酿酒酵母氧化应激系统的结构生物学基础

酿酒酵母是目前研究背景最为清楚的单细胞真核生物,迄今已知有78个基因编码的蛋白质直接参与其氧化应激反应.这些蛋白质按照功能可以被分为三大类:感应蛋白、调控蛋白和效应蛋白.我们从效应蛋白出发,沿着硫氧还蛋白系统和谷氧还蛋白系统的电子传递路线,逐一解析了所有关键节点蛋白质的三维结构.结合这些蛋白质的生化性质研究、蛋白质-蛋白质复合物的鉴定和结构解析,以及酵母基因组数据库中日益更新的实验数据,我们已初步建立参与酵母氧化应激反应的效应蛋白在原子分辨率上的相互作用网络.这些研究将为我们理解人类氧化应激反应的作用机理提供重要提示,进而可能用于疾病治疗和抗衰老药物的设计.     

Transgeneration memory of stress in plants

Owing to their sessile nature, plants are constantly exposed to a multitude of environmental stresses to which they react with a battery of responses. The result is plant tolerance to conditions such as excessive or inadequate light, water, salt and temperature, and resistance to pathogens. Not only is plant physiology known to change under abiotic or biotic stress, but changes in the genome have also been identified. However, it was not determined whether plants from successive generations of the original, stressed plants inherited the capacity for genomic change. Here we show that in Arabidopsis thaliana plants treated with short-wavelength radiation (ultraviolet-C) or flagellin (an elicitor of plant defences), somatic homologous recombination of a transgenic reporter is increased in the treated population and these increased levels of homologous recombination persist in the subsequent, untreated generations. The epigenetic trait of enhanced homologous recombination could be transmitted through both the maternal and the paternal crossing partner, and proved to be dominant. The increase of the hyper-recombination state in generations subsequent to the treated generation was independent of the presence of the transgenic allele (the recombination substrate under consideration) in the treated plant. We conclude that environmental factors lead to increased genomic flexibility even in successive, untreated generations, and may increase the potential for adaptation.     

细胞自噬在植物应答盐胁迫中的作用研究

本研究以模式植物拟南芥为材料,利用生理学和遗传学手段分析了盐胁迫下细胞自噬基因和活性氧(ROS)变化的相关性.结果表明野生型拟南芥Col-0在遭受盐胁迫处理3d表现了叶片漂白的症状并且会诱导ROS的产生和积累了大量的细胞死亡.荧光定量PCR实验表明盐胁迫会诱导细胞自噬相关基因的表达,细胞自噬参与了调控植物的防御机制来响应盐胁迫.进一步的实验表明拟南芥细胞自噬突变体atg2和atg5在遭受盐胁迫处理3d表现了更加严重的叶片漂白症状并且积累大量的细胞死亡和ROS.初步表明细胞自噬主要是通过调控ROS的产生来应答盐胁迫.     

植物在渗透胁迫下信号转导的级联机制

研究植物在渗透胁迫下信号转导的级联机制,对于有效调控植物在逆境中的生长发育,提高其抗逆性和生存能力具有重要的指导意义．根据近年来国内外的研究成果和报道,综述了植物细胞在渗透胁迫下感受到信号后,相继产生许多信号分子,这些信号分子通过细胞壁-质膜-细胞骨架连续体,引起细胞骨架蛋白变构而传递信息,并与细胞膜蛋白、第二信使系统以及调节因子构成了信号传递网,最终有条不紊地引起特定的基因表达和应答．     

木本植物响应干旱胁迫的研究现状

为深入了解木本植物响应干旱胁迫的分子机理,本文系统的从木本植物对干旱信号的感知、信号转导到转录调控、生理生化反应以及表型变化等方面总结了木本植物对干旱胁迫可能的响应过程.认为木本植物由于其固着根生的特点,不得不进化出相应的机制来应对不断变化的环境.当遭受干旱胁迫时,木本植物根系细胞膜上的感受器首先感知到土壤水分状态的变化,细胞内的蛋白质和激素调控系统触发相应的干旱适应反应.干旱信号通过细胞间的信号传导路径传递到植物体内的各个部位,主要的信号传导途径包括Ca²⁺信号、激素信号和转录因子调控等.一些关键基因和信号通路,如脱落酸(ABA)信号通路、DREB蛋白家族等也参与调控植物的干旱适应性.木本植物也会发生形态和解剖上的变化来减少水分蒸发和增强根系的吸水能力.本文可为抗旱型木本植物选育提供见解.     

