生命科学研究

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RNA干扰Dnmt1和Dnmt3b对小鼠胚胎成纤维细胞凋亡和基因组DNA甲基化水平的影响

吴梦华, 王巨龙, 张宇, 易建明, 于孟飞

生命科学研究. 2016, 20(1): 1-7.

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摘要：DNA甲基转移酶1（DNMT1）负责DNA甲基化维持，DNA甲基转移酶3b（DNMT3b）主要负责DNA从头甲基化，在体细胞中同时干扰Dnmt1、Dnmt3b表达会给细胞带来何种影响还未见报道。实验以小鼠胚胎成纤维细胞为实验对象，用RNA干扰方法对Dnmt1和Dnmt3b进行敲低，研究分别干扰和同时干扰这两个基因对小鼠胚胎成纤维细胞凋亡、基因组甲基化水平的影响。研究发现，siRNA转染后24 h，Dnmt3b干扰组和Dnmt1+Dnmt3b同时干扰组细胞的增殖细胞核抗原（PCNA）mRNA水平显著降低（P<0.05）；转染后48 h，Dnmt3b单独干扰组、Dnmt1+Dnmt3b同时干扰组中细胞凋亡显著增加（P<0.05）；Dnmt3b单独干扰组细胞基因组甲基化水平下降32%（P<0.01），Dnmt1+Dnmt3b同时干扰组细胞的基因组甲基化水平下降约44%（P<0.01）。结果表明，DNMT3b在小鼠胚胎成纤维细胞正常增殖、基因组甲基化水平的维持上具有重要作用。

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东洞庭湖浮游藻类群落的结构特征及物种多样性分析

傅园园, 黄河仙, 张琦, 罗岳平, 刘雷, 陈贝贝, 胡树林, 刘应迪

生命科学研究. 2016, 20(1): 8-15.

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摘要: 2013~2014年对东洞庭湖浮游藻类种类组成和种群密度进行了取样调查, 对其物种多样性和群落结构的时间和空间变化进行了分析。结果如下: 1) 共鉴定出该水域浮游藻类8门65属159种(含变种和变型), 较前人有所增加, 其中硅藻种类数量增幅较大；2) 浮游藻类的平均密度为每升6.14×104个, 平均生物量为0.20 mg/L, 平均密度和生物量调查结果较前人均偏小；3) 优势种主要有变异直链藻(Melosira varians)、颗粒直链藻(Melosira granulata)、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)等16种, 具有明显的季节变化；4) Shannon-Weiner多样性指数总平均值为4.11; Margalef丰富度指数总平均值为5.58; 在季节变化上呈现出一致的趋势, 均为3月>11月>6月>9月, 枯水期的物种多样性高于丰水期。Pielou均匀度指数总平均值为0.63。各采样点相比, 八仙桥和扁山的多样性指数较小, 荆江口最大；5) 位于东洞庭湖东侧各采样点群落结构较为相似, 与位于西侧和新墙河的样点差异较大; 冬春季节的群落结构与夏秋季节存在一定差异。

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生物素化FOXM1真核表达体系的构建及鉴定

邹红春, 谭桂湘, 谭拥军

生命科学研究. 2016, 20(1): 16-20.

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摘要：建立基于生物素AP-tag标签的FOXM1真核表达载体, 利用生物素与链霉亲和素的高特异性、高亲和力的结合性质对FOXM1蛋白进行纯化,为后续鉴定其互作分子的研究奠定基础。分别构建真核表达载体pcDNA3.1-AP-FOXM1和大肠杆菌生物素连接酶BirA真核表达载体pcDNA3.1-BirA，将pcDNA3.1-AP-FOXM1和pcDNA3.1-BirA共转染人胚肾293T(HEK293T)细胞，用银染及Western印迹检测细胞裂解液，确定相关蛋白表达；用链霉亲和素琼脂糖珠纯化生物素标记的FOXM1，并考察FOXM1的互作蛋白是否可以同时被洗脱下来。研究发现构建的生物素标签真核表达体系能有效表达生物素化的目标蛋白FOXM1；该蛋白在Western印迹、pull-down等实验中可实现无需抗体的一步法应用；该体系可用于FOXM1互作蛋白的鉴定和功能分析。结果表明建立了基于生物素AP-tag标签的FOXM1真核表达体系，为FOXM1互作蛋白与功能的深入研究奠定了技术基础。

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Nme2基因在畸形精子症中的作用分析

刘晓雯, 吴道兵, 荣卓献, 刘智勇, 李丹

生命科学研究. 2016, 20(1): 21-24.

