水稻维生素C合成相关基因的表达分析

根据拟南芥中参和维生素C合成和代谢关键酶的氨基酸序列,经在公共数据库中搜索比对获得了水稻中参与维生素C合成相关基因的信息。在此基础上,利用实时定量PCR技术对这些基因在水稻不同组织器官以及发育种子中的表达进行分析。结果表明:水稻维生素C合成相关基因在叶中的表达量最高,其次是叶鞘和籽粒,茎和根中的表达量最低,而幼嫩叶片中的表达水平一般高于成熟叶片。

植物果实中维生素C合成代谢及其基因表达研究

维生素C(Vitamin C),又名抗坏血酸(Ascorbate acid,AsA),是生物体中具有多效功能的必需化合物。整理了植物果实中维生素C的生理功能以及其中参与维生素C合成的L-半乳糖途径、D-半乳糖醛酸途径、L-古洛糖途径、肌醇途径和维生素C循环途径,并分析了相关基因的功能和表达。对参与维生素C合成与循环的16个基因:PMI、PMM、GMP、GME、GGP、GPP、GalDH、GLDH、GalUR、MIOX、GuLDH、MDHAR、DHAR、AO、APX、GR,及其在维生素C代谢途径中的作用进行了综述。植物果实中维生素C合成代谢途径多样,关键基因的表达会在不同程度上影响其合成代谢,了解植物果实中维生素C合成代谢及相关基因的功能和表达,可为生产富含维生素C的转基因水果和蔬菜奠定基础。

维生素C的生物合成及其基因调控研究进展

维生素C是维持生物正常生长发育必需的一类微量营养物质,水果是人类维生素C营养的重要来源,而不同水果中的维生素C含量相差很大,因此克隆植物中维生素C合成的相关酶基因,对维生素C含量低的水果进行基因改良,具有重要意义。根据有关文献对植物中维生素C的合成途径,相关酶基因的克隆以及应用生物技术的方法对维生素C含量进行遗传改良进行了综述。

高等植物维生素C合成途径主要参与基因研究进展

近年来高等植物维生素C合成的四条途径或支路已基本明确,涉及的大多数基因也基本清楚。本文就该四条合成途径中涉及的主要参与基因(酶)及其研究进展进行了综述。

盐和干旱胁迫及光质对猕猴桃叶片维生素C含量与合成基因表达的影响

【目的】探究盐和干旱胁迫及不同光质对猕猴桃维生素C(Vc)合成的影响,为解析猕猴桃维生素C响应以上胁迫的调控机制提供理论基础。【方法】以毛花猕猴桃为试材,测定其在盐、干旱和光照3种胁迫下叶片Vc含量及Vc代谢关键基因的变化。其中,盐胁迫包括了低盐、中盐、高盐和无盐对照4种溶液条件,干旱胁迫采用了PEG6000溶液模拟轻度干旱、中度干旱、重度干旱和清水对照条件,光质环境模拟了蓝光、红光、白光和红蓝1∶1混合光4种不同光质条件。【结果】受到低浓度的盐环境(3 g·L^(-1)NaCl溶液)、干旱胁迫和红蓝混合光的影响,毛花猕猴桃叶片维生素C含量迅速积累;实时荧光定量PCR分析发现,维生素C合成途径相关基因AceGME、AceGMP和AceGGP受到胁迫,其表达模式的改变是促进了维生素C含量变化的潜在原因。【结论】发现利于提高猕猴桃维生素C含量的几种胁迫条件,发掘了不同胁迫所影响的Vc合成关键基因,为后续阐明猕猴桃维生素C响应不同环境条件的机制研究提供了数据支撑。

猕猴桃维生素C的合成规律及关键基因鉴定研究

本研究以3个不同杂交猕猴桃(Actinidia)群体的果实为材料,测定果实不同发育时期的维生素C(Vc)含量;采用实时荧光定量法PCR法分析猕猴桃Vc合成关键基因的表达情况;对发掘的关键基因GGP开展蛋白结构、理化性质和亲水性和疏水性分析,并在杂交群体中验证GGP基因对于后代果实Vc合成的调控作用。结果显示,当高Vc的猕猴桃物种作为亲本时,杂交子代Vc含量在早期(花后60 d)达到最大值,再随着果实发育而逐渐降低;当中低Vc含量的猕猴桃物种作为亲本,其后代果实Vc含量一直较低且发育规律与母本相似。Vc合成相关基因中,仅有GGP基因在高Vc杂交群体中的表达量均显著高于低Vc杂交群体。在GGP的3个同源基因中,GGP1和GGP3的蛋白质二级、三级结构、理化性质以及亲、疏水性高度相似;但GGP2与前者存在较大的差异。在3个杂交群体后代果实中采用关联分析验证GGP1和GGP3的功能发现,GGP3基因对杂交后代果实的Vc合成可能具有最为重要的作用。研究结果表明,不同猕猴桃杂交群体Vc含量的合成规律存在差异,GGP3基因可能对不同杂交群体后代果实的Vc合成具有重要影响。

