真核生物mRNA应激状态下的帽-非依赖性翻译

在真核生物中,mRNA翻译过程包括起始、延伸和终止。其中,翻译的起始阶段最为重要且复杂,它决定了mRNA能否被有效翻译成蛋白质。根据翻译起始机制的不同,真核生物mRNA翻译可以分为传统的帽-依赖性翻译和替代机制帽-非依赖性翻译。当外部环境的刺激或细胞自身的改变使细胞处于应激状态时,传统的帽-依赖性翻译被抑制或下调,替代机制帽-非依赖性翻译得以启动,以保证翻译的顺利进行。真核生物在应激状态下为了维持蛋白质合成的需求,采用多种翻译起始机制来实现帽-非依赖性翻译。其中较常见的是IRES(internal ribosome entry site)、m6A修饰和CITE(cap-independent translation enhancer)所启动的翻译。这些机制允许核糖体在mRNA的特殊区域内部进行启动,而不依赖于传统的m7G帽结构。通过这些机制,真核生物可以在应激状态下仍然进行蛋白质合成,以满足细胞的需要。本文在总结传统帽-依赖性翻译研究进展基础上,着重介绍IRES、m6A和CITE所启动的帽-非依赖性翻译,为更好地探索细胞应激状态下的翻译机制提供参考,为未来的翻译研究和应用提供更多的思路。

FLP/FRT位点特异性重组系统在高等真核生物中的研究进展

来源于酵母2μm质粒的FLP/FRT位点特异性重组系统已经被广泛应用于拟南芥、水稻、小鼠、果蝇、线虫等高等真核模式生物,正逐渐成为转基因动植物研究领域进行基因操作的强有力工具。笔者综述了FLP/FRT系统的重组原理及其在高等真核生物中的应用,系统地概述了该系统在转基因植物、哺乳动物、昆虫以及其它相关高等真核模式生物中的研究现状,讨论了FLP/FRT系统在研究中存在的主要问题、应用前景和发展方向。

华北克拉通南缘汝阳群大型具刺疑源类时代再厘定及早期真核生物群演化意义

华北克拉通南缘汝阳群中以大型具刺疑源类为代表的真核生物群的时代归属问题一直存在争议。新近在豫西汝州阳坡村洛峪群洛峪口组中获得的凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为1639±13 Ma,结合熊耳群和汝阳群已获得的其他年龄数据,将这类形态复杂的真核生物群出现的时间限定在1.75—1.64 Ga,即中元古代的早期。这说明,过去一直被认为的代表进化程度较高但仅属于新元古代的一些真核生物群,其实在中元古代早期就已经出现了;由此可以进一步推测,在更古老的地层中应有更原始的微体化石出现,从而华北克拉通南缘中元古界(>1.60 Ga)将成为探寻最古老真核生物祖先的重要窗口。同时,将这些在中元古代早期就已经出现并在以后较长地史时期都存在的真核生物群用于标定地层形成时代或作为相关地层的对比标志,值得重新考虑和商榷。

基于454焦磷酸测序法的典型草原土壤真核生物多样性

利用454焦磷酸测序法对黄土区不同封育时期典型草地土壤真核生物多样性进行了研究。结果表明,选择的V4区引物可以扩增出土壤真核生物中的微生物、动物和植物,其中真菌群落主要由子囊菌门(Ascomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、绿藻门(Chlorophyta)、球囊菌门(Glomeromycota)和变形菌门(Proteobacteria)组成;动物群落区系主要包括脊椎动物门(Craniata)、节足动物门(Arthropoda)、线虫门(Nematoda)和环节动物门(Annelida);植物群落包括陆生植物(Embryophyta)和单子叶植物纲(百合纲)(Liliopsida)。在不同分类学水平,不同封育时期草地真菌群落组成具有各自的优势菌群;动物群落组成仅在种水平存在差异。草地管理实践中可以结合土壤微生物和土壤养分恢复时间的阈值对封育草地进行合理利用。454焦磷酸测序法可以用于土壤中未知动物、植物和微生物区系的研究。

