通过构建烟曲霉bem46过表达菌株研究其在极性生长中的作用

目的构建烟曲霉bem46基因过表达株,探究bem46基因过表达情况下对烟曲霉极性生长及与其他极性基因的相互作用关系。方法原生质体法构建烟曲霉bem46过表达株;激光共聚焦显微镜观察烟曲霉bem46过表达时的绿色荧光定位;观察记录烟曲霉Ku80、烟曲霉bem46基因缺陷株(Δbem46)和烟曲霉bem46过表达株的发芽率;记录烟曲霉Ku80、Δbem46和过表达株菌落径向生长情况;光学显微镜下观察乳酸酚棉蓝染色的烟曲霉bem46过表达菌落生长情况;实时荧光定量PCR方法测定烟曲霉Ku80、Δbem46和过表达株中有关极性生长的基因的相对表达量。结果利用原生质体法成功构建烟曲霉bem46的过表达株;激光共聚焦显微镜观察到bem46过表达时绿色荧光大量聚集在孢子头部位,而菌丝中几乎无荧光显示;相比于Ku80正常状态的发芽情况,bem46过表达株的发芽时间提前,而Δbem46株的发芽时间滞后;Ku80株、Δbem46和过表达株的径向生长差异无统计学意义;经过乳酸酚棉蓝染色以及显微镜下的观察,发现Ku80株、Δbem46和过表达株的孢子头形态有明显的差异,bem46过表达时可明显刺激孢子头膨大;通过测定烟曲霉Δbem46和bem46过表达株中极性生长基因的相对表达量,发现不论bem46基因在烟曲霉中缺失还是过表达,烟曲霉中cdc24、bem1、bem3、bud5、rsr1以及rasb基因的相对表达量均明显降低,cdc24表达量变化不大。结论bem46基因可以促进烟曲霉孢子萌发,影响烟曲霉极性生长过程中的孢子和菌丝形态;在相关基因的信号转导通路中,bem46基因可能参与cdc 42有关的极性生长信号转导通路。

CDC42基因的激活和抑制对烟曲霉极性生长影响的初步探究

目的构建烟曲霉CDC42基因显性激活性(dominant active,DA)和显性抑制性(dominant negative,DN)点突变菌株,初步了解这两种点突变对烟曲霉极性生长以及RAC1基因表达的影响。方法运用分子生物学方法构建CDC42基因激活性(CDC42^(G14V))和抑制性(CDC42^(T19N))菌株;光学显微镜观察点突变菌落特征;RT-PCR方法检测Ku80、DA Cdc42和DN Cdc42菌株中RAC1的表达量。结果成功构建烟曲霉CDC42显性激活性(DA)和显性抑制性(DN)点突变菌株并经测序确认;烟曲霉DA Cdc42和DN Cdc42菌株的菌落生长直径、形成分生孢子数和各时间点孢子发芽率较对照株Ku80都明显降低,且差异均有统计学意义(P<0.05);RT-PCR结果表明DA Cdc42和DN Cdc42菌株中的RAC1的表达量均较对照株Ku80有所上升(P<0.05)。结论CDC42的激活和抑制都会对烟曲霉的极性生长产生负面影响;且会影响RAC1基因的表达。

ZnO晶体的极性生长习性与双晶的形成机理

本文根据晶体的负离子配位多面体的生长基元的观点，结合氧化锌晶体生长基元稳定能的计算，研究和分析了水热条件下氧化锌晶体的极性生长习性和双晶的形成机理。氧化锌晶体的生长习性明显地受生长时的物理化学条件（溶液的碱度，反应温度和矿化剂）的影响，晶粒形态表现为长柱状、单锥状和颗粒状；而且在不同的生长条件下可以形成不同的双晶晶粒，在以ＫＢｒ为矿化剂的溶液中形成哑铃形双晶，双晶面为（０００１）；在中性或弱碱性溶液中易形成长柱状双锥双晶，双晶面为（０００１－）。本文从晶体生长时的溶液结构和晶体生长基元叠合模型出发，分析了生长基元的结构形式及其稳定性以及在晶体界面上的叠合，解释了晶体正、负极面生长速率差异悬殊的原因；提出了不同条件下的双晶机制；