温差和荷载引起的FRP-钢组合梁界面剪应力分析

为了解FRP-钢组合梁桥的连接界面受力特性,分析外荷载对FRP桥面板与钢纵梁连接界面的剪应力分布的影响,利用接触面层间纵向伸长相等条件,建立组合梁在温度差异和均布荷载作用下弯曲变形时的内力平衡方程,推导了计算公式,阐明了界面剪应力分布特性.结果表明,在温差作用下,组合梁跨中界面剪应力最小,越靠近组合梁端部界面,剪应力增...     

耐盐分胁迫的生物学机理及其基因工程研究进展

介绍了盐分胁迫对植物的伤害、植物耐盐的生物学机理以及通过基因工程改良作物耐盐性的研究进展     

Q235软钢在修正应力下断裂应变新模型

为准确确定Q235-B级钢在三轴应力下的断裂应变,进行五组共计10个具有不同凹陷半径试件的拉伸试验.在试验的基础上,对试件建立有限元分析模型,并进行详细的弹塑性大变形分析,给出试件中三轴应力的变化,并导出与三轴应力相关的真实塑性应变.得到Q235-B级钢的两个与真实断裂应变相关的塑性失效准则.     

变速率加载下有侧压混凝土强度和变形特性

利用大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室最新研制和改造的大型混凝土静、动三轴试验系统 ,进行了 6 4块普通混凝土试块在 4种常定侧应力等级和 4个数量级加载速率的混凝土双轴压试验 .系统地探讨了有侧应力作用时 ,混凝土在不同加载速率下的受压变形和强度特性 .在此基础上 ,建立了以应变和八面体应力空间表示的有恒定侧压混凝土在不同加载速率下的破坏准则 ,为地震区的混凝土结构、海上混凝土采油平台和核防御壳等结构受动态双轴压组合荷载作用的分析奠定了可靠的基础 .     

湿地植物再力花对铬胁迫的生理生化响应

在小型模拟人工湿地实验系统中,用不同浓度梯度(0、5、10、20、40、60 mg/L)的含铬废水对再力花进行污染胁迫,研究铬胁迫下湿地植物再力花的生理生化指标[如丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和根系活力(TTC)等]响应,为其在污染环境中作为水体环境修复植物的可行性提供科学依据。结果表明,随着铬胁迫浓度的增加,沙基质及其再力花体内的铬含量都随着胁迫浓度的增加而增加;叶片中叶绿素a、b及其总量均呈现先增后减,然后再增加的趋势;脯氨酸(Pro)表现为先降低后升高;谷胱甘肽(GSH)、MDA、超氧阴离子自由基、苯丙氨酸解氨酶(PAL)均总体呈现增加趋势;在铬浓度10 mg/L后,SOD和POD含量增加,而TTC和过氧化氢酶(CAT)随铬浓度的增加而降低。综上,再力花能够在铬胁迫下对其生理生化特性作出相应调节,具有较强的适应力和耐污力,可作为人工湿地处理含铬废水的湿地植物之一。     

分析复合受载裂纹群相互干涉效应的有效方法

对任意二维型裂纹群,受复合载荷作用时的相互干涉效应,本文提出了改进型体积力法。改进之一是采用以每个裂纹中心为基点的相对坐标变换法;其二是采用间接法有效地处理了积分奇异性。计算结果同文献数据相比较,表明了本法更为高效和精确。     

