带环境;②介形类组合B以Sinocytheridea impressa和Neomonoceratina delicata为优势种,指示近岸内陆架的沉积环境;③介形类组合C以Sinocytheridea impressa和Loxoconcha ocellifera为主,代表潮间带的沉积环境。基于介形类组合的分布特征,本文推断福建沿海地区海平面约在8.2~7.4 ka BP期间持续上升,并在约7.9~7.4 ka BP区间达到最高;7.4~7.0 ka BP期间海平面下降,随后再次上升。因此,介形类化石记录指示福建沿海地区在全新世高海平面背景下依然存在相对海平面的次一级波动。同时,结合已有福建沿海地区海平面变化驱动机制的研究结果,本研究推断8.2~7 ka BP期间福建沿海地区的海平面变化可能主要受控于冰盖融水;7 ka BP后该地区的海平面波动可能受控于“冰川-水均衡调整”作用。

关键词：宁德东海 MIS 1 中全新世高海平面介形类组合

新疆西准噶尔晚泥盆世法门期的苔藓虫动物群及其形态特异性和古环境意义

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古生物学报 2024年第1期63卷 41-53页

作者：托洛孔尼科娃·卓娅孙语聪宋俊俊库班国立大学俄罗斯克拉斯诺达尔350040 喀山联邦大学俄罗斯喀山420008 中国科学院南京地质古生物研究所古生物学与油气地层应用重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

本文重新研究了产自新疆西准噶尔晚泥盆世法门期洪古勒楞组和铁列克提组的苔藓虫动物群,重点关注其形态学特征和古生态学意义。该苔藓虫动物群由隐口目(Cryptostomata)、窗格苔藓虫目(Fenestrata),变口目(Trepostomata)和泡孔目(Cystopo... 详细信息

本文重新研究了产自新疆西准噶尔晚泥盆世法门期洪古勒楞组和铁列克提组的苔藓虫动物群,重点关注其形态学特征和古生态学意义。该苔藓虫动物群由隐口目(Cryptostomata)、窗格苔藓虫目(Fenestrata),变口目(Trepostomata)和泡孔目(Cystoporata)组成。优势类群隐口目苔藓虫是具有中轴或中板的细枝状和双叶状群体。它们的虫室具有加厚的外区体壁,弯曲强烈的自虫室,数量众多的大虫室(metazooecia)或隐蔽虫室(tectizooecia),以及径向刺突和/或棘状刺突。多样化的异虫室、刺突、自虫室等结构,以及不同生长环境中的不同生态组合是新疆西准噶尔法门期苔藓虫成功演化的基础。洪古勒楞组下段和铁列克提组下部的苔藓虫动物群可以划分为三类生态组合(即:No. 1, No. 2和No. 3),代表前滨—近岸—远岸的沉积环境。其中,近岸环境的枝状—双叶状—网状苔藓虫组合的属种丰度、分异度最高。

关键词：苔藓虫刺突异虫室古生态泥盆纪西准噶尔

贵州西部早三叠世浅水碎屑岩相中微康奇虫(microconchids)化石的发现及其古生态意义

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古生物学报 2024年第1期63卷 94-101页

作者：蒋观凡刘径圻陈安峰吕文博张航张阳中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室

微康奇虫(microconchids)是一种主要营水生固着生活的帚形动物,在奥陶纪至侏罗纪的地层中均有广泛记录。本文报道了产自贵州遵义市播州剖面及六盘水市六枝剖面下三叠统夜郎组泥质岩中保存的微康奇虫的钙质栖管化石及印模化石。该组内的... 详细信息

微康奇虫(microconchids)是一种主要营水生固着生活的帚形动物,在奥陶纪至侏罗纪的地层中均有广泛记录。本文报道了产自贵州遵义市播州剖面及六盘水市六枝剖面下三叠统夜郎组泥质岩中保存的微康奇虫的钙质栖管化石及印模化石。该组内的微康奇虫化石数量丰富,保存精美,电镜下可观察到其壳体特有的平行纤维薄层状微晶结构。本文共鉴定出微康奇虫化石共2科2属4种,为该门类生物在华南早三叠世浅水碎屑岩中的首次报道。古生态上,微康奇虫群落呈现出低分异度和高丰度的特征,为早三叠世恶劣海洋环境中具有较强适应能力的典型生态灾难分子。

关键词：生物复苏古生态分析灾难分子夜郎组华南

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重建深时地球生物多样性时空分布模式的思考

科学通报 2024年第22期69卷 3252-3267页

作者：张书涵沈树忠王向东张华樊隽轩南京大学地球科学与工程学院关键地球物质循环前沿科学中心内生金属成矿机制研究国家重点实验室南京210023 中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室南京210008

重建地球生物多样性演变历史是了解地球生命演化规律的关键.通过研究地质时期的生物多样性变化,能够追溯生命的起源、演化和灭绝过程,并探索其原因.然而,地球上曾经生活过的99%以上的生物都已经灭亡,其中只有一小部分保存为化石并被人... 详细信息

重建地球生物多样性演变历史是了解地球生命演化规律的关键.通过研究地质时期的生物多样性变化,能够追溯生命的起源、演化和灭绝过程,并探索其原因.然而,地球上曾经生活过的99%以上的生物都已经灭亡,其中只有一小部分保存为化石并被人类发现.因此,如何利用化石记录重建地球生物多样性变化的过程是一个非常复杂的科学难题.为了解决这一难题,需要从多方面入手.首先,建立含有时空信息的全球性大型综合数据库是研究深时生物多样性模式的必要条件,也是识别曾经发生过的重大生物事件的基础,以往的研究多集中在海洋无脊椎动物化石多样性的研究,目前仍然缺乏全球性的陆地生物多样性模式.其次,需要解决化石保存不完整和样本采集时空不均一的难题.近十几年来,随着海量数据的积累,大数据分析技术的发展,通过多学科交叉,在解决时空分辨率低和样本偏差等问题上发展了更有效的分析手段,但仍然任重道远.最后,新的大数据研究结果引发了对深时地球生物多样性变化的时空规律的许多新认识.随着研究的深入,五次生物大灭绝的灭绝幅度和灭绝率明显降低,需要以全球大数据为基础重新精确估算,其中二叠纪末生物大灭绝无疑仍是最大的一次,而泥盆纪晚期F/F和三叠纪末灭绝事件很可能算不上五大生物灭绝之二,白垩纪末生物大灭绝的持续时间和灭绝幅度也需要重新估算.此外,寒武纪-奥陶纪、石炭纪-二叠纪和新生代三大生物辐射事件也需要全球高分辨率化石数据验证.以人工智能和超级计算机等为手段建立的深时生态系统演变模型是实现古今对比的未来方向.这些研究将使我们对地球生物多样性历史有全方位的认识,也为现今的全球生态系统面临的问题提供深时参照.

关键词：深时大数据生物多样性生物大灭绝生态模型