2014, 41(7):627-631.
摘要:目前广泛地利用传统的体细胞衰老理论和方法对成体干细胞衰老进行研究,忽视了成体干细胞特有的自我更新功能和相应的干性基因的作用.干性基因的下调可能是导致间充质干细胞衰老的主要原因.通过查阅相关资料发现主要干性基因与衰老相关基因表达水平的相互拮抗关系,这体现在以下4个方面:a.干细胞衰老伴随着干性基因的下调;b.干性基因表达抑制细胞的衰老;c.干性基因抑制衰老相关基因的表达;d.抑制衰老相关基因促进干性基因的表达.干性基因与衰老相关基因的表达水平存在相互拮抗关系,这为成体干细胞衰老可能源于成体干细胞的干性降低的观点提供了坚实的分子基础.
2014, 41(7):632-639.
摘要:上皮间充质转化是上皮细胞丢失细胞极性和细胞黏附,而获得间充质细胞迁移和侵袭特性的生物学过程.肿瘤干细胞是存在于肿瘤中具有自我更新和异质性分化能力的一小群细胞,在肿瘤的发生发展过程中起重要的作用.上皮间充质转化(EMT)与肿瘤的转移密切相关,而近几年的研究表明,EMT也可以促进肿瘤细胞获得干细胞的特性,因此使肿瘤治疗更困难,本文对EMT促肿瘤干细胞形成机制及其对临床治疗意义的研究进展作一综述.
2014, 41(7):640-648.
摘要:在人类基因组测序已经完成的“后基因组”时代,对基因组序列的功能注释,尤其是各种DNA调控元件的鉴定,已成为进一步理解人类基因组复杂机制的瓶颈问题.最近,针对染色质状态图谱的大规模研究工作,揭示了各类DNA元件特征性的染色质修饰标记.这些研究结果推动了一系列基于有监督和无监督学习的DNA元件预测方法的产生,其中一些方法已经成功应用于多个基因组的DNA元件预测,并且已成为未知基因组的常规注释工具.这些预测方法因其算法特点和预测策略不同而适用于不同类型的DNA元件预测任务.大多数情况下,使用者需要联合使用多个预测方法来达到预测敏感性和特异性的平衡.尽管各类算法在DNA元件预测中都有一些成功的应用,但每一类算法都有其特有的弊端,需要使用者认真避免.本文回顾了前期和当下DNA元件预测方法的主要类型,全面分析了各类方法的优缺点,指出了下一步可以改进的方向.本综述中的分析和观点有助于读者深入理解DNA元件预测算法的主要原则,进而在相关研究中更好地应用这些方法.
刘凤银 , 沈玉栋 , 孙远明 , 王弘 , 雷红涛 , 杨金易 , 徐振林
2014, 41(7):649-658.
摘要:基于抗原-抗体识别的免疫分析技术在小分子化学性污染物监测领域占有重要地位,已成功应用于农药、兽药、生物毒素等的快速检测,为保障食品安全发挥了重要作用.但是,如何提高小分子半抗原的免疫原性及抗体的亲和力仍然是制约该领域发展的关键技术瓶颈.树状分子作为一类新型的高分子化合物,具有分子组成明确、结构规整、高度支化、纳米尺寸、单分散性以及表面呈现高密度功能团等众多优良的结构特性和良好的组织相容性,在小分子免疫分析领域具有潜在的应用优势.本文主要综述了树状分子作为载体在抗体制备及免疫分析方面的应用,重点介绍了树状分子作为载体在免疫原及包被原制备、作为免疫佐剂提高抗原免疫原性以及作为信号放大载体在提高免疫分析灵敏度等方面的研究现状,最后对其在小分子化学性污染物免疫检测领域的应用前景进行了评述,期望能为本领域研究人员提供借鉴.
2014, 41(7):659-665.