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摘要: 为了探讨Nme2 (metastasis suppressor non-metastatic 2)基因在男性生殖中的作用, 利用GEO (gene expression omnibus, GEO)基因芯片数据库对Nme2在精子发生中的表达情况进行数据挖掘和分析, 通过MTT (5-diphenyltetrazolium bromide, MTT)和PI-Hoechst实验构建过氧化氢诱导的GC-1 spg细胞氧化损伤模型, 荧光定量PCR技术检测氧化损伤分子OGG1 (8-oxoguanine DNA glycosylase), ALDH2 (aldehyde dehydrogenase 2 family)以及Nme2的表达。发现Nme2在不同类型生精细胞中差异性表达, 在畸形精子中的表达显著降低; 进一步研究发现Nme2在细胞氧化损伤过程中表达上调。结果表明Nme2与畸形精子症相关, 其作用机制可能通过应答氧化损伤信号来实现。

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斜带石斑鱼(♀)×鞍带石斑鱼(♂ )受精细胞学的组织切片观察

樊佳伟, 吴廷昌, 陈猛猛, 骆剑, 陈国华

生命科学研究. 2016, 20(1): 25-28.

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摘要: 人工诱导雌核发育二倍化的关键是掌握极体排出和卵裂的时机, 掌握该规律最直接的方式即进行受精细胞学的研究。以鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)为父本, 斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)为母本, 通过人工授精获得受精卵, 收集受精后不同时刻的卵子, 经Smith′s液固定、石蜡包埋、切片、苏木精-伊红染色和显微组织观察。结果表明: 受精后第30~60 s精子入卵; 第3 min精子星光出现; 第5 min卵子排出第二极体; 第7~15 min雌雄原核相互靠近, 并最终融合; 第15 min以后合子核开始分裂。鞍带石斑鱼精子进入斜带石斑鱼卵子的时间与多数硬骨鱼类比较没有显著差别; 但是，第二极体排出及第一次卵裂的时间较早。研究展示了斜带石斑鱼与鞍带石斑鱼杂交的受精细胞学的基本发育过程, 并为后续的人工诱导石斑鱼雌核发育研究提供了理论依据。

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低糖应激对成肌细胞增殖的影响及其机制

李方晖, 徐呈祥, 冯庆鲲

生命科学研究. 2016, 20(1): 29-35.

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摘要: 利用小鼠骨骼肌成肌细胞系(C2C12)作为细胞模型, 通过检测低糖应激对C2C12成肌细胞增殖、细胞周期分布、线粒体功能、去乙酰化酶1 (sirtuin1, SIRT1)及其下游基因mRNA表达的影响, 探讨低糖应激对成肌细胞增殖影响及其机制。研究发现, 低糖应激(5 mmol/L)第 3 d导致C2C12成肌细胞增殖下降(P<0.01)、细胞周期停滞于G0/G1期、活性氧和线粒体膜电位显著性降低; 低糖应激也增加了线粒体ATP (adenosine triphosphate, ATP)合成(P<0.05), 同时促进了SIRT1、FOXO3a (forkhead box O3a)、p27 (p27/Kip1) mRNA表达(P<0.05)。结果表明, 低糖应激可能经SIRT1/FOXO3a轴上调p27 mRNA表达, 促使增殖活性下降和细胞周期停滞G0/G1。同时, 低糖应激也提升了成肌细胞线粒体能量代谢的高效性。

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桔小实蝇成虫对不同颜色和气味物质的趋性反应

梁丹辉, 陈冉, 周琼

生命科学研究. 2016, 20(1): 36-39.

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摘要：研究了不同颜色和气味物质对桔小实蝇（Bactrocera dorsalis Hendel）取食和产卵选择以及趋向行为的影响。结果表明：桔小实蝇成虫对绿色食物具有较强的取食趋性，橙色次之，对黄色和红色的食物趋性弱，同时，雌、雄虫之间对食物颜色的选择无明显差异；在黄、绿、白3种颜色中，桔小实蝇对黄色基质的产卵趋性最强，绿色次之，对白色基质的产卵趋性最弱；嗅觉实验结果中，桔小实蝇成虫对乙酸乙酯、蔗糖、蜂蜜和酵母的气味表现明显趋性，但对红糖气味无趋性反应；而乙酸对桔小实蝇成虫有明显驱避活性; 而雌虫对这些物质的嗅觉反应敏感于雄虫。

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四丁基丙二胺对人前列腺癌PC-3细胞生长、凋亡及迁移能力的影响

康乐, 王凯, 王艳林, 盛德乔

生命科学研究. 2016, 20(1): 40-44.

