美姑脊蛇Achalinus meiguensis线粒体基因组全序列及系统发育地位研究

报道了美姑脊蛇Achalinus meiguensis线粒体基因组全序列. 美姑脊蛇线粒体全序列长17239 bp, 由22个tRNA, 2个rRNA和13个蛋白质基因及2个非编码的控制区或D-loop组成, 存在着基因重排现象. 对已报道蛇类线粒体基因组全序列进行比对分析后, 发现一些蛇类线粒体基因组进化规律: 双控制区现象在爬行动物进化历史中独立地发生, 有不同的演化历史; tRNA假基因是在真蛇下目(Caenophidia)中进化形成的; TΨC臂的相对较短(一般少于5 bp)和缺失“DHU”臂造成蛇类tRNA较短. 通过MP和BI分析确定美姑脊蛇系统发育位置应该位于瘰鳞蛇Acrochordus granulatus和其他真蛇下目蛇类之间, 而不应该属于游蛇科Colubridae或者眼镜蛇科Elapidae. 由于美姑脊蛇与真蛇下目中蝰科Viperidae、游蛇科以及眼镜蛇科之间的单系性都被统计检验拒绝(P < 0.01), 由此认为美姑脊蛇所在的闪皮蛇亚科(Subfamily, Xenodermatinae)应该提升到科或者更高的分类阶元. 依据系统发育统计检验结果, 我们选择Bayesian树来进行分歧时间的估算. 原蛇下目与真蛇下目的分化时间为109.50 Mya; 而瘰鳞蛇与其他真蛇下目种类的分化时间为106.18 Mya; 美姑脊蛇的分化时间在103 Mya; 蝰科与眼镜蛇科和游蛇科构成的单系群的分化时间发生在96.06 Mya.     

tsRNAs及其对植物响应非生物胁迫时基因表达的调控

转运RNA(tRNA)衍生的小RNA(tRNA-derived small RNAs, tsRNAs)是一类新兴的保守非编码RNA,通常由在胁迫条件下发生的核酸内切酶切割t RNA前体或成熟t RNA而产生. tsRNAs主要有两种类型,即tRNA衍生的胁迫诱导RNA(tRNA-derived stress-induced RNAs, tiRNAs,也称为tRNA半分子(tRNA halves, tRHs))和t RNA衍生的片段(tRNA-derived fragments, tRFs),两者在成熟t RNA或tRNA前体的切割位点不同. tsRNAs在原核生物和真核生物中都广泛存在,呈现时空特异性表达模式以发挥其功能,它们的失调会引发内稳态失衡(homeostatic imbalance).越来越多的证据表明, tsRNAs主要通过调控基因表达的转录、转录后和翻译水平在各种生物学过程中发挥重要作用.因此,研究tsRNAs的生物学功能及其作用分子机制已成为小分子非编码RNA领域的一个新研究热点.本文主要综述了tsRNAs的分类、生物发生、特征和生物学功能方面的进展,重点介绍了tsRN...     

水稻线粒体tRNATrp的种属特异性氨酰化

为了研究原核生物和真核生物(细胞质)色氨酰tRNA合成酶(TrpRS)对线粒体tRNA^Trp识别的种属特异性, 构建了7个水稻线粒体tRNA^Trp三位点(G73, U72, A68)的单点或多点突变的突变体. 这些突变基因, 经体外转录后分别用枯草杆菌(B. subtilis)和人色氨酰tRNA合成酶(TrpRS)进行氨酰化反应, 并测定它们的动力学常数. 结果表明, 与野生型水稻线粒体tRNATrp相比, 7个突变体的转录产物被B. subtilis TrpRS氨酰化的活力分别降低了53.33%~99.79%, 被人TrpRS氨酰化的活力却分别提高了4~330倍, 其中以MPH7(水稻线粒体tRNATrp的三碱基(G73, U72 和C68)全部突变为人tRNA^Trp的三碱基序列)的氨酰化活力改变最大. 实验结果证明, 与真核生物和原核生物细胞质tRNA^Trp的种族特异性类似, 水稻线粒体 tRNA^Trp的种属特异性元件也主要处于氨基酸接受茎的识别位碱基、第一和第五对碱基对, 亦即识别位碱基G73, 氨基酸接受茎上的两个碱基对G1/U72和U5/A68. 本研究为线粒体 tRNATrp起源于真细菌的推论提供了实验依据.     

