细胞全能性转录因子调控植物组培再生的分子机制研究进展

植物细胞在适宜的培养条件下展现出发育成完整新个体的潜能,这种潜能被称为植物细胞全能性。基于细胞全能性的组织培养技术,在植物无性繁殖和遗传改良领域得到了广泛应用。非生物胁迫、植物激素与转录因子协同调控植物离体再生过程。其中,在植物再生过程中起主导作用的转录因子,被称为细胞全能性转录因子。近年来,关于细胞全能性转录因子调控植物离体再生的分子机制研究已取得显著进展。众多转录因子被鉴定出来,并在提高植物遗传转化效率的研究中得到了初步应用。本文按照植物细胞全能性转录因子在植物再生中的功能进行分类梳理,综述近几年植物离体再生过程中信号转导机制,总结植物细胞全能性转录因子在提高植物遗传转化效率方面的作用,并对其应用前景进行展望,为建立有效的无性繁殖体系提供科学依据。

舌苔形成的调控机制及研究新思路

舌苔是舌背黏膜表面的一层苔状物,观察其颜色和性质变化是中医舌诊的重要内容。越来越多的证据显示,舌苔图像及其成分对系统性疾病具有重要的诊断价值,为中医察舌苔辅助临床辨证论治、遣方用药的科学内涵提供了现代科学证据。然而,关于舌苔形成的细胞与分子生物学机制依然缺乏系统深入研究。笔者分析了免疫-神经-内分泌系统、生物毒素、物理因素对舌苔形成的调控作用,为探索舌苔微环境(微生物、免疫、内分泌、机械拉伸、温度等)调控舌苔形成的生物学机制提供了新的研究思路和技术体系,有助于推动舌诊原理的现代科学内涵和临床应用研究。

T淋巴细胞在胆道闭锁炎症和纤维化发生过程中调控机制的研究进展

胆道闭锁是以新生儿肝组织纤维化、汇管区炎症等为主要特征的疾病,围产期病毒感染被认为是致病因素之一,机体免疫调控异常在疾病进程中发挥主要作用。T淋巴细胞在免疫调控紊乱、过强的炎症反应以及自身抗体产生起着关键性的作用。本文对与胆道闭锁发病相关的T淋巴细胞亚群的种类和特点进行阐述。

例析植物气孔运动调控机制

叶片气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要。本文以探究植物气孔运动调控机制的情境试题为例,详细阐述“解决此类问题”的思路,为科学探究教学提供参考。

热激转录因子HSF调控植物非生物胁迫响应的作用机制

热激转录因子(Heat shock transcription factors,HSF)是植物抵抗热胁迫最重要的转录因子家族之一,广泛存在于真核生物。HSF拥有高度保守的DNA结合域,可参与复杂的胁迫信号转导和响应网络。HSF作为信号转导链的末端组分,介导非生物逆境胁迫下靶标基因的表达。在逆境胁迫响应中,HSF受上游蛋白激酶介导磷酸化和泛素化或通过ABA信号通路结合热激元件,调控热激蛋白等下游基因的表达,从而提高植物的抗逆性。本文综述HSF的发现、结构、分类、调控机制及其在植物响应非生物逆境胁迫(极端温度、干旱、高盐碱和重金属等)中的作用机制,并对未来研究方向加以展望,以期为农作物和牧草抗逆性遗传改良提供理论依据和基因资源。

NLRP3炎症小体激活的调控机制研究进展

NLRP3炎症小体是固有免疫系统的重要组成部分,在抵抗病原体感染及危险信号刺激过程中发挥关键作用。同时,NLRP3炎症小体的异常激活也与糖尿病、阿尔茨海默病、红斑狼疮等疾病密切相关。因此,调控和干预炎症小体激活过程对维持机体免疫稳态和发挥免疫功能有重要作用。本文从NLRP3的翻译后修饰、互作分子、细胞器和细胞定位改变以及与NLRP3功能相关的代谢过程和代谢物等多个方面综述了NLRP3炎症小体激活的调控机制研究进展,以期为理解炎症小体激活和炎症反应的发生,以及治疗炎症相关疾病提供新的借鉴。