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摘要: 多胺类似物干扰正常多胺代谢, 耗竭肿瘤快速生长必须的多胺。综合(3-(4, 5-dimethyl-2-thiazolyl)-2, 5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide, MTT)法、流式细胞术、琼脂糖凝胶电泳、细胞划痕和 Transwell技术以及Western-blot分析四丁基丙二胺对肿瘤细胞生长、凋亡及侵袭能力的影响。研究发现, 四丁基丙二胺可明显抑制人前列腺癌PC-3细胞的生长, 抑制效应呈浓度和时间的依赖性。四丁基丙二胺可诱导人前列腺癌PC-3细胞染色体DNA发生片段化降解, 降低细胞内凋亡抑制蛋白(B cell lymphoma/lewkmia-2, Bcl-2)水平, 但增加促凋亡蛋白细胞色素C在胞浆中的含量, 明显抑制细胞周期并降低细胞的转移能力。结果表明四丁基丙二胺可抑制人前列腺癌PC-3细胞增殖和迁移, 其机制与干扰细胞周期和诱导细胞凋亡密切相关。

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重组呼吸道合胞病毒G蛋白疫苗的免疫安全性研究

陈伟, 张凝, 乔磊, 陈卫东, 井申荣

生命科学研究. 2016, 20(1): 45-49.

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摘要：将呼吸道合胞病毒（respiratory syncytical virus, RSV）G蛋白与CpG佐剂共同免疫小鼠，分析RSV G蛋白免疫原性及安全性。前期纯化的GCX3C和GCTL两种蛋白分别与CpG佐剂混合，在0、2、4周以肌肉注射方式免疫昆明小鼠，免疫结束后检测小鼠肺部匀浆液中的IFN-γ、IL-4及IgE等指标。同时末次免疫结束后，小鼠用滴度105 pfu的RSV进行攻毒，解剖分离小鼠肺部，制备病理切片进行观察。GCTL蛋白免疫组肺部匀浆液中的IL-4以及IgE低于GCX3C蛋白免疫组。CpG组及GCTL+CpG组肺组织匀浆液中的INF-γ含量以及INF-γ/IL-4比值显著高于其他组（P＜0.05），且ELISPOT实验表明CpG佐剂能够促使分泌INF-γ的脾淋巴细胞数量增多。攻毒后，通过肺部组织切片观察，发现PBS和CpG免疫组肺部病变极为严重，GCTL+CpG组的病变程度比GCX3C+CpG组严重，而GCX3C组的病变情况比GCTL组严重。这些结果表明，重组GCTL蛋白能够降低动物免疫应答的Th2型极化，具有良好的安全性。

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番木瓜eIF4E和eIFiso4E基因嵌合hpRNA载体一步快速构建及沉默效果的研究

霍鹏, 言普, 沈文涛, 黎小瑛, 周鹏

生命科学研究. 2016, 20(1): 50-56.

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摘要: 番木瓜环斑病毒(Papaya ringspot virus, PRSV)严重威胁番木瓜种植业的发展, 且目前没有十分有效的防治办法。病毒侵染植物依赖寄主因子的协助, 真核翻译起始因子4E (eukaryotic initiation factor 4E, eIF4E)是多种RNA病毒侵染植物的必需因子。以番木瓜eIF4E家族基因为研究对象, 构建同时干扰其eIF4E和eIFiso4E基因的发卡RNA (hairpin RNA, hpRNA)载体, 并将其导入到番木瓜叶肉原生质中。通过荧光实时定量检测发现, 番木瓜中eIF4E和eIFiso4E基因的表达量分别下降了49.8%和67.6%, 这为进一步研究番木瓜eIF4E家族基因对PRSV侵染的影响以及利用RNA干扰技术靶向植物基因的病毒防治新策略提供理论和实践依据。

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pygo基因对心脏功能的调控及其研究进展

朱莎莎, 吴秀山, 袁婺洲

生命科学研究. 2016, 20(1): 57-62.

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摘要：Wg/Wnt信号参与调控多种组织的发育，尤其在心脏发育和心脏衰老过程中发挥重要的作用。pygo作为Wnt信号途径的一个新成员，可能依赖于Wnt信号调控心脏发育，而最新发现pygo敲低品系引起的成体心脏功能缺陷与Wnt信号缺失在心脏中的表型具有显著性差异，表明pygo调控成体心脏功能不依赖于经典Wnt信号，可能存在新的调控机制。主要对pygo基因在调控心脏发育和心脏衰老中的功能以及在果蝇和哺乳动物中pygo基因调控心脏功能分子机制的研究进展进行了综述。虽然pygo不依赖经典Wnt信号在成体心脏中发挥作用，但显性负抑制TCF突变体引起严重的成体心脏生理功能缺陷，与pygo表型一致，暗示着pygo可能依赖与TCF类似因子相互作用发挥功能。其次， pygo能跨越TCF或Lgs直接与Wnt信号靶基因相互作用。此外， Pygo蛋白能与Lgs相互作用形成Pygo-BCL9/Lgs-H3K4me 复合物调节Wnt信号靶基因，且甲基转移酶HMT核心组件WDR5与Pygo蛋白的相互作用能促进PHD结构域与H3K4的结合，表明pygo调节成体心脏功能与表观遗传学修饰也具有一定的相关性。

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分析超速离心技术及其在分子生物学中的应用

周芳, 肖媛, 左艳霞, 李婷婷

生命科学研究. 2016, 20(1): 63-69.