扬子鳄的线粒体全基因组与鳄类系统发生

通过酶切、克隆、测序, 结合Long-PCR和Primer Walking法对扬子鳄线粒体DNA基因组进行全序列测定. 结果表明, 扬子鳄线粒体基因组DNA序列全长为16746 bp, 其基因组碱基组成为29.43%A, 24.59%T, 14.86%G, 31.12%C. 与其他大多数脊椎动物相同, 其基因组由13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因及1个非编码的控制区(D-loop)组成. 基因的排列与已测序的鳄类相似. 在全序列分析的基础上, 对12S rRNA基因序列、16S rRNA基因序列、蛋白质编码基因序列及其合并数据用MP法和ML法构建系统发生树, 结果表明扬子鳄与密河鳄的亲缘关系较近, 支持传统观点. 根据ML树的支长数值估计钝吻鳄属发生的时间为74.9 MaBP, 扬子鳄与密河鳄分歧的时间为50.9 MaBP.     

云南闭壳龟(Cuora yunnanensis)的分子鉴定及进化地位研究

云南闭壳龟(Cuora yunnanensis, Boulenger, 1906)曾被认为已经灭绝, 在保护生物学上受到广泛的关注. 本文测定了3只活的云南闭壳龟线粒体COI和ND4的部分序列及His, Ser, Leu tRNA序列片段, 共 1725 个碱基序列. 结合闭壳龟属其他物种序列, 包括之前测定的一只云南闭壳龟标本(MNHN 1907.10)的DNA序列, 进行了分子系统学分析. 与100年前的标本比较, 无论是形态还是分子系统分析结果都显示, 这种新发现的活龟确实是云南闭壳龟. 同时, 我们的结果确证了标本序列的可信性, 揭示云南闭壳龟不是近期杂交形成的, 而是代表了进化上独立的遗传谱系, 且种内仍存在一定的遗传多样性.     

蠕虫线粒体基因组研究及其应用进展

蠕虫主要包括扁形动物和线虫,其种类繁多,生活方式多样,可寄生于动物和植物体内,引起蠕虫病,其中血吸虫病、棘球蚴病、旋毛虫病等是重要的人兽共患寄生虫病,在世界各地普遍流行,危害严重.蠕虫线粒体基因组的碱基组成、基因结构、基因变异等方面有其特点,这为蠕虫线粒体功能基因组学研究、比较基因组学研究、分子分类学研究、虫种(株)鉴定与分类、生态学研究、分子系统发育和进化分析等提供了重要依据,为蠕虫病的诊断、分子流行病学与生态学调查等分子检测方法的建立奠定了基础.近20年来蠕虫线粒体基因组研究得到了极大发展,迄今为止,已完成蠕虫93个种(虫株)线粒体基因组全序列测定和分析.本文将对蠕虫线粒体基因组序列分析方面的研究进展、应用和今后发展方向作一简要评述.     

线粒体RNA m3C修饰酶METTL8的修饰机制和底物特异性

<正>tRNA是遗传信息传递的关键生物大分子之一.在核糖体中,tRNA的反密码子通过与mRNA的三联体密码子互补配对,从而将其携带的氨基酸掺入到新合成的肽链中,对遗传信息的精准传递具有重要作用^[1].tRNA上存在着大量的转录后核苷酸修饰^[2].目前已有120多种tRNA修饰被鉴定出来,它们存在于12%～20%的tRNA核苷酸碱基上^[3,4].tRNA上存在的这些修饰参与并调控一系列生命过程^[5].众多的修饰能够维持tRNA结构、提高tRNA稳定性、促进反密码子与密码子的精确配对等,在多种生命活动中发挥作用^[6,7].     

