生命科学前沿若干学科研究进展

人类基因组计划标志着人类有能力解析自己 后基因组计划和基因工程学、干细胞、生物信息学等技术的成果将为农业育种、基因药物、基因治疗、人类生育与脏器的再生和异种器官的移植、生物多样性的解读与保护以及分子生态学的研究带来前所未有的影响

植物环状RNA(circRNA)的形成及作用机制研究进展

环状RNA(Circular RNA,circRNA)是一类特殊的非编码RNA,其在生物体中广泛存在,是目前RNA领域最新的研究热点。本文通过详细对比分析动植物circRNA,综述植物circRNA的形成机制以及功能作用机理,为进一步深入研究植物circRNA提供基础。

“生物科学导论”课程思政教学设计与实践

“生物科学导论”是生物类专业学生从基础课向专业课学习的过渡的“桥梁”课程。课程思政是实现高校育人育才目标的有效途径。为将立德树人融入知识传授过程,实现“盐溶于水”、润物无声的实效,教学团队在深入挖掘思政元素的基础上,将其与授课内容深度融合,采取课前布置小组汇报任务、课中教师讲授加翻转课堂、课后完成作业及拓展的全过程课程思政教学模式。突出以学生为中心,全过程渗入德育内涵和元素,多途径多层次实现知识传授、能力提升、价值塑造的统一。

真菌免疫机制研究进展

真菌尤其是食药用菌,在医药、食品、农林业、生物安全以及环境保护等领域做出了重大贡献,是人类健康食品的重要来源。病虫害多发、混发是我国食用菌生产面临的主要挑战。充分认识和利用真菌自身独特的免疫机制,提高其对病虫害的抗性,是实现食用菌病虫害绿色防控的重要策略。本文综述了有关真菌免疫系统中已报道的多种免疫识别受体如NLRs蛋白、聚糖、凋亡诱导因子、淀粉样蛋白等的激活及信号传导机制,以及次级代谢产物在真菌免疫调节中的作用研究进展,以期为真菌先天免疫的进一步深入研究提供参考。

茅苍术提取物对胃癌BGC-823和SGC-7901细胞增殖抑制作用研究

目的探讨茅苍术提取物对胃癌细胞株BGC-823和SGC-7901的增殖抑制效应。方法采用不同浓度(0.625,1.25,2.55,10 mg.mL-)1茅苍术水提物处理胃癌BGC-823和SGC-7901细胞,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测药物对细胞的抑制作用;倒置显微镜下观察细胞的形态学改变;Hoechst 33342染色,荧光显微镜观察细胞凋亡形态;应用流式细胞仪观察凋亡过程中的细胞周期变化。结果茅苍术提取物对胃癌BGC-823和SGC-7901细胞增殖均有明显的抑制作用,且呈浓度和时间依赖性;光镜下可见凋亡细胞的形态学特征性改变;流式细胞仪检测表明经茅苍术提取物处理,BGC-823细胞周期阻滞于S期,SGC-7901细胞周期阻滞于G0/G1期。结论体外实验显示茅苍术提取物能抑制胃癌BGC-823和SGC-7901细胞增殖,可以诱导胃癌细胞凋亡。

水稻茎秆解剖结构与抗倒伏能力关系的研究

利用石蜡切片法研究了抗倒伏水稻品种南粳44、武运粳7号与不抗倒伏水稻品系宁7412基部茎秆解剖结构及其与水稻抗倒伏能力的关系。结果表明:抗倒伏水稻品种南粳44和武运粳7号基部节间的维管束数目较多,维管束鞘较厚,细胞层数较多,细胞排列紧密、体积较小;而不抗倒伏水稻品系宁7412基部节间的维管束数目偏少,维管束鞘较薄,细胞层数较少,细胞体积大。从解剖结构还可看出,南粳44和武运粳7号茎秆内的贮藏物质明显多于宁7412。这些茎秆解剖结构的差异可用于区分不同水稻品种(系)的抗倒性强弱,可以作为抗倒伏水稻品种的选育指标和筛选依据,为水稻抗倒伏品种的选育提供了理论依据。