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摘要：分析超速离心技术是生物化学和分子生物学中的一种经典方法。该技术是基于热力学和流体动力学第一定律，利用分析超速离心机研究蛋白、核酸和聚合物及其他各种复合物在溶液状态下的行为。从该技术利用的仪器、原理和数据分析方法及其在分子生物学中的应用等方面进行了综述, 并对这一技术在现阶段的应用进行了总结和展望, 以期为国内相关领域研究人员提供参考。

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去泛素化酶USP11在细胞中的功能作用及其研究进展

闫国贝, 杨偲, 杨潮, 叶茂

生命科学研究. 2016, 20(1): 70-75.

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摘要：Ubiquitin-specific protease 11(USP11) 属于半胱氨酸蛋白酶，是去泛素化酶家族(deubiquitinating enzymes, DUBs)的重要成员之一。近年来研究表明 USP11 能调节细胞内众多蛋白底物的稳定性及功能，包括 DNA修复蛋白、病毒 RNA 复制相关蛋白、TGFβ 和 NF-κB信号转导通路相关蛋白等，在疾病的发生发展中起着重要的作用。主要综述了USP11的结构、在细胞中的分子功能以及与肿瘤和病毒性疾病的关系，探讨了USP11作为治疗分子靶标的可能性。

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SAMHD1蛋白抗病毒作用机制研究的新进展

侯靖威, 杜娟, 郑雯雯, 于晓方

生命科学研究. 2016, 20(1): 76-81.

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摘要：作为新发现的抗病毒因子， SAMHD1蛋白是近年来分子生物学界研究的热点，但是其抗病毒作用机制尚不明确。已经报道的可能的抗病毒作用机制包括dNTP水解酶活性和T592位点的磷酸化状态。随着近两年来研究的不断发展, SAMHD1蛋白的RNA酶活性和维持基因组稳定性的重要作用相继被发现。与此同时, SAMHD1蛋白的多聚体结构也受到了广泛的关注, 从最初得到的二聚体晶体, 到最近证实了GTP作为激活剂才能形成有抗病毒活性的同源四聚体, SAMHD1蛋白的多聚体结构及形成机制都得到了新的阐释。综合各种已知的生物学功能以及结构方面的信息, 结合最新发表的研究成果, 深入而全面地分析了SAMHD1蛋白复杂的抗病毒作用机制。

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细菌铁离子利用系统与宿主抗感染免疫

张鹏云, 刘马峰, 程安春

生命科学研究. 2016, 20(1): 82-88.

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摘要：铁离子对于绝大多数微生物及其宿主都是必需的营养物质，它是许多蛋白和酶的重要辅助因子。致病菌为了成功致病，进化出了多种机制来摄取宿主体内的铁离子，其中主要包括三价铁离子转运系统和亚铁血红素转运系统。而对于宿主而言，铁离子虽然在细胞呼吸和DNA复制等过程中扮演着重要的角色，但过多的铁离子也会产生细胞毒性。因此，宿主体内的铁离子浓度必须受到严格的调控。为限制病原菌感染，宿主先天性免疫系统进化出一系列限制自身铁离子进入微生物的机制，这一过程被称为宿主的“营养免疫”。从病原菌和宿主两个方面详细讨论病原菌是如何从宿主获取铁离子以及宿主如何防止细菌获取铁离子的分子机制，能为更好地提高宿主免疫力来阻止细菌感染和开发有效的非抗生素类药物提供理论依据。

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鳞翅目昆虫Hemolin蛋白的研究进展

马全兵, 朱昊, 王强, 刘晓勇

生命科学研究. 2016, 20(1): 89-94.

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摘要：鳞翅目（Lepidoptera）是昆虫纲的第二大目，属完全变态的昆虫。在此目昆虫的进化过程中独立进化出一种免疫球蛋白家族成员，即Hemolin蛋白。前人在Hemolin蛋白的研究上积累了大量的信息，但仍存在着许多问题，有些问题还存在着矛盾。Hemolin蛋白在鳞翅目昆虫免疫与发育过程中起着非常重要的作用，研究Hemolin蛋白对理解昆虫的免疫和发育有着重要的意义。文中主要对Hemolin蛋白、Hemolin蛋白的功能及其表达调控的信号通路等方面做了一些梳理和总结，并结合自己的研究提出了一些新的观点。

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2016年, 第20卷, 第1期　
刊出日期：2016-02-29

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