印度粮食市场运行及调控机制

印度是全球粮食产销大国,粮食生产优势与挑战并存,印度河-恒河平原是其核心产粮区。粮食流通呈现明显的“二元”特点,政策性收购与市场化交易并存,受APMC约束的管制市场与不受约束的农村周末市场并存。粮食消费则建有覆盖高达8亿人口的公共分配系统,通过“配给卡+平价店”模式,向贫困人口定向销售补贴食用粮。

生物活性肽对肠道健康的调控机制及其在畜禽生产中的应用

生物活性肽是一类具有特殊生物学功能的氨基酸序列多肽片段,主要通过发挥抗菌、抗炎、免疫和抗氧化等功能改善机体健康。肠道是动物消化吸收营养物质的主要器官,良好的肠道环境对维持机体健康至关重要。生物活性肽可通过改善肠道形态和黏膜功能、增强肠道免疫和抗氧化功能、调节肠道菌群及其代谢产物等途径维持肠道稳态、改善肠道健康。本文综述了常见生物活性肽的功能特性及其对畜禽肠道健康的调控机制,以期为在畜禽生产中的应用和新型生物活性肽的开发提供参考。

基于“气血理论”探析针灸调控线粒体自噬治疗缺血性脑卒中相关机制

中医学认为气属阳,血属阴,气血阴阳的平衡对于人体的健康极为重要,这与线粒体自噬的生理特点和作用功效颇为相似。缺血性脑卒中的核心病机特点是“气虚血瘀”,而研究发现自噬是机体转化、消除内生痰浊、瘀血的重要机制。针灸作为治疗缺血性脑卒中的重要手段,可以通过针刺腧穴发挥双向调节气血作用,在恢复自噬平衡,促进缺血半暗带再灌注等方面具有重大潜力。该文就线粒体自噬与气血理论、线粒体自噬与缺血性脑卒中病机相关性、针灸多途径调节自噬等作以综述,探析针灸调控线粒体自噬治疗缺血性脑卒中的可能机制,以期为针灸治疗缺血性脑卒中研究提供参考。

植被调控水土流失机制研究进展及展望

植被是调控水土流失的关键因子。从植被与水土流失关系的研究方法、植被调控土壤侵蚀的表征指标、植被不同部分(冠层、根系、枯落物)对土壤侵蚀的作用机制、植被对侵蚀泥沙分选性的影响机制、植被与其他因子交互作用的土壤侵蚀效应等5方面对植被调控水土流失机制的研究成果进行综述,并提出该领域的研究展望。笔者认为:植被盖度未达稳定值时其减沙的正向效应受到挑战,且植被盖度稳定值因土壤质地、植被类型和坡度而异,其机理尚不明确;在气候变化背景下,需要加强极端暴雨条件下植被根系促进浅层滑坡的机理研究;植被枯落物混入土壤后对土壤可蚀性的影响机理及其季节性变化机制有待进一步明晰;需加强植被覆盖下坡面径流水动力学特征及其对侵蚀泥沙颗粒分选性的影响机制研究,以及基于泥沙分选理论的林下土壤流失量化研究;植被与坡度、坡长、降雨强度等其他侵蚀因子交互作用的土壤侵蚀效应机理有待深入研究;另外,亟需研发包括植被参数、土壤参数、降雨和坡面流水动力学参数在内的植被侵蚀动力学方程,以推动土壤侵蚀物理模型的深入发展。

小胶质细胞活化在视网膜色素变性中的调控机制研究进展

视网膜色素变性(RP)是一种遗传性视网膜退行性眼病,越来越多的研究表明,视网膜变性早期发现小胶质细胞(MG)的活化反应。作为中枢神经系统和视网膜的免疫细胞,MG在体内参与先天性免疫系统第一道防线的形成,在多种神经退行性病变过程中具有神经保护或神经毒性作用。MG活化后产生的神经毒性或神经保护作用可影响RP的病理进程。因此,围绕以MG为靶点的治疗策略,通过平衡神经保护或神经毒性作用,从而影响疾病进程和转归,可能是未来的治疗方向。