草莓维生素C合成调控机制研究进展

维生素C(Vc)是人体必不可少的营养元素,植物体可自身合成Vc,但人体因缺乏相应的酶只能从果蔬中摄取。Vc由于其高效的抗氧化性,在人类机体的健康发育及预防众多疾病中发挥着不可或缺的作用。近年来植物Vc合成调控机制研究日益深入、调控网络日益清晰,而草莓Vc合成调控机制研究却略显不足。随着分子育种的兴起,采用现代分子育种技术为培育高Vc、抗性强的草莓品种带来机遇,这也需要进一步明确草莓Vc合成调控机制。本文较全面地叙述Vc合成途径,并结合当前草莓Vc合成的部分研究成果,为今后草莓Vc合成途径的研究提供参考。

维生素C对AS_2O_3抑制肺癌A549细胞增殖、诱导细胞凋亡作用的影响及机制

目的探讨维生素C对三氧化二砷（AS2O3）抗癌作用的影响及其可能机制。方法将体外培养的肺腺癌A549细胞随机分为6组，其中对照组不行特殊处理，AS2O3 1—3组分别加入0．4、4．0、40μg/ml的AS2O3，维生素C组加入400μg／ml的维生素C，联合组加入400μg／ml维生素C＋0．4μg／ml AS2O3。采用缩胆囊素八肽（CCK-8）法及克隆形成实验检测细胞生长情况（A值），用流式细胞仪检测细胞周期及凋亡率，用RT-PCR方法检测Caspase-3 mRNA、多药耐药相关蛋白基因1（MRP1）mRNA、多药耐药基因1（MDR1）mRNA表达情况（维生素C组）。结果联合组及AS2O3 2、3组A值均显著低于对照组及AS：O3组、维生素C组，且随作用时间延长逐渐降低（P〈0．05）；联合组细胞集落显著少于其他五组，G0／G1期所占比例及凋亡率均显著高于其他五组（P〈0．05）；维生素C组Caspase-3 mRNA、MDR1 mRNA表达升高（P〈0．05）、MRP1 mRNA表达无明显变化（P〉0．05）。结论维生素C对As2O3抗肺腺癌A549细胞的作用具有协同性，可能机制为上调Caspase-3表达；两者联用可望成为低毒高效的化疗组合。

叶酸代谢相关酶基因多态性与妊娠期高血压疾病的相关性分析

目的:分析叶酸代谢相关酶基因多态性与妊娠期高血压疾病的相关性。方法:将2018年11月至2019年10月该院收治的100例妊娠期高血压疾病患者纳入研究组,另将100名同期健康孕妇纳入对照组。采用PCR技术检测两组亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因C677T、甲硫氨酸合成酶还原酶(MTRR)基因A66G,比较两组MTHFR基因C677T、MTRR基因A66G突变情况。结果:研究组MTHFR基因C677T的CT基因型频率、T等位基因频率均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组MTHFR基因C677T的CC、TT基因型频率和C等位基因频率比较,差异均无统计学意义(P>0.05);两组MTRR基因A66G的基因型频率和等位基因频率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:MTHFR基因C677T多态性与妊娠期高血压疾病存在相关性,MTRR基因A66G多态性与妊娠期高血压疾病无相关性,可为临床治疗妊娠期高血压疾病提供参考。

MTHFR和MTRR基因多态性与陕西地区汉族人群冠心病发生的相关性研究

目的:探讨5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)和甲硫氨酸合成酶还原酶(MTRR)基因多态性与陕西地区汉族人群冠心病发生的相关性。方法:选取2016年11月—2017年5月于空军军医大学第二附属医院心内科就诊的陕西地区汉族冠心病患者350例,作为病例组;选取同期于该院行体检的陕西地区汉族健康受试者347例,作为对照组。采用聚合酶链反应法检测各受试者MTHFR基因C677T、A1298C位点以及MTRR基因A66G位点的基因型,比较两组受试者各基因型及等位基因分布的差异,考察其基因多态性与冠心病发生的相关性。结果:共检出MTHFR基因C677T位点CC、CT、TT型,MTHFR基因A1298C位点AA、AC、CC型,MTRR基因A66G位点AA、AG、GG型等基因型。其中,对照组受试者C677T位点CC、CT、TT型分布频率分别为26.80%、44.96%、28.24%,A1298C位点AA、AC、CC型分布频率分别为71.18%、24.78%、4.04%,A66G位点AA、AG、GG型分布频率分别为54.47%、38.62%、6.91%;病例组受试者C677T位点CC、CT、TT型分布频率分别为15.43%、49.71%、34.86%,A1298C位点AA、AC、CC型分布频率分别为77.14%、21.71%、1.15%,A66G位点AA、AG、GG型分布频率分别为54.57%、38.29%、7.14%。两组受试者各基因型分布频率均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。两组受试者C677T、A1298C位点各基因型分布频率及等位基因频率比较,差异均有统计学意义(P<0.05),其中对照组受试者C677T位点CC型分布频率及C等位基因频率、A1298C位点CC型分布频率及C等位基因频率均显著高于病例组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组受试者A66G位点各基因型分布频率及等位基因频率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:陕西地区汉族人群MTHFR基因C677T位点以突变型居多,A1298C位点以野生型居多;上述两个位点的多态性可能与该类人群冠心病的发生有关,其中C677T位点突变可能是冠心病发生的危险因素之一,A1298C位点突变则可能是有益因素。而MTRR基因A66G位点多态性可能与该类人群冠心病的发生无关。