摘要:人源N-Myc结合蛋白(N-Myc interactor, Nmi)能在干扰素(interferon,IFN)诱导后高表达,并参与下游的JAK-STAT通路,且有抑制癌细胞增殖的功能.Nmi能够结合人干扰素结合蛋白35(interferon-induced protein 35,IFP35)并保护IFP35不被降解.本研究构建了Nmi和IFP35的全长及N端截短体克隆,通过两种蛋白的共表达和GST pull down实验确定二者能够相互作用的区域,并进一步大量共表达和纯化了重组蛋白复合物.结合实验表明,与先前报道的两者通过C端串联的NID结构域相结合不同,两者的N端结构域都足以介导复合物形成.免疫荧光观察未经干扰素刺激的RAW264.7细胞,发现Nmi与IFP35共定位于细胞核内.免疫荧光观察Nmi在293A细胞中的分布特点,发现正常细胞中Nmi分布于细胞核内.如先前研究报道,干扰素诱导24 h后,Nmi在胞质内形成颗粒状聚集,此时加入低浓度过氧化氢(H2O2)会使Nmi的亚细胞定位回到细胞核内,表明Nmi的亚细胞定位受到细胞氧化环境的影响.
2014, 41(7):666-673.
摘要:母性效应因子复合体SCMC (subcortical maternal complex)中的Filia蛋白,其N端具有Ⅰ型KH结构域的特征,通过结合RNA参与卵子发生及胚胎发育过程中的RNA转录调控.此外,Filia蛋白对染色体整倍体化的维持起重要作用.缺乏Filia的雌鼠体内早期胚胎发育进程延迟,致使雌鼠生殖力降低,但不会不育.在卵母细胞成熟过程中,还原型谷胱甘肽(glutathione, GSH)浓度发生变化以维持胞内的氧化还原环境.本文成功解析了在含有GSH的条件中生长的Filia (N1-124)蛋白晶体结构.与在不含GSH的条件中生长的Filia (N1-124)蛋白晶体相比,在含有GSH的条件中,Filia (N1-124)蛋白晶体的一个不对称单位中含有5对二聚体,Filia (N1-124)单体分子在α3螺旋区与邻近分子发生了结构域交换.Filia (N1-124)晶体内凭借链间的离子键、氢键和疏水相互作用,形成了独特的十聚体组装方式.本文为进一步研究在不同生理条件下Filia的结构与功能的关系提供了结构依据.
莫中成 , 李霞 , 张大棣 , 朱明燕 , 张青海 , 曾颖 , 伍荣 , 鲁艳菊 , 陈意 , 易光辉
2014, 41(7):674-681.
摘要:为探讨过氧化物酶体增殖物激活型受体δ(peroxisome proliferator- activated receptor-δ,PPARδ)激动剂GW501516对人脐静脉内皮细胞纤溶酶原激活物抑制剂1 (PAI-1) 表达的影响及机制,采用siRNA、TGFβ-Smad3信号通路阻滞剂等处理细胞,经实时定量PCR、Western blot方法分别检测细胞中PAI-1及磷酸化Smad3蛋白的表达.结果显示,与对照组比较,GW501516可诱导人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中PAI-1表达,且此效应呈浓度和时间依赖性(P < 0.05);siRNA沉默PPARδ的表达后,可阻抑GW501516对HUVEC细胞PAI-1表达的促进作用;TGFβ-Smad3信号通路抑制剂SB-431542与SIS3均可降低HUVEC细胞pSmad3蛋白的表达,而细胞PAI-1表达也随之降低.结果提示,GW501516可促进HUVEC细胞PAI-1的表达,其机制可能与TGFβ-Smad3信号通路有关.
缪刘杨 , 周亮 , 杨烁 , 李莉云 , 李雪姣 , 范伟 , 兰金苹 , 史佳楠 , 刘丽娟 , 刘国振
2014, 41(7):682-692.