真核生物减数分裂重组热点的研究进展

真核生物减数分裂过程中基因组中某些区域会发生较其他区域高的重组频率,这些区域被称作减数分裂重组热点。该现象首先在酵母的研究中发现,重组区域因含有启动重组的特异位点,从而使基因组中呈现出重组不均匀分布的特征。重组热点还在真菌、玉米和人类等真核生物中发现。文章列举了不同真核生物体中具有代表性鉴别重组热点的方法,总结了目前减数分裂重组热点的研究现状,探讨了引起真核生物减数分裂重组活跃的因子和机制,并就当前存在的问题和今后发展的前景进行了讨论。

真核生物mRNA差显技术(Differential Display)的研究进展

真核生物ｍＲＮＡ差显技术（ＤｉｆｅｒｅｎｔｉａｌＤｉｓｐｌａｙ）的创立及其对该技术的一系列改进，为研究与生殖、发育、细胞分化、癌变、病变、衰老、程序化死亡及抗逆性与抗病性等生命过程有关的基因的差异表达，以及有关基因的分子克隆提供了有效工具。本文简要概述差显技术的原理、优越性、主要缺陷、技术改进等方面的研究进展。

真核生物DNA非编码区的组分分析

在全基因组水平上 ,用直方图、混沌表示灰度图、距离差异度和信息熵差异度四种方法 ,研究了拟南芥、线虫、果蝇的DNA内含子、基因间隔区DNA、外显子三种区域的核苷酸短序列组分及组分复杂度 .结果表明 :a 不同基因组之间 ,不管基因数目多少 ,用 4种方法得到的外显子部分其组分复杂度都比较接近 ,而非编码区部分的组分复杂度却很大 .这一点定量地说明了物种之间的复杂程度 ,主要不体现在编码区部分 ,而体现在非编码区部分 .b 同一基因组中 ,内含子的核苷酸短序列组分复杂度都是相似的 ,外显子和intergenicDNA部分的组分复杂度也是相似的 .c 内含子和intergenicDNA在转录、剪切、二级结构等方面有很大的不同 ,但它们在核苷酸短序列组分上的差异却很小 ,说明内含子和intergenicDNA在转录、剪切、二级结构上的不同并不通过核苷酸短序列组分来进行限制 .

真核生物转录因子及其研究方法进展

真核生物基因的表达调控是当前分子生物学最前沿的研究领域之一,而转录水平的调控是基因表达过程中最重要的第一步,由于蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA之间的相互作用,以及一些复杂大分子复合物的形成,导致真核生物转录水平的调控是一个多级的复杂过程。转录因子即反式作用因子在转录调控中可以直接或间接的识别或结合在顺式作用元件8 bp^112 bp核心序列上,参与调控靶基因的转录效率。因此,转录因子与调控序列的相互作用在决定某个基因是否表达中占据核心位置。随着对转录因子及其研究方法的深入研究,尤其是近几年染色质免疫沉淀及生物信息学的发展,人们将会进一步研究转录调控的机制及细胞行为和疾病的发生机理。

真核生物中的微小RNA及其功能研究进展

真核生物中存在两种主要的非编码RNA(non codingRNA) ,在真核生物中发挥重要作用。一类为微小RNA(microRNA ,miRNA) ,另一为小干扰RNA(siRNA)。miRNA大小为 19～ 2 5nt,在体内与蛋白质形成核糖核蛋白复合体(miRNP) ,在真核基因的表达调控 ,生长发育中起重要作用。siRNA在RNA干扰 (RNAinterference ,RNAi)途径中起定位特异mRNA的作用。miRNA与siRNA有联系也有区别。

红藻氨酸致痫大鼠海马神经元中真核生物起始因子2α酶切片段的产生

目的:研究半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase3)在红藻氨酸癫痫模型大鼠海马凋亡神经元中,对其已知底物真核生物起始因子2(eIF2α)的作用。方法:制备红藻氨酸诱导大鼠癫痫模型,记录模型发作行为及脑电图表现,以TUNEL法检测模型癫痫发作终止后12、24、48、72和96h海马神经元凋亡情况,同时以Westernblot法检测模型鼠海马eIF2α的表达变化及其与细胞凋亡之间的相关性。结果:在癫痫发作后12h出现凋亡神经元,随时间延长,海马神经元凋亡数不断增加,72h达高峰;发作后24h海马神经元出现了Caspase3酶切eIF2α产生的片段,并逐渐变浓,至72h。结论:癫痫模型大鼠海马中Caspase3酶切eIF2α与神经元凋亡的发生时间一致,提示在癫痫模型大鼠海马神经元凋亡中eIF2α被Caspase3酶切。

