稀土荧光探针、核酸结构与抗癌药物作用机理

一、引言稀土荧光探针在生物学、医药学等研究中的应用越来越广泛,如作为闭壳层电子结构金属离子(Ca2+、Mg2+、Zn2+等)的探针研究金属离子在金属酶、金属蛋白中的微环境,研究金属离子与生物大分子相互作用的计量化学;作为迅速扩散加强能量转移的能量给体,研究生物膜结构;作为未配对鸟嘌呤的探针,用于探察核酸结构中单股链的存在。众所周知、绝大部分抗癌药物的靶分子是DNA和RNA。如顾式二氯二氨合铂（Cis-DDP）、博莱霉素（Bleomycin）。

葡萄球菌核酸酶样结构蛋白1/SLC7A11抑制铁死亡对骨肉瘤发生发展的影响

目的探讨葡萄球菌核酸酶样结构蛋白1(SND1)对骨肉瘤细胞生物学功能的影响,及其通过SLC7A11调控骨肉瘤细胞铁死亡的作用机制。方法检测人成骨细胞hFOB1.19以及骨肉瘤细胞系Saos-2、U2OS、HOS和143B中SND1的表达水平。采用小干扰RNA敲减骨肉瘤细胞HOS和143B中SND1的表达(si-SND1),采用CCK8法、细胞克隆形成实验、细胞迁移和侵袭实验探究SND1的表达对骨肉瘤细胞生物学功能的影响;调控骨肉瘤细胞中SND1以及SLC7A11基因的表达,探究SND1通过SLC7A1基因对骨肉瘤铁死亡介导的肿瘤细胞凋亡的影响。结果骨肉瘤细胞Saos-2、U2OS、HOS和143B中SND1 mRNA和蛋白的表达水平显著高于人成骨细胞hFOB1.19(P均<0.01)。与对照组比较,si-SND1转染显著降低HOS和143B细胞中SND1的表达水平(P均<0.01),且细胞活性显著降低,克隆形成数量显著减少,细胞迁移和侵袭能力显著降低(P均<0.001)。铁死亡诱导剂Erastin促进骨肉瘤HOS和143B细胞凋亡,而抑制剂Ferrostatin-1刺激上调细胞活性(P均<0.001)。敲减SND-1后使用Erastin可进一步降低骨肉瘤HOS和143B细胞活性,而使用Ferrostatin-1刺激后可显著恢复细胞活性(P均<0.001);Erastin处理后,si-SND1组细胞中铁离子和丙二醛表达增高,谷胱甘肽表达降低(P均<0.001)。体内实验结果显示,敲减SND1可以明显抑制143B裸鼠移植瘤的瘤体质量(P<0.001)。敲减SND1后骨肉瘤HOS和143B细胞中SLC7A11的表达水平显著减少(P均<0.001),且铁死亡水平升高(P<0.001,P=0.020)。结论骨肉瘤细胞中SND1表达显著增高,其可能通过上调SLC7A11的表达抑制铁死亡,进而促进骨肉瘤细胞活性。

基于核酸i-motif结构的pH响应荧光传感器

利用核酸i-motif结构对质子的超敏感特性,选择富含胞嘧啶C的核酸链及其互补链,以及染料SYBR Green Ⅰ对单双链DNA的不同荧光响应特性,研制了一种灵敏的新型pH响应荧光传感器。当pH值从5.0变为7.5时,SYBR Green Ⅰ的荧光强度增大了4倍以上,pH传感范围是5.0～7.5,并显示出很高的pH分辨率(0.1个pH单元)。该pH传感器具有简单、快速、成本低等优点,有望用于相关生物过程中微小pH值变化的传感分析。

核酸二级结构的渐进式教学设计

介绍了核酸二级结构的渐进式教学设计。以核酸二级结构形成的相互作用力为讲授核心,启发学生思考,在氢键和π-π堆积这2个重要因素影响下,核酸碱基之间还有哪些可能的相互作用模式,从而引申出核酸结构的多态性,进一步引出核酸其他重要的二级结构。通过这一过程,充分激发学生的发散思维能力。这一教学设计将有效扩展学生对核酸二级结构的认识,激发学习兴趣。

