遗传毒物对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)寿命的影响

研究了丝裂霉素C,噻替哌和环磷酰胺对秀丽隐杆线虫(C.elegans)温度敏感突变型DH26衰老的影响。结果表明,除极高浓度(100μg/ml)的丝裂霉素C能缩短线虫寿命外,其余对寿命均无影响。     

氨基酸和蛋白质的组合特征与秀丽隐杆线虫蛋白质的结晶倾向的相关分析

通过逻辑回归和神经网络模型,分别研究3种单个氨基酸和整个蛋白质的组合特征与秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)蛋白质的结晶倾向的相关性,并以535种单个氨基酸特征为基准,进行蛋白质结晶倾向的相关比较。结果显示,组合特征与秀丽隐杆线虫蛋白质的结晶倾向具有相关性,可用于预测蛋白质的结晶倾向。     

马拉硫磷对秀丽隐杆线虫的急性毒性研究

研究了马拉硫磷对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)形态、行为和生理生化等方面的影响,发现马拉硫磷可以导致线虫体型、繁殖能力、衰老、趋化性以及一些代谢酶类变化,但对线虫的寿命、运动能力和靶标酶并未产生显著影响.表明秀丽隐杆线虫对马拉硫磷有较强的耐受性,体内可能存在对马拉硫磷高效的代谢途径.     

microRNA-260在秀丽隐杆线虫衰老进程中的作用研究

本文以秀丽隐杆线虫(C. elegans)为模式生物,通过测定microRNA-260(miR-260)编码基因敲除后(Deletion)突变株与野生株(N2)线虫寿命、生殖能力、进食能力和热刺激条件下的生存能力,研究miR-260在衰老进程中发挥的作用.利用线虫体内衰老相关关键基因表达量的分析,探讨miR-260干预衰老的可能分子机制.实验结果显示：miR-260突变株系相对于野生型线虫寿命缩短,子代数目减少,进食能力的衰弱速度减慢,热刺激条件下的生存条件能力降低.结论：miR-260敲除后总体上加快秀丽隐杆线虫突变体衰老的进程.其可能的分子机理为,miR-260主要通过影响饮食限制通路和TOR信号通路中共同关键基因eat-2以及JNK信号通路中的jnk-1基因等的表达来调控线虫的衰老进程.     

基于转录组测序初步筛选维生素C延缓秀丽隐杆线虫衰老的相关基因

为探究维生素C调控秀丽隐杆线虫寿命通路相关基因，设置空白对照组(0 mg/mL维生素C组)、0.4 mg/mL维生素C组、0.8 mg/mL维生素C组以及1.6 mg/mL维生素C组，构建维生素C处理秀丽隐杆线虫模型，检测维生素C与秀丽隐杆线虫寿命关系。空白对照组和处理组利用Illumina HiSeq基因转录组测序。通过本位数据库(Gene Ontology, GO)和通路显著性富集分析数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)挖掘影响秀丽隐杆线虫寿命的差异表达基因。研究发现，0.8 mg/mL维生素C处理下，秀丽隐杆线虫寿命相较于其他浓度明显延长，lips-10基因表达明显上调且参与秀丽隐杆线虫寿命相关通路调节过程，表明维生素C能够影响秀丽隐杆线虫寿命，调控其相关衰老过程。     

六溴环十二烷急性暴露对秀丽隐杆线虫的毒性效应

以秀丽隐杆线虫作为模式生物,从生理(体长、运动行为、产卵率),生化(活性氧水平ROS、细胞凋亡水平)及分子(14种胁迫相关基因表达)水平研究六溴环十二烷(HBCD)急性暴露对秀丽隐杆线虫的毒性效应。结果表明,当HBCD急性暴露浓度为20 nmol/L时,只会显著降低秀丽隐杆线虫的运动行为,表明运动行为是最敏感的生理指标。当HBCD急性暴露浓度为200 nmol/L时,秀丽隐杆线虫体内ROS水平和细胞凋亡水平显著提高。当HBCD急性暴露浓度为20～200 nmol/L时,秀丽隐杆线虫体内胁迫相关基因表达量明显上调,主要是氧化应激和细胞凋亡相关基因(hsp-16.2,hsp-16.48,sod-1,sod-3和cep-1)的影响。因此,HBCD可能通过氧化应激和细胞凋亡的途径对线虫产生毒性作用,并且hsp-16.2,hsp-16.48,sod-1,sod-3和cep-1基因具有调控秀丽隐杆线虫的氧化应激和细胞凋亡的作用。     

