豌豆卷须cDNA文库构建及肌动蛋白基因序列分析

肌动蛋白存在于所有真核生物中。继60年代阎隆飞等首次在高等植物中发现肌动球蛋白的存在之后,高等植物肌动蛋白的研究受到了广泛重视。研究表明,肌动蛋白是细胞骨架的重要组成部分,参与许多的生命过程,如胞质分裂、细胞形状的控制、内吞作用、胞吐作用以及多种细胞运动。     

微管和微丝骨架综合调控动物细胞胞质分裂过程

应用解聚微管和微丝骨架的药物处理细胞, 结合实时显微观察和缩时图像摄制技术, 研究了微管骨架和微丝骨架在胞质分裂中的作用. 结果显示, 在后期发生之前解聚微管骨架, 将严重影响分裂沟的定位和胞质分裂的起始, 而在胞质分裂起始之后再解聚微管骨架, 胞质分裂可以进行, 但子细胞明显脆弱. 而在分裂中期前解聚微丝骨架, 细胞可以进入分裂期并进行染色体分离, 但胞质分裂不能进行, 结果形成双核细胞. 在分裂后期解聚微丝骨架, 分裂沟不能起始和内缩, 已经内缩的分裂沟将发生回 缩, 胞质分裂完全受到抑制, 结果也导致形成双核细胞. 在分裂中期后同时解聚微管和微丝骨架, 也只形成双核细胞, 且两核紧贴. 这些结果提示, 微管骨架在分裂沟的定位和起始过程中起重要作用, 微丝骨架在分裂沟起始和内缩过程中将起重要作用, 而只有在二者的协调作用下, 胞质分裂才能正常完成.     

亲和层析法纯化小麦幼嫩胚乳肌动蛋白及其特性的初步研究

正在发育的小麦幼嫩籽粒中,珠心和胚乳组织内均呈现有活跃的原生质细胞间运动现象。我们发现胞间运动可被细胞松弛素B(Cytochalasin B)可逆性抑制,显示出肌动蛋白参与此类运动的可能性。因此确定肌动蛋白在这些呈现原生质胞间运动组织内的存在与探讨其     

活细胞内胞质微粒拟布朗运动的研究

胞质微粒(cytoplasmic granules)的无规则运动,是活细胞内部一种普遍存在的现象,早年Kamiya报道过细胞内微粒的杂乱运动,把它称为颤动(agitation)。Rebhum报道过细胞内微粒无规则运动,Ross等观察未分化的变形虫细胞内部微粒运动,Bartmik等观察植物假根细胞内部小泡运动,刘国琴等观察萌发花粉细胞内微粒运动。但这方面工作多为定性的描述,缺乏定量的测量和计算。我们在烟草愈伤组织细胞内胞质流动的研究中观察到胞质微粒无规则运动。本文报道实验观察现象,对这种运动进行定量测量,并讨论它的性质。     

人参胚胎学研究

本文观察了人参(Panax ginseng,C.A.Mey.)大小孢子发生、雌雄配子体形成、双受精过程、胚和胚乳的发育、种子形成。在幼小花药横切面上观察到的孢原细胞,经平周分裂形成初生造孢细胞及次生造孢细胞,并发育为小孢子母细胞。减数分裂过程胞质     

HaLa细胞染色体端粒的定位与核骨架-Lamina的关系

端粒是真核生物染色体的天然末端,它对于染色体的稳定以及染色体的完全复制有着十分重要的意义.前人观察到间期染色体(质)具有不随机分布性,端粒常位于核膜内侧,但这现象一直缺乏直接的实验证据来加以解释.近年端粒的分子生物学研究取得很大进展,许多生物端粒DNA的序列结构已被阐明.因此可以用新的细胞分子生物学手段对端粒在细     

