丁素萍 , 刘丽莉 , 黄婷 , 王营 , 严明理 , 袁志栋
2015, 42(8):689-696.
摘要:microRNA(miRNA)在后生动植物细胞分化、生长发育、正常生理功能的维持、疾病的发生发展和转归中发挥重要功能.通常认为,已知miRNA对应的序列就是存储于miRBase数据库中相应的成熟miRNA序列.然而,人们忽视了miRNA序列长度和碱基的可变性,低估了来源于同一miRNA基因、非主要表达的miRNA的多样性及其功能的重要性.由于测序技术的快速发展和广泛使用,人们利用二代测序技术数据发现了miRNA序列和miRNA表达水平的多样性.基于miRNA序列和表达的多样性,本文介绍了miRNA序列5′ 端、3′端和内部的变异体、miRNA变异体的时空差异性表达和miRNA优势表达臂转换等方面近年来的研究进展.
2015, 42(8):697-712.
摘要:原子力显微镜(AFM)以其独特的优势(纳米级空间分辨率、皮牛级力灵敏度、免标记、可在溶液下工作)成为细胞生物学的重要研究手段.AFM不仅可以对活细胞表面超微形貌进行可视化表征,同时还可通过压痕技术对细胞机械特性(如杨氏模量)进行定量测量,为原位探索纳米尺度下单个活细胞动态生理活动及力学行为提供了可行性.过去的数十年中,研究人员利用AFM在细胞超微形貌成像和机械特性测量方面开展了广泛的应用研究,展示了有关细胞生理活动的大量新认识,为生命医药学领域相关问题的解决提供了新的思路;同时AFM自身的性能也在不断得到改进和提升,进一步促进了其在生命科学领域的应用.本文结合作者在应用AFM观测纳米尺度下癌症靶向药物作用效能方面的研究工作,介绍了AFM成像与细胞机械特性测量的原理,总结了近年来AFM用于细胞表面超微形貌成像与机械特性测量所取得的进展,讨论了AFM表征与检测细胞生理特性存在的问题,并对其未来发展方向进行了展望.
2015, 42(8):713-720.
摘要:近年来,氢分子的生物医学效应引起广泛关注.氢分子极小,且具有高扩散性,不仅能透过血脑屏障,还能穿过各种细胞膜进入胞浆、线粒体、细胞核和内质网等亚细胞结构,甚至可进入生物大分子内部,与靶分子发挥作用.近期研究表明,氢分子在缓解电离辐射、缺血再灌注、心脏移植、心肺复苏术和心肺转流术等所致心脏损伤中有很好的预防和辅助治疗效果,并且副作用极小.氢分子作用的机制可能与其抗氧化、抗炎、抗凋亡及调节线粒体代谢相关,但其确切机制还需更多和更深入的研究.
2015, 42(8):721-732.
摘要:Apelin(APJendogenousligand)是血管紧张素Ⅱ 1 型受体相关蛋白(angiotensin receptor-like 1,APJ)的内源性配体.Apelin/APJ 系统在机体内广泛分布,在众多血管系统表达水平较高,如心血管系统、肺血管系统等.研究发现,apelin可调节血管张力,促进血管平滑肌细胞增殖、视网膜血管新生以及单核细胞向内皮细胞黏附,促进肝门静脉和冠状动脉侧枝形成等.本文就apelin调节血管功能及其相关疾病(高血压、肺动脉高压、动脉粥样硬化、胶质瘤、肺癌、门静脉高压、糖尿病血管并发症等)进行综述,揭示了apelin与血管及其相关疾病的内在联系,表明apelin/APJ可作为血管疾病的治疗靶点.
2015, 42(8):733-739.
摘要:IκB家族是一组能够与转录因子NF-κB直接结合并调节NF-κB活力的蛋白.IκB蛋白结构上的普遍特点是拥有负责与NF-κB结合的多个锚蛋白(ankyrin)重复序列.IκBL包含ankyrin的重复序列并且能够抑制LPS诱导的NF-κB激活.然而,IκBL与NF-κB能否直接结合仍不确定.本文综述了IκB家族成员结构和功能上的特点,并分析了IκBL是否应被视为IκB家族成员之一.
2015, 42(8):740-749.
