生命科学研究

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方晋仁, 尹小慧, 周涛, 李国庆, 秦辉, 杨南扬

生命科学研究. 2021, 25(2): 95-101.

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摘要: 为了观察人SMAD4全长及剪接体在HEK-293T中的亚细胞定位, 并分析它们在HEK-293T细胞中的转录活性差异, 将SMAD4全长及剪接体的pEGFP-C1重组质粒转染至HEK-293T细胞中, 在荧光显微镜下观察含GFP标签的SMAD4全长及其剪接体蛋白的亚细胞定位, 并通过双荧光素报告酶实验在HEK-293T细胞中对SMAD4全长及其剪接体激活SBE报告基因的情况进行比较。亚细胞定位观察显示, 与pEGFP-C1空载组中GFP在HEK-293T中呈现核质均匀分布不同, GFP-SMAD4和GFP-SMAD4△4、GFP-SMAD4△6、GFP-SMAD4△5-6、GFP-SMAD4△4-6、GFP-SMAD4△4-7五种剪接体均分布于HEK-293T的细胞质中; 而GFP-SMAD4△3则主要分布于HEK-293T的细胞核中。双荧光素酶实验结果显示, 与空载组相比, 在6种剪接体过表达组中, 只有SMAD4△3过表达组能对SBE报告基因的荧光素酶活性起到一定的上调作用; 但与SMAD4△3过表达组比较, SMAD4全长过表达组能对SBE报告基因的荧光素酶活性起到更明显的上调作用。本文观察了人SMAD4全长及剪接体在HEK-293T中的亚细胞定位, 并分析了其对下游信号通路的转录激活情况, 可为后续SMAD4剪接体蛋白的功能研究提供一定的基础。

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盘基网柄菌DJ-1蛋白的原核表达及抗体制备

侯碧巍, 陈苏维

生命科学研究. 2021, 25(2): 102-108.

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摘要: 盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)是研究神经退行性病变的模式生物, 可用以研究帕金森病相关基因DJ-1的作用和致病机理。本研究设计特异性引物扩增了人类DJ-1的盘基网柄菌同源基因片段DAM, 并利用酶切位点BamH Ⅰ和Hind Ⅲ将DAM插入质粒载体pQE-30产生重组载体pPROF696, 序列测定后对DJ-1进行了生物信息学分析。同时, 通过电穿孔法将pPROF696转入大肠杆菌 M15, 并利用IPTG诱导DJ-1蛋白表达。经SDS-PAGE分析、Western-blot印迹和His标签树脂对DJ-1粗蛋白纯化后进行抗体制备, 并在大肠杆菌 M15转化株和盘基网柄菌转化株与野生型内对抗体进行检验。结果表明: 本研究成功构建了盘基网柄菌DJ-1的原核表达载体pPROF696, 所制备的盘基网柄菌DJ-1多克隆抗体能成功检测大肠杆菌M15和盘基网柄菌野生型与转化株中的DJ-1蛋白。这为今后检测盘基网柄菌细胞内DJ-1的表达水平, 建立其与盘基网柄菌表现型相关性, 标记DJ-1的亚细胞定位和进一步研究DJ-1在帕金森病中的作用机理奠定了基础。

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miR-365通过靶向FoxO1抑制胃癌细胞的增殖

陈路, 胡爽, 张慧敏, 王君, 黄凤, 王志文

生命科学研究. 2021, 25(2): 109-116.

