水稻株型的遗传基础与分子调控机理研究进展

高产是水稻育种的主要目标之一,而水稻株型对水稻产量具有决定性作用。从基因层面上解析水稻株型的形成机理是利用分子育种技术培育理想株型的前提和条件。从理想株型的概念、叶片形态和穗部性状、水稻株型的重要激素调控机制、株型相关基因的克隆与功能研究等方面总结了水稻理想株型的研究进展,分析了现有研究存在的问题,并提出未来水稻株型的研究方向,以期为通过株型改良提高水稻产量及培育超高产水稻品种提供参考。

畜禽肌纤维发育及相关分子调控通路研究进展

肌纤维作为肌肉的基础单元,在发育过程中许多复杂的内外机理都参与调节,其中相关信号机理发挥着及其重要的作用。畜禽骨骼肌肉是肉制品的主要来源,肌纤维的数量和大小是决定肌肉生长的主要因素,因此深入研究肌纤维的形成及其分子调控机理对肉品质的提升有很大的影响。该文通过对肌纤维发生发育、类型转化以及调控机理的分析,阐述了肌纤维的发育规律以及与其有关的信号传导途径,并做出展望,为今后进一步的研究奠定了基础。

马泌乳性能影响因素及分子调控机制

反刍动物奶源一直是全世界生产和消费的主要奶源。但随着功能性食品的推广,人们开始将注意力转移到小众奶制品上。马奶成分与人乳相似且具有独特的保健作用及低致敏性,因此得到了广泛的关注。马奶需求量的增加,也使得乳用马成为研究热点。文章从组织器官到分子育种系统概括了马的乳房结构、泌乳规律、乳成分及特点及影响奶产量的因素、泌乳的分子调控机制,以期为乳用马相关理论与实践研究提供参考。

肿瘤中长链非编码RNA LINC01503的表达及分子调控研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度超过200个核苷酸的非编码RNA,在染色体修饰、转录调控以及转录后加工等水平调控基因的表达,从而影响肿瘤的发生发展,探究lncRNA在肿瘤中的分子调控机制是近几年来研究热点之一。现有研究证实LINC01503是一种在鳞状细胞癌研究中新近发现的长链非编码RNA,在结直肠癌、卵巢癌、肺癌及胶质瘤等诸多人类肿瘤中呈现显著高表达,其异常表达常与患者不良预后密切相关,并且能够通过ceRNA机制、上皮间质转化、参与多种相关信号通路以及表观遗传修饰等途径促进肿瘤细胞的恶性生物学行为,包括细胞增殖、迁移、侵袭和抗凋亡等;对LINC01503作用的研究有助于相关肿瘤的诊断、治疗及评估预后。本文就LINC01503在肿瘤中的表达及分子调控研究进展进行综述。

基于加权基因共表达网络分析探索射血分数保留的心力衰竭中微RNA功能模块和分子调控网络

目的通过生物信息学方法探索射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)潜在的生物标志物和治疗靶点。方法使用NCBI-GEO数据库检索获得GSE53437高通量测序数据进行分析。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)获取与HFpEF密切相关的基因模块和核心微RNA(miRNA),利用miRNet数据库预测核心miRNA的靶向mRNA。应用R语言“clusterProfiler”程序包对靶基因进行KEGG通路和基因本体论(GO)富集分析。最后采用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络和miRNA-mRNA基因网络。结果在基因模块与疾病相关性分析中,棕色模块与HFpEF的相关系数(r)绝对值为0.37,P值为3e-4,具有最高的正相关性。各基因模块的基因显著性(GS)分布显示,棕色模块具有最高的GS值。模块内分析显示,棕色模块的模块相关性(MM)与GS之间密切相关(r=0.61,P值为7e-52)。以MM>0.85且GS>0.40为条件,共筛选出17个与HFpEF高度相关的核心miRNA。应用miRNet数据库预测到1578个靶向mRNA。GO注释分析结果显示,该组基因参与的生物学过程包括造血调控、T细胞激活和细胞组分大小调控等,涉及的细胞成分包括转录调控复合物、运输囊泡、早期内体等的构成,分子功能主要富集在DNA结合转录抑制因子活性/RNA聚合酶Ⅱ特异性、泛素蛋白连接酶结合和生长因子活性等方面。KEGG通路分析结果显示,该组基因主要富集于Hippo信号通路、ErbB信号通路、TNF-α信号通路、Ras信号通路等。miRNA-mRNA基因网络分析显示,miRNA-3188与UBA52、HDAC2、PSMF1和SUFU相互作用,miRNA-3909与HDAC2、PSMF1、SUFU和RELA相互作用,miRNA-762与PSMF1、SUFU和RELA相互作用,miRNA548b-3p与UBA52、HDAC2和PSMF1相互作用,miRNA-3198与UBA52、PSMF1、SUFU和RELA相互作用。结论本研究可能有助于阐释HFpEF的分子机制,为识别HFpEF的生物标志物及潜在治疗靶点奠定新的理论依据。

