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沙雷氏菌(Serratia sp.) AXJ-M响应高温胁迫的生理适应性

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微生物学通报 2024年第08期 3148-3164页

作者：汪流伟王燕林惠淑雨冯齐齐程宓丽菡冯瑞罗文怡李亚婷陈瑶瑶安雪姣江西农业大学生物科学与工程学院

【背景】利用微生物法治理造纸废水或被其污染的环境具有重要的现实意义，但是关于微生物在造纸废水高温环境胁迫下的生理补偿适应机制尚缺乏探讨。【目的】以实验室保藏的1株嗜热木质素降解菌Serratia sp. AXJ-M为对象，开展其对热胁... 详细信息

【背景】利用微生物法治理造纸废水或被其污染的环境具有重要的现实意义，但是关于微生物在造纸废水高温环境胁迫下的生理补偿适应机制尚缺乏探讨。【目的】以实验室保藏的1株嗜热木质素降解菌Serratia sp. AXJ-M为对象，开展其对热胁迫的生理响应机制研究。【方法】设计温度胁迫培养实验，采集不同温度下的菌体，测定菌体形态、细胞膜流动性与渗透性、细胞海藻糖含量及抗氧化酶系统相关酶的活性变化。基于Illumina HiSeq 2000平台对AXJ-M进行de novo测序分析，用GO、COG、KEGG、NR以及Swiss-Prot数据库进行基因组基本功能注释。【结果】热胁迫实验表明，菌株AXJ-M能够在50-80 ℃的热胁迫环境中生存，其中50 ℃是最适生长温度，在高于70 ℃的热胁迫环境下其生长会被明显抑制。与最适温度(50 ℃)相比，菌株AXJ-M经热胁迫培养后，其个体形态有明显差异，表面粗糙程度增加。相比于最适生长温度，菌株AXJ-M在高温胁迫(80 ℃)下细胞膜流动性降低，膜通透性提高，海藻糖含量提高。高温胁迫(80 ℃)下与氧化应激有关的一些酶活性显著增加，过氧化氢酶(catalase， CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase， SOD)和过氧化物酶(peroxidase， POD)活性随着培养时间的延长分别提高50%-80%、30%-47%、24%-31%。通过将基因组测序结果与数据库比对并检索，菌株AXJ-M含有参与响应热胁迫的相关基因。【结论】热胁迫培养可诱导菌株AXJ-M产生耐热性并使菌体个体形态发生改变，海藻糖含量和抗氧化酶系统活性的升高保护细胞抵抗外界不良环境。菌株全基因组的初步解析，对研究嗜热菌在高温环境中的分子反应机制奠定了基础。

关键词：嗜热木质素降解菌热胁迫生理响应基因组分析

花斑裸鲤SIRT基因家族分析及低温适应性表达

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水产科学 2024年第1期43卷 10-21页

作者：倪伟琳刘丹高强晁燕张存芳寇若彬祁得林聂苗苗青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016 青海大学农牧学院动物科学系青海西宁810016 青海大学生态环境工程学院青海西宁810016

花斑裸鲤是裂腹鱼亚科的代表物种之一,能够很好地适应青藏高原寒冷的环境。为探究sirtuins(SIRT)基因家族在花斑裸鲤低温适应中的作用,笔者对SIRT基因家族的7个基因进行了生物信息学分析和基因表达研究。结果显示,花斑裸鲤SIRT基因家族... 详细信息