水热条件下ZnS晶体的极性生长机制与双晶的形成

本文从结晶化学角度出发，研究了ＺｎＳ晶体的极性生长的习性机理和双晶的形成，认为闪锌矿硫化锌晶体的结晶形貌主要是由正极面｛１１１｝和负极面｛１１１｝的显露程度不同所决定的，而正、负极面的显露与否与溶液的碱度密切相关。溶液碱度增加，正极面生长速率逐渐减慢，与负极面生长速率差异减小，晶粒形貌由四面体形变为以正、负极面同时显露的六四面体形和四角锥体，这主要是由于溶液中ＯＨ－在正极面上的吸附并影响了正极面生长的缘故；ＺｎＳ双晶的形成是由于溶液中存在正离子配位多面体［Ｓ－Ｚｎ４］６＋和负离子配位多面体［Ｚｎ－Ｓ４］６－两种生长基元并相互结合构成双晶核所致，溶液中正、负配位四面体生长基元的多少与Ｚｎ２＋、Ｓ２－的含量有关。由此合理地解释了晶体的极性生长和双晶的形成机制。

烟曲霉Bem46基因荧光定位菌株构建及对极性生长相关基因影响作用初探

目的构建以eGFP作为荧光标记的烟曲霉Bem 46基因定位菌株,观察其在烟曲霉不同形态中的定位情况,初步明确该基因对极性生长相关基因Bem1、Bud5表达的影响。方法运用分子生物学方法将烟曲霉Bem46基因克隆入质粒pUCGH,构建荧光定位载体。原生质体法转化烟曲霉获得该基因定位菌株并验证。激光共聚焦显微镜观察绿色荧光在烟曲霉孢子、芽管以及菌丝状态下分布情况。RT-PCR观察对照菌株Ku80和ΔBem46中极性生长相关基因Bem1、Bud5的表达量。结果通过全基因克隆成功获得烟曲霉Bem46基因定位菌株并经PCR验证。激光共聚焦显微镜下绿色荧光在孢子中弥散分布,在孢子即将发芽时荧光在孢子一侧聚集,并随着芽管形成,荧光在极性生长的一侧延伸分布于整个菌丝中,在菌丝形成侧枝膨大处可见荧光明显聚集。RT-PCR结果表明ΔBem46中基因Bem1、Bud5表达量均较对照菌株有所下降。结论烟曲霉Bem46基因可能同孢子发芽、菌丝发生侧枝的极性生长相关;且该基因缺陷可影响极性生长相关基因Bem1、Bud5表达。

微丝骨架的构成及其对花粉管极性生长的调控作用

微丝骨架是细胞骨架的重要组成部分,它由肌动蛋白和肌动蛋白结合蛋白组成,广泛存在于真核细胞中.近年来,大量研究表明植物花粉及花粉管中存在丰富的微丝骨架.目前,在微丝骨架作为信号转导途径的靶标参与对花粉管极性生长的调控、微丝骨架在花粉和花粉管中的分布及其在花粉管生长过程中与其他信号分子之间的相互作用等方面取得了一系列突破性进展.

NtGNL1基因通过调控囊泡运输影响烟草根毛的极性生长

极性生长是植物生长发育中的常见现象,但囊泡运输与极性生长的关系还未完全明确。花粉管和根毛是植物细胞极性生长的典型模式。早期研究显示NtGNL1(Nicotiana tabacum GNOM-LIKE 1)通过调节囊泡的后高尔基体转运来影响烟草的花粉管生长。本文以NtGNL1 RNAi转基因植株为材料,研究NtGNL1基因在根毛生长中的作用。结果表明,NtGNL1 RNAi转基因植株的根毛生长明显滞后于野生型,且其根毛出现膨大、弯折、扭曲等形态,与NtGNL1 RNAi转基因植株的花粉管异常形态类似。q RT-PCR检测RNAi转基因株系根毛中PIN1、PIN2、GL2、ROP6、RHD6基因的m RNA表达量,显示PIN2和GL2的表达量显著下调,PIN1、ROP6和RHD6的表达量变化不明显。FM4-64染色表明烟草根表皮细胞和根毛的囊泡分布都受到影响,即NtGNL1基因也影响根毛中的囊泡运输。BFA处理加剧了囊泡的聚集程度,提示根毛尖端还存在其它对BFA敏感并调控囊泡运输的基因。以上证据显示,NtGNL1基因通过囊泡运输途径影响烟草根毛的极性生长,NtGNL1基因的表达下调也影响了PIN2和GL2的表达,从而间接影响根毛的极性生长。