小鼠卵母细胞成熟和老化的不同阶段受精诱导的胞质Ca~(2+)波动

大部分哺乳类卵母细胞成熟后休止于第二次成熟分裂的中期(MⅡ).在受精过程中胞质游离Ca~2浓度[Ca~(2 )]_i从nmol/L水平上升至μmol/L并且有规律地波动,即Ca~(2 )波动或振荡(Oscillation).研究表明,胞质游离Ca~(2 )波动是诱导MⅡ卵恢复第二次成熟分裂的重要信号.以往的研究主要集中于成熟MⅡ期卵受精诱导的[Ca~(2 )]_i波动.对于未成熟卵和卵老化过程中受精诱导的[Ca~(2 )]_i波动研究较少.有报道仓鼠生发泡(Germinal vesicle,GV)期卵受精诱导的[Ca~(2 )]_i波动振幅仅为成熟卵的1/2.对于小鼠GV期卵受精诱导的[Ca~(2 )]_i波动则报道不一.本文研究小鼠生发泡期、生发泡破裂(GVBD)、第一次成熟分裂中期(MⅠ)、第二次成熟分裂中期(MⅡ)及老化过程中卵母细胞受精诱导的胞质[Ca~(2 )]_i波动的特点,在卵母细胞成熟和老化的过程中认识受精[Ca~(2 )]_i波动机制的形成和变化.     

Ca2+参与蚕豆保卫细胞中毒蕈碱型受体介导的乙酰胆碱信号转导

动物神经递质乙酰胆碱(ACh)也存在于植物体内, 并发挥多种重要生理功能. 一定浓度的ACh可诱导气孔开放. 以Ca²⁺荧光指示剂Fluo-3AM为探针, 利用激光共聚焦扫描显微镜观察ACh调控气孔运动中保卫细胞胞质Ca²⁺的动态变化. 结果证明, 外加ACh促使保卫细胞胞质Ca²⁺的瞬时增加. 毒蕈碱型乙酰胆碱受体(mAChR)的激活剂毒蕈碱与ACh的作用类似, 也能激活胞质Ca²⁺的瞬时增加; 反之, 毒蕈碱型受体的抑制剂阿托品预处理则抑制ACh诱导的Ca²⁺增加, 这与动物中mAChR的作用机制类似. 用EGTA螯合胞外Ca2+或用钌红阻断液泡Ca²⁺的释放, 结果表明ACh诱导的保卫细胞胞质Ca²⁺增加主要来源于胞内Ca²⁺库的Ca²⁺释放. 研究表明, 经过mAChR介导, Ca²⁺参与保卫细胞响应ACh刺激的信号转导.     

c-di-GMP信号系统研究进展及其对结核分枝杆菌病原性的启示

c-di-GMP是一个在细菌中普遍存在的环核苷酸第二信使分子,广泛调控多种细菌生理活动,包括生物被膜形成、毒力、运动以及细胞分化等.本文总结了c-di-GMP信号系统近期的研究进展,包括调控胞内c-di-GMP水平的上游信号、受c-di-GMP调控的下游受体以及c-di-GMP与真核生物的相互作用.这些新的发现丰富了我们对于c-di-GMP调控机制多样性的理解,也为认识c-di-GMP信号系统在人病原菌结核分枝杆菌中的潜在角色提供了重要线索.     

豚鼠胰腺内钙调素的免疫组织化学定位研究

钙离子是重要的细胞内调节因子.它的作用几乎涉及到所有的细胞生理过程,如物质代谢、激素分泌、神经递质的合成与释放、肌肉收缩以及细胞的分裂增殖等.钙调素(calmodulin,CaM)是一种广泛分布于真核细胞中的小分子蛋白,它作为细胞内主要的钙受体,传递钙离子浓度变化的信息,影响许多关键酶的活性和生理过程的速率.有研究表明,CaM 在神经组织、睾丸和各种内分泌组织中含量丰富.我们曾用免疫组织化学法观察到 CaM 广泛分布于豚鼠胃和小肠粘膜的内分泌细胞中.已发现 CaM 与胰岛β细胞的功能有密切关系.然而     

水平基因转移在生物进化中的作用

水平基因转移现象的发现揭示出生物进化的另一条途径,并引发研究人员对生物进化描述方式进行更多的思考和讨论.目前普遍认为,水平基因转移在原核生物和单细胞真核生物中发生较为频繁,并且是二者进化的重要动力,但在多细胞真核生物中,其发生范围及进化意义尚存争议.本文列举原核生物、单细胞真核生物以及多细胞真核生物3个重要类群(动物、植物、真菌)中已被报道的部分研究实例,分析水平基因转移在这些类群进化过程中的作用及其产生的影响.此外,还简要地介绍了目前水平基因转移常用的检测手段、可能的发生机制以及其发生的倾向性,并对未来多细胞真核生物水平基因转移事例的发现作出预测.     