梨果实石细胞木质素合成调控机制研究进展

石细胞是由木质素沉积形成的厚壁组织细胞,是制约梨果实品质提升的重要因素。梨果肉石细胞的形成与木质素的生物合成、转移和沉积密切相关。因此,探究梨果实发育过程中木质素合成调控机制对调节石细胞形成及果实品质改良具有重要意义。总结近年来与梨果实木质素合成调控机制有关的研究,对转录因子、激素、糖、钙、活性氧、光质及花粉直感等调控因子在梨果实木质素合成中的作用机制进行综述,旨在为梨果实木质素的调控网络深入研究及品质改良提供参考。

SIRT2调控自噬的作用机制研究现状

沉默调节蛋白2(Sirtuin 2,SIRT2)是一种能够调节蛋白质乙酰化修饰的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖性去乙酰化酶,是沉默信息调节因子(Sirtuins)家族成员之一,具有多种生物学功能,其在神经退化、细胞分化、葡萄糖和脂质代谢、肿瘤发生、细胞自噬等过程中均发挥调节作用。细胞自噬是一种通过清除异常蛋白或细胞器来维持机体稳态的保护机制,具有促进细胞更新和保持质量的作用。细胞自噬可分为3种主要形式,包括巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬,均通过溶酶体来对受损的细胞器、错误折叠和聚集的蛋白质及其他大分子物质进行降解或回收。其中,巨自噬研究最多,分为非选择性巨自噬(即常说的自噬)和选择性巨自噬。线粒体自噬是真核细胞中选择性去除或降解受损和多余线粒体的主要途径,也是SIRT2在细胞中主要调控的一种选择性巨自噬。作者主要综述了SIRT2在自噬及线粒体自噬上的调控作用及机制,以期为后续更深入地研究SIRT2在哺乳动物生理上的更多调控功能及其在各类疾病上的治疗作用提供参考和方向。

长牡蛎AMPK基因在三倍体性腺发育中的表达特性及调控机制

为探究三倍体长牡蛎(Crassostrea gigas)性腺发育的分子调控机制,对AMPK基因及其靶基因在长牡蛎性腺发育过程中的表达特性进行研究。长牡蛎AMPK包含AMPKα、AMPKβ和AMPKγ三个亚基。荧光定量PCR结果显示,这三个亚基的mRNA表达量在二倍体长牡蛎性腺发育过程中均呈下降趋势,在三倍体长牡蛎性腺发育过程中均呈上升趋势。二倍体长牡蛎性腺中AMPKα亚基Thr172位点磷酸化(p-AMPKα)水平在增殖期高,到成熟期几乎完全消失,这说明在长牡蛎性腺发育早期AMPK基因可能起到重要调控作用;在三倍体长牡蛎中,不育型三倍体(3nβ)的p-AMPKα水平显著高于可育型三倍体(3nα),推测AMPKα亚基磷酸化增强可能与三倍体不育密切相关。AMPKα亚基活性蛋白主要定位在滤泡细胞、精原/精母细胞和卵原/卵母细胞,说明该蛋白可能参与调控长牡蛎配子发生的早期过程。对AMPK潜在靶基因(GCS、CREB、SREBP1、ACC和Raptor)进行表达量分析,结果显示长牡蛎中p-AMPKα可能参与了CREB和SREBP1基因表达的调控。推测在可育型三倍体长牡蛎性腺发育早期AMPK基因可能调控促进糖原和脂质的分解,为生殖细胞分裂和分化提供能量;而在不可育型三倍体长牡蛎中由于生殖细胞分裂不旺盛,AMPK基因表达未被抑制,AMPK发挥维持体内能量稳态的调控作用。

