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文章快速检索     高级检索 生命科学研究   2023年 27卷 1期 刊出日期：2023-02-28 生物化学与分子生物学 细胞与生理学 分类与生态学 技术与应用 非编码RNA专栏      非编码RNA专栏 1 李建明, 唐 亮, 向 勤, 杨大为, 项 炬 lncRNA BDNF-AS在氧糖剥夺/复氧复糖条件下的表达、定位及互作蛋白质分析 摘 要: 脑缺血缺氧会引起长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)表达变化。为了探究lncRNA BDNF-AS在氧糖剥夺/复氧复糖条件下的表达、定位及互作蛋白质, 将SH-SY5Y细胞缺氧缺糖8 h、复氧复糖24 h, 构建氧糖剥夺/复氧复糖细胞模型; 采用CCK-8 (Cell Counting Kit-8)法检测细胞活力; 采用qRT-PCR检测核质中lncRNA BDNF-AS表达水平; 利用pull-down和质谱技术对lncRNA BDNF-AS互作蛋白质进行鉴定; 利用基因本体论(Gene Ontology, GO)、京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)分析互作蛋白质的功能及参与的通路; 利用STRING数据库分析蛋白质-蛋白质相互作用网络。结果显示: 氧糖剥夺/复氧复糖条件下, lncRNA BDNF-AS表达量显著升高, 且胞质表达量显著高于胞核; 氧糖剥夺/复氧复糖组有120种蛋白质可能与lncRNA BDNF-AS存在潜在的相互作用。进一步的生物信息学分析表明, lncRNA-BDNF-AS可能与UBA52、NKAP、TBK1、RAB1A、RPL38等蛋白质存在互作关系。综上可知, lncRNA BDNF-AS可能通过绑定自噬和凋亡相关蛋白质影响神经细胞功能。 2023 Vol. 27 (1): 1-8 [摘要] ( 374 ) [HTML 1KB] [PDF 3727KB] ( 1126 ) 9 王泽华, 张丽昀, 张浩澜, 胡成博, 马春燕 外泌体miRNA及其在肺纤维化中的作用研究进展 外泌体是由细胞膜与多囊泡体融合并通过胞吐作用释放到胞外的纳米尺寸的脂双层囊泡, 在细胞间通信作为媒介发挥重要作用。微RNA (microRNA, miRNA)是一类由18~24个核苷酸组成的内源性非编码RNA, 在转录后基因表达中充当重要的调节因子。肺纤维化是一种不可逆、进行性的慢性肺部疾病, 多项研究表明外泌体miRNA异常表达与肺纤维化发生发展息息相关。本文主要对外泌体及miRNA的生物学特性进行概述, 讨论外泌体miRNA在肺纤维化疾病中展现出的重要作用以及其作为新型生物标志物在肺纤维化疾病中的巨大潜力。 2023 Vol. 27 (1): 9-15 [摘要] ( 402 ) [HTML 1KB] [PDF 712KB] ( 1182 ) 16 高向明, 周明旺, 王晓萍, 肖 振, 郑昊天, 黄克松, 付志斌 环状RNA与激素性股骨头坏死发病机制的相关性研究 激素性股骨头坏死(steroid-induced necrosis of the femoral head, SANFH)作为髋关节常见疾病, 早期诊断及治疗较为困难, 寻找SANFH分子生物标志物对其早期诊断具有重要意义。环状RNA (circular RNA, circRNA)是一类闭合环状非编码RNA (non-coding RNA, ncRNA), 可通过海绵吸附微RNA (microRNA, miRNA)、结合RNA结合蛋白(RNA-binding protein, RBP)、直接翻译蛋白质、调控基因表达等方式参与众多疾病的发生发展, 是机体重要的调控因子。