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水环境中藻类与细菌有益相互作用的研究进展与展望

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华中农业大学学报 2024年第4期43卷 41-50页

作者：武欣艳李鑫于洁赵娜张旭谢波华中师范大学生命科学学院/遗传调控与整合生物学湖北省重点实验室武汉430070

藻类和细菌在生态系统中重要元素的生物地球化学循环、能量流动等过程中具有重要作用。一些细菌可以通过促进藻类生长、帮助藻类抵抗逆境胁迫等作用,与藻类发生有益相互作用,进而对两者的生存、竞争、生理功能方面均产生重要影响。本文... 详细信息

藻类和细菌在生态系统中重要元素的生物地球化学循环、能量流动等过程中具有重要作用。一些细菌可以通过促进藻类生长、帮助藻类抵抗逆境胁迫等作用,与藻类发生有益相互作用,进而对两者的生存、竞争、生理功能方面均产生重要影响。本文对近年来藻类和细菌有益相互作用的主要方式、微生物类群、分子机制,及其在环境污染处理、生物质能源和合成生物学等方面的应用进展进行综述,并对未来研究提出展望。这不仅对理解水体微生物的群落结构与功能、微生物种间关系的机制与效应具有重要作用,也将为维护生态系统的健康、挖掘和利用生物资源造福人类提供重要的科学依据。

关键词：藻类与细菌相互作用生长促进菌微生物群落抗逆

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计算机辅助药物设计筛选嗜水气单胞菌AhyⅠ合成酶抑制剂

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微生物学通报 2024年第6期51卷 2081-2093页

作者：奉玉欣李冰昕邹飘张耘泽孙维宝刘家璇宋杰耿辉熊丽华中师范大学生命科学学院湖北省遗传调控与整合生物学重点实验室湖北武汉430079 喀什大学生命与地理科学学院新疆帕米尔高原生物资源与生态重点实验室新疆喀什844000

【背景】AhyⅠ合成酶在嗜水气单胞菌(Aromonas hydrophila)群体感应调控毒力产生中发挥着关键作用。【目的】研究其结构以寻找高效抑制剂,切断细菌致病性的源头,具有极其重要的意义。【方法】利用已解析的蛋白质结构为模板,运用同源模... 详细信息

【背景】AhyⅠ合成酶在嗜水气单胞菌(Aromonas hydrophila)群体感应调控毒力产生中发挥着关键作用。【目的】研究其结构以寻找高效抑制剂,切断细菌致病性的源头,具有极其重要的意义。【方法】利用已解析的蛋白质结构为模板,运用同源模建和分子动力学模拟手段,成功建立了AhyⅠ合成酶的三维结构。接下来,基于先前研究的基础,选取2个高效抑制剂N-3-氧代己酰基高丝氨酸内酯(N-3-oxo-hexanoyl-homoserine lactone,NOO)和5-脱氧-5-甲硫腺苷(5'-deoxy-5'-methylthioadenosine,MTA)以及传统中药中的部分活性成分,共选取214个候选配体与受体蛋白进行分子对接。【结果】筛选出4个潜在抑制剂,经过最小抑菌浓度(minimal inhibit concentration, MIC)值、生长曲线、紫色菌素、生物膜形成、胞外蛋白酶、群集运动和泳动实验验证后,发现青蒿素可以作为嗜水气单胞菌群体感应系统的高效抑制剂。【结论】传统中药青蒿素为水产养殖业中嗜水气单胞菌的有效防治提供基础,在治疗细菌感染方面具有广阔的应用前景。

关键词：嗜水气单胞菌 AhyⅠ合成酶群体感应抑制剂计算机辅助药物设计

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颅缝发育与颅缝早闭的分子机制

中国生物化学与分子生物学报 2024年第2期40卷 151-159页

作者：叶剑青胡雪峰福建师范大学生命科学学院福建省发育与神经生物学重点实验室福州350117

颅骨的发育依赖于颅缝(cranial suture)正常的骨供给,期间颅缝的间充质干细胞经历系统地增殖和成骨分化以保证骨的正常生长。遗传因素或外界干扰则可能引起干细胞的过度成骨分化,导致颅骨的过早闭合,称为颅缝早闭。颅缝细胞与细胞外基... 详细信息

颅骨的发育依赖于颅缝(cranial suture)正常的骨供给,期间颅缝的间充质干细胞经历系统地增殖和成骨分化以保证骨的正常生长。遗传因素或外界干扰则可能引起干细胞的过度成骨分化,导致颅骨的过早闭合,称为颅缝早闭。颅缝细胞与细胞外基质、骨膜以及脑膜共同构成颅缝微环境(niche)。它们相互调节以保证颅缝的正常发育。临床研究发现,绝大多数颅缝早闭(craniosynostosis)患者都伴有硬脑膜和细胞外基质(extracellular matrixc,ECM)的异常。许多研究也发现,作用于颅缝的异常外界机械刺激也可能导致颅缝发育的异常。考虑到颅缝发育受多方面因素影响,本篇综述将介绍近年来有关颅缝微环境异常,以及机械力在调控颅缝发育中的研究进展,总结颅缝早闭发生的分子机制和目前研究方向,旨在为该病的诊断治疗提供新的思路。