诺贝尔奖案例教学法在“核酸结构”教学中的应用与实践

“核酸”教学内容包括核酸结构、性质与功能,其中核酸结构的内容复杂且抽象,是教学的难点。以“核酸结构”教学为研究对象,梳理该研究领域的诺贝尔奖案例,探讨诺贝尔奖案例教学法的教学应用。教学实践表明,诺贝尔奖案例融入教学过程,能帮助教师解决核酸结构的教学难点,有助于培养学生的科学素养与价值观,提升课程教学效果,实现理解专业理论知识和培养人文素质多层次教学目标。

葡萄球菌核酸酶样结构蛋白1在应激刺激下与T细胞胞内抗原1共同参与应激颗粒聚集

目的探讨葡萄球菌核酸酶样结构蛋白1(SND1)在应激刺激下如何与T细胞胞内抗原1(TIA-1)共同参与应激颗粒(SG)的聚集以及如何调节应激反应。方法利用免疫荧光实验和激光共聚焦显微镜观察HeLa细胞中的SND1蛋白与TIA-1蛋白在应激刺激下是否形成共定位颗粒,并利用绿色荧光蛋白载体过表达质粒转染HeLa细胞进行外源蛋白表达,从而确定在应激刺激下SND1蛋白与TIA-1结合的结构域。利用RNA干扰技术敲除HeLa细胞中SND1蛋白表达并利用Western Blotting检测蛋白表达水平,从而观察SND1低表达是否对TIA-1聚集形成SG产生影响。利用不同热休克刺激时间观察SND1与TIA-1的聚集过程是否存在动态变化。结果 SND1蛋白在应激刺激下与TIA-1蛋白结合共同参与SG聚集,其主要作用结构域为葡萄球菌核酸酶结构域(SN domain)。SND1低表达不会抑制TIA-1聚集到SG,但会减少SG的数量。在不同热休克刺激时间下,SND1聚集到SG的运输过程滞后于TIA-1。结论 SND1蛋白在应激刺激下与TIA-1蛋白共同参与SG的聚集,从而调节细胞应激反应。

β-sheet类核酸结合结构域的作用原理

β-sheet类核酸结合域广泛存在于各种DNA特别是RNA结合蛋白中 ,参与生物体的各种基因调控 ,是一种重要的反式作用结构域 ,根据其基本的结构特征 ,可以推测其与多核苷酸链识别结合的作用机理。

结构特异性核酸酶FEN-1的功能和结构

FEN 1(flapendo/exonuclease)是一种结构特异性核酸酶 ,它能识别特定的DNA分叉结构 ,并切除含有游离 5′端的单链核酸 .在DNA复制过程中 ,FEN 1通过其外切酶、内切酶活力去除了冈崎片段前端RNA引物的最后一个核糖核苷 .在DNA修复中 ,FEN 1以其内切酶活力参与了损伤碱基的修复过程 .FEN 1基因含有两个保守区和一个PCNA结合区 .

任务驱动型教学在高中生物教学中的应用——以《核酸的结构和功能》为例

任务驱动型教学是指通过设计一系列的任务,并将教学内容巧妙融入一个个的任务中,让学生在完成任务的过程中,达成建构知识的目标的教学。为了发挥任务驱动型教学的作用,以《核酸的结构和功能》为例,着重探讨任务驱动型教学在高中生物教学中的实践应用。

核酸的组成和结构教法研究

核酸是一类重要的生物大分子物质.核酸的化学涉及到《生物化学》、《分子生物学》、《遗传学》等多门学科.为了更好地向学生介绍这一领域内的重要科研成果;笔者在多年的师专《生物化学》教学过程中,不断实践探索,总结出了在讲授教学内容的同时,向学生介绍这一领域内著名科学家的研究工作,指导学生自制简易模型进行实践,这样三结合的教学方法.用这种方法进行教学,对启发学生创造性思维,培养学生能力,将起到重要的作用.

