哺乳动物视锥蛋白基因进化研究进展

视觉对于生物进化有重要意义, 生物可以调整它们的视觉系统以应付它们所处的特定的光环境. 认识和了解生物视觉系统感知的分子机制尤为重要, 视蛋白基因氨基酸序列(基因型)和色素吸收光谱值λ_max (表型)之间的关联使视蛋白基因成为研究视觉进化的一个很好的模式系统. 研究表明, 视蛋白基因以及视锥色素在哺乳动物进化中表现出显著的多样性, 视觉感知的分子机制远比人们以前所认知的更为复杂和扑朔迷离. 本文将评述近年来哺乳动物重要类群中视觉系统视蛋白基因进化研究进展, 为进一步深入研究哺乳动物视觉感知的分子机制提供基础资料.     

中国番茄黄化曲叶病毒和烟草曲茎病毒AC2和AC4蛋白为RNA沉默的抑制子

中国番茄黄化曲叶病毒Y10分离物（TYLCCNV-Y10）能系统侵染本氏烟（Nicotiana benthamiana）等寄主植物但不诱导明显的症状，而烟草曲茎病毒Y35分离物（TbCSV-Y35）单独侵染则诱导曲叶等症状。对表达GFP基因的转基因本氏烟的接种试验表明，TYLCCNV-Y10不回复已建立的GFP沉默也不抑制GFP沉默的建立，而TbCSV-Y35能部分回复已建立的沉默且能在新叶抑制沉默的建立。农杆菌共浸润试验发现，TYLCCNV-Y10和TbCSV-Y35的AC2和AC4蛋白都能抑制GFP的局部沉默并延迟GFP的系统沉默，为RNA沉默的抑制子。比较共浸润区GFP mRNA的积累表明，Y10 AC2与Y 35AC2蛋白具有相近的RNA沉默抑制能力，而Y35 AC4蛋白是一个比Y10 AC4蛋白更强的抑制子。因而，TbCSV-Y35和TYLCCNV-Y10致病性差异的原因可能与二者AC4蛋白的功能差异有关。     

麻疹病毒绒猴细胞受体基因的克隆及功能鉴定

血凝素基因（ha)突变的麻疹病毒株失去了感染其敏感宿主Vero细胞的能力，但可以感染绒猴－B类淋巴母细胞系B95a，推测在B95a细胞上有这类麻疹病毒毒株的新的受体分子，为此，采用酵母双杂交系统，从B95a细胞cDNA文库中筛选，克隆了一个上述麻疹病毒血凝素蛋白（Ha蛋白）的相互作用蛋白基因－bip(b-lymphoblastoid interaction protein of marmoset)，该基因cDNA全长1540个碱基对，包含1101个碱基对的可读框，推测编码337个氨基酸组成的蛋白（Bip)，推导的氨基酸一级结构表明；Bip蛋白含有一个疏水跨膜区和一个疏水引导压，缺失突变体研究表明,Bip蛋白跨膜区缺失不影响Bip蛋白与Ha蛋白的相互作用，在麻疹病毒非允许细胞CHO（中国仓鼠卵巢细胞）中表达 bip基因，结果证明CHO／Bip 由非允许细胞变成了对上述麻疹病毒敏感的允许细胞，即表达有Bip蛋白的CHO细胞可以被麻疹病毒吸附，感染，证明bip是位于绒猴－B类淋巴母细胞中的麻疹病毒新的细胞受体基因。     

蛋白复合物与相互作用谱和表达谱的相关性分析

蛋白相互作用是指细胞内蛋白-蛋白间的物理相互作用, 通过酵母双杂交系统和基于质谱的蛋白吸附沉淀技术, 在酵母细胞中获得了大规模的蛋白相互作用数据. 收集了文献报道的共2617个酵母蛋白的11855条相互作用. 通过分析酵母细胞的大规模基因表达谱数据, 获得不同基因间表达的相关性. 蛋白复合物数据也可以获得, 并能转换成蛋白两两关系数据. 综合分析蛋白复合物、蛋白相互作用数据和基因表达数据可以发现三者之间的相关性. 结果显示, 有相互作用或表达谱相似的蛋白都比随机抽取的蛋白同属一蛋白复合物的几率高; 并且, 有相互作用且表达谱相似的蛋白同属一蛋白复合物的几率更高. 这一研究表明, 对现有的大规模蛋白复合物数据、蛋白相互作用数据和基因表达谱数据进行整合、分析, 可以揭示它们之间的关联性, 并且有助于获得这些数据蕴含的公共信息. 这种研究方法对于其他的大规模数据, 如蛋白组数据、表达谱数据、蛋白的细胞定位数据和表型数据的综合分析有很好的借鉴意义.     