关键词：颅缝早闭硬脑膜细胞外基质机械力

利用基因组重测序技术鉴定一个拟南芥ABA不敏感突变体

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植物生理学报 2024年第8期60卷 1291-1300页

作者：曾馨篁陈舒静刘雨洁谢欣珏梁滢黄晓琳吴建新华南师范大学生命科学学院广东省植物发育生物工程重点实验室广州510631

脱落酸(ABA)是调控种子休眠与萌发过程的重要植物激素之一。本研究通过筛选拟南芥(Arabidopsis thaliana)T-DNA插入突变体库,获得一株ABA不敏感突变体abi10(ABA-insensitive mutant 10)。遗传分析表明,该突变体受核编码的隐性单基因控... 详细信息

脱落酸(ABA)是调控种子休眠与萌发过程的重要植物激素之一。本研究通过筛选拟南芥(Arabidopsis thaliana)T-DNA插入突变体库,获得一株ABA不敏感突变体abi10(ABA-insensitive mutant 10)。遗传分析表明,该突变体受核编码的隐性单基因控制。对abi10突变体植株进行基因组重测序,通过序列比对分析发现abi10突变体基因组中有3个T-DNA插入位点,其中有一个插入位点位于编码ABA信号转导途径中重要转录因子ABI4的基因启动子区。通过与abi4突变体做杂交进行等位突变验证,发现杂交F1代表现为ABA不敏感的隐性表型。进一步通过实时荧光定量PCR检测,发现abi10突变体中ABI4基因的表达量显著降低。综上所述,本文利用基因组重测序技术,鉴定到的abi10是一个新的ABI4基因等位突变体,研究结果为后续深入研究ABI4基因的表达调控机制提供研究材料。

关键词： ABA不敏感 ABI4 等位突变重测序技术

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水稻籽粒VB6含量的调控位点挖掘及分析

生物工程学报 2024年第10期 3485-3499页

作者：唐璐瑶连锦瑾赵蓓蓓沈芷琦朱哲楠叶语涵张芷宁路梅王跃星饶玉春浙江师范大学生命科学学院中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室

维生素B6 (vitamin B6,VB6)作为参与动植物多项生命活动的重要组成成分,体现了水稻等粮食经济作物的营养品质。目前对于控制水稻籽粒VB6含量的相关基因的挖掘较少且不深入。本研究以‘华占(HZ)’和‘热研2号(Nekken2)’为亲本所构建的... 详细信息

维生素B6 (vitamin B6,VB6)作为参与动植物多项生命活动的重要组成成分,体现了水稻等粮食经济作物的营养品质。目前对于控制水稻籽粒VB6含量的相关基因的挖掘较少且不深入。本研究以‘华占(HZ)’和‘热研2号(Nekken2)’为亲本所构建的重组自交系为材料,在数量性状基因座(quantitative trait loci,QTL)定位的基础上进行候选基因初步筛选,共获得10个候选基因,其中LOC＿Os01g52450、LOC＿Os01g52500、LOC＿Os05g09500、LOC＿Os05g09440、LOC＿Os05g20570和LOC＿Os05g36270基因的表达量在双亲间差异显著。结合基因表达量和亲本VB6含量数据,推测LOC＿Os05g09500是影响水稻籽粒VB6含量的关键基因,其高表达显著影响水稻籽粒VB6含量。本研究填补了水稻籽粒VB6性状QTL定位研究的空白,为进一步阐明水稻VB6合成的分子遗传机理、克隆相关基因提供了理论支持,在鉴定、筛选和培育高VB6含量的水稻新品种方面具有一定意义。

关键词：水稻维生素B6 数量性状基因座定位营养品质

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水稻蒸煮品质相关QTL定位及候选基因分析

生物工程学报 2024年第1期40卷 122-136页

作者：乐巧娜黄梓雯戴若惠李三峰李梦佳方媛王跃星饶玉春浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室浙江杭州310006

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL),分析候选基因,并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状,可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan,HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交... 详细信息

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL),分析候选基因,并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状,可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan,HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体为实验材料,测定成熟期稻米的糊化温度(gelatinization temperature,GT)、胶稠度(gel consistency,GC)和直链淀粉含量(amylose content,AC)。结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位,共检测到26个与稻米蒸煮品质相关的QTLs(糊化温度相关位点1个、胶稠度相关位点13个、直链淀粉含量相关位点12个),其中最高奇数的可能性(likelihood of odd,LOD)值达30.24。通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)分析定位区间内候选基因的表达量,发现6个基因在双亲间的表达量差异显著,推测LOC_Os04g20270和LOC_Os11g40100的高表达可能会极大地提高稻米的胶稠度,而LOC_Os01g04920和LOC_Os02g17500的高表达以及LOC_Os03g02650和LOC_Os05g25840的低表达有助于降低直链淀粉含量。这些结果为培育优质水稻新品种奠定了分子基础,并为揭示稻米蒸煮品质的分子调控机制提供了重要的遗传资源。