近年来, 诸多研究基于circRNA探讨SANFH发病机制。本文就circRNA的生物学特征、功能, 以及其在作为SANFH发病机制的血管微循环障碍、脂代谢紊乱、骨代谢异常中的调控作用进行综述, 探讨circRNA作为早期诊断SANFH生物标志物的可能性。 2023 Vol. 27 (1): 16-22 [摘要] ( 372 ) [HTML 1KB] [PDF 695KB] ( 1146 )  生物化学与分子生物学 23 赵 刚, 武思梦, 张 悦, 黄舒琪, 蔡 红, 闻 静 三叶青早期结瘤类基因ThENODL1及ThENODL2的克隆及表达分析 近年来的研究显示, 早期结瘤类(early nodulin-like, ENODL)基因在植物地下储藏器官的形成与发育中起到关键作用。课题组前期研究发现, 一些早期结瘤类基因在三叶青块根初始发育期及膨大期高丰度表达。本研究克隆了两个三叶青(Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg)的早期结瘤类基因ThENODL1与ThENODL2的cDNA, 初步的生物信息学分析表明, ThENODL1的开放阅读框长度为528 bp, 编码175个氨基酸, ThENODL2的开放阅码框长度为651 bp, 编码217个氨基酸, ThENODL1与ThENODL2都具有水稻早期结瘤类基因(OsENODL1_like)保守域, 并具备早期结瘤类基因的基本分子结构特征。相对荧光定量分析显示, ThENODL1的cDNA表达量在块根中显著高于其他器官且在块根的初始发育阶段及膨大期显著提高, ThENODL2的cDNA在块根中的表达量最低且在块根发育的不同时期无显著差异。大肠杆菌原核表达体系的验证结果显示, 所克隆的ThENODL1与ThENODL2的cDNA均可表达出与预期大小相符的蛋白质。本研究为进一步明确ThENODL基因在块根发育中的功能提供了基本分子生物学参考依据。 2023 Vol. 27 (1): 23-30 [摘要] ( 363 ) [HTML 1KB] [PDF 3343KB] ( 1081 ) 31 王丹彤, 陈 成 NKX蛋白结构和功能的研究进展 NKX蛋白是NKL同源框转录因子亚类中最主要的类型, 被发现广泛参与调控胚胎发育过程中的细胞命运决定与形体模式形成, 尤其对神经系统的发育影响甚广, 并参与甲状腺癌、肺癌、前列腺癌等多种肿瘤的发生。鉴于NKX蛋白在胚胎发育和肿瘤发生过程中的重要作用, 本文系统性综述了NKX同源框蛋白7个家族17个蛋白质的结构生物学、生理机制以及疾病相关性的研究进展, 为相关疾病的基因靶向治疗提供理论基础, 同时讨论了一些NKX基因缺乏组学研究和模式动物疾病模型构建等问题, 为今后的研究提供方向。 2023 Vol. 27 (1): 31-41 [摘要] ( 406 ) [HTML 1KB] [PDF 1609KB] ( 1487 )  细胞与生理学 42 李少庄, 莫伊凡, 郝小花, 赵　丹, 胡　爽, 雷　晗 水稻OsNramp4介导锰离子吸收和转运的功能分析 锰(Mn)是植物生长发育必需的矿质营养元素。水稻天然抗性相关巨噬细胞蛋白(natural resistance-associated macrophage protein, OsNramp)家族有7个成员, 其中4个具有Mn2+转运活性。OsNramp4已被鉴定为一个铝离子转运蛋白, 但尚未报道其是否具有Mn2+转运活性。本文利用Mn2+吸收突变株Δsmf1进行OsNramp4功能互补实验, 分析OsNramp4对Mn2+的响应, 研究环境Mn2+胁迫对敲除突变体nramp4的生长势以及Mn2+吸收和转运的影响。