扫描电镜下的棘尾虫“纤毛图式”

近年来,世界上有一些原生动物学家、细胞生物学家和遗传学家开始注意到纤毛虫(Ciliates)皮膜(Pellicle)上的“纤毛图式”(Ciliary pattern)。什么是纤毛虫的“纤毛图式”?纤毛虫是分化比较复杂,进化比较高等的一类单细胞原生动物。它们身体(即细胞)表面的皮膜上长有纤毛、纤毛的衍生物和由纤毛所组成的“纤毛器”(Ciliature)。各种纤毛虫所具有的纤毛、纤毛衍生物和“纤     

原生动物棘尾虫类神经肽物质的研究

棘尾虫是单细胞动物,它自由生活在淡水水域中,具有十分强的再生能力,是研究细胞再生的好材料。多年的实验中,我们发现棘尾虫具有十分强的自我调节能力,作为单个细胞,它不可能存在神经系统,但作为一个独立生活于自然界的生物体,千万年来它靠什么来回应环境对它的种种刺激?靠什么来维持自身的正常生理活动?靠什么来调节细胞的再生过程?这些问题的提出,无疑是在寻求多细胞生物的前身单细胞生物是靠什么物质在细胞内起着类似神经系统的作用?为此,神经肽成为我们在原生动物中探索的目标。1982年美国学者LeRoith用80g湿重的四膜虫匀浆,经放射免疫测定方法测定发现在四膜虫中有类β-内啡肽和促肾上腺皮质激素及胰岛素等物质存在,但此后,在光盘检索中,再也见不到其他关于原生动物类神经肽的论文。故我们决定选用位于纤毛虫纲中最高等的腹毛目中的棘尾虫作为本课题的实验材料。1992年公布的研究结果,发现棘尾虫细胞内存在着多种类神经肽物质。这一结果有人相信,有人怀疑,也有人不信。近年来,我们先后采用了5种方法证实棘尾虫确实存在这些类神经肽,而进一步将这些类神经肽分离并纯化将是我们下一个研究课题。     

纤毛虫原生动物的分子生物学研究:若干热点领域及新进展

作为分子生物学研究的重要模式材料,纤毛门原生动物在细胞生物学、遗传学、基因组学、生态学以及真核生物的起源和进化等领域均具有重要的研究价值.近年来,本团队在纤毛虫多样性和细胞学研究的同时,聚焦在纤毛虫的分子生物学领域并形成了一批新成果:完成了多个代表性类群2000余条标记性基因的测序和提交以及基因标记筛选、拓扑结构优化等相关的方法学探讨;以此为基础,开展了门内50余个纲目级阶元系统关系的梳理以及基于多基因分析对整个纤毛门的系统树重构建;揭示了四膜虫(Tetrahymena)的一个重要表观遗传学新现象,即特异性修饰组蛋白H3第27位赖氨酸的单甲基化酶TXR1的敲除将严重影响DNA复制延伸的速度和保守度,证实了表观遗传信息的微扰可直接影响遗传信息的复制;对具沟急游虫(Strombidium sulcatum)等6个代表种的转录组/全基因组/线粒体基因组的测序和分析,为纤毛虫进化过程中关键节点种类定位、寻找功能基因家族与形态特征的相关性提供了大量信息;首次发现了选择性拼接在钩刺斜管虫(Chilodonella uncinata)的基因家族中广泛存在并提出一新的理论模型:选择性拼接可能是基因乱序进化过程的中间形式,为探讨纤毛虫物种分化、形成机制提供了一新的视角;在对DNA条形码候选基因分析比较的基础上,初步揭示出不同纤毛虫类群生境间的迁移机制,发现和定位了4个优良候选区段并构建了80余种代表性类群的基因条形码数据库.     