关节囊纤维化及其分子调控机制在关节挛缩中的作用研究进展

随着现代交通运输业和建筑业的发展,四肢创伤的发病率呈现逐渐上升的趋势,创伤后为促进组织愈合,常需行外固定或内固定手术治疗。与此同时,肢体长时间固定后,容易诱发关节挛缩。高发病率以及年龄结构相对较轻的特点,使得关节挛缩的发生不仅影响到个人的生存质量,同时也是家庭乃至整个社会的一大负担。关节挛缩进展过程中,涉及关节周围多种组织结构的病理生理学改变,而关节囊纤维化是引起关节挛缩最重要的因素,抗关节囊纤维化治疗或许可以成为关节挛缩治疗的基石。

棕色脂肪组织分化的分子调控及生理学功能研究进展

脂肪组织(AT)是参与能量代谢的重要组织,根据细胞构成和生物学功能不同,其主要分为白色脂肪组织(WAT)和棕色脂肪组织(BAT).脂肪组织已从最初被认为只是一种能量储存器官发展为内分泌系统的复杂组成部分.棕色脂肪组织由含有小脂滴的多房脂肪细胞组成,这些小脂滴只会在其细胞内储存少量的甘油三酯.棕色脂肪细胞是产热脂肪细胞,在防止哺乳动物暴露于冷时体温过低的非颤抖产热中起核心作用.棕色脂肪细胞通过以热量的形式释放多余的能量,有助于维持能量平衡.在人类中,曾一度认为棕色脂肪组织只在新生儿中存在,在成人体中不存在或数量甚微而没有生理意义.随着医学科技的发展,在成年人体内发现了功能性的棕色脂肪组织,并为人类对抗肥胖提供了新靶标.就棕色脂肪组织分化的分子调控及其潜在的生理学功能进行概述.

比较转录组解析氮限制对微藻Ankistrodesmus sp.HJ12油脂和淀粉积累的分子调控机制

为明确微藻油脂与淀粉代谢过程中是否存在相互竞争与转化关系,以微藻Ankistrodesmus sp.HJ12为实验材料,对不同氮浓度培养条件下的微藻Ankistrodesmus sp.HJ12生物量、油脂含量和淀粉含量进行测定,并进行比较转录组研究,探讨其油脂和淀粉积累相关影响及分子调控机制。结果表明:氮浓度对该藻株油脂和淀粉积累具有显著影响,且油脂与淀粉积累呈显著负相关关系;培养基中添加氮源时,微藻Ankistrodesmus sp.HJ12油脂含量显著高于无氮源条件,油脂含量最高时的氮浓度为7.6 mmol/L;无氮源时,其淀粉含量最高;比较转录组研究发现,促进微藻Ankistrodesmus sp.HJ12油脂积累的主要因素可能是脂肪酸合成途径、糖酵解途径与淀粉分解代谢途径的增强,为脂肪酸的合成提供了更多的乙酰-CoA和碳源,从而促进了脂肪酸的合成;挖掘得到4个调控脂质合成代谢的关键基因ACACA、α-AMY、PDC和adh,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证基因表达差异变化,结果与转录组分析差异一致。研究结果可为进一步了解微藻脂质合成代谢的分子机制提供一定的参考,同时为加快微藻油脂制备生物柴油实现规模化应用增添新的有利基础。

