生命科学研究

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彭彦皓, 肖树, 陈丽, 姚昱祺, 张云龙, 陆昌瑞, 陈婷

生命科学研究. 2021, 25(4): 283-292.

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摘要: 胰岛素降解酶是维持体内糖代谢平衡和蛋白质稳态的关键蛋白质, 也是2型糖尿病及阿尔茨海默病临床药物的重要靶点。本研究构建了野生型鼠源胰岛素降解酶的大肠杆菌ppSUMO表达系统, 并完成了鼠源胰岛素降解酶的表达纯化及功能测定。采用ppSUMO表达系统得到的融合蛋白具有组蛋白标签和ULP1酶切位点, 通过ULP1酶对亲和纯化得到的融合蛋白进行酶切, 可以获得无标签胰岛素降解酶。另外, 根据胰岛素降解酶的理化性质(如等电点、相对分子质量), 采用离子交换层析和凝胶过滤层析两种纯化方法, 可完成蛋白质的纯化。纯化所获得的野生型胰岛素降解酶通过特异性的荧光底物Mca-RPPGFSAFK(Dnp)进行活性检测。本方法获得的野生型胰岛素降解酶的纯度约为90%, 对已知抑制剂杨梅素具有很好的抑制响应。以上结果提示, 该表达系统获取的胰岛素降解酶具有较好的纯度和活性, 为日后胰岛素降解酶的结构与功能研究及体外临床药物研发奠定了实验基础。

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ZBTB40基因在人类细胞系和肝癌组织及小鼠各组织中的表达研究

周明青, 彭琪瑶, 左珊如, 李学广, 周军华, 贺权源

生命科学研究. 2021, 25(4): 293-302.

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摘要: ZBTB40 (zinc finger and BTB domain containing 40)是ZBTB转录因子家族中的成员, 其在高等动物中的组织表达情况和分子功能尚不清楚。为初步探讨ZBTB40基因的表达和生理功能, 本研究系统检测了其在8种人类细胞系和9种小鼠组织中的mRNA及蛋白质相对丰度。结果显示, ZBTB40在大多数(6/8)人类细胞系和3种小鼠组织(肝脏、胸骨及睾丸)中有表达, 且在小鼠肝脏中的丰度显著高于其他组织, 提示其与肝脏生理功能相关。为验证此假设, 进一步检测了ZBTB40在5对人肝细胞癌及癌旁组织中的表达水平。结果显示, ZBTB40在肝癌细胞的细胞核中高表达, 在癌基质中表达量很低。生存分析显示, ZBTB40蛋白的表达水平与肝癌病人的生存时间显著负相关, 提示其可能为肝癌潜在的预后生物标志物。此外, 本研究还构建了ZBTB40基因慢病毒表达质粒, 将其感染U2OS细胞后获得了人ZBTB40稳定表达的细胞株, 为后续分子机制及功能研究打下了基础。

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鲂鲌杂交鱼染色体减数分裂特征及相关基因分析

汤陈宸, 吴昌, 李健, 陈乾, 陶敏, 张纯, 覃钦博, 罗凯坤, 刘少军

生命科学研究. 2021, 25(4): 303-309.

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摘要: 突破种间生殖难关, 建立可育品系, 在远缘杂交的遗传理论的创新和遗传育种方面都具有重要意义。本课题组利用团头鲂(Megalobrama amblycephala, BSB, 2n=48, ♀)与翘嘴鲌(Culter alburnus, TC, 2n=48, ♂)进行属间杂交, 突破了鱼类远缘杂交生殖障碍, 建立了鲂鲌杂交品系(BTF1-BTF6), 为探究鱼类远缘杂交的遗传和繁殖规律提供了宝贵材料。本文在前期育种研究的基础上对鲂鲌杂交鱼减数分裂过程中生殖细胞染色体配对特征、减数分裂相关基因的序列和表达等开展了一系列研究。研究结果显示: 鲂鲌F1精巢中的异源染色体能进行正常的联会配对, 产生染色体数目减半的次级精母细胞; Dmc1和Rec8是与减数分裂相关的两个基因, 其序列在团头鲂和翘嘴鲌中的相似性较高, 但在杂交子代呈现偏母本遗传, 且出现了不同程度嵌合现象; 在鲂鲌F1精巢中, Dmc1基因的表达水平与其亲本相比无显著性差异(P<0.05), 而Rec8基因的表达水平则介于亲本之间。这些结果为具有异源基因组的远缘杂交鱼能顺利进行减数分裂提供了重要的生物学证据。本研究在鱼类遗传育种研究方面具有重要意义。

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海洛因成瘾的遗传学研究进展

郭慧明, 王昆华

生命科学研究. 2021, 25(4): 310-317.