抗浓核病毒中国株家蚕品系中肠羧酸酯酶活力变化和基因表达差异的研究

【目的】探讨家蚕中肠羧酸酯酶活力变化及羧酸酯酶基因表达差异与家蚕抗浓核病毒之间的关系,阐明其抗性的分子机理。【方法】以易感浓核病毒中国株家蚕品系华八和完全抗性品系BC8(华八的近等基因系)为材料,用BIO-TEK SYNERGY测定经口接种病毒(以下简称接种)后12h、36h、72h2个品系中肠的羧酸酯酶活力,并用实时荧光定量PCR研究接种后12h、36h、72h中肠羧酸酯酶基因的表达差异。【结果】接种后12h中肠羧酸酯酶活力BC8接种组分别是BC8对照组、华八接种组和华八对照组的3.28倍、2.26倍和3.02倍,差异达到极显著水平(P<0.01)其它时间段的供试组之间无统计学差异;接种后12h中肠羧酸酯酶基因的相对表达量BC8接种组分别是华八接种组、华八对照组、BC8对照组的17.714倍、21.76倍和15.09倍,差异达到极显著水平(P<0.01),其它时间段的供试组之间也无统计学差异。【结论】接种后12h抗性品系BC8中肠羧酸酯酶活力升高及中肠羧酸酯酶基因表达水平升高可能与家蚕品系是否有抗性基因(nsd/nsd)有关,也与浓核病毒中国株的感染刺激有关;抗性品系BC8中肠羧酸酯酶活力升高的分子基础可能是羧酸酯酶基因表达水平的改变。

丝氨酸蛋白酶在昆虫先天免疫中的功能和作用机制研究进展

昆虫先天免疫系统包括细胞免疫和体液免疫。细胞免疫主要通过昆虫血液中的浆细胞对入侵的微生物进行吞噬;体液免疫比较复杂,涉及到昆虫体内许多蛋白质之间的相互作用,其中丝氨酸蛋白酶及其同源物与血淋巴黑化和抗菌肽合成等过程密切相关,如参与胞内酚氧化酶原及Toll免疫信号途径的激活等,因而在昆虫的体液免疫中发挥着重要作用。本文就昆虫丝氨酸蛋白酶及其同源物的类型、结构与功能以及家蚕丝氨酸蛋白酶的研究进展进行综述,为促进家蚕、蜜蜂等经济昆虫先天免疫的分子机制研究提供参考。

杂种优势的研究进展

杂种优势是自然界中普遍存在的一种现象,在水稻、玉米和家蚕中已广泛应用,成为提高社会经济效益必不可少的工具。然而,目前对杂种优势理论的探索却远远落后于实践的应用。为此,通过杂种优势利用简史、杂种优势遗传机理研究进展及发展趋势的概述,提出将转录组学和蛋白质组学共同用于杂种优势的研究,以期为杂种优势利用和遗传机理的研究提供借鉴和理论参考。

莲原花青素抗黑色素瘤的研究

目的:探讨莲房和莲子壳中原花青素对黑色素瘤B16生长的影响。方法:采用MTT法测定莲房和莲子壳原花青素对B16细胞的体外抑制作用;并借助显微技术观察B16细胞形态;以荷黑色素瘤的C57BL/6J小鼠为体内研究对象,通过瘤体积和瘤重测定,探讨体内抑瘤作用,采用黄嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥酸法测定荷瘤鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量。结果:莲房和莲子壳中原花青素体外对黑色素瘤B16细胞均有较强的抑制作用,抑制率分别为87.4%和78.2%,均使细胞的膜破损,细胞形态改变;体内能显著减小瘤体积和减轻瘤重,抑瘤率分别为55.3%和46.7%,并能有效降低荷瘤小鼠血清中MDA含量,提高SOD活力。结论:莲房和莲子壳中原花青素对黑色素瘤均具有较强的抑制作用。

果蝇先天免疫分子机制研究进展

以果蝇为模式生物,在胚胎发育、基因表达调控、疾病发病机制以及昆虫先天免疫等方面的研究发挥了重要的作用。果蝇的先天免疫系统包括细胞免疫和体液免疫,当其遭受细菌、真菌和病毒等病原体攻击时,果蝇能通过细胞吞噬、集结、包囊作用以及产生抗菌肽等方式来清除入侵的微生物。结合近年来果蝇先天性免疫分子机制的研究进展,对其在病原体识别、信号转导途径及效应机制方面进行综述,为深入研究家蚕、蜜蜂等经济昆虫的免疫机制以及提高它们的经济效益提供参考。