华北地区古元古代真核生物化石

在华北地区古元古代(氵虍手)沱群豆村亚群的大石岭组、青石村组(约2500～2400Ma)和长城群的常州沟组、串岭沟组(1800～1700Ma)中存在着大直径的球形和形态呈三角形、多角形及船形微古植物,根据它们的大小、外部形态和内部结构等综合判别,它们可能属于单细胞真核浮游生物。这些资料表明,地球早期单细胞真核生物可能始于古元古代早期的(氵虍手)沱群底部(约2500～2400Ma),而到古元古代晚期的长城群(1800～1700Ma)已相当繁盛。因此有可能将真核生物的地质记录从1800～1700Ma提前到2500～2400Ma。

源真核生物蓝氏贾第虫核分裂的初步观察

贾第虫属于源真核生物（Ａｒｃｈｅｚｏａ）中的双滴虫门，是目前所知的最低等的真核生物。本工作首次对蓝氏贾第虫（Ｇｉａｒｄｌｉａｌａｍｂｌａ）的核分裂作了初步的电镜观察，未能在分裂着的核中见到纺锤体或纺锤体微管。以０．１—２０μｇ／ｍｌ浓度的秋水仙素作实验，其核分裂也不受阻抑。以抗微管蛋白的多抗作免疫荧光检查，也未见分裂着的核中有微管蛋白。这似乎意味着其核分裂方式乃是前有丝分裂性质的。对此进行了讨论。

肌动蛋白与真核生物的进化

以肌动蛋白氨基酸取代与真核生物进化年代呈线性关系为依据，收集原生生物界、真菌界、植物界和动物界等四界74种生物的128个肌动蛋白序列，通过对其氨基酸序列同源性进行比较，制作出肌动蛋白的分子进化树，并依此进化树从分子水平对真核生物的进化进行一些探讨。从总体上看，肌动蛋白分子进化树较好地反映了真核生物间的进化关系，为确定某些生物的进化位置及进化关系提供了分子证据．

T7启动子具有真核生物聚合酶Ⅱ顺式作用因子的功能

根据ａ－鹅膏蕈碱（ａ－ａｍａｎｉｔｉｎ）对真核生物ＲＮＡ聚合酶的选择性抑制，以氯霉素乙酰转 移酶基因（ＣＡＴ）作为报道基因进行体内表达实验，证明Ｔ７噬菌体启动子可为真核生物ＲＮＡ 聚合酶Ⅱ所启动。应用建立的竞争性ＤＮＡ－蛋白质凝胶泳动技术，分别以ＴＡＴＡ框、ＣＡＡＴ 框、ＧＣ框和八核苷酸序列（ｏｃｔａｍｅｒ）为竞争性寡核苷酸分子，发现人工合成的Ｔ７启动子可能 与 ＴＦⅡＤ起始转录因子结合，形成 ＤＮＡ－核蛋白质结合物。将 ＴＡＴＡ框和八核苷酸序列分别 接入Ｔ７启动子上游，ＣＡＴ实验显示八核苷酸序列可以增强ＲＮＡ聚合酶Ⅱ对Ｔ７启动子的转录 起始作用。实验结果表明Ｔ７启动子可作为ＲＮＡ聚合酶Ⅱ的顺式作用因子。

真核生物基因组中的非编码序列

真核生物基因组绝大部分是非编码序列 ;绝大部分非编码序列以高度重复序列的形式存在 ,如卫星、小卫星、微卫星、长散布元件、短散布元件等 ;内含子、3′不译区作为结构基因的一部分被一同转录 ;RNA基因转录具有明确功能的RNA分子 ;顺式作用元件是目前已知的具有重要调控功能的非编码序列 ;非编码序列的存在与真核生物基因表达调控密切相关 ;目前非编码序列的研究已引起广泛的科学关注 ,利用数理方法研究其遗传信息的储存方式及运作规律是十分重要的研究领域。