生物活性小分子与靶点相互作用研究中的新方法和新技术

活性小分子与靶蛋白的相互作用是生命中基本的相互作用之一,因而靶蛋白和活性小分子的筛选是生命有机化学及药物化学研究的重要内容,在活性小分子筛选方面,细胞印迹、以核磁共振为基础的结构活性关系研究及反双杂交系统分别是以细胞,靶蛋白及蛋白间的相互作用为靶点的高通量、快速的筛选方法,另外,在由活性小分子鉴定靶蛋白的研究中,三杂交系统、功能表达克隆及药物印迹等方法大大加速了靶蛋白的鉴定进程;而展示克隆方法可以     

神经生长抑制因子在体外可抑制嗜铬细胞瘤株PC12

神经生长抑制因子（GIF）又名金属硫蛋白－Ⅲ,是神经系统中第一个被鉴定的具有神经元生长抑制功能的蛋白。采用MTT还原测定法测定了重组GIF对嗜铬细胞瘤株PC12和成神经细胞瘤株SY5Y生长的影响：重组GIF在体外可抑制PC12的生长;在浓度为100mg/L时,对PC12的抑制率约为25％;而当浓度为300mg/L时,对PC12的抑制率达到约50％。表明PC12可作为神经元模型来测定GIF的神经元生长抑制活性。GIF在体外不能抑制常用作神经细胞瘤株模型的SY5Y,表明GIF并不具有广谱的抑制神经细胞瘤株的作用;GIF抑制PC12可能就是针对它所具有的胆碱能神经元的某些特性。这对于揭示GIF的神经元生长抑制活性的作用机制有着重要意义。     

碳代谢总体调控蛋白CRP对肺炎克氏杆菌nif 启动子的抑制作用

在肠道细菌中，碳代谢总体调控蛋白CRP（也称为cAMP受体蛋白）通过PTS系统介导葡萄糖效应，调控σ70依赖型碳源分解代谢操纵子的转录活性，当自生（联合）固氮的肺炎克氏杆菌（Klebsiella pneumoniae)以不同的碳水化合物作为惟一碳源生长时，其固氮活性明显不同，且这种不同碳源对固氮活性的影响发生在基因表达调控水平上，在近缘的大肠植杆菌遗传背景下的进一步研究表明，在cAMP存在时，CRP对肺炎克氏杆菌所有的σ54依赖型nif启动子（nifB,nifE,nifF,nifH,NifJ,nifLA,nifU)都有抑制作用，序列分析结果表明，CRP的抑制作用与其在这些启动子上游的DNA顺式作用元件无直接相关性，对肺炎克氏杆菌crp基因的分离，测序结果显示，其编码的CRP蛋白与已知的大肠杆菌CRP蛋白在序列与功能上高度保守，因此认为不同碳源代谢对固氮基因的调控作用可能是由CRP－cAMP复合体介导的，这一研究工作将碳代谢调控系统和固氮调控系统通过CRP－cAMP耦联在一起，具有重要的生理学意义。σ     

p53蛋白两种作用之间的关系

据英国Nature，2006，443：159报道．p53蛋白是脊椎动物DNA损伤响应和肿瘤抑制的一个重要调控因子．原先的研究认为这两种作用是有因果关系的．但最新研究数据却表明了与之相反的结果。     

OV研究——遗传工程的又一重大突破

遗传工程是现代生物学研究的一个极为活跃的领域,这方面的发展令人瞩目。本期的《OV研究》一文报道了法国分子生物学家的一个新成就——大肠杆菌生产了动物蛋白。这一实验在方法的设计上,具有独特的构想,确有足资借鉴之处,而其所取得的成果更具有一定应用价值,值得重视。     

拟南芥SRO1调节植物重金属汞胁迫应答

环境中重金属过量会限制植物的正常生长发育.本研究分离鉴定了一个拟南芥T-DNA插入突变体,其幼苗表现出对HgCl2高度敏感.分子遗传学分析发现该突变表型是SRO1基因突变所致;蛋白序列分析展示SRO1含有介导蛋白与蛋白互作的WWE结构域.进一步研究表明,sro1-1植株在HgCl2处理下,生长受到严重抑制,突变株表现出黄化、真叶减少等生长缺陷特征.电导率检测表明,突变体的细胞膜破坏比野生型更严重.利用DAB染色和激光共聚焦显微镜成像技术研究证明,突变体在重金属胁迫下积累更多的H2O2.定量RT-PCR证实在氧化和重金属胁迫下,sro1-1中一些与非生物胁迫相关的基因如APX1的表达明显受到抑制.GFP::SRO1转基因植物证明SRO1蛋白定位于细胞核中.另外,SRO1基因在植物多种组织中均有表达,且生长比较旺盛的组织表达水平更高.以上结果表明,SRO1基因在拟南芥响应重金属汞胁迫中发挥重要作用.     