水稻抽穗期调控基因Hd6功能标记的开发及应用

【目的】探究Hd6等位基因型在江苏粳稻和籼稻中的分布,提高Hd6等位基因型在水稻抽穗期遗传改良中的应用价值和选择效率。【方法】根据籼稻品种Kasalath中有功能的等位基因Hd6与粳稻品种日本晴中无功能的等位基因hd6在功能区域存在的单核苷酸差异,设计和筛选出Hd6基因功能标记K-Hd6-21F/Hd6-1R和N-Hd6-22F/Hd6-1R,并测序分析验证;利用K-Hd6-21F/Hd6-1R和N-Hd6-22F/Hd6-1R对江苏省不同生态类型的粳稻品种和不同来源的籼稻品种的Hd6基因型进行检测。【结果】该功能标记可准确鉴定出Hd6的不同基因型;48份中熟中粳水稻品种中,携带Hd6的水稻品种占42%;30份迟熟中粳水稻品种中携带Hd6的占50%;48份早熟晚粳水稻品种中,携带Hd6的占77.5%。Hd6的2种等位基因型在江苏省3个不同生态区域粳稻品种中均有分布,但有功能的Hd6等位基因型在3个区域粳稻品种中的分布随着抽穗期变长,基因型频率增加;而Hd6基因在籼稻中表现出高度保守性,检测的62个籼稻品种均携带有功能的Hd6等位基因型。【结论】本研究为Hd6基因的育种利用和分子标记辅助选择奠定了基础,也为籼稻早熟品种的选育提供新依据和有效途径。

流式细胞术检测精索静脉曲张患者精子质膜完整性的研究

目的:应用荧光染料SYBR-14/PI双色标记法进行流式细胞术检测精索静脉曲张患者精子质膜的完整性并探讨其临床意义。方法:随机收集120例男性精液标本,其中90例左侧精索静脉曲张患者分为3组:VC1组(精索静脉曲张Ⅰ度,n=30)、VC2组(精索静脉曲张Ⅱ度,n=30)和VC3组(精索静脉曲张Ⅲ度,n=30),正常生育男性为正常对照组(n=30)。通过计算机辅助精液分析系统进行精液常规分析。精液标本经PBS洗涤处理后用荧光染料SYBR-14/碘化丙锭(PI)双染后上流式细胞仪分析,用发绿色荧光精子百分率(SYBR-14+/PI-%)表示质膜完整精子(PMI)的比例,检测精子质膜完整性,并预见精子的受精能力。结果:精索静脉曲张各组患者与正常对照组之间SYBR-14+/PI-%、SYBR-14-/PI+%均存在统计学差异(P<0.01)。精索静脉曲张患者(VC1、VC2、VC3)代表精子质膜完整性指标(SYBR-14+/PI-%)的百分率分别是:[(54.85±3.78)%]、[(45.37±4.12)%]、[(35.14±4.91)%],均显著低于正常对照组[(70.79±6.71)%],其活力顺序为VC3<VC2<VC1<对照组;120例精液标本的相关性分析表明:SYBR-14+/PI-%与精子活动率呈显著正相关(r=0.965,P<0.01),与(a+b)级精子百分率呈显著正相关(r=0.874,P<0.01),与d级精子百分率呈显著负相关(r=-0.965,P<0.01),而与pH、精液量和液化时间无显著性差异(P>0.05)。结论:应用流式细胞术SYBR-14/PI双染法能快速、准确地检测精子质膜完整性,精索静脉曲张引起精子质膜完整性下降,可能是导致男性不育的重要原因之一。

水稻愈伤分化和再生研究进展

水稻是我国最重要的粮食作物,维持着超过半数人口的生存。转基因技术是水稻产量提高和质量提升的一个重要工具。然而,籼稻中大多数品种由于愈伤诱导困难以及分化率低,限制了转基因技术在籼稻中的应用。本文综述了基因型、外植体来源、培养基和外源激素对籼稻愈伤诱导和分化的影响,以及调控愈伤分化和再生的基因,为今后籼稻品种的进一步遗传改良提供理论依据。

细小病毒非结构蛋白NS1作用机制的研究进展

细小病毒编码的非结构蛋白NS1(non-structural protein 1)是一种多功能蛋白,该蛋白质与病毒DNA的复制、基因转录调控、诱导细胞病理变化等密切相关。本文对细小病毒NS1蛋白的基因转录激活功能、磷酸化修饰以及与胞内蛋白的相互作用等研究进展进行综述,为研究家蚕双义病毒(BmBDV)的NS1蛋白作用机制提供参考。

