近20年热休克蛋白在眼科中的研究进展及趋势:文献计量学研究

目的:探讨2003—2023年热休克蛋白(heat shock proteins,HSP)在眼科领域中的研究进展及前沿趋势。方法:利用Web of Science数据库检索2003年1月—2023年12月26日HSP在眼科领域的文献,采用文献计量学方法、应用VOSviewer及CiteSpaces软件对发文量、国家、机构、期刊、作者、关键词以及学科领域等数据进行定量分析及可视化。结果:共纳入1079篇HSP在眼科领域的相关文献,总体发文量处于波动状态。美国(n=394)是发文量最多的国家,Investigative Ophthalmology&Visual Science(n=80)是发表相关文献最多的期刊。研究热点主要分为三部分,分别为青光眼发病机制、白内障发病机制及HSP在基因层面的眼科疾病机制研究。研究的前沿主题是青光眼、胆固醇、分子伴侣。生物化学与分子生物学、多学科材料科学和细胞生物学学科领域具有最高的中介中心性值,分别为0.60、0.28和0.26。多学科化学(爆发年份:2017—2023年;强度为6.3)是该领域研究前沿涉及的学科。结论:HSP在眼科领域的研究重点是揭示疾病的遗传背景,探究其在青光眼及白内障中的分子机制以及治疗应用。该领域分子机制研究的进展有赖于多学科的合作。

他氟前列素在青光眼治疗中的神经保护作用及其分子机制

青光眼是一种以视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGC)及其轴突的进行性变性和丢失为主要特征的眼病,是导致视力丧失的最常见原因。尽管其具体的发病机制尚未完全明确,但众所周知,眼内压升高是青光眼进展的主要危险因素。目前,通过药物和手术治疗降低眼内压是控制疾病进展的主要手段。他氟前列素因其能有效长期稳定地降低眼内压,且不良反应轻微、患者依从性高、无明显全身不良反应,已成为治疗原发性开角型青光眼及眼高压症的一线治疗药物。近年来的研究表明,他氟前列素除了具有降低眼内压的效果外,还可能具有神经保护作用。文章对他氟前列素的药理作用及其在神经保护方面的潜在效益进行综述,为开发更有效的治疗青光眼药物提供理论依据和科研基础。然而,目前缺乏充分的临床研究证据支持其神经保护效应,未来研究应进一步探索这一领域,以促进针对视神经保护的药物开发和基于视神经再生的视觉功能重建。

基于ITS序列分析仲彬草属植物的亲缘关系

以旱雀麦为外类群,用PAUP 4.0b10软件并采用最大简约法和邻接法对11份仲彬草属物种的ITS区序列进行系统发育分析,两种方法得到的系统发育树基本一致.结果表明：（1）整个ITS序列长度变异范围为596～601 bp;G＋C含量在所有ITS中的变化范围为61.20%～62.44%;序列间的遗传分化距离为0.003～0.033,平均值为0.015;（2）疏花仲彬草和塔克拉干仲彬草2个物种聚为一支,位于系统发育树的底部,在最大简约法和邻接法分析中分别获得78%和82%的自展支持率,它们之间的亲缘关系较近;（3）形态相似、地理分布一致的物种有聚在一起的倾向,表现出较近的亲缘关系;（4）ITS区序列分析的结果与细胞学、形态学的研究结果基本一致,因此ITS区序列分析能反映仲彬草属种间关系.

线粒体DNA在分子进化研究中的应用

线粒体作为古老的细胞器广泛存在于真核生物中,由于线粒体DNA的高进化速率,已被作为DNA标记广泛应用于现代分子生物学研究。长期以来,线粒体DNA一直被认为是中性进化或者受到纯净化选择。线粒体通过氧化呼吸链提供>95%的动物运动所需的自由能,并提供保持体温的热能。据此,近期已有研究推测并验证了线粒体与动物运动能力及气候适应性的相关性。该文简述线粒体基因组成及其进化,通过列举线粒体DNA在分子进化研究中的应用(如利用线粒体DNA重建物种的系统发育关系、从线粒体DNA角度分析生物能量代谢的适应性进化以及线粒体DNA密码子重定义对生物适应性的作用等),概述了线粒体DNA的分子进化研究。

植物数量性状变异的分子基础与QTL克隆研究进展

探讨数量性状变异规律以便对其进行遗传操纵一直是植物遗传学的一个重要领域.DNA分子标记和QTL作图技术的发展以及拟南芥和水稻全基因组测序的完成极大地促进了植物数量性状分子基础的研究.现已克隆了拟南芥ED1、水稻Hd1、玉米Tb1、番茄fw2.2和Brix9-2-5等控制目标数量性状的基因.数量性状表型变异不仅源于多个数量性状基因QTL的分离,而且还受到内外环境的修饰.QTL等位基因变异与孟德尔基因变异具有类似的分子基础,即基因表达或蛋白质功能发生改变.通过分析已克隆的植物QTL的变异特征及分子基础,讨论了植物QTL克隆技术策略,并对QTL研究所面临的挑战和应用前景进行了展望.