C24(28)-甾醇还原酶参与粗糙脉孢菌极性生长及早期发育

麦角甾醇是真菌细胞膜的主要固醇类物质,其生物合成是一个复杂的酶促反应过程,其中C24(28)-甾醇还原酶是麦角甾醇合成途径中的关键酶,对C24(28)-甾醇还原酶功能的研究有助于阐明麦角甾醇对真菌极性生长的影响.本文对粗糙脉胞菌C24(28)-甾醇还原酶蛋白(Erg-2基因编码)序列的同源性分析表明,在子囊菌门的3个物种中,C24(28)-甾醇还原酶具有很高的保守性.根据同源重组基因敲除原理,通过电转化、分生孢子过膜以及PCR鉴定的方法获得了Erg-2基因缺失突变株(Erg-2KO),进一步利用斜面生长法并结合细胞壁染色进行突变株表型分析发现,与野生型相比,Erg-2KO(Ku70RIP背景)在生长初期菌丝生长缓慢,而后期与野生型无显著差异.这些结果表明,C24(28)-甾醇还原酶对N.crassa早期的生长和发育至关重要.

酵母交配过程的极性生长及其调控机制

酿酒酵母单倍体细胞能够与相反交配型的单倍体细胞发生交配。交配时酿酒酵母放弃原有出芽位点,根据信息素的浓度梯度,重新选择生长位点,向相反交配型细胞伸出突起进行极性生长。交配因子受体指导选择交配突起的位点,通过Ｇ蛋白激活Ｓｔｅ２０ｐ,将信号经由Ｓｔｅ１１ｐ、Ｓｔｅ７ｐ和Ｆｕｓ３ｐ组成的ＭＡＰＫ模块传递到Ｆａｒ１ｐ和Ｓｔｅ１２ｐ等因子,调控相关基因的转录,抑制原有的出芽位点,选择新的生长位点,并使细胞周期停止在Ｇ１期。Ｇ蛋白与Ｃｄｃ２４ｐ、Ｃｄｃ４２ｐ和Ｂｅｍ１ｐ等蛋白作用,聚集在细胞表面,使得肌动蛋白细胞骨架在交配突起处聚集,呈极性化分布;使细胞发生极性生长。

真菌极性生长结构的研究现状

极性生长的模式普遍存在于真核细胞生物的形态发生过程中,参与真菌的极性生长的结构主要包含顶体(Spitzenkrper)和极体(Polarisome)、胞吐体(Exocyst)、肌动蛋白、微管、脂筏等结构,真菌的极性生长是一极其精细和复杂的过程,需要顶体、极体、分泌囊泡、微管、脂筏以及包括其他相关蛋白在内各种调节蛋白的相互协调,从而促进其菌丝的生长。

烟草γ-微管蛋白基因沉默干扰植株的极性生长

为进一步了解γ-微管蛋白(γ-tubulin)在植物细胞中的功能,利用土壤农杆菌介导的转化技术,将含部分γ-tubulin cDNA的片段以正反串联的方式导入烟草(N.tobacumvar.Samsun NN)无菌苗中,观察并分析γ-tubulin低表达植株的表型.结果表明,γ-tubulin低表达干扰了植株的极性生长,表现为大部分转化株出现了多个生长点或有侧枝发生;叶片形态异常,部分叶片背腹性不明显,有大量的联体叶或筒状叶出现;植株主根不发达而侧根呈强势生长.另外,植株生长素的含量出现异常,其极性运输载体PGP1表达受到抑制.由这些结果推测,γ-tubulin基因沉默对植株极性生长的干扰可能与生长素及其极性运输异常有关.

真菌极性生长调节机制研究进展

真菌的极性生长是一极其精细和复杂的过程,需要多种调节蛋白、基因及其信号通路的调控来完成。真菌极性生长调节机制的研究有助于揭示真菌的生长与其侵袭性、致病性之间的联系,随着真菌极性生长研究的不断深入,一些新的调节基因、蛋白及其信号通路不断的被发现,对于了解的病原真菌学的致病机理和筛选新的药物作用靶位等方面有着极其重要的意义。

氧化锌压敏陶瓷中氧化锌晶粒极性生长现象的研究

发现了ZnO压敏陶瓷中的锥状或柱状“突起物”现象.通过能谱发现“突起物”的物质构成是ZnO,而且是ZnO晶粒生长形成的实体,并非气体在ZnO中形成的气泡.进一步论证了这种现象是ZnO极性生长造成的,并从内因和外因两个方面进行了分析.内因是ZnO的极性晶格结构和结晶形态,外因是ZnO压敏陶瓷中Bi2O3液相提供了极性生长得以显现的物化环境,并且通过单独添加Bi2O3的97mol%ZnO+3mol%Bi2O3配方和100mol%纯ZnO配方制备样品进行对比实验,验证了Bi2O3的作用.

