Relationship between topology and functions in metabolic network evolution

What is the relationship between the topological connections among enzymes and their functions during metabolic network evolution? Does this relationship show similarity among closely related organisms? Here we investigated the relationship between enzyme connectivity and functions in metabolic networks of chloroplast and its endosymbiotic ancestor, cyanobacteria (Synechococcus sp. WH8102). Also several other species, including E. coli, Arabidopsis thaliana and Cyanidioschyzon merolae, were used for the comparison. We found that the average connectivity among different functional pathways and enzyme classifications (EC) was different in all the species examined. However, the average connectivity of enzymes in the same functional classification was quite similar between chloroplast and one representative of cyanobacteria, syw. In addition, the enzymes in the highly conserved modules between chloroplast and syw, such as amino acid metabolism, were highly connected compared with other modules. We also discovered that the isozymes of chloroplast and syw often had higher connectivity, corresponded to primary metabolism and also existed in conserved module. In conclusion, despite the drastic re-organization of metabolism in chloroplast during endosymbiosis, the relationship between network topology and functions is very similar between chloroplast and its precursor cyanobacteria, which demonstrates that the relationship may be used as an indicator of the closeness in evolution.     

异速生长关系在生物学中的应用

综述了异速生长关系在动物代谢和植物生长方面的应用．分析了异速生长关系的机理解释模型——代谢生态学理论——在生物学研究中的现状和存在的问题．该理论认为,生物的代谢速率将正比于个体质量3／4次幂,然后将生物体的其他属性同代谢速率相联系,并进行一系列的时间、空间和组织水平的尺度转换,从而代谢生态学理论可以解释个体生长、发育、种群动态、分子进化,以及物种多样性等问题．     

HCV感染通过Erk信号的激活上调PTTG1的表达

 为探讨丙型肝炎病毒(HCV)感染导致肝细胞癌发生的分子机制,利用前期研究建立的体外HCV细胞培养体系,将HCV JFH-1 RNA转染CD81-Huh7细胞,确定能够获得感染性HCV后,收集HCV转染后10,50,100和150d的细胞,采用Real time PCR及Western Blot法检测不同时间点细胞内垂体瘤转化基因1(PTTG1)基因和蛋白水平的表达情况,同时检测总MAPK/Erk1/2,磷酸化Erk1/2(p-Erk1/2)蛋白的表达。随后,用干扰素抑制HCV的感染,再检测PTTG1及MAPK/Erk1/2的表达情况,以及用MAPK/Erk抑制剂(PD98059)阻断MAPK/Erk 1/2的磷酸化后,检测PTTG1的表达情况。结果显示,HCV转染的细胞与未转染细胞比较,PTTG1的mRNA和蛋白表达均显著增加,p-Erk1/2蛋白显著升高(P＜0.05);抑制HCV感染显著降低PTTG1的表达和MAPK/Erk1/2的磷酸化(P＜0.05);MAPK/Erk1/2抑制剂显著降低了PTTG1基因和蛋白的表达(P＜0.05)。体外HCV感染可以导致MAPK/Erk信号通路的磷酸化,进一步导致原癌基因PTTG1的表达增加,这可能是慢性HCV感染导致HCV相关性肝细胞癌发生的分子机制之一。     

氨载氢技术经济性分析

液氨做为一种含氢质量分数为17.6%的富氢物质,是氢能的理想载体.从目前氢气存储和运输的瓶颈问题出发,设计了以液氨为储氢和输氢载体的供氢方案,并以单位质量的氢气供应成本做为评价指标,对该路线与天然气、电解水和甲醇裂解制氢供氢路线进行了经济性的比较分析.结果表明,在中等制氢规模和近距离运输的模式下,氨载氢供氢方案一次投资单位供氢成本仅为51.2元.kg-1,明显低于其他制氢路线,具有较强的经济性和技术可行性.     

Bruton酪氨酸激酶Btk的生物学特性研究进展

酪氨酸激酶Btk是非受体酪氨酸家族的成员,它由PH结构域、TH结构域、SH3结构域、SH2结构域和催化结构域5部分组成.Btk参与多种信号通路,对细胞的增殖、分化和凋亡起着重要的调控作用.Btk的突变可导致X连锁无丙种球蛋白血症,一直以来都是研究热点.笔者将围绕Btk的结构、功能、X连锁无丙种球蛋白血症的临床表现等方面的内容加以综述,着重探讨Btk参与B细胞信号通路、TLR信号通路和肥大细胞脱颗粒等过程的具体机制.     

柠檬酸钠对L–缬氨酸发酵及代谢流量分布的影响

以黄色短杆菌XV0505为供试菌,研究柠檬酸钠对L–缬氨酸发酵的影响,同时应用MATLAB软件和代谢流量分析方法,定量研究柠檬酸钠对L–缬氨酸发酵中后期胞内代谢流量分布的影响.结果表明,添加2.0 g/L柠檬酸钠可提高L–缬氨酸产量,同时不影响菌体生长.添加柠檬酸钠后,L–缬氨酸生物合成的代谢流从41.42增长至45.87,较未添加前提高了10.74%.合成副产物L–丙氨酸和HAc的代谢流明显减少,分别降低了21.10%和32.47%.因此,添加柠檬酸钠能够扰动L–缬氨酸生物合成途径关键节点代谢流量分布,有利于减少副产物的生成,提高L–缬氨酸生物合成途径的代谢流量.     

模板剂结构和合成温度对两步法制备介孔硅结构的影响

以F108和F127为模板剂,在不添加无机盐或辅助剂情况下,采用两步法在弱酸性体系中分别制备了具有Im3m结构的SBA-16及Fm3m结构的FDU-12硅基介孔材料.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及氮气吸附-脱附对其进行了表征,结果显示:在此条件下制备的两种不同结构的立方介孔硅均为典型的小孔(3.57～4.26 nm)厚壁(9.68～9.81.nm)型硅基介孔材料.结合制备过程中反应物组成及合成温度对形成小孔厚壁型介孔材料的过程进行了讨论.对体系合成温度变化的研究表明:温度的微小变化对最终产物有序性有着很大的影响,而最终产物的结构则是由所用的模板剂结构决定的.     

广播电台的有线电视设备防雷探讨

基于雷电灾害严重地威胁着电台的正常工作,防雷工作成为雷害严重地区的一项重要工作。文中对有线电视系统的组成和雷电造成的危害进行了阐述,介绍了雷电参数及雷电入侵有线电视设备的途径,对雷电防护原则进行了说明,结合工程实践详细分析了广播电台的有线电视防雷问题,希望对雷电防护工作起到借鉴作用。