2018年, 第22卷, 第2期　
刊出日期：2018-04-30

  

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研究论文
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  基于生物多样性的流感暴发研究

  周加兴, 唐旭清

  生命科学研究. 2018, 22(2): 87-92.

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  摘 要: 为揭示流感病毒在环境中的生存能力, 本文提出了一种基于评价流感病毒的生物多样性指标, 研究流感病毒大流行的规律。基于1902-2016年的99 861条流感病毒的血凝素蛋白质序列, 提取40维特征向量, 并采用层次聚类方法获取流感病毒每一年的最优聚类数。进而, 基于生物多样性的评价指标, 计算出每一年的种群熵值, 以表达流感病毒的生物多样性和种群熵变化率, 从而衡量流感病毒的变异速率。结合历史数据, 通过种群熵评价流感病毒的生物多样性能够与已发生的流感暴发时间很好吻合。以上研究可为流感病毒的暴发预测提供依据。
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  白兰氏虫草鸡精对大鼠外周生物钟的调控作用研究

  郑小君, 王 琦, 陆 鑫, 傅正伟, 倪银华

  生命科学研究. 2018, 22(2): 93-98.

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  摘 要: 白兰氏虫草鸡精(Brand’s Essence of Chicken with Cordyceps, BECC)是一种具有增强体质功效的功能性食品, 因其能够改善睡眠状况、增强免疫力、缓解疲劳而得到人们的喜爱。为探索BECC在生物节律调节方面的功效, 本实验以Wistar大鼠为研究对象, 通过颠倒明暗光周期和喂食周期构建倒时差(jet-lag)模型, 同时外源性补充BECC, 采用红外探头监测大鼠每日行为活动, 荧光定量PCR分析外周组织(肝脏和心脏)中生物钟基因转录水平。研究表明: 倒时差大鼠服用BECC后, 加快了外周组织肝脏和心脏中生物钟基因(Bmal1和Cry1)的重置和昼夜行为活动量的恢复, 从而使机体更快地适应时差反应。由此可见, BECC对大鼠外周生物钟系统具有一定的调控作用。
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  16个Y-STR基因座快速复合扩增体系的构建研究

  董 倩, 欧 元, 韩俊萍, 李彩霞, 尚 蕾, 赵 蕾, 丁光树, 孙 辉, 李万水, 叶 健, 朱波峰, 孙 敬

  生命科学研究. 2018, 22(2): 99-113.

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  摘 要: 为了构建一套16个Y-STR基因座的快速复合扩增体系,用于满足公安的实战时效性需求, 文中选择DYS19、DYS385a/b、DYS390、DYS391、DYS392、DYS393、DYS438、DYS439、DYS437、DYS448、DYS456、DYS458、DYS635、Y_GATA H4和DYS447共16个基因座, 将Roche FastStart Taq DNA Polymerase体系与ProPlex热循环仪结合, 以法医DNA标准品9948为实验模板, 从扩增条件、扩增体积、缓冲液选择、DNA聚合酶用量、基因座间的平衡性调整、快速扩增程序的优化等方面进行一系列复合扩增实验, 比较不同条件下等位基因的丢失、峰高、基因座间峰的均衡性及非特异峰。结果发现, 该快速体系30 min即可获得样本全部16个Y-STR基因座分型, 且各等位基因间均衡性良好, 无非特异性峰。以上信息初步表明建立的16个Y-STR基因座的快速复合扩增体系可明显提高样品检测效率, 对实战中一些时效性案件具有一定的实际意义。
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  用于植物基因表达载体构建的质粒改造及其应用

  安韶雅, 虎 娟, 张 虹, 孙 放, 马 霞, 王 晨, 陈 任

  生命科学研究. 2018, 22(2): 114-121.

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  摘 要: 为克服目前常用于植物基因表达载体构建的质粒所具有的酶切位点有限, 目的基因片段难于插入和连接, 缺少植物基因表达所必须的启动子、终止子、筛选标记等功能元件的缺点, 本研究构建了一个用于植物基因表达载体构建的质粒载体pNULPGE200。该质粒载体引入了植物基因表达最常用的CaMV 35S启动子(cauliflower mosaic virus 35S promoter)和NOS终止子(nopaline synthase terminator), 以及之间的多克隆酶切位点MCS (multiple cloning site)。利用pNULPGE200构建植物基因表达载体, 经PCR等方法克隆得到的目的基因可以直接连接到35S启动子与NOS终止子之间, 使目的基因能够在植物体内稳定表达; 同时该质粒载体还具有独立表达的卡那霉素NPT II (neomycin phosphotransferase II)耐性基因和sGFP (synthetic green-fluorescent protein with S65T mutation)绿色荧光蛋白报告基因, 可用于基因转化时的筛选。本研究以假单胞菌(Pseudomonas putida)携带质粒的二甲苯单加氧酶(xylene monooxygenase)编码基因为材料, 分别利用本文质粒载体和常规的质粒载体pBI121构建了植物表达载体, 验证了文中质粒载体的实用性。
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  拟密码子适应指数方法的设计及应用

  马 冲, 祖 颖, 朱 平

  生命科学研究. 2018, 22(2): 122-128.