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摘要: 为了探究miR-365对胃癌细胞活力、增殖的影响及作用机制, 使用RT-qPCR技术检测胃癌细胞(AGS和MGC80-3)与正常胃上皮细胞(GES-1)中miR-365的内源性表达水平及临床样本中胃癌组织和癌旁组织中miR-365的内源性表达水平; 使用CCK-8检测细胞增殖活力; 使用RT-qPCR及Western-blot检测周期蛋白依赖性激酶4 (cyclin-dependent kinase 4, CDK4)、CDK6、周期蛋白D1 (cyclinD1)和FoxO1的mRNA及蛋白质水平; 采用荧光素酶报告实验验证miR-365与FoxO1 3′-UTR的结合能力。实验结果显示, 与正常胃上皮细胞相比, 两种胃癌细胞内miR-365的表达下调; 转染miR-365模拟物后, 胃癌细胞的增殖活力下降, cyclinD1、CDK4、CDK6及FoxO1的mRNA和蛋白质水平均下调; miR-365可结合FoxO1的3′-UTR, 进而抑制FoxO1蛋白的表达; 与癌旁组织比较, 癌组织中miR-365的表达降低。以上结果表明, miR-365可通过靶向结合FoxO1的3′-UTR抑制FoxO1蛋白表达, 进而抑制胃癌细胞的增殖。

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电离辐射及不同条件培养基诱发骨髓间充质干细胞基因组不稳定性的比较研究

张利英, 张苡铭, 周妮娜, 卢志伟, 丁楠, 华君瑞2, 李洋洋1, 周婷, 刘颖, 刘永琦

生命科学研究. 2021, 25(2): 117-123.

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摘要: 为了探讨不同剂量电离辐射及其所致条件培养基对肺癌相关骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMMSCs)基因组不稳定性的影响, 以A549和人BMMSCs为研究对象, 采用X射线辐射和条件培养基转移的方法建立辐射旁效应模型, 检测基因组不稳定性相关的细胞克隆存活率、微核率、53BP1 (tumor suppressor p53 binding protein 1)焦点数等指标, 同时采用ELISA法检测旁效应条件培养液不同时间点ROS、NO、TGF-β1的水平。结果显示: 与正常BMMSCs组相比, IR组、A549-medium组和BMMSCs-medium组的细胞增殖均减少(P<0.05); 细胞微核率和53BP1焦点数均增多(P<0.05); IR组变化最明显, 其次为A549-medium组。此外, A549-medium组中TGF-β1、ROS以及NO的水平与BMMSCs-medium组相比均显著升高(P<0.05)。实验结果初步表明, 辐射可能通过条件培养基中ROS、TGF-β1、NO等分子诱导未照射BMMSCs产生类似于直接辐射造成的基因不稳定性旁损伤效应, 并且A549-medium组的旁损伤强于BMMSCs-medium组。

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GADD45A与肿瘤治疗

胡晓红, 杨力芳, 李丹

生命科学研究. 2021, 25(2): 124-130.

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摘要: 生长阻滞和DNA损伤基因45A (growth arrest and DNA damage-inducible 45A, GADD45A)是第1个被发现的由P53激活的应激诱导基因, 同时也是P63、P73、BRCA1及MYC的靶标基因。GADD45A作为DNA损伤修复基因, 受P53依赖(电离辐射诱导)和独立于P53 (紫外线诱导)的途径调节, 参与DNA损伤修复、细胞周期阻滞、凋亡、自噬、血管形成等生物学功能, 与肿瘤发生发展密切相关。在大多数肿瘤的治疗中, 化疗药物直接或者间接(如脱甲基化、乙酰化)上调其表达水平, 提高癌细胞药物敏感性; 同时, 在放射治疗过程, 过表达GADD45A可干预放射抵抗。然而, 在少数肿瘤的治疗中, GADD45A的表达反而能够提高癌细胞的存活率。本文主要对GADD45A在肿瘤治疗中所发挥的作用及机制进行综述。

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西藏琵蝎肠道细菌多样性研究

向礼波, 何敏, 郑恒

生命科学研究. 2021, 25(2): 131-135.

