表型起源和信号转导

表型性状既受遗传物质的控制又受环境条件的影响已是生物学家的共识.那么,从分子水平考察,环境因素如何与遗传物质互作,通过什么途径引发或影响基因表达和性状发生?这是近年来发育生物学中倍受关注的领域——表型发生与信号感知及转导.本文以植物为主要对象,简述这方面的新进展.     

集落刺激因子-1受体介导的信号转导途径

集落刺激因子-1(CSF-1)主要在G1期调节细胞的极早期和迟早期反应 ,是细胞增殖、分化所必需的生长因子 .CSF-1与其受体 (CSF-1R)的结合导致后者的磷酸化从而激活其内部酪氨酸激酶的活性 ,激活的受体直接与细胞浆内的效应蛋白联系 ,诱导多条信号转导途径 .CSF-1可以通过Ras和Ets相关蛋白诱导c-myc基因的表达 ,也可以激活c-fos/jun家族基因的表达 ;CSF-1R激活STAT1和STAT3参与信号转导 ,但JAKs似乎不能在CSF-1R介导的信号传递中发挥作用 ;CSF-1R激活PI3-K ,PI3-K可通过一条独立于Ras/Raf的MAPKK相关途径作用于下游蛋白 ;CSF-1R可以使PC-PLC发挥增强信号传递的效应 .此外 ,CSF-1R还可介导信号传递的负调节 ,CSF-1R的自身转化 (turnover)及磷酸酶SHPTP1的脱磷酸化作用是信号传递负调节的主要机制.     

集落刺激因子-1受体介导的信号转导途径

集落刺激因子_1(CSF_1)主要在G1期调节细胞的极早期和迟早期反应 ,是细胞增殖、分化所必需的生长因子 .CSF_1与其受体 (CSF_1R)的结合导致后者的磷酸化从而激活其内部酪氨酸激酶的活性 ,激活的受体直接与细胞浆内的效应蛋白联系 ,诱导多条信号转导途径 .CSF_1可以通过Ras和Ets相关蛋白诱导c_myc基因的表达 ,也可以激活c_fos/jun家族基因的表达 ;CSF_1R激活STAT1和STAT3参与信号转导 ,但JAKs似乎不能在CSF_1R介导的信号传递中发挥作用 ;CSF_1R激活PI3_K ,PI3_K可通过一条独立于Ras/Raf的MAPKK相关途径作用于下游蛋白 ;CSF_1R可以使PC_PLC发挥增强信号传递的效应 .此外 ,CSF_1R还可介导信号传递的负调节 ,CSF_1R的自身转化 (turnover)及磷酸酶SHPTP1的脱磷酸化作用是信号传递负调节的主要机制 .     

趋化因子受体的结构与信号转导机制

趋化因子（chemokine）及趋化因子受体（chemokine receptor）在介导细胞迁移、增殖和抵御病原体入侵过程中发挥重要作用,并且与免疫环境中炎症和癌症的发生发展密切相关。人体中有20多种趋化因子受体和近50种趋化因子。一种趋化因子可以结合多种受体,反之亦然,它们相互作用构成了复杂的趋化因子调控网络。对趋化因子及其受体的三维结构的解析,对于我们更深入理解趋化因子受体家族的激活机制与药理功能具有非常重要的意义。文章总结了已解析的与内 源性趋化因子配体或其类似物结合的趋化因子受体结构,分析了趋化因子激活相应趋化因子受体的分子机制,以及对于抗 癌药物开发设计的重要性。     

信号转导与细胞癌变

细胞内存在两类调节细胞生长的基因-生长促进基因（即原癌基因或细胞癌基因）和生长抑制基因（抗癌基因和诱导终端分化基因）,这些基因编码生长因子（或其受体）、蛋白激酶、某些酶类、鸟苷酸结合蛋白（G蛋白）、转录调节因子以及其他在信号转导中起重要作用的蛋白组分,这些基因的突变或表达异常导致其编码蛋白（癌蛋白、抗癌蛋白）数量或功能异常,引起细胞生长调控紊乱,无限生长、增殖,最终导致细胞癌变,因此,研究认号转导机制对于阐明细胞癌变的化学本质具有重要意义。     