中药黄酮类成分生物合成分子调控研究进展

黄酮类化合物包括黄酮、黄酮醇、异黄酮等多种类型,是一类重要的中药药效成分,具有抗凝血、消炎抗菌、抗氧化等多种药理作用。黄酮类成分合成及调控的分子机制研究一直是国内外研究热点,近年在中药中有关其合成及调控研究也多有报道。该文概述了主要模式植物中黄酮类成分合成及调控的主要途径,综述了中药中黄酮类成分生物合成途径和调控研究进展,重点对在中药中开展黄酮类成分分子调控研究相关技术进行了展望,以期为阐释中药品质形成及调控研究提供参考。

肉桂醛和肉桂提取液抗肿瘤作用及其分子调控机制的研究进展

中药肉桂为樟科樟属植物肉桂的干燥树皮,具有补火助阳、引火归元、散寒止痛、温经通脉之功效,因其具有强大的抗肿瘤活性而受到广泛关注。中药肉桂中含有多种化学成分,主要分为三类:挥发性有机化合物、非挥发性有机化合物、无机元素。挥发性有机化合物(主要为挥发油)是中药肉桂的主要活性成分,在挥发油中肉桂醛的含量最高。有研究报道,肉桂醛和肉桂提取液可通过多种途径抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡、干扰肿瘤细胞周期以及抑制肿瘤细胞上皮间质转化,在多种恶性肿瘤中展现出了良好的抗肿瘤活性;其分子调控机制涉及多条细胞信号通路,如磷脂酰肌醇-3-激酶、蛋白激酶B信号通路以及自噬相关信号通路。但目前尚处于基础研究阶段,后续还需研发肉桂醛或肉桂提取液的新型抗癌药物进行临床验证。

光酸小分子调控DNA结构寿命

生命系统具有鲜明的非平衡性,能量耗散是其典型特征。基于DNA纳米技术,科学家们正不断开发着更接近于生命系统的化学传感器[1]。为生命体的自组装研究提供了新的视角,在材料、生物医学和工程等领域具有重要应用价值。最近,新南威尔士大学的Jonathon E.Beves和Felix J.Rizzuto团队研究了可见光和小分子对于DNA基序寿命的影响,其研究成果发表在Journal of the American Chemical Society杂志上[2](J.Am.Chem.Soc.2023,145,2088-2092)。

植物花青素合成代谢途径及其分子调控

植物花青素是一种天然食用色素,具有安全、无毒的特点,具有预防心脑血管疾病、保护肝脏与抗癌等多种重要的营养和药理功能。因此,花青素在食品、医药保健、园艺和作物改良等方面均具有重要研究价值和应用潜力。该文综述了植物花青素合成代谢途径及其分子调控研究进展,概述了植物花青素的生物合成、代谢以及积累过程,重点介绍了影响植物花青素代谢的结构基因和调控基因及其作用机制,同时展望了花青素合成代谢相关基因的研究应用前景和发展趋势。

青蒿素生物合成分子调控研究进展

青蒿素是目前世界上最有效的疟疾治疗药物。通过对青蒿素的生物合成途径 ,青蒿素生物合成途径的关键酶 ,青蒿素生物合成的分子调控的介绍 ,综述了青蒿素生物合成分子调控的最新研究进展。

毛囊形态发生和分子调控及其在绒山羊上的研究进展

毛囊是皮肤重要的附属器官,它是由上皮细胞和真皮细胞间相互作用发育而形成的,有很多信号分子控制着这一过程。毛囊相关性状对于绒毛的产量和质量有重要影响。本文从人和小鼠的研究现状着手,详细阐述了毛囊形态发生的规律以及它们的分子调控机理,并与绒山羊毛囊的变化作了比较,同时对近年来绒山羊毛囊分子调控方面的研究进行了综述,以期为今后有关绒山羊毛囊生长发育的研究提供参考依据。