骈体和背联体腹毛虫的来源

从来研究双联体纤毛虫的学者很多,但是我们多年来对腹毛类纤毛虫(特别是棘尾虫和伪尖毛虫)的研究,是用人工切割法所得到的(图1,2)真正具有整套生理和生殖功能(无性生殖、有性生殖、能形成包囊(图3)和包囊解脱等)并能正常传代的纤毛虫“双体”,并且是首先     

《Nature》《Science》封面精选

正2014年5月22日出版的《Nature》封面为在共焦显微镜下看到的结合在一起的一对草履虫细胞。原生动物草履虫(第四双小核草履虫,Paramecium tetraurelia)作为一种典型的纤毛虫受到广泛研究,它们在大部分情况下通过"二分裂"方式进行无性繁殖,但在某些条件下可以进行有性生殖,通过结合过程交换遗传物质。草履虫存在两个交配型——E型和O型,结合时每个细胞都保持自己的亲代配对型:E生成E,O生成0。Eric Meyer等研究发现,交配型E取决于跨膜蛋白mtA的表达,缺失交配型O是在发育过程中由mtA启动子被scnRNAs的切除决定的。scnRNAs有性生殖     

你了解共生关系吗？

共生关系是生物界中普遍存在的现象。无论是单细胞原生动物 ,如草履虫、变形虫 ,还是多细胞生物 ,如人和各种动植物 ,都有各自的共生伙伴     

棘尾虫Stylonychia mytilus(Muller)核质关系的实验分析

近十年来,原生动物细胞学家常用变形虫做研究核质关系的材料。我们这次用棘尾虫原因如下:(1)棘尾虫不仅属于原生动物最高等的纤毛虫纲,而且属于该纲中最高等的腹毛虫目。(2)不仅细胞质的小器官有高度的分化,细胞核也有大核小核之分,而大核又有前核后核之分,所以对于核质间错综关系的试验、观察、分析、显然比其他动物是更好的材料(图1)。(3)前人研究棘尾虫嗜银系的困难,我们已经解决,因此对小器官的演化也有了明晰的观察。作者早在1931年就研究过同属的     

对虾聚缩虫固着部位微结构研究

聚缩虫(Zoothamuium sp.)属原生动物门(Protozoa)纤毛虫纲(Ciliata)缘毛目(Poritricha)钟形虫科(Vorticellidae),是营群体固着生活的单细胞生物。它在世界分布很广,美国、日本及我国各地养虾塘中都很常见,对河蟹和对虾人工育苗危害很大。虫体附着于卵或幼体身上,使之不能正常变态蜕皮,严重时造成对虾大量死亡。近年来,我国南方诸省受其危     

恒定强磁场对原生动物细胞分裂的影响

恒定强磁场对生物的效应,早就引起人们的注意,但由于所采用的实验材料以及条件不尽相同,因此所得出的结论始终末能明确一致。而对原生动物细胞分裂和磁场效应的研究,末见有过报道,鉴于原生动物既是一个最复杂的细胞,又是一个简单的生物体,以及培养方便,计     

微生物与人类

<正>微生物学发展及作用微生物学一般定义为研究肉眼难以看清微小生物生命活动的科学。这些微小生物包括:无细胞结构不能独立生活的病毒、细菌、真菌、单细胞藻类、原生动物等。目前已知生物种类有200万,虽     

电的奇观

电流是肉眼观察不到的。其实,电流就像水一样,到处流动,无孔不入:世界万物,不论非生物还是生物,都产生着电的现象。其中,最为明显的就是我们所能观察到的,在天空中出现的放电现象——闪电。另外一些静电现象,也较明显。当人体与最普通的物体——毛纺高领绒线衫或车门接触时,会使人突然感到剌痛和电击,这点我们对它也不感到陌生。在生物体内的电的现象,我们无法直接看到,但它确确实实地支配着我们身体的各种活动。怪异的闪电自然界电的现象最明显的应是闪电。有时,我们能亲眼目睹到这种宏伟的自然现象。划破天空的巨大曲线——这是放电产生的…     

高等植物中原生质在细胞间运动的活体观察

高等植物的营养体(幼嫩葱蒜鳞茎的表皮)与生殖体(花粉母细胞)中,胞核穿过胞壁进入其他细胞(核穿壁)现象的发现已经有60多年了。截至目前为止,国内外文献上对这一现象的报导约在200篇以上。虽然如此,这类研究的进展却极其缓慢,     

魅力无穷的极地微生物研究

●在海洋食物链中,微生物本身作为有机物质的初级生产者,成为许多原生动物、浮游动物和底栖动物等的食物,也在海洋生态系统的物质和能量转化、生物地球化学循环中担当着特殊而极其重要的角色;包括极区海洋生态系统的结构与功能,以及海洋生物资源及其可持续发展,愈来愈成为人们普遍关注的问题之一。     