结果显示: OsNramp4能互补Δsmf1的Mn2+吸收缺陷表型; 水稻根部OsNramp4的表达受Mn2+的诱导; 高Mn2+胁迫下, nramp4的长势明显优于野生型对照, 突变体地上部Mn2+含量显著低于野生型, 且根-茎Mn2+转运率明显低于野生型, 暗示OsNramp4可能作为一个低亲和性Mn2+转运蛋白, 具有在高Mn2+环境下吸收Mn2+, 并由根部向地上组织运输Mn2+的功能。本研究结果对深入探讨植物Mn2+吸收、转运和分配的分子机制具有重要意义。 2023 Vol. 27 (1): 42-48 [摘要] ( 359 ) [HTML 1KB] [PDF 1785KB] ( 1125 ) 49 夏清德, 赵 强, 郭凤霞 葡萄籽原花青素通过PI3K/Akt信号通路抑制氧化应激诱导的H9c2心肌细胞凋亡 为了探讨葡萄籽原花青素(grape seed proanthocyanidin, GSP)对心肌细胞的保护作用及机制, 通过CCK-8法评估细胞活力, 采用Western-blot分析评估GSP对凋亡相关蛋白质(cleaved caspase-3、Bax和Bcl-2)和PI3K/Akt通路相关蛋白质(p-PI3K、PI3K、p-Akt和Akt)表达水平的影响, 并使用TUNEL染色和Hoechst 33258染色评估H9c2心肌细胞凋亡情况。结果显示, GSP可以抑制H2O2诱导的H9c2心肌细胞的细胞毒性和凋亡, 使促凋亡蛋白cleaved caspase-3和Bax表达下降, 并使抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平升高; GSP作用于H9c2细胞后, PI3K和Akt的磷酸化水平增加, 使PI3K/Akt信号通路激活。实验结果初步表明, GSP可抑制氧化应激诱导的H9c2心肌细胞凋亡, 其作用机制可能与激活PI3K/Akt信号通路有关。 2023 Vol. 27 (1): 49-55 [摘要] ( 386 ) [HTML 1KB] [PDF 1442KB] ( 1085 )  分类与生态学 56 谭显胜, 段仁燕, 邹 乐, 张 涵, 胡 伟 全球气候变暖对极小种群植物扣树生境适宜性的影响 极小种群植物扣树(Ilex kaushue S. Y. Hu)是分布于中国南方的特有树种, 易受到气候变化的影响。为加强扣树的保护, 有必要研究气候变暖背景下其生境适宜性范围的变化。通过对10种物种分布模型的预测精度进行对比, 选择3种预测性能较好的物种分布模型(GBM、MaxEnt和RF)的平均值来评估气候变暖对扣树生境适宜性的影响。当前气候下扣树适宜生境区的预测结果表明, 扣树的分布较为集中, 最冷月最低温度(bio6)、降雨量季节性变化(bio15)和最干旱月降雨量(bio14)对模型贡献最大, 说明扣树对温度和降水较为敏感。在未来气候情景下, 扣树的生境适宜区呈现向北迁移的趋势, 适宜分布范围存在不同程度的缩小; 预测到2070年, 随着温室气体排放增加, 扣树的适生范围由RCP2.6情景下的92.70%缩小到RCP8.5情景下的51.52%, 特别是在低纬度的海南省, 4种情景的平均适生生境缩减了93.67%。因此, 在制定极小种群植物扣树的保护策略时应考虑气候变暖的影响。 2023 Vol. 27 (1): 56-62 [摘要] ( 403 ) [HTML 1KB] [PDF 4658KB] ( 1070 ) 63 舒慧娟, 梁晓丽, 旷仁平 贵州省凤仙花属植物类群与区系特征研究 通过十几年大量的实地野外调查、相关文献资料查阅以及标本的考证等手段和方法, 初步探究了贵州省凤仙花属植物的种类、分布特点以及区系特征。