植物根毛生长发育及分子调控机理

植物根毛是植物吸收营养的主要器官,了解根毛的发生、发育及遗传规律,能对植物的养分吸收研究提供有利依据。文章旨在介绍植物根毛形态发生特性、发育生长过程及分子调控机理的研究进展,利用比较基因组学方法研究农作物根毛形态和功能,及有目的性的对根生长发育进行调控提供参考。研究发现植物根毛发育有反馈侧向抑制(lateralinhibitionwithfeedback)和位置决定模式(position-dependentpatternofcelldifferentiation)两种方式。拟南芥根表皮细胞是以位置方式决定毛或非毛细胞发育类型,已成为研究植物细胞命运和分化的模型。目前,已经鉴定出控制根毛发育的基因,包括一些转录因子如MYB家族蛋白TRIPTYCHON(TRY)、CAPRICE(CPC)和basicHelix-Loop-Helix(bHLH)蛋白GLABRA3、ENHANCEROFGLABRA3(EGL3)及WD-repeat蛋白等基因。最后针对根毛研究前景提出展望。

粘细菌的多细胞形态发生及其分子调控

粘细菌的多细胞形态发生是粘细菌细胞社会性行为的主要表现． 包括细胞有序聚集、细胞自溶、子实体发育和粘孢子的分化形成等． 粘细菌的形态发生过程涉及复杂的信号系统和调控， 与真核生物具有较大的相似性． 是研究原核生物细胞分化发育以及生物进化的重要模式材料．

法呢基焦磷酸(FPP)的生物合成及其分子调控

法呢基焦磷酸合酶作为异戊二烯途径中的重要调节酶,是许多萜类物质的合成前体。FPS的cDNA克隆在许多生物体中也已得到了分离并进行了表达特性研究。从FPP的生物合成途径入手,对FPP生物学特性、FPS酶基因调控的相关信息进行了综述,同时对FPS在基因工程方面的应用进行了展望。

胚泡着床窗口的分子调控

着床窗口是指当胚胎发育到胚泡阶段时 ,子宫也增殖和分化到可接受状态 ,二者相互作用使胚泡着床的短暂时间 .雌激素和孕酮是该过程的综合调控分子 ,它们通过多种局部信号分子的介导 ,使子宫中的各种细胞类型增殖、分化 ,为着床窗口的开放做出相互协调的反应 .子宫与胚胎在着床窗口通过前列腺素、组织胺、降钙素、多种细胞因子和生长因子的旁分泌作用进行分子对话 ,使胚泡滋养层与子宫内膜上皮发生附着反应 .着床窗口一旦开放 ,即自动向非接受态转化 .

叶绿素生物合成的分子调控

介绍了叶绿素生物合成的分子调控研究进展,并对今后这一领域的研究作了展望。

植物雌配子体发育的分子调控研究进展

近年来,以雌性不育突变体植株为材料,应用遗传学方法与分子生物学技术来研究雌配子体及胚珠发育的分子调控机制引起人们的重视,并取得了重要进展.该文从雌配子体发育、胚珠发育及珠被发育等几个方面综述了近年来植物雌配子体发育的分子调控机制研究进展.国际上大部分研究都以草本的模式植物或农作物为材料.通过化学诱变以及转座子和TDNA插入等诱变方法,已经在拟南芥中鉴别出许多胚珠和胚囊发育异常的突变体,并初步获得了一些影响雌配子体发育的调控基因.由于木本植物的生长发育周期长而复杂,发育生物学方面的研究还停留在形态解剖学和生理生化水平上.国内最近几年以油松和文冠果的雌性不育突变体为材料,从分子调控水平开展了木本植物发育生物学的研究.