不靠光的生命

太阳能是一切生命的泉源,我们的科学常识课本就是这么说的。可是最近的发现——地壳内部深处有着靠化学能源维持生命的生物体——不但改变了这一基本信条,而且还动摇了关于其他行星是否可能存在生命的理论。美国康奈尔大学的天体物理学家并地球物理学家托马斯·戈尔德说,地球内部是一个“深而热的生物圈”,在那儿,细菌靠从地球内部裂缝渗出的氢气和甲烷繁衍生殖。戈尔德在指导瑞典的一项深岩钻探计划时发现了5公里深度以下的基岩中存在微生物的证据。他还指出了石油和煤炭里存在细菌的证据,以     

茶树花粉离体萌发过程中的核行为:雄性生殖单位的存在

迄今数十种被子植物已被证实或推断存在雄性生殖单位,这是近几年植物生殖生物学研究中的重大发现。但是,有的植物中却尚未发现存在这种联系结构。我们结合DNA-DAPI     

动物生殖趣事

生殖是生物生命活动的重大事件,繁衍种族的协奏曲,在自然选择的推波助澜下,演化得十分精彩。不说精子同卵子结合的奇妙,就动物生殖前戏的表演,情节也生动得令人赞叹。     

生殖免疫学和免疫避孕研究的进展

生殖免疫学是新近发展起来的,介于生殖生物学和免疫学之间的一门边缘学科。研究高等动物和人类生殖中的免疫学问题,以求达到利用免疫学方法控制人类生育的目的。从本世纪初梅契尼可夫发现将人或动物精子注射到实验动物产生的抗血清,能使精子制动或凝集的现象,并提出用精子免疫来控制生育的设想以来,许多实验室进行了大量的实验研究。然而直到近十年前,仍然进展缓慢,成效甚微。这可能主要是受到免疫学理论和技术发展程度的限制。     

地磁场与生物的磁感应现象

两千多年前,人类发明了指南针用于辨别方向;而如今科学家们发现,很多动物也能利用体内的生物指南针感应磁场。笔者从磁场的产生入手,详细介绍了地磁场的性质和生物磁感应现象的产生。候鸟是最早被注意到能利用磁场导航,且目前已获得最多磁生物学研究结果的一类高等生物。大量的行为学实验证明,候鸟在长距离迁徙的过程中主要靠对地磁场的感应来确定方向,它们的大脑能记录下每一个特殊地点的磁特征,并据此找出到达各个目的地的飞行路线。不仅如此,部分鸟类的磁导航还有一定程度的蓝光依赖性、会受到异常磁场的干扰,这种现象可以用生物磁受体的磁铁矿的感应假说和化学感受假说来解释。很多生物,包括人类也都有与候鸟类似的磁受体,有些动物能用它们感受磁场并以此作为视觉和听觉的辅助,而其他生物的磁感应能力也许已经在进化的某个阶段被别的功能替代或是直接消失了。目前人们对于生物磁现象的研究才刚刚起步,还有很多未知的谜团等待我们去揭开,希望在不久的将来能看到更多令人惊讶的实验结果。     

联系-DNA——茶树花粉管中有关雄性生殖单位的新发现

迄今数十多种被子植物已被证实或推断存在雄性生殖单位(male germ unit,简称MGU),这是近几年植物生殖生物学研究中的重大发现。在雄性生殖单位中,营养核和生殖细胞或精细胞之间是否存在交互作用(物质的渗透和交换),至今尚缺乏研究和认识;而且,如果存在     

内变形虫类(Entamoeba)的进化地位

内变形虫类不仅因其寄生致病性而长期备受关注, 它们的进化地位也是一个十分令人注目的问题. 由于曾认为其不具线粒体等细胞器, 有人将其与其他的“不具线粒体”的原生动物统称为archezoa, 认为它们是在线粒体产生之前即已分化的极原始真核生物, 处在原核生物向真核生物的过渡阶段. 然而, 近年来的研究表明, 内变形虫类是具有线粒体等细胞器的, 其线粒体可能特化成了后来才发现的crypton或mitosome. 近来的分子系统研究也表明, 它们应该是具有(或曾经具有)线粒体的. 我们的DNA拓扑异构酶Ⅱ分子系统分析明显显示它们的分化应该是在很多具线粒体的生物分化之后. 本文就这些研究情况进行了较全面的概述,并对其进化地位进行了进一步分析探讨.