转录中介体复合物的研究进展

转录中介体复合物(Mediator complex)广泛存在于真核生物中,在进化上高度保守,是一个具有模块化组织的大复合物,参与转录因子与RNA聚合酶Ⅱ之间的信息传递。中介体复合物的主要功能是通过其特定亚基与不同信号通路激发的转录因子相互作用,调节下游基因的表达。此外,中介体复合物还与各种辅因子相互作用,参与转录延伸、mRNA输出及选择性剪切等过程,从而调控细胞的各种生理功能。中介体复合物与疾病的密切联系使得将中介体作为靶标研究疾病的治疗方法成为可能。以中介体复合物的结构为基础,重点介绍了中介体复合物在基因表达调控中的分子机制及功能,以期为后续研究提供参考。     

植物中介体及其在非生物胁迫调控中的功能研究综述

中介体复合物(Mediator Complex)是多蛋白复合物,在真核生物的转录装置中发挥着重要作用。中介体可参与调控植物的生长发育以及对非生物胁迫的响应。本文概述了中介体复合物的结构、命名方式和在转录调控中的功能,以及中介体参与植物对干旱、高盐、低温和渗透胁迫等环境下响应。     

冷冻胁迫下毛竹叶绿素荧光参数变化及抗寒相关转录因子表达

研究短时冷冻胁迫条件下叶绿素荧光参数和抗寒相关转录因子的表达水平变化,探讨毛竹抵抗冷冻胁迫的机制。以生长90 d的毛竹实生苗为材料,人工模拟短时间(15,30,60,90 min)冷害(4℃)、冻害(-5、-10℃)胁迫,测定叶片的叶绿素荧光参数和抗寒相关转录因子(PeMYB、PeWRKY10、PeCBF1、PeDREB1)的表达水平。结果表明,冷害和冻害均能对毛竹叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)活性中心造成损伤,4与-5℃短时间胁迫,对PSⅡ的损伤是可逆的,而-10℃造成的损伤是不可逆的。相关性分析结果表明,冷冻胁迫条件下,转录因子PeMYB和PeWRKY10与各叶绿素荧光参数呈负相关关系,PeCBF1和PeDREB1与各叶绿素荧光参数呈正相关关系。     

桑树WRKY转录因子的全基因组鉴定及生物信息学分析

[目的]明确桑树基因组中WRKY转录因子家族结构及其功能特征,为进一步揭示WRKY转录因子家族生物学功能提供科学依据.[方法]利用生物信息学方法对桑树WRKY转录因子的数目、类型、结构、系统进化关系、保守结构域和密码子使用偏性等进行全面分析.[结果]基于桑树全基因组蛋白数据库,共鉴定出55个桑树WRKY转录因子家族基因,占桑树基因总数(29261)的1.88%.桑树WRKY转录因子存在6种内含子数量类型及15种内含子相位类型,其中27个基因含有2个内含子,25个基因的相位类型为2-2型.保守结构域系统进化分析结果显示,桑树WRKY转录因子家族蛋白主要分为三大类(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ),Ⅰ类可分为ⅠN和ⅠC两个亚组,Ⅱ类根据聚类情况又可分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe等5个亚组.桑树WRKY转录因子蛋白保守结构域分析发现有五类Motif的保守性较强,桑树WRKY转录因子蛋白中均包含C端Motif l,Ⅰ类蛋白同时含有N端Motif 3.桑树WRKY转录因子家族基因启动子区富含PBF(C2H2锌指因子)和AHL(拟南芥hook因子)元件.密码子使用偏性分析结果显示,桑树WRKY转录因子家族基因的有效密码子数(ENC)介于48.00~60.00,密码子第3位GC含量(GC3s)介于0.330~0.722,平均亲水性值(Gravy)均为负值;同义密码子相对使用度(RSCU)>1.000的密码子有29个,且以A(6个)或T(11个)结尾较G(4个)或C(8个)结尾的略多.[结论]桑树WRKY转录因子家族包含55个成员,内含子相位类型一致的同组成员可能来源于同一祖先基因,且与基因复制和基因组重排有关;蛋白序列高度保守,在植物抵御环境胁迫过程中发挥作用;基因密码子使用偏性较弱,主要受碱基突变选择压力影响.     