酰化菌紫质动力学光谱的pH和离子强度依赖性

嗜盐菌紫膜(PM)上的菌紫质(bR)具有光驱动质子泵功能.它的7个跨膜螺旋形成一个内质子通道.全反视黄醛生色团通过质子化的希夫碱结合在通道中部的K216上.光照后,生色团C_(13)=C_(14)光异构化驱动质子从胞质一边由通道泵到膜外,并伴有一系列光循环中间态.其中关键的中间态是M412.它的希夫碱是去质子化的.它的形成和衰减涉及质子泵功能.M412由快组分(M~f)和慢组分(M~s)组成.一般认为M~s的衰减与希夫碱的重质子化有关.M~3的半衰期实际上间接反映了希夫碱重质子化速率.     

微丝、微管抑制剂及周期性电脉冲对豌豆幼苗韧皮部运输的影响

<正>高等植物韧皮部运输是否只靠源库间的膨压差来推动,其中有无原生质的参加,一直是有争议的问题.60年代初,阎隆飞等首先在烟草韧皮部鉴定出肌动球蛋白.阎隆飞和刘国琴最近又在芹菜韧皮部鉴定出微管蛋白和类动蛋白(kinesin-like protein).过去对韧皮部蛋白(P-蛋白)能否执行运输功能颇有争议,最近也在其中找到了与运动有关的蛋白质,这引起研究运输的生理学家的极大兴趣.微丝、微管是高等植物细胞的基本组分.在丝瓜卷须快速弯曲运动中,接受刺激的部位与发生快速运动的部位之间需要有电波传递,电波所到之处,原生质发生收缩运动.已经在丝瓜卷须中鉴定出肌动蛋白和肌球蛋白.用专一性抑制剂的研究也表明,发生收缩运动的组分是微丝.表明植物原生质的运动与动物类似,受“神经-肌肉机制”的调控.Wayne的研究表明,细胞内的电波传递会干扰肌动蛋白和肌球蛋白相互作用,使胞质环流停止.我们最近的研究结果表明,周期性电脉冲减弱玉米苗韧皮部对¹⁴C-同化物的运输,但并不影响³²P在木质部的运输,提示电脉冲刺激很可能是作用于韧皮部的微丝、微管 因此,我们设想运输韧皮部(transport phloem)筛管中微丝和微管的生理活动参与韧皮部运输.本试验利用微丝、微管特异抑制剂和周期性电脉冲抑制微丝和微管的生理活动,进而观察其对抑制韧皮部运输的效应.正在萌发的豌豆幼苗,适于用作细胞内含物再分配的研究. 营养源是养料储备丰富的子叶,胚根维管束是物质运输的通道,正在伸长生长的胚根是库,构成理想的源、库、通道的物质运输系统.在这个系统中,胚根伸长生长所需的物质完全靠子叶细胞内含物的再分配,这和蒜苔细胞内含物向新生珠蒜的再分配很相似.蒜瓣表皮和蒜苔组织汁液的转移主要靠原生质的胞间运动,但韧皮部的汁液运输有无原生质的推动至今尚未阐明.本试验以豌豆胚根的伸长生长和外源¹⁴C-蔗糖作为作韧皮部汁液运输的指标,从两个角度考察微丝、微管在韧皮部运输中的作用:即分别观察微丝、微管抑制剂和周期性电脉冲刺激对韧皮部运输的影响.     

