单碳代谢在镧处理的繁殖期植物根系中的作用

稀土元素(REEs)农用研究已百年。研究发现,REEs可通过改变植物生理代谢、物质合成和细胞活动等影响植物生长,但REEs如何影响这些生命活动依然不清晰。单碳代谢可通过DNA甲基化调控植物各种生命活动,但REEs对植物单碳代谢的影响未见报道。本文以模式植物拟南芥和农业常用镧[La(Ⅲ)]分别为植物和REEs代表,采用高效液相色谱和实时荧光定量PCR等技术,探究了不同剂量La(Ⅲ)作用不同时间对繁殖期拟南芥根系单碳代谢和DNA甲基化水平的影响。结果表明:La(Ⅲ)作用0.5 d增加根系4种单碳代谢关键酶基因(MS1,MS3,MAT1和SAHH)表达量,未改变单碳代谢产物含量和DNA甲基化水平。随La(Ⅲ)作用时间延长(1.0~4.0 d),30μmol·L^(-1)La(Ⅲ)上调了所有单碳代谢关键酶基因表达量,继而增加蛋氨酸和腺苷含量,减小S-腺苷甲硫氨酸、S-腺苷高半胱氨酸、甘氨酸和甜菜碱含量,促使6种DNA甲基转移酶基因表达量上调(DRM1除外),最终增加DNA甲基化水平。80μmol·L-1La(Ⅲ)下调单碳代谢关键酶基因表达量(1.0 d时仅4种基因,随后所有基因),从而减小蛋氨酸和腺苷含量,增加S-腺苷甲硫氨酸、S-腺苷高半胱氨酸、甘氨酸和甜菜碱含量,诱导所有DNA甲基转移酶基因表达量下调(1.0 d时均不变),最终降低DNA甲基化水平。结果可为揭示REEs作用于植物的机制及REEs农用实践提供参考。

SFXN家族蛋白的功能及其在疾病中作用的研究进展

SFXN是一种在真核生物中高度保守的多次跨膜线粒体蛋白,属于线粒体载体家族的成员。在人类细胞中,SFXN家族由5种蛋白SFXN1~5组成,其功能与铁稳态、氨基酸代谢和三羧酸循环紧密相关。SFXN基因突变所致的表达异常与癌症、神经退行性疾病的发生发展密切相关。本文主要总结和归纳了SFXN家族蛋白的定位、线粒体转运和生理功能,并介绍了其在癌症、神经退行性疾病及线粒体疾病中的最新研究进展。