阿格蛋白2:RNA诱导基因沉默复合物的切片机

RNA干扰是生物体基因表达调节的一种重要方式,由RNA诱导的基因沉默复合物(RISC)来介导完成,这个复合物中除了微小RNA外,最新研究表明阿格蛋白2是其中的主要应答元件,它本身具有核酸内切酶活性,可以有效启动mRNA的剪切反应而实现对基因表达的调节,这个进展使我们对RNA干扰过程有了更为详尽的理解。

小RNA与蛋白质的相互作用

小分子调控RNA,包括siRNA(small interfering RNA)、miRNA(microRNA)和piRNA(piwi interacting RNA)、hsRNA(heterochromatin associated small RNA)等,是当前生命科学研究的前沿热点。越来越多的证据表明,这些小分子R N A存在于几乎所有较高等的真核生物细胞中,对生物体具有非常重要的调控功能。它们通过各种序列特异性的RNA基因沉默作用,包括RNA干扰(RNAi)、翻译抑制、异染色质形成等,调控诸如生长发育、应激反应、沉默转座子等各种各样的细胞进程。随着对这些小分子调控RNA的发现,一些RNase III酶家族成员、Argonaute蛋白质家族成员及RNA结合蛋白质等先后被鉴定为小RNA的胞内蛋白质合作者,参与小RNA的加工成熟和在细胞内行使功能。本综述简介一些RNA沉默作用途径中重要组分的结构和功能的研究进展。

马铃薯Y病毒CP基因5′端和3′端反向重复结构介导的抗病性研究

本研究克隆了来源于马铃薯Y病毒坏死株系(PVYN)外壳蛋白(CP)基因(PVYNCP)5′端和3′端的反向重复cDNA序列,并构建了植物表达载体pROKII-5′IR和pROKII-3′IR,利用农杆菌介导的叶盘法转化烟草NC89,分别获得166和126株转基因烟草。抗病性试验表明,转化PVYNCP基因3′端茎50 bp(环50 bp)hp RNA(hairpin RNA)的烟草抗病率达69%,而转化PVYNCP基因5′端相同片段长度的hpRNA的烟草却全部发病。Southern blot结果表明,转基因植株的抗病性与转基因的拷贝数之间无明显的相关性;Northern blot结果表明,目的片段转录产物的积累量与植株的抗病性呈负相关,证明所获得的抗病性是RNA介导的抗病性。研究结果证明PVYNCP基因的3′端比5′端更能有效地诱发基因沉默,并且hpRNA茎部的长度可减少到50 bp。该结果为探索利用CP基因的最短长度和有效部位的基因片段来培育多抗病毒转基因植物提供了依据。

siRNA诱导基因沉默复合物(RISC)的研究

自RNA干扰现象发现以来,科研人员对RNA干扰的作用机制进行了深入的研究,可简单描述为dsRNA被Dicer酶切割成小分子siRNA,siRNA由RLC呈递,Hsp90/Hsp70协助装载入Ago蛋白,形成pre-RISC。装载后的siRNA解链,正义链被降解,pre-RISC活化为成熟的RISC,由反义链引导其靶向降解目的RNA。本综述对近年来RISC的组装,活化过程及其重要组分的结构功能的研究进展进行综述。

植物表观遗传学相关研究进展

表观遗传学是研究没有DNA序列变化,并且可以遗传的基因功能变化的学科。表观遗传在植物生长发育过程中起着极其重要的作用,现对其主要研究内容及相关进展进行综述。

外遗传分子生物学研究进展

该文综述了外遗传 (Epigenetics)这一新的分子生物学研究领域的提出、发展和最新研究进展 .指出外遗传是DNA碱基序列之外的遗传系统 .阐述了DNA甲基化、RNA介导的基因沉默、基因组印记和组蛋白密码等外遗传相关因素在生物体生长发育过程中对基因表达的重要调控作用 ,以及这些因素与生物体的防御机制和生物遗传信息的传递间存在的密切联系 ,并提出了从外遗传角度探索物种进化和生物适应逆境的新途径 .