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摘要: 海洛因成瘾机制复杂多变, 受遗传、环境、社会等多种因素影响, 其中遗传因素是最重要的影响因素之一。随着遗传学研究方法的进展, 人们发现除多巴胺能神经系统和单胺能神经系统相关基因外还有更多的基因多态性与海洛因成瘾易感性相关, 本文就近年来新鉴定出的与海洛因成瘾相关的基因及其多态位点进行综述, 以期为海洛因成瘾的机制研究以及成瘾标志物和治疗靶点的探索提供新思路。

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雄激素对肺发育的影响

王邑尘, 张进威, 刘玲燕, 肖苇航, 李明洲, 李学伟, 马继登

生命科学研究. 2021, 25(4): 318-326.

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摘要: 肺是呼吸系统的重要组成部分, 由以气管为主的实质以及其周围的间质组成。研究表明, 肺的成熟具有性别差异, 通常男性胎儿的肺比女性胎儿更晚成熟, 这主要与雄激素的调节有关。此外, 临床数据表明, 一些肺部相关疾病也受雄激素的重要影响。目前, 雄激素对肺部发育的研究逐渐增多, 本文主要综述了雄激素对气管、末端肺泡发育以及肺部免疫3个方面的影响, 以期为相关研究提供帮助。

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消化道营养物质吸收代谢昼夜节律性调控机制的研究进展

习瓒娜, 裴江兰, 甄永康, 王梦芝

生命科学研究. 2021, 25(4): 327-332.

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摘要: 昼夜节律是指在生物体内存在的以近似24 h为周期的生物节律。昼夜节律的重要性质之一是内源节律的周期性, 哺乳动物的生理和代谢节律受昼夜节律的控制。昼夜节律的振荡导致下游分子通路和生理过程发生节律性变化, 对营养物质的消化、吸收和代谢有一定的调控作用。本文主要综述了消化道蛋白质、糖、脂类等营养物质吸收代谢的节律性及其调控机制, 以期为生物钟调控动物营养物质利用机制的研究提供参考资料。

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中国瓦衣属(瓦衣科)地衣的分类研究

高静, 胡建森, 吴园园, 刘华杰

生命科学研究. 2021, 25(4): 333-337.

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摘要: 报道了中国瓦衣属(Coccocarpia)的6个种, 其中包括3个中国新记录种: 贴瓦衣(C. adnata)、槽瓦衣(C. glaucina)和千果瓦衣(C. myriocarpa)。对物种的分类学特征进行了描述和讨论, 提供了中国新记录种的图片, 并给出了中国瓦衣属已知物种的检索表。

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湖南雪峰山自然保护区两栖动物多样性调查及人为干扰研究

邓文静, 韦启浪, 彭琪, 李家兴, 雷有为, 张娜, 莫小阳

生命科学研究. 2021, 25(4): 338-346.

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摘要: 2017—2018年, 主要采用样线法对湖南雪峰山自然保护区的两栖动物多样性及其干扰因素进行了实地调查和研究。雪峰山现已记录两栖动物2目8科27种(调查25种, 资料记载2种), 分别占湖南省和全国两栖动物种数的39.71%和6.62%。分析结果显示, 该地区两栖动物的Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别为2.008 8和0.784 9, Pielou均匀度为0.624 1。此次实地调查记录到的主要人为干扰有耕种、放牧、采集、生活垃圾、道路施工、捕捉、开放型人工水渠及风电运行8种。文中针对上述情况就该地区两栖类资源的保护提出了相关建议。

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镉和酸化对水生动物的毒害及生理生态的影响

赵雪健, 陈春宇, 杨志刚

生命科学研究. 2021, 25(4): 347-354.