PFOS暴露对秀丽线虫寿长的影响及其与IIS相关基因的关联

以秀丽隐杆线虫(C.elegans)为模型,本文研究了全氟辛烷磺酸(PFOS)对机体寿长的影响及初步机理.结果显示0.2~200μmol/L的PFOS暴露50 h导致野生型秀丽线虫寿长呈剂量依赖性缩短.在4类转基因线虫上,观察到Insulin/IGF-l.1信号通路(IIS)相关的daf-16、daf-2和age-1基因突变或敲除能影响线虫的寿长.进一步观察PFOS暴露导致4类转基因线虫的寿长变化率,并与野生型线虫比较.在CF1139和CF1580突变种上daf-16或daf-2的突变均未改变PFOS的缩短寿长效应.而在CF1295和TJ1052转基因型上发现daf-16b的基因敲除或age-1基因突变阻断PFOS的减寿效应.结果表明PFOS慢性暴露能加速动物衰老,缩短寿长.PFOS作用与IIS信号通路关系密切,daf-16b和age-1基因在其中起重要作用.     

4种重金属离子对秀丽小杆线虫急性毒性研究

研究了Cu2 ,Cd2 ,Pb2 ,Zn2 4种重金属离子对秀丽小杆线虫(Caenorhabditiselegans)的急性毒性影响.结果表明:4种重金属对秀丽小杆线虫的毒性大小依次是Cu2 >Pb2 >Cd2 >Zn2 对C.elegans的24h的LC50分别为6.04、17.20、71.70、145.33mg/L,Cu2 、Pb2 、Cd2 、Zn2 对C.elegans的48h的LC50分别为3.46,10.07,54.56,81.21mg/L.     

葛根中黄酮提取工艺的优化及抗氧化作用

以时间、温度和料液比3个单因素进行正交实验,确定葛根中黄酮提取的最佳条件.结果表明,提取的最佳条件为:m(料)∶V(液)=(1∶40)g/mL,60℃浸提3h,葛根粗提率为82%,黄酮提取率最高为18.04%.以模式生物秀丽隐杆线虫(线虫)为模型,考察质量浓度分别为1,2,5 mg/mL黄酮提取物对线虫的抗氧化作用.结果表明,在35℃培养12h,1mg/mL黄酮提取物喂食线虫的存活率较对照组有显著提高,即黄酮提取物有明显的抗氧化作用.     

次血红素六肽对纳米金诱导线虫热激损伤的保护作用

通过考察Au纳米球壳对野生型秀丽隐杆线虫的光热转换作用, 建立一种新型的秀丽线虫热激损伤模型. 实验结果表明, 在纳米金浓度为30 μmol/L, 红外光强为3 W/cm2, 照射8 min的热激条件下加入次血红素六肽对线虫有保护作用.     

水溶性人参皂苷对秀丽隐杆线虫生物学功能的影响

 以秀丽隐杆线虫作模式生物, 研究水溶性人参皂苷成分对线虫的寿命、 产卵和运动等生命活动的影响. 结果表明: 质量浓度为200 μg/mL的人参皂苷可使线虫寿命延长, 减缓衰老; 质量浓度为500 μg/mL的人参皂苷则对线虫具有一定的毒性作用.     

一套用于秀丽隐杆线虫多感觉信息整合机制研究的行为学系统（英文）

动物通过感知不同的感觉信息来介导自己的行为.神经系统如何进行多感觉信息整合仍然是神经科学领域一个悬而未决的问题.本文对秀丽隐杆线虫如何整合温度和盐刺激这两种对其生存至关重要的刺激进行研究.我们设计了一套行为学系统,可以在正交方向同时产生稳定的线性温度和盐浓度梯度.通过将本文中的行为学系统与一套追踪系统和钙成像系统结合,我们对秀丽隐杆线虫趋向行为的行为策略以及参与这一行为的两个主要感觉神经元AFD和ASER的功能进行分析.我们的工作开启了一个全新的视野,在精巧的神经系统结构中进行多感觉信息整合的研究.     