花斑裸鲤是裂腹鱼亚科的代表物种之一,能够很好地适应青藏高原寒冷的环境。为探究sirtuins(SIRT)基因家族在花斑裸鲤低温适应中的作用,笔者对SIRT基因家族的7个基因进行了生物信息学分析和基因表达研究。结果显示,花斑裸鲤SIRT基因家族的长度差异较大,序列最长的是SIRT1基因(22885 bp),最短的是SIRT4基因(3660 bp),包含蛋白质编码区,编码304至691个氨基酸不等。通过保守结构域和基序分析发现,花斑裸鲤SIRT基因均具有Sir2保守结构域和基序,包括GAGxSx、xxPxxR、PxxxH和QNxDxLx。氨基酸理化性质预测结果表明,花斑裸鲤SIRT蛋白均为亲水性蛋白,除SIRT4之外,均是不稳定蛋白。亚细胞定位预测结果显示,SIRT蛋白主要分布于细胞质和细胞核中。通过预测蛋白质相互作用发现,SIRTs与SOD2、CAT、PPARGC1α、p53、FOXO1a和FOXO1b具有相互作用。进一步对SIRT基因在低温适应的花斑裸鲤的肝脏、脑和肌肉组织中表达进行分析,结果显示,低温下,SIRT2、SIRT4和SIRT7基因在肝脏和脑中表达显著上调,SIRT2~4、SIRT6和SIRT7基因在肌肉中表达显著上调,推测SIRT基因家族尤其是SIRT2、SIRT4和SIRT7基因在花斑裸鲤低温适应中可能具有重要作用。本试验分析了花斑裸鲤SIRT基因家族的特征,其结果可为后续SIRT基因在花斑裸鲤低温适应中功能研究提供基础。

关键词：花斑裸鲤 SIRT基因家族基因特征与表达低温适应

组蛋白翻译后修饰在减数分裂中作用机制的研究进展

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中国细胞生物学学报 2024年第4期46卷 572-579页

作者：包子游王焰王仁雪黄涛刘洪彬山东大学生殖医学与子代健康全国重点实验室山东大学妇儿与生殖健康研究院济南250012

减数分裂是有性生殖生物产生单倍体配子和遗传多样性的基础。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,形成四个染色体数目为母细胞一半的配子。在减数分裂前期,同源染色体依次进行配对、联会、重组和分离,亲本的染色体被正确分配到... 详细信息

减数分裂是有性生殖生物产生单倍体配子和遗传多样性的基础。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,形成四个染色体数目为母细胞一半的配子。在减数分裂前期,同源染色体依次进行配对、联会、重组和分离,亲本的染色体被正确分配到配子中,实现遗传物质在生物世代间的稳定传递。组蛋白翻译后修饰是重要的表观遗传调控机制之一,包括组蛋白甲基化(methylation,me)、酰基化(acylation,ac)、磷酸化(phosphorylation,ph)、泛素化(ubiquitination,ub)等。组蛋白修饰的建立、识别、擦除以及不同组蛋白修饰间的交叉会话揭示了一种“组蛋白密码”,参与了DNA复制、损伤修复、基因表达和染色质构象改变,在减数分裂多个阶段发挥重要作用。该文综述了近年来对组蛋白翻译后修饰参与减数分裂重要生物学事件的研究进展,并为后续研究内容和方向提供了新的见解。

关键词：减数分裂组蛋白修饰精子发生同源重组

紫苏精油和毛地黄鼠尾草精油的挥发性成分及生物活性

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微生物学通报 2024年

作者：王光慧余帅王梓懿周红静韩科展李? 贵州医科大学省部共建药用植物功效与利用国家重点实验室贵州省天然产物研究中心贵州省天然药物工程研究中心贵州中医药大学药学院

【背景】植物精油是一种挥发性气味的次生代谢产物，具有环保、天然及无残留等特性，广泛应用于食品、农业及医药等行业，在人们生活中扮演着重要角色。【目的】研究紫苏(Perilla frutescens (L.) Britt)和毛地黄鼠尾草(Salvia digitalo... 详细信息