结果表明: 1) 贵州省自然分布的凤仙花属植物有69种(含1变种), 它们在地理分布上具有明显的狭域性和特有性, 且南部明显多于北部; 2) 贵州省凤仙花属植物区系在地理成分上以地区特有、热带亚洲分布和温带亚洲分布类型为主, 其中, 中国特有种62种(占89.86%), 西南特有种10种(占14.49% ), 贵州特有种10种(占14.49%); 3) 贵州省凤仙花属植物兼具原始类群和进化类群, 具有从热带向温带过渡的特点, 可能是中国凤仙花科植物演化中心的一部分。本文关于贵州省凤仙花属类群的深入调查与区系特征的分析研究, 对摸清贵州省凤仙花属种类、地理分布格局及区系成分和特征具有一定的科学意义, 也为贵州省的植物多样性研究提供了参考依据。 2023 Vol. 27 (1): 63-69 [摘要] ( 369 ) [HTML 1KB] [PDF 351KB] ( 1240 ) 70 程 卓, 路晓平, 胡 娴, 范彦晓, 罗斌圣, 毛文慧, 龙春林 民间生物分类的研究进展 民间生物分类是一种基于当地文化的方言命名系统, 是指在科学分类以外、存在于民间的对生物进行分门别类的方法和过程。许多研究证明, 民间分类与科学分类法十分相似, 在生物多样性调查与编目、生物文化多样性保护和资源的可持续利用等方面有着非常重要的作用。随着文化同质性和生物多样性丧失的日益加剧, 许多珍贵的民间分类传统知识在没有被记录或被发现之前就已经消失, 亟待抢救。本文对民间生物分类的概念、主要研究内容和进展进行全面回顾, 并对目前民间生物分类存在的问题进行展望, 以期为人们全面了解民间生物分类提供参考, 并为今后民间生物分类的相关研究提供资料。 2023 Vol. 27 (1): 70-79 [摘要] ( 365 ) [HTML 1KB] [PDF 1887KB] ( 1098 )  技术与应用 80 王久利, 张 鑫, 王旭乾, 王丽蓉 异型花多态性微卫星标记的开发（英文） 异型花是青藏高原特有的一年生草本植物。为了更好地利用和保护这一重要的植物资源, 本研究开发了异型花的多态性微卫星标记。首先, 基于限制性位点相关DNA测序(RAD-seq)技术, 开发了异型花14个多态性微卫星位点和2个单态性微卫星位点的引物; 随后, 对异型花的3个自然居群的57个个体的14个位点进行了分析。结果显示: 14个位点观察到的等位基因数为4~7个, 平均为5.071个; 期望杂合度范围为0.003~0.312 (平均值为0.194), 而观测杂合度范围为0~0.281 (平均值为0.047)。其中, 仅有3对引物在龙胆科的椭圆叶花锚中具有通用性。本研究开发的多态标记对研究异型花种群结构和遗传多样性具有重要意义。 2023 Vol. 27 (1): 80-85 [摘要] ( 355 ) [HTML 1KB] [PDF 1565KB] ( 969 ) 86 龙禹同, 万　里, 赵国杰 催化发夹自组装技术用于miRNA检测的研究进展 微RNA (microRNA, miRNA)是一类小分子RNA, 参与了众多的细胞过程, 在生命体的生长发育过程中起到了关键作用。鉴于miRNA的重要性和结构特殊性, 其对于疾病的预测与评估有着深刻的意义。 当前, miRNA检测技术迅猛发展, 其中, 催化发夹自组装(catalytic hairpin assembly, CHA)是一项新型核酸恒温扩增技术, 具有反应过程无需酶催化、检测灵敏度高特异性强、操作简单方便等优点, 在miRNA的检测领域有着巨大潜力。本文将着重阐述CHA技术的检测原理, 从靶标识别、信号扩增、信号输出3个方面对基于CHA技术的miRNA检测策略进行介绍, 并提出该技术当前面临的挑战及前景, 旨在为医学、生物信息等相关领域的研究提供进一步参考。 2023 Vol. 27 (1): 86-94 [摘要] ( 1083 ) [HTML 1KB] [PDF 770KB] ( 1494 )

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