高温胁迫下银杏形态及生理生化指标的变化

为选择银杏耐热品种(系),对银杏2年生盆栽苗分别进行4h的40、44、48℃高温(CK为28℃)处理,观察了银杏的形态变化,研究了银杏相对电导率、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸(ASA)、可溶性蛋白、可溶性糖含量的变化规律.结果表明:银杏在高温胁迫下其体内发生了一系列的生理生化变化,尤其当胁迫由44℃加重到48℃时,各项生理生化指标急剧上升;28℃和40℃的处理下银杏形态未受影响,在44℃处理下出现轻度萎蔫现象;银杏在抵御高温胁迫过程中,SOD、ASA、可溶性糖和可溶性蛋白起到了积极的作用;不同温度处理下,银杏MDA含量之间均有极显著差异,温度与MDA含量之问具有良好的线性关系,由此认为MDA对银杏而言是较好的耐热筛选指标,其他指标在处理时段设为4h时,48℃条件下均与对照有显著的差异,说明48℃较其他温度适于筛选银杏抗热品种.     

An endoribonuclease-prepared siRNA screen in human cells identifies genes essential for cell division

RNA interference (RNAi) is an evolutionarily conserved defence mechanism whereby genes are specifically silenced through degradation of messenger RNAs; this process is mediated by homologous double-stranded (ds)RNA molecules. In invertebrates, long dsRNAs have been used for genome-wide screens and have provided insights into gene functions. Because long dsRNA triggers a nonspecific interferon response in many vertebrates, short interfering (si)RNA or short hairpin (sh)RNAs must be used for these organisms to ensure specific gene silencing. Here we report the generation of a genome-scale library of endoribonuclease-prepared short interfering (esi)RNAs from a sequence-verified complementary DNA collection representing 15,497 human genes. We used 5,305 esiRNAs from this library to screen for genes required for cell division in HeLa cells. Using a primary high-throughput cell viability screen followed by a secondary high content videomicroscopy assay, we identified 37 genes required for cell division. These include several splicing factors for which knockdown generates mitotic spindle defects. In addition, a putative nuclear-export terminator was found to speed up cell proliferation and mitotic progression after knockdown. Thus, our study uncovers new aspects of cell division and establishes esiRNA as a versatile approach for genomic RNAi screens in mammalian cells.     

湿球黑球温度(WBGT)评价高温环境热压力方法优化

为了提高和改善高温环境热压力对人体影响程度评价方法的准确性,在人工气候室中营造高温热环境,湿球黑球温度(WBGT)分别为30,28,26 ℃时,研究受试者体力活动时心率的变化规律,提出利用心率作为作业现场快速评价高温热压力水平的方法。研究结果表明,在中国现行热压力评价标准GB/T 17244-1998规定的指数限值内,心率与人员活动强度具有线性关系( R 2=0.780,p ＜0.01),利用心率能够较好地预测实际活动强度,提高高温环境热压力安全评价的有效性。研究提出了不同WBGT指数下允许的最大心率水平     

植物高光胁迫与自由基代谢研究进展

本文综述了植物在高光胁迫下体内自由基引发的伤害,以及植物自由基清除系统对自由基伤害的防御。从自由基代谢的角度来观察植物高光胁迫下的反应     

蓄洪期路基边坡的含水特性

基于蓄洪区路基边坡在使用期经常受洪水浸泡,对路基边坡含水量的影响进行研究.首先定性分析正常使用期及蓄洪期各种环境的影响,在此基础上,引入Richards方程并根据Galerkin加权残量原理建立非饱和土非稳态流有限元格式,采用Dirichlet条件模拟边坡浸水的常水头条件;然后,引入Fredlund提出的非饱和土土水特征曲线模型及基于该模型导出的非饱和土渗透曲线预测方法,对实际工程土进行计算分析,获得相关计算参数.应用该方法对蓄洪条件下路基边坡的孔压及含水量分布进行计算分析.研究结果表明:蓄洪条件下路基可在较短的时间内达到稳定流状态,在工程设计中有必要考虑含水量变化引起的路基边坡问题.     

An update on histone lysine methylation in plants

Histone methylation plays crucial roles in epigenetic regulation. The SET domain proteins are now recognized as generally having methyltransferase activity targeted to specific lysine residues of histones. The enzymes and their specific histone lysine methylation have enormous impacts on the regulation of chromatin structure and function. In this review, we discuss recent advances made on histone lysine methylations and their diverse functions in plant growth and development.