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  摘 要: 密码子适应指数(codon adaptation index, CAI)测量的是生物体内某个基因所用密码子与高表达基因所用密码子的相符合程度, 是反映密码子偏好性的一个重要指标。文章根据拟氨基酸编码方法首次提出拟密码子适应指数(quasi-codon adaptation index  , Q-CAI)。首先, 通过氨基酸编码方法, 得到密码子使用具有偏好性, 并运用MATLAB分析其碱基组成, 发现醋酸菌、大肠杆菌和双歧杆菌的密码子偏好使用c/g结尾, GC整体含量也比较高。随后, 利用CAI模型方法进一步证明密码子具有偏好性。最后, 利用文中提出的Q-CAI方法, 得到醋酸菌、大肠杆菌和酵母菌所有序列的Q-CAI运算结果, 发现它们都比CAI运算结果数值更高、更明显, 而且双歧杆菌、枯草杆菌和链球菌的Q-CAI运算结果也普遍比CAI运算结果数值高, 说明Q-CAI方法能更有效地评价密码子偏好性。文中所使用的6个单细胞物种的90条序列是从NCBI中下载, 分析结果说明了Q-CAI方法比CAI方法更具有优越性, 是衡量密码子偏好性的有效方法, 对研究物种的基因突变有重要参考意义。
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  高脂高糖食物诱导中缅树鼩肥胖的研究

  朱万龙, 侯东敏, 左木林, 王政昆

  生命科学研究. 2018, 22(2): 129-135.

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  摘 要: 为了研究高糖高脂食物诱导中缅树鼩肥胖的模型, 在高脂高糖食物诱导条件下进行了中缅树鼩的血液指标测定、脂肪组织流式细胞分析和正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography/computed tomography, PET/CT)扫描成像研究。结果表明: 在28 d时中缅树鼩白色脂肪组织(white adipose tissue, WAT)质量是对照组的3.7倍, 49 d时WAT质量是对照组的6.4倍; 49 d时实验组树鼩的甘油三酯(triglyceride, TG)和高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL)含量与对照组树鼩差异显著, 血糖(blood glucose)水平、总胆固醇(total cholesterol, CHOL)和血小板(blood platelet, PLT)含量与对照组树鼩差异极显著; 此外, 食物诱导28 d组中缅树鼩腹部WAT和褐色脂肪组织(brown adipose tissue, BAT)的18氟-氟化脱氧葡萄糖(18-fluoro-fluorodeoxyglucose, 18F-FDG)吸收60 min后, 平均辐射值(standardized uptake value, SUV)显著高于对照组, 49 d时有所下降。流式细胞分析结果表明, 28 d时WAT和BAT中R2群标记阳性显著增加, 而49 d后有所降低。以上结果表明: 食物诱导可以使中缅树鼩产生肥胖并显著增加中缅树鼩WAT的质量, 中缅树鼩在28 d时会出现肥胖抵抗的现象, 但是随着时间的延长, 该抵抗现象逐渐减少。
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  潞党参多糖的抗补体活性分析

  李 平, 胡建燃, 史宝忠

  生命科学研究. 2018, 22(2): 136-142.

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  摘 要: 以山西上党地区著名道地药材潞党参为材料, 分析其多糖成分的抗补体活性。首先, 通过细胞溶血实验, 分析潞党参多糖(Lu Codonopsis pilosula polysaccharides, LCPP)对补体经典途径和旁路途径的影响。结果表明, LCPP具有一定抗补体活性, CH50值为2.061 ±0.127 mg/mL, AP50值为6.725 ±0.895 mg/mL, 并表现为明显的量效关系。随后, 利用人HepG2细胞, 通过实时定量PCR实验, 分析LCPP对补体系统重要成分C3表达的影响, 发现LCPP能够显著抑制肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)诱导的人HepG2细胞中C3的表达。以上结果提示, 潞党参是一种潜在的补体抑制剂, 在治疗补体过度激活所导致的自身免疫性疾病方面具有应用前景。
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  广州地区中老年男性RANK/RANKL/OPG和WNT信号通路基因多态性与髋部骨强度的关联分析

  王希丹, 肖苏妹, 陈裕明

  生命科学研究. 2018, 22(2): 143-148.