葡萄籽粗多糖的体内外抗氧化作用

为了研究葡萄籽粗多糖(crude polysaccharides from grape seeds,GSCPs)体外抗氧化作用及对秀丽隐杆线虫的体内抗氧化作用,采用水提醇沉法提取GSCPs,检测GSCPs对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基和羟自由基的清除作用及对DNA氧化损伤的抑制作用;建立RAW 264.7巨噬细胞氧化损伤模型,在细胞水平探讨GSCPs的抗氧化能力;同时利用秀丽隐杆线虫研究GSCPs的体内抗氧化功能。体外实验结果表明:GSCPs可有效清除自由基,抑制DNA的氧化损伤,质量浓度为0.4mg/mL的GSCPs对DPPH自由基的清除率达84%,对羟自由基清除率为89%;GSCPs可以下调H₂O₂诱导的RAW 264.7巨噬细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,正向调节细胞内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活性,质量浓度为0.2mg/mL的GSCPs处理组可使细胞内SOD活性从H₂O₂处理组的81.1%升至96.3%,GSH-Px活性从H₂O₂处理组的92.1%升至99.6%。此外,GSCPs可延长秀丽隐杆线虫寿命,提高其对抗急性氧化应激的能力,有效清除秀丽隐杆线虫体内的ROS。质量浓度为0.8mg/mL GSCPs处理组秀丽隐杆线虫的平均寿命较对照组延长27.67%,将急性氧化应激的秀丽隐杆线虫平均存活时间延长33.58%,秀丽隐杆线虫体内ROS生成量较对照组可降低56.33%。因此,葡萄籽粗多糖在体内外均表现出良好的抗氧化性,可用于抗氧化功能产品的开发。     

两种用于液质联用分析的蛋白质酶解处理效果比较

【目的】分析和评估两种蛋白质溶液酶解方法,为蛋白质组学研究中的大规模质谱鉴定分析建立一种稳定的样品制备技术。【方法】分别使用TEAB法(实验组A)和TFE法(实验组B)对牛血清白蛋白(BSA)进行还原、烷基化和溶液酶解,再用LTQ-Orbitrap高分辨率质谱仪采集BSA酶切肽段信息,比较两种方法得到的数据信息,分析肽段数目、可变修饰位点和蛋白质覆盖率。【结果】实验组A(TEAB法)获得36个肽段、39个修饰位点,蛋白质平均覆盖率为59.31%;实验组B(TFE法)获得27个肽段、27个修饰位点,蛋白质平均覆盖率为47.83%,实验组A的数据指标与实验组B差异显著。【结论】采用TEAB法酶切体系能实现蛋白质高效率酶切,达到获得较高肽段覆盖率的目的,可为蛋白质组学后期的质谱分析鉴定奠定实验基础。     

杭州西湖龙泓涧和北里湖水体及底泥毒性的生物学评价

以青海弧菌(Vibrio Qinghaiensis)、秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)和热带爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎为研究对象,检测分析了龙泓涧和北里湖的水体及底泥的可能毒性.结果发现,绝大部分水样和底泥提取液对3种实验对象均未产生明显毒性效应.部分水体和底泥反而呈现出一定的正效应,表现为增强青海弧菌的发光强度,促进热带爪蟾胚胎发育.极个别水样对青海弧菌和秀丽线虫显示毒性,引起爪蟾胚胎轻微致畸效应,可能与污染物排放等偶然因素有关.结果表明,龙泓涧和北里湖的水体及底泥呈现较低的生态风险,西湖水体具有相对高的生物安全性.     

线虫存活率指标对水样相对毒性的初步分析

初步建立了一个用秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的存活率评价饮用水源水和水厂工艺水水样相对毒性的方法.比较了经水样处理后线虫12,24和48 h的存活率,确立24 h是线虫对水质变化反应最灵敏的处理时间;比较了同一份新鲜和一次冻融水样对所处理线虫存活率的影响,发现二者之间存在显著的相关性,相关公式为y=0.371 6 lnx 0.895 8(其中x为鲜水中的线虫存活率,y为冻水中的线虫存活率),相关系数R=0.98,但线虫在新鲜水样中较之在一次冻融水样中对水质变化的反应更为灵敏.     