大豆分离蛋白提取与性能改善工艺研究进展

大豆分离蛋白是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种之一,在食品加工工业中有广泛的应用。改善大豆分离蛋白产品性能是近年来的研究热点。从原料的选择、工艺参数的确定和产品性能改善三个方面综述了碱溶酸沉法提取大豆分离蛋白工艺研究进展。

人CD46基因启动子的克隆和启动特性研究

为研究人CD46(hCD46)基因启动子的启动特性,研制具有hCD46组织特异性表达特征的转基因小鼠,设计扩增hCD46基因启动子的PCR引物,用HeLa细胞基因组DNA为模板扩增hCD46基因启动子DNA片段,测序结果表明:其序列与GenBank中hCD46完整基因5′端某片段的同源性高达99.9%。用此DNA片段替换表达载体pcD-NA3EGFP中的CMV启动子,且在该片段与EGFP基因之间插入兔β-球蛋白基因的第2内含子RGI。重构的表达载体在2种鼠源细胞CHO和SP2/0中均可启动EGFP表达,表达量与人体内同源组织中hCD46的相似,说明该研究克隆了结构和功能正确的hCD46基因启动子。

不同分子量小麦面筋蛋白酶解多肽的分离及其抗氧化活性研究

采用截留分子量为10 000、5 000、3 000 u超滤膜对小麦面筋蛋白中性蛋白酶水解液进行分离,分别获得WG-10,WG-5,WG-3,WG-0等不同分子量的多肽混合物组分;并结合DPPH自由基清除率、Fe3+还原能力、羟基自由基清除能力和超氧阴离子清除能力等抗氧化指标,对所获得各组分的活性进行评价对比。结果表明,WG-0组分抗氧化活性最强,具有较强的应用价值。

程序性细胞死亡Pyroptosis最新研究进展

Pyroptosis是最近发现的一种依赖于半胱氨酸蛋白-1(Caspase-1)的程序性细胞死亡方式。这种死亡方式和细胞凋亡及其它程序性死亡在细胞学形态、分子机制上有着本质的区别。其主要特征为依赖于Caspase-1剪切激活和促炎症性细胞因子白介素(IL)-1β和IL-18的释放。而Caspase-1的活化受到胞内蛋白复合物炎症体的调控。该炎症体由NLRs蛋白(如NLRP3或NLRC4)、接头蛋白ASC以及Caspase-1构成。Pyroptosis最初是在伤寒沙门氏菌感染小鼠巨噬细胞的模型中被发现,随后研究显示Pyroptosis在细菌和病毒感染、自身免疫性疾病以及肿瘤发生中都起到关键性作用。对这种程序性死亡的深入研究将有助于对细菌感染防治和某些疾病的致病机制研究提供帮助,并最终为临床应用提供新思路。

阿尔茨海默病遗传及信号通路研究进展

阿尔茨海默氏病(AD)是以β-淀粉样蛋白斑、淀粉样血管病、神经纤维缠结为特征的常见的神经退变性疾病。AD依照年龄可分早发性AD(EOAD,发病年龄<65)和迟发性AD(LOAD,发病年龄>65)。EOAD主要由APP、PSEN1和PSEN2基因突变引起,在AD中约占5%。LOAD遗传率高(79%),由遗传和环境因素相互作用引起的。全基因组关联(GWAS)研究表明除APOE外,有30多个风险位点(易感基因)跟LOAD相关:CR1、CD33、EPHA1、PCDH11X、MS4A、TREM2、CLU、SORL1、ABCA7、A2M、PICALM、CTSD、BIN1、DNMBP、CD2AP、GAB2、PLAU、TNK1、CALHM1、TOMM40、INPP5D、PTK2B、MEF2C、FERMT2、SLC24H4-RIN3、NME8、CELF1、CASS4、ZCWPW1、HLA-DRB5-DBR1和PLD3。这些风险位点涉及炎症反应、脂质代谢、内吞、APP代谢(酶切和运输)、Aβ加工(产生、聚集和清除)、突触功能障碍、线粒体能量代谢、细胞周期、金属离子、Ca^2+失调、氧化应激、脑部特异性糖尿病、中间神经元功能障碍和网络异常等信号通路。尽管参与了上述信号通路,然而在发病机制中的作用尚未完全确定。本文将最新的AD研究结果进行归纳和整理,尝试对其可能的分子机制、信号通路进行探讨,并对现有的研究结果进行深入挖掘,希望有助于AD发病机制的深入研究,找到防治、早期诊断和治疗的途径。