近年我国水稻种子休眠与萌发调控机制研究进展

水稻种子的休眠与萌发是维持水稻产量和品质的重要农艺性状。水稻种子收获前较低的休眠水平易引起穗发芽,导致水稻产量和品质降低。另一方面,较高的休眠程度易引起水稻播种期的低发芽率和出苗不整齐,严重制约水稻的高产稳产。综述了2020年以来国内在水稻种子休眠与萌发遗传调控领域取得的一系列重要进展,具体从植物激素、非生物胁迫和穗发芽调控机制展开,并对国外相关领域的研究作简要介绍,提出研究趋势和展望,以期阐明调控种子萌发的遗传特性和作用机理,为适宜休眠度的水稻新品种培育提供理论依据和优良基因资源。

下颌髁突发育及畸形的调控机制研究进展

颞下颌关节是颅颌面骨骼系统中的唯一关节结构,负责执行日常生活中咀嚼、说话、表情等涉及张口、闭口的功能。下颌髁突作为颞下颌关节中的关键组成部分,起源于第一鳃弓所形成的下颌突,是下颌骨升支末端的关键生长中心。髁突由表面覆盖的软骨层和下方的软骨下骨组成,在生长发育的过程中具有独特的生物学过程。髁突的功能性运动依赖于其正常的生理解剖结构,对咬合的建立及面容的塑造起到关键作用。生长发育异常可导致髁突畸形的发生,通过影响患者的颌面部垂直向高度,最终引发不同程度的继发性骨性Ⅱ类或Ⅲ类颅颌面畸形。在生长发育的过程中,髁突受到复杂的信号调控作用。近年来,随着对颞下颌关节研究的深入,研究者开始从基因表达和分子水平的角度讨论髁突生长发育的调控机制,以解释颞下颌关节疾病以及髁突畸形的发生原因。该文就髁突的生发过程和结构、髁突畸形分类与病理表现、髁突生长发育中的信号调控及髁突畸形的致病机制作一综述,期望为临床上因下颌髁突发育异常导致的颞下颌关节疾病及颅颌面畸形的治疗提供研究思路。

厚朴酚对动物肠道黏膜屏障功能的影响及其调控机制

肠道黏膜屏障作为机体与外部环境进行互作的重要场所,可防止肠道内病原微生物和有毒有害物质侵入,其完整性对动物肠道健康至关重要。厚朴酚是我国传统中药厚朴中提取的活性成分之一,具有抗癌、抗菌、抗炎和抗氧化等功能。研究发现,厚朴酚可通过调控肠道菌群的组成、促进短链脂肪酸和碱性磷酸酶的生成、抑制肠上皮细胞的凋亡、上调肠上皮细胞紧密连接蛋白的表达、调节细胞因子的分泌和增强抗氧化酶的活性等途径,进而维护肠道黏膜屏障的完整性。本文主要就厚朴酚对动物肠道黏膜屏障功能的影响及其调控机制进行综述,为厚朴酚在畜禽生产中的合理应用提供参考。

植物脱水素响应逆境胁迫调控机制研究进展

脱水素(dehydrin,简称DHN)是一类广泛存在于植物体内响应逆境胁迫的亲水性蛋白,对逆境中农作物健康生长和果实积累至关重要。内蒙古地区瘠薄土壤中营养相对匮乏,盐碱化较为严重,植物经长期自然进化获得了分泌脱水素的功能,能够通过调控体内水分的蒸腾流失来稳定细胞质膜的结构,进而适应土壤干旱、高盐、高温等胁迫环境。因此,提高脱水素分泌量农作物品种的选育是实现可持续农业的重要途径。综述了脱水素蛋白的分子结构及其在不同逆境中的调控机制,以期为后续高产抗逆新品种农作物培育研究提供借鉴。

幽门螺杆菌毒力因子CagA的基因表达调控机制研究进展

全球约有一半人口感染了幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori),特别是发展中国家的感染率极高。目前,幽门螺杆菌感染已被列为胃癌发生的高危因素。幽门螺杆菌感染的致病机制被认为与环境因素、宿主易感性和细菌毒力等因素之间复杂的相互作用有关。文章主要对幽门螺杆菌毒力因子细胞毒素相关基因(cytotoxin-associated gene A,cagA)表达调控的分子机制进行综述,以便更好地理解cagA的致病性,为今后预防和治疗由幽门螺杆菌所引起的疾病提供理论参考。