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  摘 要: 为了探讨RANK/RANKL/OPG和WNT信号通路中6个基因10个单核苷酸多态性位点与中老年男性髋部骨强度的关联, 征集788名广州地区40岁以上男性为研究对象, 采用MassArray检测基因型, 双能X线吸收仪测定股骨颈骨密度(bone mineral density, BMD)、横截面积(cross-sectional area, CSA)、平均皮质厚度(average cortical thickness, ACT)、剖面模数(section modulus, SM)和抗屈曲率(buckling ratio, BR), 以多重线性回归分析各位点与骨表型的关联。结果发现: OPG基因rs3134069的C等位基因与BMD (β=-0.017, P=0.024)和ACT (β=-0.004, P=0.040)负相关; LRP5基因rs3736228的T等位基因与低BMD、CSA、ACT (β=-0.050~-0.003, P<0.050)和高BR (β=0.242, P=0.043)相关, rs491347的G等位基因与低BMD相关(β=-0.012, P=0.046)。研究结果支持了OPG和LRP5基因与中国中老年男性人群髋部骨强度相关。
综述
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  秀丽隐杆线虫在神经退行性疾病研究中的应用

  凌 伟, 王雅丽, 吴德玲, 王桐生, 张 伟, 梁德勤, 李 正, 许双旺

  生命科学研究. 2018, 22(2): 149-157.

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  摘 要: 神经退行性疾病(neurodegenerative diseases, NDs)是指由大脑和脊髓的神经元或其髓鞘的丧失所导致的疾病。发病人群主要为老年人, 随着人口老龄化的加速, 其发病率逐年递增, 给中老年患者身心健康和生活质量带来严重影响, 同时给家庭带来了沉重的负担。近几年对于神经退行性疾病的关注日益增加, 为了寻找致病因子和有效的治疗药物, 各种模式生物被人们应用, 特别是秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans), 已经成为人们研究NDs的经典模式动物。该文主要阐述秀丽隐杆线虫在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)、帕金森病(Parkinson’s disease, PD)和肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)等疾病研究中的应用, 从疾病产生的原因、线虫作为模式动物研究NDs的优势、线虫疾病模型筛选潜在药物等方面进行论述。
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  靶向调控Nrf2-ARE通路的miRNAs研究进展

  郑 皖, 冯湘玲, 杨 飞, 陈继华

  生命科学研究. 2018, 22(2): 158-166.

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  摘 要: 活性氧类(reactive oxygen species, ROS)在体内产生与清除的失衡, 往往是导致机体病变的重要因素。研究表明, 多条信号通路参与调节机体内ROS的平衡, 其中核因子E2相关因子2-抗氧化反应元件(nuclear factor erythroid 2 related factor 2-antioxidant responsive element, Nrf2-ARE)通路活化, 能诱导抗氧化酶表达, 从而清除过量的活性氧, 发挥细胞保护作用。Nrf2-ARE通路是当前研究的热点通路之一, 阐明该通路活化或失活的分子机制亦是目前研究的重点。微RNA (microRNAs, miRNAs)是真核生物中广泛存在的能调节基因表达的一类非编码、极短小RNA分子, 目前已发现多种miRNAs可作用于Nrf2-ARE信号通路上的重要分子, 调控其表达, 进而参与调控信号通路的活化与失活, 在维持机体氧化还原稳态中扮演重要角色。现就近年来参与调控Nrf2-ARE通路的miRNAs的研究进展做一综述, 以期为进一步阐明该通路在维持机体氧化反应稳态中的作用提供帮助。
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  三型固有淋巴细胞在肠道免疫中的作用

  卢晨雨, 汪 洌

  生命科学研究. 2018, 22(2): 167-172.

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  摘 要: 固有淋巴细胞(innate lymphoid cells, ILCs)是近年来的研究热点, 它们在体内广泛分布, 在不同组织发挥重要的作用。其中淋巴组织诱导细胞(lymphoid tissue-inducer cell, LTi)和其他新近发现的三型固有淋巴细胞主要分布在肠道固有层, 在肠道抗感染免疫、维持肠道稳态以及自身免疫病中发挥重要作用, 进一步揭开了固有淋巴细胞的神秘面纱。