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摘要: 该研究以西藏琵蝎(Scorpiops tibetanus)为研究对象, 采用Illumina高通量测序技术及生物信息学等方法, 对其肠道细菌多样性、群落组成及16S rRNA功能进行研究。结果表明, 西藏琵蝎肠道细菌多样性丰富, 群落结构复杂, 优势门为厚壁菌门(Firmicutes, 57.82%)和变形杆菌门(Proteobacteria, 28.25%), 优势目为芽孢杆菌目(Bacillales, 55.19%), 优势属为短芽孢杆菌属(Brevibacillus, 24.63%)和解硫胺素芽孢杆菌属(Aneurinibacillus, 22.91%), 优势种为波茨坦短芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis)和解硫胺素芽孢杆菌(Aneurinibacillus aneuri-nilyticus), 以上两种细菌均为首次在动物肠道中发现; 16S rRNA功能预测结果显示, 西藏琵蝎肠道细菌功能基因丰富, 包含丰富的初级代谢和次级代谢通路。该研究揭示了西藏琵蝎肠道细菌的多样性及群落组成, 为西藏琵蝎相关研究提供了一定的参考。

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湖南省兰科植物新记录

刘昂, 张帆, 胡艳华, 吴磊, 喻勋林

生命科学研究. 2021, 25(2): 136-136.

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摘要: 报道了湖南省4种兰科植物新记录, 分别为肾唇虾脊兰Calanthe brevicornu Lindl.、南岭舌唇兰Platan-thera nanlingensis X. H. Jin & W. T. Jin、花坪天麻Gastrodia huapingensis X. Y. Huang, A. Q. Hu & Yan Liu和浙江金线兰Anoectochilus zhejiangensis Z. Wei et Y. B. Chang。引证标本均存放于中南林业科技大学标本馆(CSFI)。

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中国球蛛科两个新纪录种记述(蜘蛛目: 球蛛科)

谢蝶, 刘萍, 彭贤锦

生命科学研究. 2021, 25(2): 140-143.

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摘要: 记述了采自湖南省的球蛛科两个新纪录种: 日本藻蛛Phycosoma japonicum (Yoshida, 1985)和贞本特克蛛Tekellina sadamotoi Yoshida & Ogata, 2016, 并提供了这两个物种外形及外生殖器的显微照片。标本保存于湖南师范大学生命科学学院。

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炎症在阿尔茨海默病中作用机制的研究进展

张薇, 刘会, 张亚岚, 王满侠

生命科学研究. 2021, 25(2): 144-150.

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摘要: 阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种进行性神经退行性疾病, 特征是认知功能下降, 主要影响个体的记忆和学习能力。AD发病机制至今尚不明确, 主要有β淀粉样蛋白沉积和神经原纤维缠结两大核心病理, 这些蛋白质沉积可以通过持续的炎症和氧化应激致神经元功能障碍和细胞死亡, 大脑中这种持续的免疫反应已经被认为是其第三大病理特点。胶质细胞的活化、其他免疫细胞的持续激活、炎症因子的产生、部分微RNA表达的上调或下调以及肠道菌群的失调, 都可以通过不同的途径产生或促进神经炎症反应, 造成神经元损伤, 加重AD病理。本文就炎症相关的细胞、因子及影响因素在AD中的作用及相关机制进行综述。

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α7烟碱型乙酰胆碱受体在烟碱成瘾不同阶段发挥的作用及其作用机制

田慧娟, 陈欢, 王红娟, 侯宏卫, 胡清源

生命科学研究. 2021, 25(2): 151-161.

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摘要: 烟碱是烟草中备受关注的致瘾性物质, 是吸烟者持续使用烟草制品的主要原因之一。Alpha7烟碱型乙酰胆碱受体(alpha7 nicotinic acetylcholine receptor, α7nAChR)在中枢神经系统广泛存在, 其功能涵盖学习记忆、认知障碍、神经退行性疾病和药物成瘾等多个方面。近年来, 大量研究报道了调控α7nAChR对实验动物在烟碱成瘾形成及戒断阶段行为学的影响, 明确了α7nAChR 在烟碱成瘾机制中发挥的重要作用。本文主要综述了α7nAChR在烟碱成瘾不同阶段发挥的作用及其作用机制, 以期为相关研究者进一步的深入研究提供理论支持。

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基于核酸适配体的DNA纳米结构在肿瘤研究中的应用进展

靳思涵, 张书睿, 李婉明

生命科学研究. 2021, 25(2): 162-168.