【背景】植物精油是一种挥发性气味的次生代谢产物，具有环保、天然及无残留等特性，广泛应用于食品、农业及医药等行业，在人们生活中扮演着重要角色。【目的】研究紫苏(Perilla frutescens (L.) Britt)和毛地黄鼠尾草(Salvia digitaloides Diels)植物精油挥发性成分、抗真菌和细胞毒作用。【方法】采用水蒸汽蒸馏法提取精油，气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪检测挥发性成分；通过菌丝生长速率法评定抗真菌作用；使用噻唑蓝[(3-(4，5-Dimethylthiazol-2-yl)-2，5-diphenyltetrazolium bromide]比色法(MTT法)评估精油的细胞毒活性。【结果】紫苏精油中主要成分为紫苏酮(67.84%)和异白烯苏酮(14.95%)，毛地黄鼠尾草精油中主要成分为石竹素(9.59%)、α-荜澄茄醇(8.84%)和棕榈酸(7.24%)。研究发现植物精油都呈现不同程度的抗菌作用，其中紫苏精油活性最强，对细极链格孢菌、油菜菌核菌和人参锈腐病菌表现出较高的抑制效果，其有效中浓度(Median effective concentrations， EC50)分别为32.78、43.34、45.19 μg/mL，毛地黄鼠尾草精油对腐皮镰刀菌的EC50为97.68 μg/mL；毛地黄鼠尾草精油和紫苏精油对K562细胞的抑制中浓度(Median inhibitation concentration， IC50)分别为282.69 μg/mL和352.79 μg/mL。【结论】植物精油具有良好生物学特性。

关键词：紫苏精油毛地黄鼠尾草精油 GC-MS 抗真菌细胞毒活性

甘蓝型油菜373S温敏不育基因在可育细胞质背景下的表达

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西北农业学报 2024年第1期33卷 59-68页

作者：王静张东锁董慧孙妍妍王珍珍郭媛胡胜武西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室陕西杨凌712100

旨在明确甘蓝型油菜温敏不育系373S温敏不育基因表达与特定细胞质之间的关系。以甘蓝型油菜373S(微粉)为父本,以具有cam细胞质的Shaan2B为母本,杂交、回交及自交得到BC_(1)及F_(2)代群体。结果表明,在上述具有cam细胞质的BC_(1)及F_(2)... 详细信息

旨在明确甘蓝型油菜温敏不育系373S温敏不育基因表达与特定细胞质之间的关系。以甘蓝型油菜373S(微粉)为父本,以具有cam细胞质的Shaan2B为母本,杂交、回交及自交得到BC_(1)及F_(2)代群体。结果表明,在上述具有cam细胞质的BC_(1)及F_(2)中,可育株与不育株的分离比分别符合3∶1与15∶1,表明该群体中不育性状受2对基因控制。分离群体中的不育株表现出温敏不育特征,其不育花形态与373S没有明显差别;与373S比较,该分离群体中的不育植株结实角果数及自交结实率有不同程度的降低,不育期时间率(不育期时间所占百分比)无显著差异;花冠直径、四强花药长度、二弱花药长度无明显差异,花柄长度、花瓣长度、花瓣宽度、四强雄蕊长度、二弱雄蕊长度略有增加。细胞学观察表明,该分离群体中的不育株小孢子的发育过程、染色体形态、胼胝质沉积与373S无明显差异,均在花粉母细胞时期出现异常。本研究成功地将373S温敏不育基因从pol细胞质导入cam细胞质,说明该温敏不育性状是由细胞核内温敏不育基因导致,与细胞质背景无关。

关键词：甘蓝型油菜(Brassica napus L.) 温敏基因细胞质类型雄性不育

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高粱抗病相关基因SbRPM1的克隆及表达分析

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华北农学报 2024年第2期39卷 153-160页

作者：王慧珍张朝政黄一鸣黎耀心程子洋乐超银三峡大学生物与制药学院生物技术研究中心湖北宜昌443002

为探究RPM1在高粱抗病过程中的作用,以高粱抗黑穗病品种SX44B为材料,采用同源克隆法获得一个高粱SbRPM1基因。生物信息学分析结果显示:该基因的cDNA全长2 802 bp,预测共编码933个氨基酸。该基因编码蛋白的理论分子质量为106.1 ku,等电点... 详细信息