染色体碱基序列的联合多重分形分析

多重分形谱可以用于分析一条染色体碱基序列的概率分布情况,联合多重分形谱可以区分两条染色体碱基序列的概率分布之间的差异。该文将联合多重分形谱应用于实际染色体中碱基序列和随机产生碱基序列的比较分析中。实验结果表明:同一物种的不同染色体上的碱基序列可视为来自同一信源的输出;而不同物种的染色体碱基序列是由不同信源产生;且染色体碱基序列不同于随机产生的碱基序列。该方法还可以应用于其他信号的分析和模型评估中。

似然比检验和贝叶斯推论在雉科分子系统学中的应用

应用似然比检验和贝叶斯推论进行雉科分子系统学研究 .所用的 56条细胞色素b基因全序列代表了雉科 2 4属 50种以及作为外类群的 6个相关属 .等级制似然比检验表明该数据集的最佳进化模型为GTR +I+G .建立在坚实的统计学基础上的贝叶斯系统树表明雉科可以分为3个分支 .特别是包括角雉、松鸡、火鸡和 gallopheasant等在内的第 3分支的单系群性质得到了充分的支持 .深层分支格局的高分辨率和高支持率说明将雉科划分为雉族和鹑族是人为的 .结果表明 ,似然比检验和贝叶斯推论是分子系统学研究的强有力工具 .

SARS冠状病毒的起源和进化初探

发展了一种研究基因序列进化的随机替代模型 ,根据一组从某个最近共同祖先演化而来的若干序列 ,可以预测此共同祖先序列 ,并计算随机替代概率矩阵 ,确定了从祖先序列的各个碱基到进化序列的各个碱基之间的替代概率。将这一模型应用于分析包括SARS冠状病毒在内的 4种冠状病毒全基因组的演化规律 ,确定了在若干较保守的编码蛋白基因序列中同义替代位点的最近共同祖先序列以及分歧进化后的累计同义替代数目。结果表明 ,SARS病毒和其他几种已知的冠状病毒具有相当的进化历程 ,但存在不同的进化途径 ,支持了SARS病毒在造成此次大规模感染人体之前已经历了较长的进化历程的猜测。

动物线粒体DNA的特异结构及应用分子系统学分析的方法

动物线粒体是一种存在真核生物细胞质中的细胞器,根据已经测序的动物线粒体DNA,它可编码13种蛋白质,2种rRNA,22种tRNA,和非编码区(D-Loop),已有报道发现了新的R-Loop结构,呈现母性遗传特点,且其平均进化速度是核基因组的10倍,尤其是D-Loop区.同时在线粒体DNA控制区中发现的重复序列在种间甚至种内存在着差异可作为动物特异的分子标记。根据线粒体的结构和遗传特点,借助生物信息学手段和丰富的数据库资源,对动物种间及种内群体进行分子系统学的研究,并确定分类地位,亲缘关系。

日本鬼鲉(Inimicus japonicus)线粒体Cytb和COⅡ基因的克隆及形目系统发育分析

根据鲉形目鱼类Cytb和COⅡ上下游保守序列各自设计引物,对日本鬼鲉的线粒体DNA进行PCR扩增,克隆并测定了Cytb和COⅡ因的全序列,COⅡ基因为691bp,Cytb为1141bp。从GenBank下载28种鲉形目及外群鱼类的Cytb部分或全序列和10种鲉形目及外群鱼类的COⅡ部分或全序列,然后进行比对分析,用NJ法和ML法构建分子系统发育树。系统发育树结果显示:线粒体Cytb和COⅡ基因序列构建的分子系统树,与传统分类方法的结果基本一致;毒鲉科的日本鬼与科的关系最近;在飞角鱼科(Dactylopteridae)是否属于形目还是单独成豹鲂鲉目的问题上,本研究倾向支持飞角鱼科独立归成豹鲂鲉目(Dactylopteriformes)。日本鬼鲉的COⅡ与昆虫类的不同,形目的COⅡ基因比Cytb基因保守,即COⅡ基因比Cytb基因进化慢。COⅡ基因进化树相应的节点上数值稍高。

现代人类的起源和迁移:来自母性遗传的证据

mtDNA具有极少发生重组、进化速度快等特点 ,能忠实反映群体的母性遗传 ,作为人类进化研究的一类重要工具 ,近年来取得了突出的成就 ,为现代人类的起源、迁移和进化提供了大量的证据。本文拟对这一领域的研究进展作一综述。

