酵母RNA聚合酶Ⅱ体外转录亚病毒RNA的研究

真核细胞的依赖于DNA的RNA聚合酶Ⅱ在无蛋白质因子存在的条件下,在体外不能忠实转录DNA。然而,令人惊异的是植物来源的RNA聚合酶Ⅱ能在体外忠实转录类病毒RNA,产生全链长的产物。这一发现意味着类病毒RNA能提供类似启动子的位点,以便与RNA聚合酶发生特异性的相互作用,从而正确地起始转录。毫无疑问,这一系统将是了解真核细胞RNA聚合酶Ⅱ所催化的体外转录机制的理想模型之一。     

利用修饰的T7 RNA聚合酶基因建立一种植物耦联表达系统

通过基因修饰，在T7RNA聚合酶基因的5′端添加了SV40大T抗原的核定位信号编码序列，利用CaMV35S启动子和修饰的T7RNA聚合酶基因构建了植物表达载体pBBT7。同时，利用T7启动子和β－葡糖醛酸酶基因（gusA）构建了另一个植物表达载体pBTG。通过农杆菌介导法将上述两个植物表达载体共转化烟草，共转化植株表现出较强的β－葡糖醛酸酶基因（β－glucuronidase，GUS）活性，上述结果表明T7RNA聚合酶－T7启动子耦联表达系统在植物中是有效的，说明已成功构建了一种植物耦联表达系统。     

植物染色质重塑复合体的保守性和特异性

真核生物基因组DNA及其所包绕的组蛋白形成的核小体是染色质的基本单位。染色质的形成一方面有助于将基因组DNA组装到细胞核中,另一方面也对基因表达具有重要影响。染色质重塑因子能够利用水解ATP产生的能量调控染色质上核小体的组装、移除、滑动及组蛋白变体的置换等,从而调控基因转录和其他多种生物学过程。真核生物中的染色质重塑因子主要包括SWI/SNF、ISWI、CHD和INO80四类,这些染色质重塑因子往往以多亚基复合体的形式存在。最近的研究工作系统鉴定了植物染色质重塑复合体的亚基组成和功能,揭示了植物染色质重塑复合体相对于酵母及动物染色质重塑复合体的保守性和特异性。对于这些复合体调控基因转录分子机制的认识也在不断深入。这些发现为深入研究染色质重塑在植物生长发育和胁迫应答中的作用奠定了基础。     

研究发现长非编码RNA调控RNA聚合酶Ⅰ的转录功能

正长度大于200个核苷酸的长非编码RNA,曾被认为是基因组转录的"暗物质"。然而,近年来的大量研究表明,长非编码RNA参与一系列细胞重要功能调控,如细胞核亚结构的形成、基因表达调控、表观遗传调控等。2017年5月5日的《细胞》杂志报道了长非编码RNA一种全新的功能:调控RNA聚合酶I的转录活性。     

植物小RNA的巨大作用

microRNA(或mi RNA)是一种长度介于20～24个核苷酸的单链RNA,由III型RNaseDicer从含有茎环结构的内源转录本中切割产生.作为一种负调控因子,miRNA作用于它们的靶标mRNA,能够在转录或翻译水平上对基因的表达起到调控作用.从1993年首个miRNA在线虫中的发现开始,到2002年第一个植物miRNA的发现,miRNA引发了世界各国科学家的极大兴趣与高度重视,其普遍性和重要性才逐渐被人们所认识.miRNA于2002年成为当年十大科技榜首之位.     

RNA聚合酶动态调控DNA转录的单分子水平研究进展

真核生物的RNA聚合酶Ⅱ(Pol Ⅱ)和原核生物的RNA聚合酶(RNAP)主要负责转录合成信使RNA(mRNA),调控不同基因的转录水平,以调节生物体的生长发育和应对复杂多变的环境。研究者采用传统的荧光显微镜观测到RNAP可形成团簇,据此针对DNA转录调控提出“转录工厂”模型。随着单分子技术的发展,研究者在单分子水平上观测到了活细胞中RNAP动态调控DNA转录,提出RNAP可以通过液-液相分离机制进行转录调控。该综述总结了不同单分子荧光显微镜的技术原理,以及相关的荧光探针标记方法,并介绍了在真核生物和原核生物中应用单分子成像技术可视化RNA聚合酶动态调控DNA转录过程的研究进展,最后展望了单分子技术在转录调控研究中的应用前景。     

RNA分子在植物中的作用

像所有的多细胞生物一样,植物也有一个长距离运输系统,用以运载营养和信息分子到远处器官。但过去植物学家一直认为植物只是沿着一套贯穿整个植株的称为韧皮部的通道运送小的和简单的信号分子。他们认为大分子不能通过这狭窄的通道进入韧皮部。然而研究者们发现,一种运载蛋白显然可以运载大的RNA分子进入韧皮部,这提示我们RNA运输是植物“信息超级高速公路”的一个组成部分。图森的亚利桑那州立大学的分子遗传学家理查德·约根森（RichardJorgensen）说：“这项工作确定了植物细胞用以彼此交流的可能是一种新系统的必需的组成成分,…     

小麦染色质骨架的研究

应用电镜、细胞化学、图像分析和电泳等实验技术，我们发现小麦间期集缩染色质中存在着骨架结构，并称之为染色质骨架．它是有丝分裂末期染色体骨架上的一部分非组蛋白脱离染色体参与核基质的形成后，残留的非组蛋白仍然存在于集缩染色质中的结果；其结构特点是颗粒与纤维网络并存；由二十来种非组蛋白组成，其中包括队动蛋白和ＡＴＰａｓｅ。它与间期核基质和中期染色体骨架保持着非常密切的联系。本文对其发现过程和三者之间的相互关系进行了概述。     