骨质疏松分子生物学研究专家共识

骨质疏松分子生物学研究在骨代谢分子信号通路、骨质疏松易感基因、骨质疏松相关蛋白、骨质疏松靶向治疗等方向取得了很大进展。核因子κB受体活化因子/核因子κB受体活化因子配体/骨保护素(RANK/RANKL/OPG)信号通路、核因子κB受体活化因子(NF-κB)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶/细胞外调节蛋白激酶(MAPK/ERK)信号通路、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)信号通路、钙离子(Ca^(2+))信号通路、酪氨酸激酶、蛋白激酶B(Src、Akt)信号通路、蛋白激酶C(PKC)信号通路等骨代谢重要通路,维生素D受体(VDR)基因、低密度脂蛋白相关蛋白5(LRP5)基因、亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因、雌激素受体(ER)基因等易感基因,载脂蛋白E(Apo E)、Klotho蛋白(Klotho)、骨形态发生蛋白(BMP)、骨涎蛋白(BSP)等相关蛋白,以直接或间接的方式参与调控骨代谢,作用重叠相互联系,互为结果,已在本专业领域达成共识。

葡萄糖依赖性促胰岛素多肽受体基因敲除小鼠不同部位骨密度的动态改变

【目的】观察葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(GIP)受体基因敲除小鼠(GIPR-/-小鼠)不同部位骨密度的动态改变。【方法】用双能X线吸收仪(DEXA)测定不同月龄(1月龄、3月龄和5月龄)的雌性GIPR-/-小鼠和野生型对照C57BL/6小鼠不同部位(全身、股骨和腰椎)的骨密度(BMD)、骨矿含量(BMC)和骨骼面积。【结果】1月龄、3月龄和5月龄GIPR-/-小鼠的全身BMD、BMC和骨骼面积以及1月龄和3月龄GIPR-/-小鼠的股骨BMD均低于对照小鼠相应值,而1月龄GIPR-/-小鼠的腰椎BMD则高于对照小鼠相应值(P均<0.05)。5月龄与3月龄相比,GIPR-/-小鼠上述部位的BMD、BMC和骨骼面积无显著变化,而在对照小鼠仍有明显增加(P均<0.05)。【结论】与对照小鼠相比,GIPR-/-小鼠的BMD、BMC和骨骼面积均有明显改变,并与部位和月龄相关,提示GIP对小鼠骨转换有一定的作用。进一步提示在营养物的获得和骨代谢之间,除甲状旁腺激素-维生素D轴外,还存在着“肠-骨轴”,即肠道与营养代谢相关激素对骨代谢也有一定的调节作用。

同型半胱氨酸及代谢酶基因多态性与脑卒中的相关性研究

目的进一步确定亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因C677T、胱硫醚β合成酶(CBS)基因844ins68、T27796C和甲硫氨酸合成酶(MS)基因A2756G这4种基因突变在脑卒中发病中的意义。方法选择年龄及性别基本匹配的脑梗死组78例、脑出血组26例、神经系统其他疾病组29例和健康老年组50例,采用酶联免疫分析法测定受检者血浆同型半胱氨酸(Hcy)浓度,并运用多聚酶链反应限制性内切酶片段长度多态性技术,检测基因表型。结果脑梗死组和脑出血组血Hcy浓度明显高于神经系统其他疾病组和健康老年组。CBS844ins68及MSA2756G突变频率较国外报道明显低。此外,C677T纯合突变型的Hcy水平均高于野生型和杂合突变型,CBST27796C基因杂合子突变则可能使Hcy水平降低;而4种基因各组之间基因型频率差异无统计学意义。结论Hcy水平与脑卒中的发生有一定联系。CBS844ins68和MSA2756G突变可能存在种族或地域差异,MTHFRC677T纯合子突变可能是导致血浆总Hcy(tHcy)水平升高的遗传决定簇,而CBST27796C基因杂合子突变可能引起tHcy水平的降低;4种基因突变符合遗传平衡定律。