抗肿瘤药物,患者怎么选

癌症是一种对人类健康构成严重威胁的疾病,而抗肿瘤药物作为治疗癌症的主要手段之一,对于挽救患者生命、提高生存质量发挥着关键作用。目前,临床常见的抗肿瘤药物主要有以下几类:化疗药物主要是通过抑制癌细胞的分裂、增殖,以及破坏其DNA或RNA等核酸结构,从而阻止癌细胞的生长。这类药物主要作用于迅速增殖的癌细胞,但同时也对正常细胞产生一定程度的影响。

改进的免疫粒子群优化算法预测RNA二级结构

针对RNA二级结构预测问题,在SetPSO算法的基础上提出了一种改进的免疫粒子群优化算法,根据RNA折叠的特点,启用免疫记忆算子增加粒子群多样性,有效防止了原方法易陷入局部最优的缺陷。仿真结果表明改进算法能在更短的时间内达到更高的预测精度。

短发卡结构状RNA体外抑制呼吸道合胞病毒M2基因mRNA水平和病毒蛋白表达的研究

目的观察针对人类呼吸道合胞病毒(RSV)M2基因mRNA构建的短发卡结构状RNA重组质粒在细胞水平对RSV复制的影响,为利用RNA干扰技术抑制RSV感染的研究奠定基础。方法将已成功构建的重组质粒pshRNA7816/8330转染HEp-2细胞,通过显微镜观察pshRNA7816/8330对RSV感染细胞病变(CPE)的抑制效率,利用四甲基偶氮唑盐比色实验检测pshRNA7816/8330的细胞毒性,经RT-PCR方法检测pshRNA7816对RSVM2mRNA表达的影响,免疫细胞化学染色法检测pshRNA7816对细胞内RSV蛋白的影响。结果pshRNA7816/8330对HEp-2细胞的正常生长没有明显的细胞毒性作用,2个重组质粒均能抑制RSV所致的CPE,但pshRNA7816对CPE抑制作用较pshRNA8330要强,RT-PCR和免疫细胞化学染色法结果显示pshRNA7816能明显降低RSVM2基因mRNA和RSV蛋白表达水平。结论针对RSVM2-1基因所构建的短发卡结构状RNA重组质粒pshRNA7816在细胞水平能有效抑制RSV的CPE形成降低RSVM2mRNA和病毒蛋白表达水平,从而干扰RSV的复制。

联系人体结构形象地记忆生物学知识

联系人体结构,形象地比喻神经冲动的传递、核酸的结构和蛋白质的脱水缩合过程。

基于核酸适体检测黄曲霉毒素B 1的方法与高效液相色谱法的对比研究

对基于核酸适体酶联核酸适配体法(酶联适体法)、核酸适配体结构转换荧光法(适体转换荧光法)和高效液相色谱法(HPLC)检测黄曲霉毒素B 1进行对比研究。结果表明:当花生加标量为5、20、60μg/kg时,酶联适体法测得4.27、18.24、56.66μg/kg,适体转换荧光法测得4.95、21.05、65.00μg/kg,高效液相色谱法测得4.62、16.90、48.00μg/kg;当玉米加标量为5、20、60μg/kg时,酶联适体法测得4.05、17.34、50.79μg/kg,适体转换荧光法测得4.05、17.11、50.77μg/kg,高效液相色谱法测得5.10、16.33、44.98μg/kg。统计学分析结果显示,两种基于核酸适体的方法与高效液相色谱法两两之间无显著性差异(P>0.05),且酶联适体法的检测结果具有可视化,核酸适体结构转换荧光法更为直观快捷,为探索黄曲霉毒素B 1的快速检测方法奠定了基础。

基于DNA纳米结构的细胞间相互作用的调控

细胞通过化学信号、电子交换和直接接触等方式交换彼此之间的物质和信息,以调节生命体的生长发育.因此,细胞间的相互作用研究与调控在细胞功能的机制研究和疾病的诊断及治疗等领域具有非常重要的意义. DNA纳米结构具有易合成、易修饰、可编程性设计及生物安全性高等优点,有望实现操作简单、精确可调、智能响应的细胞间相互作用调控,受到了广泛关注.本文综述了寡核苷酸链杂交、受体-配体结合和核酸适体靶向识别等基于DNA纳米结构的细胞组装策略,总结了pH调控、金属离子调控和DNA链激活等细胞间相互作用的调控手段,并重点介绍了其在细胞间作用力的测量和成像、体外组织模型的构建、细胞间的通讯交流和细胞免疫治疗等领域的应用.最后对该领域进行了总结和展望,希望为相关研究提供有益参考.