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摘要: 研究表明酸化和镉单独处理会对水生动物的生长发育产生影响。由于人类活动, 一些沿海和河口中的镉含量不断升高, 严重影响了水生动物的代谢。目前, 关于镉对水生动物的影响已有报道, 与此同时, 水体酸化与水体重金属含量增加可能同步发生。为了更加全面地预测水生动物对水体重金属变化的生理生化应答, 越来越多的学者开始致力于研究酸化和重金属的复合胁迫对水生动物的交互影响。为此, 本文从镉对水生动物的影响以及酸化与镉对水生动物的协同效应等几个方面综述了酸化和镉胁迫对水生动物毒害、生理生态影响的研究进展, 以期为今后的水体酸化研究提供参考。

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基于热溶解膜过滤法的太岁古菌菌群结构研究

王朝江, 王世清, 李慧, 信艳杰, 高春燕

生命科学研究. 2021, 25(4): 355-362.

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摘要: 为获知太岁中古菌准确的菌群结构及分析其与原有结果的不同, 在太岁组织表里层不同位置重复取样, 采用适合太岁材料特性的热溶解膜过滤法处理后提取DNA, 随后利用Illumina MiSeq高通量测序平台测定古菌16S rDNA V3~V4区扩增序列。结果显示: 供试太岁所含古菌分属16个门、27个纲、39个目、64个属, 相对丰度大于0.01%的属有22个; 表层的多样性高于里层, 由外至内有物种消失现象; 重复取样间存在大量非共有菌群; 甲烷杆菌属(Methanobacterium)是有高丰度OTU支撑的优势菌群, 相对丰度在43.859 5%~96.811 0%, 是用常规方法提取DNA测知的优势属中, 唯一仍保持优势地位的属, 且在内部样品中的相对丰度较之前测定值分别提升39.554 2%和65.924 4%。上述结果表明, 甲烷杆菌属是太岁所含古菌的优势菌群, 在其形成中存在作用。

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生物信息学方法预测病原体抗原蛋白序列中多肽疫苗候选表位

赵静静, 澹小秀, 王广志, 欧阳俭, 简星星, 谢鹭

生命科学研究. 2021, 25(4): 363-371.

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摘要: 根据病原体抗原基因中具有免疫原性的表位氨基酸序列, 通过化学合成技术可制备该病原体的多肽疫苗。相较于灭活和减毒疫苗, 多肽疫苗因成分简单、特异性强、安全性高、易于保存等优点成为疫苗研发的重点。然而, 特异有效的疫苗候选表位的预测和筛选, 仍是限制多肽疫苗设计与研发的一个重要因素。本研究综合多个生物信息学工具, 构建了一个可用于预测和筛选病原体多肽疫苗候选表位的操作流程。并且, 基于严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)的结构蛋白序列, 该流程被成功地应用于其候选抗原表位的预测和筛选。最终, 我们共筛选到34条关于SARS-CoV-2的T细胞候选表位, 其中20条候选表位与数据库中经过验证的表位高度同源, 且能够被T细胞受体(T cell receptor, TCR)识别。综上所述, 本研究不仅为当下广泛蔓延的SARS-CoV-2的多肽疫苗设计提供了候选表位, 还建立了一个广泛适用于多肽疫苗候选表位预测和筛选的工作流程。

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菱的丝状结构是沉水叶还是同化根？——植物学教材质疑(四)

黎维平

生命科学研究. 2021, 25(4): 372-376.

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摘要: 异形叶性是植物界常见现象之一。有的植物学教材以菱为异形叶性的例子, 并指出, “菱的浮水叶扁平呈菱形, 而沉水叶却细裂呈丝状”。但是, 也有文献认为, 这些“沉水丝状器官”是同化根或变态托叶。菱的形态和解剖结构均显示, 这些“沉水丝状器官”是生于沉水茎上的不定根, 不定根上再发出许多丝状侧根, 这些侧根是具同化功能的变态器官。根据本研究, 笔者设计并实施了一个探究性植物实验, 以期培养学生的探究能力以及批判性思维习惯和能力。

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2021年, 第25卷, 第4期　
刊出日期：2021-08-31

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