玉米花粉中凝溶胶蛋白的免疫化学鉴定

肌动蛋白广泛存在于各种真核细胞中,参与细胞内多种运动过程。在正常生理条件下,肌动蛋白以两种形式存在:单体（G-actin）及聚合体（F-actin）,两者在细胞内通过聚合解聚作用维持动态平衡。F-肌动蛋白为双股螺旋丝,它能进一步形成更有序的微丝束或网状结构,以维持细胞正常生命活动所需的空间结构和胞内物质的定向运动。细胞能在特定的时间、空间调节肌动蛋白的聚合解聚过程,能与肌动蛋白结合并调节其聚合解聚作用的一类蛋白统称为肌动蛋白结合蛋白（Actin-binding proteins,简称ABPs）,目前生物界已发现了几十种ABP。凝溶胶蛋白（Gelsolin）是研究较为清楚的一种ABP,最早Yin和Stossel于1979年从兔肺巨噬细胞提取液中分离得到,以后证明它普遍存在于低等的真核生物到高等哺乳动物中,依其来源可分     

胞质pH变化介导乙烯诱导的拟南芥保卫细胞NO产生和气孔关闭

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料, 用药理学实验、激光共聚焦显微技术和分光光度法研究了保卫细胞胞质pH和一氧化氮(nitric oxide, NO)在乙烯(ethylene, Eth)调控气孔运动信号转导中的作用. 结果表明, 乙烯利和乙烯前体物ACC都能够引起保卫细胞内胞质pH和NO的水平升高; 弱酸(乙酸)以及质膜H+-ATP酶的抑制剂钒酸钠可以逆转乙烯诱导的拟南芥气孔关闭, 同时减弱乙烯所引起的NO含量增加和硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)活性的增强; 而NO清除剂cPTIO对胞质pH无显著影响. 可以推测, NO和pH均参与乙烯诱导的拟南芥气孔关闭作用, 且胞质pH的变化(主要由质膜H⁺-ATPase引起的)可能位于NO (主要由NR途径产生)上游介导这一过程.     

X射线对蚕豆根端細胞有絲分裂昼夜节律的影响

动植物各种組織細胞的有絲分裂頻率表現有昼夜节律,即在一昼夜間发生有規律的变化。細胞有絲分裂的昼夜节律和机体内外部条件有密切关系。电离輻射可使細胞的有絲分裂受到抑制。在这种抑制和它的恢复过程中有絲分裂頻率的昼夜节律必然被扰乱。     

复杂形态高分子胶束形成机理研究新进展

两亲性分子(如磷脂、两亲性聚合物大分子)在溶液中能够自发形成不同形态胶束(如:球形、棒状、层状和囊胞等),胶束结构为其功能和应用的实现奠定了物理基础.胶束在生命体系中广泛存在,在保护细胞、存储物资和输运物资等方面扮演重要角色,在人工释放体系和高级材料模板等应用领域有重要价值.     

植物细胞质中存在类Fas死亡因子的实验证据

动物细胞中Fas的主要功能是激活胞质中的死亡程序。在长日条件下生长的G2豌豆生长锥细胞胞质中， 液泡在诱导细胞死亡的过程中起着关键作用。G2豌豆中Fas的表达模式表明，类Fas主要存在于程序化死亡细胞的泡中。烟草原生质体中Fas的表达与维生素K诱导的程序化细胞死亡的启动密切相关。该研究表明，植物细胞中可能存在着类Fas介导的胞质细胞死亡途径。     

人类长寿的另一种途径

癌症对目前的人们来说可以说是一种最可怕的疾病了,谈癌色变足以说明人们对它的恐惧,但它的另一个方面却鲜为人知。研究人员发现,癌细胞的寿命就像人类的生殖细胞一样,可以无休止地分裂下去。生殖细胞的分裂与分化使人类得以繁衍,而癌细胞的分裂与分化却导致生命的死亡.这两种细胞是人类永恒的细胞,而人体的其它细胞最多只能分裂60次。这就是为什么人们的寿命如此短暂的原因。     

我国科学家发现基因剪接调控新机制

正mRNA选择性剪接是真核生物中基因表达的一种高效、精准的调控机制,它是指剪接体通过在mRNA前体上的识别定位,准确地切除内含子序列,将不同的外显子序列拼接到一起,产生不同的成熟mRNA转录本.选择性剪接是形成结构和功能多样的蛋白质的重要物质基础,至少90%的人类基因都存在选择性剪接,在细胞生长和组织分化等方面发挥关键作用.选择性剪接产物的自然平衡是维