基因突变让你远离阿尔茨海默症

一项新的研究表明，有一种罕见的基因突变，它能够依靠改变遗传密码的单个字母令人们免受使记忆丧失的痴呆症——阿尔茨海默症（老年痴呆症）的困扰。此类患者大脑内部斑块上存积了一种蛋白质片段，学名为β-淀粉样蛋白，而DNA的改变能够抑制这种淀粉状蛋白的增长。     

SPG3A基因的一个新突变导致重症遗传性痉挛性截瘫

在一个重症、病情进展迅速的西藏遗传性痉挛性截瘫(HSP)家系的SPG3A基因中发现了一个以前未报道的致病性新突变, c.1228G > A (p.G410R). 这一突变发生在进化上高度保守的碱基上, 且在家系中与疾病表型共传递; 但在对照组中阙如. 蛋白质结构预测表明, 该p.G410R的改变发生在atlastin分子中鸟苷酸蛋白结合域与跨膜螺旋区的联结部位, 并且位于一个α 螺旋的起始点. 这一突变很可能破坏了这一跨膜螺旋结构, 并引起该分子内跨膜区整体结构的改变. 研究结果表明, SPG3A基因的突变可引起重症HSP, atlastin分子中鸟苷酸蛋白结合域与跨膜螺旋区间的联结部位可能在决定疾病的严重性上起重要作用. 本研究为SPG3A引起的HSP在表型严重性与atlastin分子结构改变程度之间可能存在的关系提供了证据.     

雀之屏

<正>作品简介：大脑类器官具有和胚胎脑组织类似的蛋白表达,是人类神经疾病研究的新型模型。图中的大脑类器官是利用人的胚胎干细胞体外分化40天得到,由Olympus FV3000激光共聚焦显微镜拍摄。作品展示了大脑类器官中神经祖细胞丰富的管状区域,绿色为神经细胞结构蛋白tubulin βIII,红色为DNA损伤蛋白γH2AX,蓝色为DAPI染色的细胞核。     

未来食物的合成途径

要保证我们星球上几十亿人口有营养价值丰富的食物,消灭饥饿,特别是由于缺乏蛋白质而引起的饥饿,这是困难的,非常困难!但是有一个简单的解决办法——合成食物。而要制取合成食物,必须简化食物链环节。有一门科学叫“生态学”。它的研究历史不长。这是一门研究自然界存在的诸系统的科学。食物系统便是其中之一:太阳能——植物——动物——人。人吃动物的肉;动物吃植物,植物生长靠太阳能。这四个环节组成一个食物系统,也叫食物链。这个天然的食物系统效应是很低的。作一个设想,有一个小孩整年(从12岁至13     

甲型H1N1流感病毒北美毒株的分子特征

以10个甲型流感病毒北美毒株的基因PB2, PB1, PA, HA, NP, NA, NS和M进行遗传进化分析, 并用不同的软件对PB2, HA, NS1和M2蛋白氨基酸序列、糖基化位点及抗药性位点分析. 结果表明, 甲型流感病毒北美毒株的基因片段是一个来源于不同宿主、不同地域的重组株. HA蛋白氨基酸序列分析表明, 北美毒株HA蛋白的裂解位点氨基酸序列均为IPSIQSR↓G, 不具有高致病性流感病毒的特性, 同时NS1蛋白第92位氨基酸残基由天冬氨酸突变为谷氨酸(Asp→Glu), PB2蛋白氨基酸序列的第627位均为谷氨酸(E), 这些特性表明对人具有明显的亲和性, 但推测对人具有较低的致病力. M2蛋白的同源建模表明了北美毒株M2蛋白的药物敏感位点突变为抗药型位点, 推测北美毒株具有抗金刚烷胺类药物的结构特点, NA蛋白序列分析表明了北美毒株仍然对神经氨酸酶抑制剂类药物敏感. 这些研究结果对于我国预防和控制甲型流感北美毒株具有重要的参考价值.     