苔藓植物化石的研究进展及应用

苔藓植物化石为探索植物界物种进化发展和重建古气候环境提供了重要的科学基础。该文通过大量的化石资料,结合当今前沿科学技术和热点问题,从苔藓植物起源分化及物种多样性分布、形态表现及分子进化及古气候环境的重建等方面对该领域的研究成果进行了综述和总结。(1)苔藓植物起源于早古生代的赤道低纬度区,至少在奥陶纪时期就有了苔类与藓类的分化;其物种多样性总体上呈增加趋势,并具有低纬度区物种多样性高的特点,但个别地质年代苔类与藓类的物种多样性具有明显差异,凸显了二者对气候环境的敏感程度不同。(2)苔藓植物具有缓慢的形态和分子进化,其中苔类的进化速率相对较快。(3)对于显生宙古气候环境的变迁及重建,苔藓植物化石自身的形态特征、孢粉学和古分子化石的分析、以及碳和氧同位素的测量均提供了重要的科学依据。针对苔藓植物化石研究中存在的问题,作者提出了自己的观点。

浙江沿海一新纽虫的18S rDNA序列研究

为进一步确定浙江沿海发现的一新纽虫的分类地位,本文根据GenBank中已报道的纽虫18SrDNA保守序列设计引物,通过PCR扩增,获得该纽虫的18S rDNA部分序列,对该纽虫的18SrRNA基因进行了克隆和序列分析。并将该纽虫18S rDNA基因的序列与NCBI数据库中已收纽虫的18S rDNA基因进行了比较,分析该纽虫与其他纽虫的同源性。利用系统进化树和形态学的研究结果确定其分类地位。结果表明,该纽虫属于异纽目(Heteronemertea)纵沟虫科(Lineidae)动物。

异源多倍体植物核rDNA序列的同步进化

同步进化是异源多倍体植物核rDNA序列进化的重要方式 ,同步进化的程度在不同植物类群中存在较大差异 ,有些类群中同步进化力量较强 ,核rDNA重复序列间已经纯合或接近纯合 ,有些类群中同步进化的力量较弱 ,可观察到序列的杂合性。同步进化的机制主要是不等交换和基因转换 ,并受异源多倍体形成年代、生殖方式。

酶体外定向进化(Ⅲ)展示技术及其应用

利用展示技术构建的蛋白质/多肽的突变体库,可以通过高通量进行高效地分析和筛选,因此特别适用于改造蛋白质.文中综述噬菌体、细胞表面、核糖体、mRNA等展示技术的原理和方法,以及其在酶定向进化中的应用.

酶体外定向进化(Ⅱ) 文库筛选的方法及其应用

定向进化是改造蛋白质分子的一种有效的新策略,但其构建的文库非常大,待筛选的克隆常常多达105～1010.同时在目的酶筛选中,至关重要的是找到高灵敏度、高选择性和高通量的筛选方法.居于此,文中综合评述在突变株分离、酶检测和信号探测等方面,目前的一些常用技术及其最新进展.

酶体外定向进化(Ⅰ) 突变基因文库构建技术及其新进展

介绍在酶体外定向进化研究中 ,几种常用基因文库构建技术及其应用方面的最新进展 .同时介绍近年来 ,一些新开发的基因文库的构建技术及其应用情况 .

miRNAs在不同物种进化中序列保守性的研究

miRNAs在不同物种的进化中存在保守性,不仅单独在动物或是植物中存在保守性,而且在动植物之间也同样存在.本研究在人和动物的不同组织中克隆到了同源性很高的序列,将所得结果与已发表的成熟的miRNAs比对,发现克隆到的序列与植物中miRNA319家族的相似性较高,并且保守区靠近其5’端,推测新miRNAs可能与miR-NA319扮演相似的角色,而这些序列的保守性跨越不同进化阶段的物种,也为miRNAs广泛的保守性增加新的证据,显示miRNAs在物种进化过程中发挥着重要的功能.

整体原位杂交法研究斑马鱼(Danio rerio)胚胎发育过程中胸苷酸合成酶(TS)的表达

收集不同发育时期的斑马鱼胚胎,制备DIG标记的TS反义RNA探针,采用整体原位杂交方法研究胸苷酸合成酶(TS)基因在斑马鱼胚胎发育各期的时空表达状况。结果表明,在所取样的各个阶段,TS基因均有转录,但其部位不同,中囊胚过渡前后mRNA显现的部位仅存在于受精卵的动物极,10hpf时存在于整个胚胎的外围,至24hpf后集中到头部及其躯干部。112hpf在心脏部位强表达,其余部位表达相对较弱。