关键词：水稻蒸煮品质数量性状基因座(QTL)分析候选基因

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m6A甲基化修饰及其生物学功能

生物学教学 2024年第7期49卷 6-9页

作者：陈雨涵胡雪峰福建师范大学生命科学学院/福建省发育与神经生物学重点实验室福州350117

m6A甲基化修饰是真核生物中最常见的RNA修饰之一,由甲基转移酶、去甲基化酶和甲基化阅读蛋白共同调控,参与调控神经发育、免疫稳态、昼夜节律控制等生理过程。本文拟从m6A甲基化修饰的概念、调节酶系和生物学功能三方面进行简要概述,旨... 详细信息

m6A甲基化修饰是真核生物中最常见的RNA修饰之一,由甲基转移酶、去甲基化酶和甲基化阅读蛋白共同调控,参与调控神经发育、免疫稳态、昼夜节律控制等生理过程。本文拟从m6A甲基化修饰的概念、调节酶系和生物学功能三方面进行简要概述,旨在为高中生物学表观遗传的相关教学提供资料。

关键词： RNA修饰表观遗传生物学功能

蛋白质磷酸化修饰及其在细胞周期调控中的作用研究进展

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 38-45页

作者：谭锬柯柏怡梁前进南华大学衡阳医学院生物化学与分子生物学教研室湖南衡阳北京师范大学生命科学学院抗性基因资源与分子发育生物学北京市重点实验室/细胞增殖与调控生物学教育部重点实验室北京

细胞周期是真核生物实现细胞分裂与增殖、从母代向子代传递遗传信息的连续过程.真核细胞通过蛋白质水平的周期性调控完成细胞的分裂与增殖,细胞周期的紊乱常与肿瘤等疾病密切相关.蛋白质磷酸化修饰是细胞周期进程中一种主要的调控方式,... 详细信息

细胞周期是真核生物实现细胞分裂与增殖、从母代向子代传递遗传信息的连续过程.真核细胞通过蛋白质水平的周期性调控完成细胞的分裂与增殖,细胞周期的紊乱常与肿瘤等疾病密切相关.蛋白质磷酸化修饰是细胞周期进程中一种主要的调控方式,可以改变蛋白质的分子结构,影响其与其他分子间的相互作用,从而调节相关分子的生物学活性及功能.细胞周期相关蛋白的磷酸化与非磷酸化状态的改变犹如“分子开关”,精细地控制着周期进程和细胞分裂系列事件.周期相关蛋白质的多位点磷酸化机制研究是磷酸化研究的一个热点.本文综合评述细胞周期调控进程中部分重要蛋白的磷酸化修饰机制,总结了近年来细胞周期领域中蛋白质磷酸化修饰方面的新发现、新突破,为进一步深入理解蛋白质磷酸化及细胞周期调控机制提供参考.

关键词：蛋白质磷酸化蛋白激酶细胞周期蛋白去磷酸化蛋白磷酸酶

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维氏气单胞菌对斑马鱼胚胎发育的阻滞

水产科学 2024年第4期43卷 630-639页

作者：熊广泽张怡晴刘子琦张铭琪张焱武汉外国语学校湖北武汉430022 华中师范大学生命科学学院湖北武汉430079

维氏气单胞菌是一种能感染人-兽-水生动物的革兰氏阴性病原菌。本试验分析了不同密度(2.2×10^(8)、1.1×10^(8)cfu/mL和5.5×10^(7)cfu/mL)的维氏气单胞菌对斑马鱼胚胎在受精后3 h到56 h胚胎形态学发育的影响及原因。通过形态学观察及... 详细信息

维氏气单胞菌是一种能感染人-兽-水生动物的革兰氏阴性病原菌。本试验分析了不同密度(2.2×10^(8)、1.1×10^(8)cfu/mL和5.5×10^(7)cfu/mL)的维氏气单胞菌对斑马鱼胚胎在受精后3 h到56 h胚胎形态学发育的影响及原因。通过形态学观察及数据统计、转录组分析和荧光定量PCR检测方法结果显示,维氏气单胞菌浸染斑马鱼胚胎后,不仅导致其死亡率增高,而且存活胚胎的发育显著延迟。维氏气单胞菌的密度越高,胚胎发育延迟的程度就越高,在密度为2.2×10^(8)cfu/mL的维氏气单胞菌感染下,斑马鱼胚胎发育时期阻滞在受精后8~14 h。转录组结果显示,维氏气单胞菌影响了斑马鱼胚胎与发育过程相关的基因表达,受影响的大部分基因的功能集中在中胚层的发育,尤其是胚胎的背腹侧分化中。本试验结果表明,维氏气单胞菌对斑马鱼发育具有一定的阻滞作用,原因可能是维氏气单胞菌改变了中胚层发育背腹侧分化相关基因的表达量或其上游调控因子活性。

关键词：维氏气单胞菌斑马鱼发育阻滞胚胎