超导与诺贝尔奖

超导作为凝聚态物理前沿领域之一,百余年来长盛不衰,相关研究促成了至少5次诺贝尔物理学奖,获奖人数至少10人。随着超导研究的不断发展,中国科学家在其中的贡献也越来越重要,特别是在铁基超导领域已经引领世界前沿。本文将从各位诺奖得主的经历,主要介绍超导研究及其重要性,并探讨未来超导领域可能产生诺奖之处。     

诺贝尔奖与大学排名

送子女出国留学的父母越来越多，全世界大学的学术排名先后自然也成了中国人关心的话题。为全世界的大学排名次，不同的机构所采取的标准不同，得到的结果也有很大差异，有些机构仅采用各个学校自己报上的数据进行评估，其可靠性可想而知。对于考生和他们的父母来说，参考大学的学术排名，主要目的是为了接受更好的教育，因此一所大学对于学生的培养能力是衡量其优劣的重要指标。     

植物光信号转导

植物的生长发育受到多种环境因素的影响,而光信号是其中最重要的环境信号之一。从植物的种子萌发开始到完成整个生命周期,光参与调控其中几乎每一个生长和生理发育过程。植物自身进化了一整套复杂而精细的光信号转导系统,以应对自然界中时刻变化的光环境。经过30多年的研究,植物光生物学家确定了光受体-E3泛素化连接酶复合体-转录因子为主要调控途径的光信号转导体系。这一信号转导网络控制了植物体内将近1/3基因的表达,从而在分子层面上确保植物的正常生长发育。     

2012年诺贝尔奖要览

化学奖:瑞典皇家科学院将2012年诺贝尔化学奖授予了两名美国科学家罗伯特·莱夫科维茨与布莱恩·科比尔卡,以奖励他们在G蛋白偶联受体领域做出的卓越贡献。左图:在美国新罕布什尔州达勒姆,罗伯特·莱夫科维茨(左)在他的办公室里参加同事们为他举办的庆祝派对。右图:在美国加利福尼亚州斯坦福大学,布莱恩·科比尔卡(右)出席新闻发布会。     

植物远红光受体——光敏色素A的研究进展#br#

光敏色素是植物中感受红光和远红光的光受体,而光敏色素A(phyA)是植物中唯一感受并响应远红光信号的光受体。phyA以Pr形式在细胞质中合成,接受光照后被激活,转换为具有生物活性的Pfr形式。Pfr形式的phyA与穿梭蛋白FHY1/FHL结合并被转运进入细胞核,在细胞核中与FHY1/FHL分离;FHY1/FHL出核,进行下一个转运phyA进入细胞核的循环。近年发展的phyA数学模型指出,phyA受体Pr与Pfr形式间的转换,以及特异性依赖FHY1/FHL转运进入细胞核,决定其成为植物远红光的光受体。在细胞核中,激活形式的phyA与COP1和SPA蛋白直接相互作用,抑制其形成有功能的E3泛素连接酶复合体;从而使转录因子HY5等蛋白能够积累,促进光形态建成的发生。Pfr形式的phyA也可以与转录因子PIFs相互作用,并介导PIFs的快速磷酸化和降解,从而解除PIFs对光形态建成的抑制作用。FHY3和FAR1是转座酶衍生的一类转录因子,能够在远红光下直接激活FHY1/FHL的基因表达;而HY5能够负反馈调控FHY3/FAR1对于FHY1/FHL的转录激活作用,从而维持远红光信号的动态平衡。Pfr形式的phyA在细胞核内能够被磷酸化,磷酸化的phyA是COP1/SPA的E3泛素连接酶复合体优先降解的底物;而最新的研究表明,磷酸化的phyA可能是一种活性更强的形式,在诱导植物远红光信号响应中扮演重要的角色。     

2005诺贝尔化学奖--烯烃复分解反应的故事(从发现到发展)

今年的诺贝尔化学奖由三位有机化学家法国人Yves Chauvin,美国人Richard R.Schrock和Robert H.Grubbs分享,以表彰他们在发展烯烃复分解反应中做出的贡献.从20世纪50年代发现烯烃复分解反应以来,经过近半个世纪的努力,这个反应已经发展成为有机和高分子合成中的有力武器.今天,烯烃复分解反应广泛应用于化学化工,医药和高分子材料行业,在推动社会发展,改变人类生活中发挥重要的作用.     