叶绿体和线粒体的内共生起源学说

(6)肽酰 tRNA 转位酶蛋白质在核糖核蛋白体上合成的步骤:首先是氨基酰tRNA 结合到核糖核蛋白体的 A 位上。然后,原位于核糖核蛋白体 D 位上的肽酰 tRNA 中的多肽链与 A 位上的氨基酰 tRNA 起反应,形成了位于 A 位的肽酰 tRNA,但肽链增加了一个氨基酸。以后,在肽酰 tRNA 移位酶的参与下,肽酰 tRNA 又移回到 D 位上,以便与 A 位上新的氨基酰 tRNA 起反应。如此循环往复,蛋白质即逐步被合成出来。     

带脱氧反密码子的酵母丙氨酸tRNA类似物失去了它的掺入活力

在另一篇文章中,我们已经证明酵母丙氨酸tRNA接受茎中某些2′-羟基对于该tRNA与氨酰tRNA合成酶的识别是重要的。本文希望探讨酵母丙氨酸tRNA反密码子中的核糖的功能。我们以前的研究证明,酵母丙氨酸tRNA反密码环并不参与tRNA与合成酶的相互作用。因此可以用脱氧核糖核苷酸取代tRNA的反密码子而不用担心接受活力的丧失。我们的研究也证明了具有GGC(天然的为IGC)密码子的类似物具有非常高的将它携带     

代谢综合征药物高通量筛选模型的建立

线粒体对于真核细胞至关重要, 除了为细胞提供能量, 还参与细胞信号转导、分化与生长、凋亡等生命过程. 许多疾病的发生与线粒体功能失常密切相关, 包括神经退行性疾病、糖尿病、肥胖、肿瘤等. 由于线粒体膜电位是反映细胞功能状态的重要指针, 因此选用了代谢性细胞L6大鼠肌管细胞建立了一种快速且高效地分析线粒体膜电位的高通量筛选模型. 通过对线粒体染料JC-1浓度及孵育时间、待筛选化合物孵育时间、阳性化合物CCCP(carbonylcyanide-m-chlorophenylhydrazone) 浓度等实验条件的优化, 确立了筛选条件, 并对鱼藤酮、丙二酸、抗霉素A、寡霉素和黄连素(berberine)等线粒体抑制剂进行验证, 证实该筛选体系的可靠性. 以10 μmol L^-1 CCCP作为阳性对照, 筛选体系的整体CV值(变异系数)为5.92%, Z'因子为0.575, 符合高通量筛选的要求. L6肌管细胞线粒体膜电位高通量筛选模型的建立, 将为发现治疗代谢综合征的新药先导化合物提供更多机会.     

水稻线粒体tRNATrp的种属特异性氨酰化

为了研究原核生物和真核生物（细胞质）色氨酰tRNA合成酶（TrpRS）对线粒体tRNA^Trp识别的种属特异性,构建了7个水稻线粒体tRNA^Trp三位点（G73,U72,A68）的单点或多点突变的突变体．这些突变基因,经体外转录后分别用枯草杆菌（B．subtilis）和人色氨酰tRNA合成酶（TrpRS）进行氨酰化反应,并测定它们的动力学常数．结果表明,与野生型水稻线粒体tRNA^Trp相比,7个突变体的转录产物被B．subtilis TrpRS氨酰化的活力分别降低了53．33％-99．79％,被人TrpRS氨酰化的活力却分别提高了4～330倍,其中以MPH7（水稻线粒体tRNA^Trp的三碱基（G73,U72和C68）全部突变为人tRNA^Trp的三碱基序列）的氨酰化活力改变最大．实验结果证明,与真核生物和原核生物细胞质tRNATrp的种族特异性类似,水稻线粒体tRNA^Trp的种属特异性元件也主要处于氨基酸接受茎的识别位碱基、第一和第五对碱基对,亦即识别位碱基G73,氨基酸接受茎上的两个碱基对G1／U72和U5／A68．本研究为线粒体tRNA^Trp起源于真细菌的推论提供了实验依据．     

线别瞳倒墓的遘健黍统

一、mt DNA复制的独特万式;二、使用不同含意的遗传密码;三、有重迭基因,也有断裂基因;四、既是一个基因的内含子,又是另一基因的外显子;五、tRNA的种类奇少,形状奇特,功能奇异;六、mBNA首尾的结构与众不同;七、线粒体内的珍奇质粒;八、线粒体和真核细胞的起源。     

黄腐酸与大鼠肝细胞微粒体的相互作用

我们已报道过黄腐酸(Fulvic acid,FA)可引发大鼠肝细胞产生活性氧自由基,并导致生物体的氧化性损伤.但是,作为一种外源性物质,黄腐酸在细胞内怎样转化,通过何种机制引发肝细胞产生内源性活性氧物质,尚不清楚.一般认为,外源性物质多是通过肝细胞内氧化-还原酶体系进行生物转化,进而产生活性氧物质.而此类酶体系多存在于线粒体或微粒体中,本文以大鼠肝细胞线粒体和微粒体为研究对象,研究了黄腐酸与微粒体、线粒体的相互作用过程,并探讨了产生活性氧的可能机制.     