摘要:为研究苜蓿中华根瘤菌脂肪酸脱饱和酶desA基因在不饱和脂肪酸合成、共生结瘤固氮以及应对逆境胁迫中的功能,为高效利用苜蓿中华根瘤菌提供理论依据,本文通过异体遗传互补和脂肪酸组成薄层层析,分析SmdesA编码蛋白是否具有脱饱和酶的活性并参与不饱和脂肪酸的合成,构建SmdesA的缺失突变株和互补菌株,比较各菌株在不同逆境胁迫条件下的生长速率以及回接宿主植物后与紫花苜蓿共生结瘤的能力.结果表明SmdesA不能互补大肠杆菌CY57中EcfabA的突变,但具有将饱和脂肪酸脱饱和形成不饱和的棕榈油酸和十八碳烯酸的能力.另外,SmdesA缺失突变对苜蓿中华根瘤菌的脂肪酸组成影响不大,但会显著影响低温和高盐条件下菌株的生长速率以及与紫花苜蓿共生结瘤的能力.我们推测,SmdesA参与的脱饱和途径可能是苜蓿中华根瘤菌不饱和脂肪酸合成的补偿途径,其编码的蛋白DesA不是不饱和脂肪酸合成的关键酶,但在应对逆境胁迫和共生结瘤中具有重要的生物学功能.
2015, 42(8):750-757.
摘要:蜜蜂的级型分化被证实是由蜂王浆中的Royalactin决定,工蜂和蜂王幼虫在级型分化时编码基因的表达差异也被广泛研究.我们发现,在蜜蜂幼虫的级型分化过程中,lncRNA也有着显著的表达差异,因此认为,lncRNA也参与了蜜蜂的级型分化过程.进一步的分析显示,lncRNA可能通过影响上下游基因的转录和功能执行的方式,在蜜蜂早期发育的多细胞组织发育、神经系统发育和转录调控的过程中起到重要的调控作用.
杜娟 , 吴霞 , 齐红新 , 宋维涛 , 王志丹 , 饶凌月 , 张三军 , 陈树德 , 夏若虹
2015, 42(8):758-769.
摘要:前期研究发现,50 Hz弱磁场辐照能明显降低细胞的微丝含量和组装效率,对actin骨架形态也有明显影响.电磁生物学效应是否与辐照场频率相关,一直受到研究者的关注.单体球状肌动蛋白(G-actin)是带电结构,电磁场频率会影响其振荡频率并对微丝聚合效率产生影响.本文从细胞骨架形态和蛋白质两层次,采用免疫荧光技术考察0.4 mT,在35~140 Hz范围内5个频率的极低频磁场(ELF-MF)对FL细胞中纤维状肌动蛋白(F-actin)含量的影响,并采用荧光共振能量转移技术(FRET)验证效应最明显的频率对离体G-actin组装效率的干扰程度.结果显示,相比假辐照组,细胞中F-actin含量在50 Hz辐照组下降了(34.66±3.14) %,110 Hz次之,而另外3组(35、70和140 Hz)无显著性差异.同时利用FRET方法验证,在50 Hz磁场辐照下,离体环境中G-actin组装成F-actin的效率较假辐照组、35和70 Hz组显著降低.经初步分析,G-actin在弱ELF-MF中受到以洛伦兹力和感生电场力的合力为主的相关电磁力干扰,致使组装效率下降,且由于工频磁场周期与微丝组装周期的特殊相干性,在50 Hz频率附近可能存在一个外磁场干扰actin骨架组装的频率窗口.
2015, 42(8):770-779.
摘要:癌症的发生发展与机体内基因的改变有密切联系,在临床上表现为症状或检测指标的异常.通过挖掘分析临床表现与基因改变之间的关系,可为癌症早期诊断和精准治疗提供临床决策支持.从文献数据出发,利用结论性数据挖掘基因与临床表现的关系具有重要意义.本文提出一种基于医学主题词(Medical Subject Headings,MeSH)的生物医学实体关系挖掘方法.该方法利用PubMed中提供的文献信息,借用向量空间模型思想,使用MeSH主题词矢量表达待研究实体,引入文献相互引用因素对结果进行修正,将关系挖掘转化为矢量间的数学运算,实现定量分析.本文将该方法应用于结直肠癌临床表现和基因关系的研究中,得到与结直肠癌相关的203个基因和对应的临床-基因462个关系.通过结合使用基因功能和通路分析工具g:Profiler和KEGG等,对结果进行分析验证.结果表明,基于MeSH主题词的文献挖掘方法,避免传统“共现”方法对发现潜在关系的限制和复杂语义分析带来的大量计算,为生物实体之间潜在关系的挖掘提供一种新的思路和方法.
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