棉花曲叶病毒外壳蛋白基因启动子不是组织特异表达的启动子

双生病毒是一种单链ＤＮＡ病毒,来自番茄金色花叶病毒（ＴＧＭＶ）的资料表明,其外壳蛋白基因（ｃｐ）启动子在韧皮部特异表达,对新近发现并鉴定的棉花曲叶病毒（ＣＬＣｕＶ）ｃｐ启动子的研究表明,它不是韧皮部特异表达的启动子,该启动子驱动的ｇｕｓ基因表达活笥不仅存在于韧皮部,而且出现在叶肉组织和根尖分生组织中,瞬时表达研究表明,ＡＣ２激活后的ｃｐ启动子在叶肉及叶脉组织均有表达活性。     

乙烯信号转导通路研究

作为5大类植物激素之一的乙烯一直是科学家关注和研究的焦点。虽然结构简单,但是气态激素乙烯在植物的生长发育以及胁迫反应中具有重要的作用。通过近20年的研究,科学家已经描绘出一条近似线性的乙烯信号转导通路。在模式植物拟南芥中,这条通路的最上游是由一个多基因家族编码的乙烯的5个受体ETR1, ETR2, ERS1, ERS2和EIN4。与之相结合并共同定位于内质网上的是一个类似Raf的蛋白激酶CTR1。在没有乙烯存在的条件下,受体和CTR1的结合能够协同抑制下游乙烯信号。在这两类负调控因子的下游是乙烯信号的正调控因子EIN2。如果EIN2基因突变,即使有高浓度乙烯存在,植物黄化苗也将表现出完全的乙烯不敏感表型,显示出EIN2在乙烯信号通路中的核心地位。在EIN2的下游是乙烯信号的转录因子家族EIN3以及EILs,它们在响应乙烯信号之后会起始乙烯相关基因的表达。研究还发现,乙烯的转录因子受泛素化降解途径调控,负责识别及结合EIN3等转录因子的F box蛋白是EBF1和EBF2。EIN5是一种5’→3’外切核酸酶,它能够通过促进EBF1和EBF2的mRNA的降解来拮抗这两个F box蛋白对EIN3的负反馈调控。最近,有研究表明EIN2同样是一个半衰期很短并经由泛素化降解途径调控的蛋白,而执行调控EIN2任务的是另外两个F box蛋白ETP1和ETP2。虽然人们对于乙烯信号转导通路的认识取得了巨大进步,但是该信号通路的精细调节机制以及乙烯信号与其他植物激素信号之间的交叉反应还需进行更为深入的研究。     

损毁大白鼠蓝斑或去甲肾上腺能上行背束对针刺镇痛作用的影响

前一项工作曾报道,损毁大白鼠中缝核后针刺镇痛效应减弱,表明在生理情况下,中缝-5-羟色胺系统具有易化针效的功能。中缝核是脑干网状结构的一部份。近年的研究表明,脑干网状结构调节各级神经中枢活动的特点之一是,就某一种生理功能而言,一个区域行使易化作用,则往往有另一个区域行使压抑作用。 已知蓝斑和中缝核群之间通常呈功能拮抗的关     

经络音实质探讨的初步报告

经络生物物理学的近代研究表明经络系统是一个复杂的多功能系统。在经脉线上就有声、光、热、电和同位素循经扩散等多种信息的传导。本实验室在80年代初期发现:当以一个适当力量振动经脉线时,经脉即发出一种特异的音调,与振动非经脉线的体表有显著的差别,称为高叩诊音,或简称为经络音,经络音的发生有连续性和循经性,甚至当肢体被截下以后仍然存在,这就为探讨经脉发出这一特异音调的物质结构创造有利条件。     

脑科学图书推荐

<正>宋晓兰、唐孝威著,浙江大学出版社,2012年5月出版作为一种极其普遍的意识现象,心智游移(mind-wandering)是指与个体当前正在从事的事情无直接关系并且不是由个体有意发起的意识体验,这种意识体验是个体精神生活的一个重要部分。近年来的研究表明,心智游移并不是意识系统的"随机噪声",而是具有可被解析的规律。研究心智游移现象对理解人类个体意识系统和心智活动有重要意义。本书是关于心智游移的一本专著,介绍和评述心智游移的现有研究成果,也包括本书作者在这个领域进行的理论和实证研究。