秀丽隐杆线虫病原逃避行为调控的分子机制研究进展

线虫(Caenorhabditis elegans)生活在复杂生态系统的环境中,具备对环境刺激变化的敏锐感知和应对能力.除常规非生物或生物逆境,如不适宜的气味、温度和盐离子可使线虫产生逃避反应外,病原细菌侵染也能诱发其逃避行为,从而有效帮助线虫辨别病原细菌和细菌食物、迅速逃离危险,是线虫提高生存率的重要策略.现有的研究证明,病原菌铜绿假单胞PA14(Pseudomonas aeruginosa,简写为PA14)、沙雷式菌(Serentia marcescens)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)等都会诱发逃避.根据逃避行为的方式和作用机制不同可将其分为两类:一类是应对病原伤害形成的本能逃避行为;第二类是学习记忆产生的学习型逃避行为.该文将针对秀丽隐杆线虫的两类病原逃避行为的分子机制进行综述.     

葱蝇PDK1基因的克隆及生物信息学分析

3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(3-phosphoinositide-dependent protein kinase1,PDK1)是磷脂酰肌醇3-激酶(Phos-phatidylinositol-3 kinase,PI3K)/蛋白激酶B(PKB/Akt)信号通路中一个关键的激酶。该通路在人(Homo sapiens)、黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)、秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中是一条保守的通路,通过激活下游的因子对代谢、细胞分化、寿命等产生重要调节作用。本研究基于葱蝇(Delia antiqua)转录组数据通过生物信息学分析从其中鉴定出PDK1基因4条Unigene序列,并通过PCR技术克隆了PDK1基因的全长cDNA,命名为DaPDK1,其全长为3215bp,开放阅读框长2730bp,编码909个氨基酸。采用生物信息学的方法,推测该基因编码的蛋白质相对分子质量为100.3kD,等电点为8.53。该蛋白第87~109氨基酸是跨膜区,第284~627和744~833氨基酸是两个保守结构域STKc和PH。同源性分析表明DaPDK1蛋白与地中海实蝇(Ceratitis capitata)PDK1蛋白氨基酸序列相似性最高(一致率为53.1%,相似率为63.2%)。本研究结果有望为进一步研究葱蝇PI3K/Akt信号通路中PDK1基因的特性及功能奠定基础。
     

葱蝇PDK1基因的克隆及生物信息学分析

3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(3-phosphoinositide-dependent protein kinase 1,PDK1)是磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol-3kinase,PI3K)/蛋白激酶B(PKB/Akt)信号通路中一个关键的激酶。该通路在人(Homo sapiens)、黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)、秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中是一条保守的通路,通过激活下游的因子对代谢、细胞分化、寿命等产生重要调节作用。本研究基于葱蝇(Delia antiqua)转录组数据通过生物信息学分析从其中鉴定出PDK1基因4条Unigene序列,并通过PCR技术克隆了PDK1基因的全长cDNA,命名为DaPDK1,其全长为3 215bp,开放阅读框长2 730bp,编码909个氨基酸。采用生物信息学的方法,推测该基因编码的蛋白质相对分子质量为100.3kD,等电点为8.53。该蛋白第87~109氨基酸是跨膜区,第284~627和744~833氨基酸是两个保守结构域STKc和PH。同源性分析表明DaPDK1蛋白与地中海实蝇(Ceratitis capitata)PDK1蛋白氨基酸序列相似性最高(一致率为53.1%,相似率为63.2%)。本研究结果有望为进一步研究葱蝇PI3K/Akt信号通路中PDK1基因的特性及功能奠定基础。     

秀丽线虫基因敲除突变库中sec-10突变种系的筛选

从秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的基因突变库中筛选出目的基因的突变种系,并对其进行分子机制的研究,是研究不同基因及其蛋白产物作用机制的一项基本技术.以sec-10突变种系的成功筛选为例,详细描述如何通过PCR检测方法从笔者实验室所构建的国内第一个秀丽线虫基因敲除突变库(可进行多达几百次的筛选量)中筛选出目的基因的突变种系,同时证明突变库的可用性.根据sec-10基因序列设计多套针对不同靶点的含干扰引物的巢式引物,通过凝胶电泳正确判断扩增产物的特异性和干扰引物对长片段产物的抑制特性,以选择有效的检测引物.简化了线虫复苏后的饲养方法,以取代恒温恒湿培养箱的使用.通过纯和致死平衡子的引入,克服了sec-10基因突变致死所导致的无法稳定传代的问题.总结了从秀丽线虫基因突变库中筛选突变种系的注意要点,为国内其它线虫基因突变库的筛选提供重要的参考意见.