为探究RPM1在高粱抗病过程中的作用,以高粱抗黑穗病品种SX44B为材料,采用同源克隆法获得一个高粱SbRPM1基因。生物信息学分析结果显示:该基因的cDNA全长2 802 bp,预测共编码933个氨基酸。该基因编码蛋白的理论分子质量为106.1 ku,等电点为7.11,为亲水性蛋白质;该蛋白无跨膜结构,亚细胞定位在细胞质中。保守结构域分析显示,SbRPM1蛋白含有RX-CC-like、NB-ARC和LRR结构域,属于NLRs受体蛋白家族中的CNL类蛋白。系统发育关系分析表明,SbRPM1蛋白与南荻RPM1蛋白亲缘关系最近。通过实时荧光定量PCR技术检测SbRPM1基因的表达模式,结果表明,该基因在叶和花序中表达量较高,其次是根,在茎中表达量最低。在接种丝黑穗病原菌后24~72 h抗病品种中SbRPM1基因的表达显著上调,表明该基因受病原菌诱导表达,在高粱抗病反应中扮演着重要角色。首次在高粱中克隆得到SbRPM1基因CDS序列,解析了该基因的结构、性质与表达的特征。

关键词：高粱 SbRPM1基因基因克隆生物信息学分析表达分析

基于二氰基异佛尔酮的荧光探针用于细胞中半胱氨酸的检测

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海南师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期37卷 158-163页

作者：王志宇沈舒婷杨静胡磊王慧皖南医学院药学院安徽芜湖241002

半胱氨酸(Cys)在生物体系中起着不可缺少的作用,可以参与人体内的许多生理和病理过程,对氧化还原稳态和细胞活性的调节有重要作用。大量研究表明,Cys浓度异常与许多疾病的发生密不可分,因此有必要开发特异性检测Cys的荧光探针。本文以... 详细信息

半胱氨酸(Cys)在生物体系中起着不可缺少的作用,可以参与人体内的许多生理和病理过程,对氧化还原稳态和细胞活性的调节有重要作用。大量研究表明,Cys浓度异常与许多疾病的发生密不可分,因此有必要开发特异性检测Cys的荧光探针。本文以丙烯酰基为识别单元,以二氰基异佛尔酮为荧光基团,设计合成了一种荧光探针ISO-EV-AC。实验结果表明,探针ISO-EVAC对Cys的检测展现出较高的选择性,不受其他分析物的干扰,检测限低至31 nmol/L,响应Cys的时间为5 min。细胞实验结果表明探针ISO-EV-AC可用于检测细胞中的Cys。

关键词：半胱氨酸荧光探针丙烯酰氯二氰基异佛尔酮

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蓝布正总酚酸的体内外成分分析及其促急性伤口愈合与抑制瘢痕形成的作用

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中国实验方剂学杂志 2024年

作者：孔熙贤田广环吴桐胡少伟赵洁潘福竺刘憬曈邓勇欧阳意吴宏伟中国中医科学院中药研究所遵义医科大学药学院中国中医科学院医学实验中心

目的：基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法（UPLC-Q-Orbitrap-MS）鉴别蓝布正总酚酸体内、外化学成分，结合药效学和网络药理学分析明确蓝布正总酚酸促进急性伤口愈合与抑制瘢痕形成的作用及机制。方法：采用UPLC-Q-Or... 详细信息