利用RNA干扰技术改良植物对昆虫的抗性

棉毒素(棉酚)是广泛存在于棉花中的植物次生代谢化合物,它在植物对外界的防御反应中起重要作用,对大多数包括植食性昆虫在内的生物体具有普遍毒性。然而,棉铃虫(Helicoverpa armigera)却能以棉花为食完成生活史,这说明棉铃虫对棉酚存在一定的耐受性。我们以棉花和棉铃虫为研究对象,分离了棉铃虫参与棉毒素解毒的P450基因(CYP6AE14)。CYP6AE14在棉铃虫肠中高表达,能专一地被棉酚诱导。当食物中存在棉酚的情况下,GIP的表达水平与棉铃虫的生长呈正相关。经过生物技术改造,获得了含CYP6AE14相应序列的dsRNA转基因植物。当棉铃虫进食这种转基因植物后,棉铃虫P450基因的表达显著降低,对棉酚的耐受性大大减弱,用棉花叶片喂食时这些棉铃虫时,     

RNA化学修饰m6A在植物中的研究进展

N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)是真核生物mRNA中丰度最高的甲基化修饰形式.m6A修饰是由m6A甲基转移酶复合物催化形成,并由去甲基化酶脱去甲基修饰,而m6A修饰的生物学功能则是由结合蛋白进行调控.随着m6A检测和测序技术的发展,多种m6A修饰相关蛋白在植物中鉴定出来,其调控的生物学功...     

间期染色质形成微管的条件

在分离的间期细胞核群体中,除完整的核外总夹有一些核膜破裂的核。利用这个事实,如果将分离的间期核与微管蛋白溶液混和并使此混合液中的微管蛋白聚合的话,我们可能探知在间期核内是否具有微管组织中心(MTOC),以及核膜在微管的形成中是否起作用。基于这一简单的想法,我们做了本文内的一些实验。     

植物DNA从头甲基化的机制

DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰,与基因的表达调控、转座子的沉默及异染色质的形成等紧密相关.DNA从头甲基化是指在新位点建立甲基化修饰的过程.植物中存在多个DNA从头甲基化通路,主要分为RNA介导的DNA甲基化(RNA-directed DNA methylation,RdDM)及CMTs(CHROMOMETHYL...     

植物雄性不育的遗传机制探讨

本文评述了雄性不育性的遗传分类、细胞质育性因子、核质互作方式、环境调控、遗传操作等方面的研究进展，提出了解释雄性不育产生的双基因模型假说，认为控制雄性育性表达有二类核基因，一类是控制小孢子发生过程的基因（花粉发育结构基因），另一类是调控花纷发育结构基因表达条件的基因（调节基因），这二类基因任一发生突变均将产生遗传的雄性不育，细胞质（内环境）和生境（外环境）通过调控调节基因的表达成其产物，使得花纷发育结构基因表达所需条件不能满足而导致雄性不育．     

关于真核细胞染色质亚单位的研究

真核细胞染色质结构与功能的研究,是分子生物学研究的中心课题之一。 由于对原核细胞遗传物质结构与功能的深入了解,以及近几年实验技术的发展,才使这项研究逐步发展起来,但是,至今这项研究工作仍处在初始阶段,有许多问题有待今后进一步去解决。本文仅就真核细胞染色质亚单位的研究近况做一扼要介绍,这是最近几年对染色质精细结构的新认识。关于真核细胞染色质组成的有关情况,可考参本刊1974年第八期中“关于染色体的构成和模型”一文,这里不再赘述。     

植物基因工程的新突破——植物RNA病毒作为基因工程载体系统的现状与展望

植物基因工程领域研究工作的快速发展,日益引起人们的关注。在将外源顺序导入植物寄主中去的植物基因工程的载体系统中,冠瘿瘤农杆菌的Ti质粒和植物花椰菜花叶病毒是两类研究得最多的载体系统。冠瘿瘤农杆菌以许     

极谱法测定植物中聚(ADP-核糖基)聚合酶活性

建立了一种简便,灵敏,可信的ＰＡＲＰ活性测定的非同位素方法,即用线性扫描极谱法测出植物中ＰＡＲＰ酶促反应产物烟酰胺的含量,从而测定了ＰＡＲＰ的活性。ＮＩＣ的检测限达０．０３μｍｏｌ／Ｌ,线性关系为０．０６－５μｍｏｌ／Ｌ,相关系数ｒ＝０．９９９,ＮＩＣ的回收率约达９２％－９８％,相对标准偏差小于６．６％《     

植物重要膜蛋白的扩散与胞吞机制

膜蛋白作为细胞膜的重要组成部分,通常会发生胞吞循环以调控其在细胞膜上的数量平衡,或响应外界环境的刺激.单分子成像技术是近年来发展起来的,可用于在活细胞条件下对单个分子进行观测和研究的新技术,具有较高的时空分辨率,实现了在纳米和微秒水平上对单个分子的快速实时成像和精确分析.本文结合作者所在实验室取得的研究成果,介绍了利用单分子技术,包括全内反射荧光显微术、荧光相关光谱、荧光互相关光谱分析等方法,对植物几种重要膜蛋白在质膜上的运动特征以及胞吞途径的研究工作,总结了植物中脂筏微区分布及脂筏参与的胞吞途径对膜蛋白功能的调控机制,展望了植物质膜微区的精确划分以及膜蛋白胞吞之后的去向等方面所面临的难题.