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摘要: DNA纳米结构具有强大的分子载带量、良好的稳定性、可编辑性和生物相容性等特点, 是纳米材料领域的研究热点。核酸适配体是一段短的寡核苷酸序列(RNA或ssDNA), 能够折叠成特定的三维结构与靶标高特异性、高亲和力的结合。将核酸适配体的分子识别特性和DNA纳米结构相结合, 可将靶向识别、生物成像及药物递送等特点集于一体, 在生命科学研究领域, 尤其是肿瘤领域, 有着良好的应用前景。本文介绍了DNA纳米结构和核酸适配体的特点与优势, 对近年来核酸适配体-DNA纳米结构在肿瘤标志物检测、靶向成像以及药物靶向递送的研究进展进行了综述, 并对其发展前景进行了展望, 期待核酸适配体-DNA纳米结构能为肿瘤的靶向诊疗提供新的策略。

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宏基因组技术在极端环境酯酶挖掘中的应用

朱玉玲, 彭晶, 唐诗哲, 周凯燕, 程海娜

生命科学研究. 2021, 25(2): 169-175.

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摘要: 酯酶(esterase)可以催化酯水解和合成、多肽合成、内酯合成、酯交换等多种反应, 在工业领域被广泛应用, 故开发具有高活力、耐盐、耐碱、耐酸、耐高温等特殊性质的酯酶具有重要意义, 而来自于极端环境微生物的酯酶往往具有这些特殊的性质。从环境中获得酯酶基因的传统方式主要依赖于微生物的纯培养和基于单菌的测序技术, 但是自然界中可培养的微生物不足1%, 很大程度上限制了酯酶资源的开发。宏基因组技术克服了传统分离培养技术的局限性, 为酯酶及其他基因资源的开发和利用提供了更多可能, 同时也面临着诸多挑战和亟待解决的问题。

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植物原生质体培养技术在药用植物中的应用

吴登宇, 韦体, 高丹丹, 臧荣鑫, 徐红伟, 郭鹏辉

生命科学研究. 2021, 25(2): 176-182.

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摘要: 我国是世界上使用和出口药用植物资源最多的国家, 到目前为止, 大多数中草药仍然依靠传统的大田栽培及野生资源的采挖等手段获取, 这些获取方法不仅生产周期长, 而且会导致部分特色植物资源因过度采挖而濒临灭绝, 造成药用植物的产量与其活性成分无法满足人们日益增长的需求。原生质体培养技术是利用植物细胞快速增殖的一种种质资源保护方法, 可以有效解决药用植物资源紧缺问题, 对于保护濒危野生植物资源、提高其利用效率具有重要的经济价值和参考价值。本综述从原生质体培养技术的原理、方法、在药用植物资源中的应用及其存在的问题等方面进行了阐述和分析, 旨在为药用植物资源可持续发展与高效开发利用提供理论参考。

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自花传粉与异花传粉: 何者更进化？ ——植物学教材质疑(二)

黎维平

生命科学研究. 2021, 25(2): 183-188.

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摘要: 传粉生物学的学习对理解被子植物多样性至关重要。中文植物学教材均教导学生, 自花传粉是原始的传粉方式, 异花传粉更为进化, 因为前者会导致近交衰退, 而后者具杂交优势。这种说法其实是对进化内涵的误解。被子植物的基部类群以异花传粉为主, 而自花传粉少见且是次生的; 从异花传粉转变为自花传粉在被子植物中反复、独立地发生。自花传粉之所以被自然选择保留, 是因为在一定条件下表现出近交优势。在自花传粉教学中, 要纠正学生对进化的理解, 引导学生深刻理解近交衰退, 并通过采取辩论式教学方法, 培养学生运用术语进行逻辑性强的论证的能力, 使学生逐步养成儒雅的学者气质。

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2021年, 第25卷, 第2期　
刊出日期：2021-04-30

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