新型肝炎病毒TTV的研究进展

1997年 12月日本学者真弓忠等用目前世界上最先进的寻找新基因的方法———代表性差异分析技术(RepresentationalDifferenceAnalysis,RDA)首先发现了TTV。此后关于TTV的研究成为肝炎病毒研究的热点。许多证据表明 ,TTV是一种没有包膜的单股、环状负链DNA病毒 ,有可能是人类的第一个环状病毒 ,Muchahwar等将其暂时归为环形病毒科。本文总结了TTV发现以来的研究概况 ,如TTV的核酸结构、序列变异与分型 ,TTV在各地区及各种危险人群的存在 ,TTV感染与肝病之间的关系 ,而且总结了TTV感染的基本特点 ,TTV感染的检测的方法 ,以及TTV研究现存的问题及其展望。

姜黄素保护急性肝损伤的作用及机制研究

目的基于线粒体自噬-核酸结合寡聚结构域样受体家族3(NLRP3)炎症小体通路研究姜黄素对急性肝损伤的可能保护机制,为其用于急性肝损伤的治疗提供理论依据。方法30只雄性SD大鼠随机分为对照组、肝损伤组、姜黄素组、3-甲基腺嘌呤(3MA)组和姜黄素+3MA组,每组6只。除对照组外,其余4组腹腔注射脂多糖(LPS)/D-氨基半乳糖(D-GalN)建立肝脏损伤模型,对照组腹腔注射等体积的0.9%氯化钠注射液。建模前5天,姜黄素组和姜黄素+3MA组大鼠按5 mL/kg灌饲姜黄素药液,1次/d;对照组、肝损伤组和3MA组灌饲5 mL/kg的0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶液。建模前2 h,3MA组和姜黄素+3MA组大鼠腹腔注射3.35 mL/kg的3MA,其余各组腹腔注射3.35 mL/kg的二甲基亚砜。造模后12 h,颈椎脱臼法处死大鼠并收取血液和肝脏组织。采用HE染色观察各组大鼠肝组织病理变化,采用流式细胞仪测量肝细胞线粒体膜电位,采用ATP试剂盒检测肝细胞线粒体ATP的水平,通过透射电镜观察肝细胞线粒体形态和自噬小体,采用免疫组化检测肝组织IL-1β表达情况,采用ELISA法检测血清IL-1β水平,采用Western blot法检测线粒体自噬相关蛋白Parkin、PTEN诱导假定激酶1(PINK1)以及炎症相关蛋白NLRP3、半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)和IL-1β的表达情况。结果与肝损伤组相比,姜黄素组肝组织肿胀及点状坏死显著减少,炎症细胞浸润相对较轻,线粒体膜电位和ATP水平显著增高,线粒体损伤明显减轻,自噬体数量增加,肝组织IL-1β阳性细胞数及相应吸光度值显著下降,血清IL-1β含量显著下降,肝组织Parkin、PINK1蛋白灰度值显著上调,NLRP3、Caspase-1和IL-1β蛋白灰度值显著下降,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与姜黄素组相比,3MA组和姜黄素+3MA组肝组织严重充血,可见点状坏死,肝细胞线粒体损伤加重,自噬体数量减少,IL-1β阳性细胞数及相应吸光度值显著上升,血清IL-1β含量显著增高,肝组织Parkin、PINK1蛋白灰度值显著下降,NLRP3、Caspase-1和IL-1β蛋白灰度值显著上调,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论姜黄素对LPS/D-GalN诱导的急性肝损伤具有保护作用,其机制可能与激活线粒体自噬-抑制NLRP3炎性小体介导的炎症反应相关。

布鲁姆教学目标分类在五年制生物化学教学设计中的应用

阐述布鲁姆教学目标分类中各个层次的要求和特点,并以五年制本科临床专业生物化学课程核酸结构教学单位为例,详细进行目标阐述。