目的：基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法（UPLC-Q-Orbitrap-MS）鉴别蓝布正总酚酸体内、外化学成分，结合药效学和网络药理学分析明确蓝布正总酚酸促进急性伤口愈合与抑制瘢痕形成的作用及机制。方法：采用UPLC-Q-Orbitrap-MS鉴定蓝布正总酚酸的化学成分及外用给药后体内吸收成分；120只ICR小鼠随机分为模型组、重组人表皮生长因子（rhEGF）组(4 mg·kg-1)、蓝布正总酚酸低、中、高剂量组(3.5、7、14 mg·kg-1)，每组24只。构建全皮层切除模型，各给药组分别于伤口处涂抹给药，模型组涂抹等体积生理盐水，连续30 d，期间于DAY 6、12、30各组分别随机处死8只小鼠，通过观察小鼠创面愈合情况，苏木素-伊红（HE）染色、马松（Masson）染色、天狼星红染色动态观察皮肤组织病理变化，酶联免疫吸附测定法（ELISA）动态测定皮肤组织中的白细胞介素6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、血管内皮生长因子A（VEGF-A）、基质金属蛋白酶3（MMP3）和基质金属蛋白酶9（MMP9）含量，利用网络药理学预测蓝布正总酚酸促进急性伤口愈合与抑制瘢痕形成相关靶点，并进行关键成分和靶点的分子对接，对相关靶点进行基因本体论（GO）生物过程分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路富集分析，构建“药材-化合物-靶点-通路-药理作用-疾病”网络图，进一步探讨其潜在机制。结果：鉴定出蓝布正总酚酸共含有146个化合物，包括苯丙素类28个、鞣质类31个、三萜类23个、黄酮类49个、其他类15个，从小鼠血清中发现入血原型成分16个。与模型组比较，蓝布正总酚酸各剂量组相对伤口愈合率、相对瘢痕抑制率明显增加（P细胞数量、新生皮肤附属器数量、表皮再生率、胶原纤维比例、Ⅲ型胶原/Ⅰ型胶原有明显改善（P细胞信号传导与转录活化因子3（STAT3）、表皮生长因子受体（EGFR）等10个核心靶点，参与糖基化终末产物（AGE）/AGE受体（RAGE）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）信号通路、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路和缺氧诱导因子-1（HIF-1）信号通路等75条通路，经分子对接验证关键成分老鹳草素、染料木素、木麻黄鞣质与TP53、SRC、Akt1、STAT3、EGFR结合能力较好。结论：该研究较全面地反映了蓝布正总酚酸的化学成分及外用给药后的入血成分，并验证了其可促进急性伤口愈合，抑制瘢痕形成。其中的关键成分可能与TP53、Akt1和EGFR等靶点结合通过免疫炎症、血管再生等相关通路发挥治疗作用。

关键词：超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法(UPLC-Q-Orbitrap-MS) 蓝布正总酚酸成分鉴定入血成分伤口愈合瘢痕修复网络药理学

青少年型开角型青光眼的遗传特征和基因研究进展

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国际眼科杂志 2024年第6期24卷 884-889页

作者：贾大东宗菲菲梁亮三峡大学第一临床医学院眼科、三峡大学眼科与视觉科学研究所湖北省宜昌市443000

青少年型开角型青光眼(JOAG)是原发性开角型青光眼(POAG)的一个亚型,具有较高的致残率,严重影响年轻患者的生活质量。研究发现JOAG有着多样化的遗传方式,虽然JOAG通常被认为是一种常染色体显性遗传疾病,但在特定人群中,常染色体隐性遗... 详细信息

青少年型开角型青光眼(JOAG)是原发性开角型青光眼(POAG)的一个亚型,具有较高的致残率,严重影响年轻患者的生活质量。研究发现JOAG有着多样化的遗传方式,虽然JOAG通常被认为是一种常染色体显性遗传疾病,但在特定人群中,常染色体隐性遗传同样存在。而JOAG的多变遗传倾向可能是由多个关键致病基因共同调控的结果,其中包括MYOC、CYP1B1和CPAMD8等代表性基因。这些基因的突变通常与眼部组织的多种生物学过程密切相关,主要包括细胞代谢调控、氧化应激反应以及程序性死亡的异常诱导。因此,深入研究JOAG相关的致病基因至关重要,这将为揭示该疾病的发生、发展及临床表型的具体遗传背景,并且为早期识别和筛查高风险人群提供有力依据。文章旨在重点关注JOAG的遗传特征和基因研究。通过系统性回顾相关文献,总结了与JOAG疾病相关的致病基因及其突变,并探讨其在JOAG研究领域未来发展中的潜在应用和价值,为JOAG的诊断和治疗提供有益的见解。

关键词：青少年型开角型青光眼基因突变基因诊断基因治疗