土地利用方式对岩溶断陷盆地土壤细菌和真核生物群落结构的影响

土壤生物是土壤生态系统的重要组成部分,在生态系统物质循环和能量转化中占有重要的地位。为揭示土地利用方式对岩溶断陷盆地土壤生物的影响,在获取土壤理化性质及碳氮磷化学计量学特征的基础上,利用16S rRNA和18S rRNA高通量测序技术研究了弃耕地、草地、人工林和天然林等土壤细菌与真核生物的群落结构。C:N、C:P和N:P比变化规律为弃耕地<草地<人工林<天然林,土壤细菌和真核生物α多样性、互作网络表现出相反的变化规律。土壤磷、钾和钙是影响岩溶断陷盆地土壤细菌和真核生物群落结构和多样性的关键因素。RB41是决定岩溶断陷盆地土壤细菌-真核生物网络系统的关键类群。本研究结果为利用土壤生物进行石漠化治理及岩溶生态修复提供了理论基础。

真核生物启动子TATA-box·GC-box和CAAT-box的分析

下载了已经通过试验证实的2541条真核生物启动子序列，运用生物信息学方法分析了TAT—box、GC—box和CAAT—box的数量及其在启动子中的分布情况。结果表明，有23．85％真核生物启动子序列中至少有1个TAT—box，且TATA—box主要分布在转录起始位点前24～36bp的区域内；有47．30％真核生物启动子序列中至少有1个GC—box，且GC—box在转录起始位点前23～128bp的区域内分布比较集中；有42．35％真核生物启动子序列中至少有1个CAAT—box，且CAAT—box在转录起始位点前51～159bp的区域内分布比较集中。这说明TAT-box在真核生物启动子中的位置比较固定，对基因转录的正确起始可能起着重要的作用；而GC—box和CAAT-box分布区域较广，数量也明显多于TAT—box。

真核生物启动子的研究及应用

随着基因工程的发展,常常需要构建能高水平表达异源蛋白质的表达载体。启动子对外源基因的表达水平影响很大,是基因工程表达载体的重要元件。因此,研究启动子的克隆方法,对探讨基因表达调控和构建表达载体至关重要。近年来有许多改进的克隆启动子的方法获得了多方面的成功。我们简要综述启动子克隆方法及应用,阐述了启动子的一般特点,介绍了研究启动子功能的常用方法及在肿瘤治疗中的应用前景,为肿瘤靶向治疗提供理论依据及探索新的治疗途径。

高通量测序分析北仑河口红树林潮间带底栖真核生物分布

为了解红树林不同潮位沉积物中底栖真核生物群落分布,基于18S rRNA基因采用高通量测序方法分析了广西北仑河口陆缘、林中和海缘3个潮位红树林沉积物中底栖生物群落结构。结果表明,北仑河口潮间带红树林沉积物中底栖生物多样性丰富,Shannon-Wiener指数变化范围在6. 08～6. 73之间; PCA分析表明潮间带中底栖生物群落差异较大,陆缘红树林中扁形动物、节肢动物和软体动物相对丰度较高,林中区域中纤毛虫、环节动物和轮虫相对丰度较高,海缘红树林中硅藻相对丰度较高;红树林中主要OTUs有桡足类的太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica)、硅藻类的海链藻(Thalassiosira sp.)、纤毛虫类的前管虫(Prorodon teres)、多毛类的小头虫(Capitella sp.)。高通量测序方法能较全面反映红树林区微型/小型底栖生物群落,研究结果为丰富红树林底栖生物群落研究和解析底栖生物在红树林生态系统发挥的作用提供基础数据。

真核生物基因组多态性分析的DNA指纹技术

真核生物的基因组大且复杂，广泛分布着各种形式的重复序列，由于它们不编码肽链，很少受到自然选择和人工选择作用的影响而保持着高度的多态性［１］。此外，ＤＮＡ分子还以一定的频率发生着各种变异，如个别碱基的突变，序列的缺失，插入或重排，所有这些导致了ＤＮＡ组...