真核基因转录的分子机制——2006诺贝尔化学奖简介

2006年10月2日,瑞典皇家科学院宣布,将本年度诺贝尔化学奖授予美国科学家罗杰·科恩伯格(RogerD.Kornberg),以表彰他在真核基因转录的分子基础研究领域所做出的杰出贡献。真核基因转录的分子机制是什么?这一机制是怎样被发现的?本文拟从这两个方面对这一领域做一点粗浅的介绍。     

Reflections on Medical Science Papers Published by 2004 Nobel Prize Laureates in Physiology and Medicine

Based on the number of publications and citation, studies the scientific papers published by 2004 Nobel Prize Laureates in Physiology and Medicine. Using International Authoritative Database and Technical Metrology, this paper discusses the quantity and quality of papers published by these top scientists, the regulations for the medical research activities, the progressive processes of the research projects and the cooperation between research scientists on these projects. This study tries to shed a light on facilitating outstanding medical scientists and promoting Nobel Prize-level researchers in China.     

2015年诺贝尔化学奖钟情于基因组DNA“修理工”

2015年诺贝尔化学奖授予了Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar三位科学家,以表彰他们在"绘制细胞修复损伤DNA和捍卫遗传信息(完整性)的机制研究"方面所做出的杰出贡献。简要介绍了三位获奖者的研究工作和成就,以及DNA损伤修复与人类疾病(尤其是癌症)的发生、发展、诊断、治疗及预防的相关性。     

诺贝尔奖与免疫学的百年渊源

2011年诺贝尔生理学或医学奖,分别授予了发现树突状细胞的斯坦曼和发现Toll样受体的博伊特勒、霍夫曼。自1901年贝林因发现抗毒素获得首届诺贝尔奖开始,一百多年来,免疫学研究领域所荣膺的诺贝尔奖已经累计17次。从免疫学发展史的角度看,诺贝尔生理学或医学奖见证了学科发展的整个历程：免疫学起源于微生物学,经历了由免疫化学向免疫生物学的转变,最终成为一门前沿科学。本文回顾了历届荣膺诺贝尔奖的免疫学研究成果,并进一步分析了其理论价值与临床应用。     

现代表面化学的发展 ——2007年诺贝尔化学奖简介

2007年10月10日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2007年诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨—哈伯研究所的格哈德•埃特尔(Gerhard Ertl)以表彰他在固体表面化学过程研究中的贡献。本文拟对表面化学的发展及埃特尔对表面化学的贡献做一些粗浅的介绍。     

两次诺贝尔物理学奖获得者—— 巴丁的科学成就和人格品质

巴丁是迄今为止唯一一位在同一领域中两次获得诺贝尔奖的传奇式人物。文章介绍了巴丁早年的生活和他的家庭,他的主要科学成就及科学风格,他在企业和政府的工作,他与同事的交往和他的爱好。     

生物钟：基因和环境决定的行为——2017年诺贝尔生理学或医学奖简介

2017年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位研究果蝇生物钟行为的美国科学家——杰弗里 • 霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔 • 罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔?杨(Michael W. Young),奖励他们发现了决定生物钟行为的基因和这些基因产物的工作原理。生物钟,也叫生物日节律或昼夜节律(circadianrhythm),是生物以约昼夜24小时为周期的节律性行为。生物钟行为是一个在各种动植物中都普遍存在的自然现象。生物钟基因的发现和对这些基因产物工作原理的揭示对了解生命和生命的运行原理,特别是对基因、行为和环境三者之间的关系有着重要的理论意义,同时也为利用生物钟原理来解决生产活动和健康医疗中的生物学问题奠定了应用基础。     

2019年诺贝尔化学奖的三位“锂电教父”

随着社会的高速发展，我们需要高效的电池储能技术驱动手机、相机、笔记本、电动车等，享受科技成果带来的便利。锂电池作为高效储能技术的一种，通过它的高电压、高能量密度、高容量，为我们的生活提供了便捷，对现代社会影响深远。2019年的诺贝尔化学奖花落锂电池行业的三位教父，肯定了他们在这一领域作出的贡献，也是对锂电池行业的肯定。