番茄抗番茄斑萎病毒病育种研究进展

番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)是危害番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)最重要的病原菌之一,在中国及世界范围内已成为限制番茄生产的重要因素。利用自然番茄抗病资源及抗病基因是控制TSWV的有效方法。秘鲁番茄(Lycopersicon peruvianum Mill.)和智利番茄(Lycopersicon chilense Mill.)等野生番茄是目前发现的抗TSWV的主要自然资源。其中,秘鲁番茄中的显性抗病质量基因位点Sw-5在TSWV抗病遗传育种中发挥重要作用。后续开发和培育了多种与Sw-5连锁的分子标记及含有Sw-5的抗病品种。除此之外,病毒RNA介导基因沉默技术在番茄TSWV抗病育种中也逐渐受到重视。由于目前陆续出现了打破Sw-5基因位点的TSWV分离种,因此今后的工作亟须发掘TSWV新的抗病资源和基因。

植物表遗传学研究进展

本文综述了表遗传学这一新的分子生物学领域的提出及其在植物中的研究进展 ,阐述了DNA甲基化、组蛋白密码、RNA介导的基因沉默和PcG蛋白等表遗传因素在植物生长发育过程中对基因表达调控的重要作用 ,以及这些因素间存在的相互关系 ,并对表遗传学研究在植物中的发展前景做出了展望 .

PC12细胞中Synaptotagmin Ⅶ的沉默抑制了致密核心大囊泡的分泌

Syt Ⅶ,因其具有比Syt Ⅰ和Syt Ⅸ更高的钙离子亲和力,以及在与脂质结合后表现出更慢的解离动力学过程,被认为在致密核心大囊泡分泌的慢速动力学过程中起着钙离子感受器的作用,而并不参与突触囊泡的快速分泌过程.然而迄今为止,Syt Ⅶ的亚细胞定位和其在胞内具体的生理学功能尚未完全清楚.在本研究中,我们首先应用全内反射荧光显微镜技术表明,在PC12细胞中Syt Ⅶ定位于致密核心囊泡.通过综合运用高时间分辨率的细胞膜电容测量和碳纤维微电极安培检测,确定了单独沉默内源性的Syt Ⅶ就可以明显减少PC12细胞中钙触发的致密核心囊泡和质膜的融合和抑制了融合孔的开放,特别是减少了致密核心大囊泡胞吐触发相的幅值,而对于其持续成分的速率则几乎没有影响.这些发现提示我们Syt Ⅶ在PC12细胞致密核心囊泡融合机制中作为钙感受器,对可释放致密核心大囊泡库的形成和维持起着非常重要的作用.

葡萄卷叶伴随3型病毒和葡萄A病毒的多重检测及其系统进化分析

葡萄卷叶伴随3型病毒(Grapevine leafroll associated virus-3,GLRaV-3)和葡萄A病毒(Grapevine virus A,GVA)常常复合侵染部分主栽欧美杂交葡萄品种。以半定量RT-PCR与qRT-PCR方法研究了‘希姆劳特’葡萄(Vitis vinifera L.×V.labrusca L.‘Himrod’)中不同组织内病毒的相对积累量,结果表明叶脉和韧皮部内的病毒相对积累量显著高于其他组织。以成熟枝条韧皮部组织的cDNA为模板,优化了RT-PCR多重扩增体系,可以同时扩增待测样本中两种病毒的目标基因。从一株复合感染GLRaV-3与GVA的‘藤稔’葡萄(Vitis vinifera L.×V.labrusca L.‘Fujiminori’)中,分别克隆了GLRaV-3外壳蛋白(coat protein,CP)基因全长序列和GVA部分基因组区域序列,后者包括CP基因的部分序列与病毒RNA沉默抑制子(viral suppressor of RNA silencing,VSR)基因全长序列。病毒核酸同源性分析与系统进化研究表明,不同GLRaV-3分离物的CP高度保守;而‘藤稔’葡萄的GVA分离物包含多种变异株,具有准种病毒的特点。