唇口目苔藓动物分子系统演化及其主要类群分歧时间的推测

对40种唇口目苔藓动物(包括新测的24种)线粒体16S rRNA基因序列进行了比较分析, 运用邻接法和最大简约法构建了系统发生树; 同时基于适宜的谱系发生关系和确证的化石记录资料, 计算了唇口目苔藓动物16S rRNA基因的演化速率, 并据此推测了唇口目2大主要类群(无囊类和狭义有囊类)的起源和分歧时间. 结果显示, 唇口目高级分类单元(超科及以上分类阶元)的系统发生大都和现今形态分类体系间存在明显的分歧; 据估算, 现生无囊类和狭义有囊类苔藓动物在约263 Ma(中二叠纪, 瓜德鲁普世)和183 Ma(早侏罗纪)之前就已分化出来.     

应用STM观察tRNA三维倒L形结构

tRNA(transfer Ribonucleic Acid)是蛋白质合成过程中联系mRNA遗传密码和对应氨基酸的核酸分子,阐明它的三维结构对研究其结构与功能的关系具有重大意义。60年代末,利用X光晶体衍射方法确定tRNA的三维结构是倒置的大写的L形,此后许多电镜工作者也观察到了tRNA的倒L形象。但是,电镜工作制样的局限性是显而易见的,必须对tRNA进行     

肌营养蛋白的一个功能核心部位及其与DMD/BMD的关系

假肥大型肌营养不良症在临床上有两种不同类型,即杜氏型(Duchenne muscular dystro-phy DMD)和贝克型(Becker muscular dystrophy BMD),是一种常见的神经肌肉系统 X 性连锁隐性遗传病,主要发生在男性.DMD 发病率为活产男婴的1/3500,患者一般3—5岁发病,临床表现主要为进行性肌无力、肌萎缩和腓肠肌假性肥大,通常在20岁左右因呼吸及循环衰竭而死亡;BMD 发病率约为1/30000,发病晚,病情相似但较轻。智力可正常。可结婚生     

线粒体移植在心肌缺血损伤治疗中的研究

线粒体是为细胞提供能量的重要细胞器，调控细胞的正常生长和功能。许多疾病的发生都伴随着线粒体功能的异常。线粒体移植是一种潜在的可用于危重疾病的治疗方法，尤其是治疗缺血性疾病。文章从对心肌缺血损伤治疗的角度出发，简述线粒体移植的应用、作用机制及其局限性，为线粒体移植治疗的发展提供新的视角。     

线粒体移植在心肌缺血损伤治疗中的研究

线粒体是为细胞提供能量的重要细胞器，调控细胞的正常生长和功能。许多疾病的发生都伴随着线粒体功能的异常。线粒体移植是一种潜在的可用于危重疾病的治疗方法，尤其是治疗缺血性疾病。文章从对心肌缺血损伤治疗的角度出发，简述线粒体移植的应用、作用机制及其局限性，为线粒体移植治疗的发展提供新的视角。     

Merocyanine 540对亚线粒体能量化过程膜电位变化的吸收光谱响应的on-off机制

Merocyanine 540是一种多用途的荧光染料,可反映膜脂的堆集程度,作细胞染色,进行光敏反应,还可测定膜电位.carbocyanine阳离子型和oxonol阴离子型两类最常用的膜电位探针,但它们对线粒体的氧化磷酸化抑制较大,Rhodamine 123常用于测定线粒体膜电位,但较亲水,不易通过膜,因而不能对膜电位变化作出快速可逆的反应,而Merocyanine 540对线粒体抑制作用很小,而且反应快、信噪比大,因此宜用于测定线粒体和亚线粒体的膜电位.     

tRNA的核苷酸组成及其作用

在核酸中,tRNA(转移核糖核酸)属于小分子的家族。对它的研究,已经涉及到其核苷酸排列顺序的测定、空间结构的探讨、部分核苷酸的替换、修饰成分的改变、体外的人工合成、基因顺序的分析等。由于结构分析工作的日益深入,对其功能的认识也不断加深。已经知道,tRNA在生命体中有近10种生物学功能,表现了多方面的作用。