摘要:WRKY是植物中最大的转录因子家族之一.本文对水稻WRKY42基因的转录分析发现,该基因在水稻苗期和花药中转录,其蛋白质可在各时期的叶片中检测到.在Xa21介导的抗白叶枯病过程中,接菌后期可检测到明显的诱导表达条带,比较其在抗、感和对照反应中的表达丰度发现,在抗、感反应中的表达相似但均明显大于对照反应,推测WRKY42蛋白质在水稻-白叶枯病菌互作反应中发挥作用.我们克隆并在细菌中表达了WRKY42蛋白质,采用微量热泳动(microscale thermophoresis)技术,调查了WRKY42与病程相关基因PR1a和PR1b启动子区顺式元件W-box的互作,发现它们之间可发生特异结合,其解离常数分别为73.3 μmol/L和58.3 μmol/L.上述数据提供了WRKY42调控下游基因的直接证据,支持WRKY42在水稻抗病过程中发挥作用.文章提出了WRKY转录因子在水稻与白叶枯病菌互作过程中的作用模式.
2014, 41(7):693-703.
摘要:简单重复序列广泛存在于多种生物基因组中,其生物学意义越来越受到人们的重视.许多简单重复序列易于扩增变长,某些重复序列的异常延伸是造成一些遗传疾病的直接原因.本研究以20 nt的60种四重复和6种二重复序列单链为模板,系统研究了它们在嗜热DNA聚合酶作用下等温扩增的特点.电泳结果显示,多数单链模板能扩增变长,即使链内没有互补碱基的序列也可被扩增,如(AGGA)5.定量分析结果显示:回文序列扩增最快;二重复序列比相同碱基组成的四重复序列有更宽的适于扩增的温度范围;G和C含量多的DNA较G和C含量少的序列更易扩增,而且G和C含量越多越适于在较高的温度下扩增;重复单位含两相同嘧啶的链多数比其互补链更易扩增;产物浓度与时间基本呈线性关系.限制性酶切产物结果显示,扩增产物与模板具有相同的重复单位,是重复序列的简单延伸.最后,根据实验结果和相关文献,提出了包括链内滑动扩增和发卡DNA介导扩增两阶段的重复序列单链扩增模型,以对重复序列非特异扩增和相关疾病发生机制的研究提供参考.
2014, 41(7):704-711.
摘要:哈维氏弧菌是水产养殖中的重要条件致病菌,对其进行快速、准确地检测和鉴定是相关病害防治的基础和关键.适配子具有亲和力高、特异性强、稳定性好等优点,在微生物的检测和鉴定方面呈现出广泛的应用前景.本研究以哈维氏弧菌为靶目标,采用SELEX技术,即指数级富集配体的系统进化技术,筛选其特异性适配子.经15轮筛选后,随机ssDNA文库的亲和力从3.51上升到58.95,提高了15.8倍.筛选出的适配子富集库经克隆、测序后得到52条不同序列,根据同源性将这些序列分成8个家族,其中第1和第2家族的适配子数量最多,超过总数的50%.通过深入分析,筛选出6个对哈维氏弧菌有显著亲和特异性(P < 0.01)的高频适配子,其中5个高频适配子(S1、S25、S26、S27、S35)对哈维氏弧菌有较高的亲和力,相应的亲和常数Kd值分别为(32.6±7.1)、(45.3±10.1)、(24.7±5.8)、(34.8±5.6)、(12.9±4.0) nmol/L.本文还对高频适配子的产生机制及其应用价值进行了探讨.本文首次筛选出了对哈维氏弧菌具有较高亲和特异性的适配子,为后续利用适配子进行哈维氏弧菌的检测和鉴定奠定了基础.
2014, 41(7):712-718.
摘要:蛋白质折叠问题是生物信息学中一个经典的多项式复杂程度的非确定性(non-deterministic polynomial,NP)难度问题.势能曲面变平法(ELP)是一种启发式的全局优化算法.通过对ELP方法中的直方图函数提出一种新的更新机制,并将基于贪心策略的初始构象的产生,基于牵引移动的邻域搜索策略与ELP方法相结合,为面心立方体(FCC)格点模型的蛋白质折叠问题提出一种改进的势能曲面变平(ELP+)算法.采用文献中9条常用序列作为测试集.对于每条序列,ELP 算法均能找到与文献中的算法所得到的最低能量相等或更低的能量.实验结果表明,ELP 算法是求解FCC格点模型的蛋白质折叠问题的一种有效算法.
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