形成素结合蛋白调节粗糙脉孢菌菌丝极性生长发育

微丝骨架在真菌菌丝极性生长中具有重要的功能,而其动态解聚-聚合特性是其实现功能的前提.形成素作为肌动蛋白结合蛋白,是微丝骨架动态调控因子之一,而形成素结合蛋白对于形成素发挥功能非常关键,但是对其在真菌极性生长发育中的功能还未见报道.本文以丝状真菌粗糙脉孢菌为材料,利用同源重组基因敲除技术,通过电击转化、分生孢子过膜以及PCR鉴定的方法,获得了形成素结合蛋白基因缺失突变菌株(FBPKO).进一步利用平板生长方法并结合细胞壁染色对突变菌株的表型进行分析.结果显示,与野生型相比,在分生孢子接种后24 h内突变菌株FBPKO的菌丝生长明显减慢且分支异常.这些结果表明,形成素结合蛋白调节着粗糙脉孢菌菌丝早期的极性生长发育.

脂筏在真菌极性生长中的作用

脂筏(lipid raft)是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域(microdomain),参与细胞的多种生物学行为。随着研究的进一步深入,发现脂筏在真菌的极性生长方面也起着重要的作用。该文通过介绍真菌极性生长、脂筏的结构与功能等,阐述脂筏在真菌细胞极性生长中的作用,为阻断真菌极性生长并开发新的抗真菌药物靶点提供理论依据。

粗糙脉孢菌驱动蛋白-1在菌丝极性生长中的功能

为了研究驱动蛋白-1的基因(Kin-1)在菌丝极性生长中的功能,本文以粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)菌株为材料,利用同源重组技术尝试获得其敲除突变菌株Kin-1^(KO),并分析菌株87-3、Ku70^(RIP)和Kin-1^(KO)的菌丝生长情况.结果表明,与菌株87-3和Ku70^(RIP)相比,菌株Kin-1^(KO)的菌落生长缓慢、质地致密,菌丝生长速率下降,菌丝直径变粗、分枝增多.本研究成果获得了粗糙脉孢菌Kin-1敲除突变株Kin-1^(KO),证实Kin-1对于粗糙脉孢菌菌丝的生长至关重要.

烟曲霉极性生长及毒力相关基因、转录因子及相关通路的研究进展

烟曲霉(Aspergillus fumigatus)是自然界中一种广泛存在的机会性致病菌,也是常见的腐生丝状真菌,它主要通过无性孢子的形式在空气中传播,孢子经过肿胀、发芽、形成菌丝及菌丝团块,再释放大量的分生孢子进入空气。因为分生孢子直径较小,约2~3μm,使其可逃避纤毛和黏膜的捕获[1],并且它在37℃的条件下生长良好,能更好地适应人体的环境。

烟曲霉极性生长相关基因研究进展

极性生长在真核生物中广泛存在,烟曲霉作为一种丝状真菌,极性生长对其形态发生有重要作用,多个基因参与了烟曲霉的极性生长过程。细胞壁是真菌与周围环境接触的第一环节,也是重要的抗真菌药物靶点,且随着耐药的不断发生,研究烟曲霉致病机制以及新的抗真菌药物靶点十分迫切。该文选取参与烟曲霉极性生长且引起细胞壁成分含量变化或影响细胞壁塑型的部分基因进行综述。

微管骨架在丝状真菌极性生长中的作用

细胞极性的确立是真核生物发育过程中的关键环节,丝状真菌作为微生物具有典型的极性生长模式,微管骨架在极性生长中具有重要的作用。对近年来微管骨架在丝状真菌极性生长中的作用进行了综述。

植物花粉萌发与极性生长中的钙信号

概述了国内外对植物花粉萌发、花粉管生长的生理过程、植物体内的相关Ca2+离子通道和Ca2+泵的分类、信号转导、花粉极性生长的现象、Ca2+离子可能参于花粉萌发和极性生长的模式系统和机理。