基于转录组测序解析南瓜子叶黄化的分子机理

为研究南瓜叶色黄化突变的机制，挖掘黄化相关关键基因，试验以南瓜自然黄化突变体为试材，通过高通量RNA测序(RNA-seq)对苗期子叶进行转录组分析。结果表明：从检测的26 445个表达基因中鉴定出12 687个差异表达基因(DEGs),包括6 444个上调基因，6 243个下调基因；其中2 321个DEGs是转录因子编码基因。选取14个与光合色素密切相关的DEGs进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析，发现它们的基因表达水平与转录组测序结果一致。经KEGG富集分析，发现卟啉和叶绿素(Chl)生物合成、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ、光合作用-天线蛋白、电子传递和F型ATP酶相关基因的表达显著下调。谷氨酰-tRNA还原酶、镁离子螯合酶、叶绿素a加氧酶基因异常表达，血红素代谢相关基因表达上调抑制了Chl合成；β-胡萝卜素3-羟基酶促进了类胡萝卜素生成；另外，光合作用过程受阻也反馈抑制Chl合成，Chl合成受阻和类胡萝卜素合成受促导致南瓜叶色黄化。研究结果为南瓜黄化突变的分子机制提供了新的见解，为关键基因功能分析和南瓜育种奠定了基础。     

甘薯全基因组WRKY转录因子的基因鉴定与逆境胁迫表达分析

【目的】对甘薯(Ipomoea batatas)全基因组WRKY转录因子进行基因鉴定与逆境胁迫表达分析,为甘薯WRKY基因的应用提供参考。【方法】在甘薯全基因组序列的基础上,应用生物信息学方法对WRKY基因进行挖掘,分析基因潜在复制关系、保守结构域、亚家族系统进化树、保守基序和抗逆表达模式,并对甘薯SPF1基因与IbWRKY基因进行了比较和分析。【结果】甘薯全基因组上共有82个WRKY基因,可分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3个类型,其中类型Ⅰ和类型Ⅲ的成员数量分别为18和5,类型Ⅱ可进一步分为Ⅱ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c、Ⅱ-d和Ⅱ-e 5个亚类,其成员数量分别为4,14,20,8和13。甘薯WRKY基因不均匀分布于15条染色体上,其中25对基因存在潜在复制关系。保守结构域分析发现,大部分WRKY的结构域高度保守,但个别基因存在保守结构域缺失现象。拟南芥与甘薯的WRKY转录因子在系统进化树上呈现按物种少量聚集的现象。在甘薯WRKY转录因子家族中共发现10个保守基序,包括含有WRKY七肽结构域的基序1和基序7、含有锌指结构域的基序2和基序3,其中基序3为Ⅰ类型WRKY转录因子N端WRKY结构域所特有。对逆境胁迫下的甘薯转录组数据进行分析发现,甘薯苗期在蔓割病菌(Fusarium oxysporum f. sp.batatas)侵染后共有19个WRKY基因差异表达,甘薯块根贮藏期在低温胁迫下有34个WRKY基因差异表达。蛋白序列比较和分析结果表明,甘薯SPF1的氨基酸序列与IbWRKY32的氨基酸序列一致度最高,为85.4%。【结论】甘薯全基因组中鉴定得到82个WRKY基因,其结构域较为保守,在蔓割病胁迫与低温胁迫条件下均存在差异表达。     

抑癌基因ING1在鼻咽癌中的表达及突变分析

本研究运用免疫组化技术、逆转录 - PCR( RT- PCR) ,PCR- SS-CP技术对鼻咽癌组织及鼻咽癌细胞系中 ING1的表达和突变进行检测 .结果发现 3 0例鼻咽癌标本中 ING1蛋白表达下调率为 70 % ( 2 1/ 3 0 ) ;ING1m RNA表达明显下调率为 4 6% ( 12 / 2 6) ,6例鼻咽癌细胞系中有 2例鼻咽癌细胞系表达明显下调 ,而 11例 ( 4 2 .5 % ) NPC组织及其它 4例细胞系表达与正常水平相当 ,另有 3例 ( 11.5 % )鼻咽癌组织过表达 ;单链构像多态性分析 ( SSCP)在鼻咽癌及鼻咽癌细胞系中均未发现突变 .结果表明ING1基因的转录及翻译表达水平与鼻咽癌的发生 /发展呈负相关 ,该基因的异常表达是鼻咽癌发生中的频发事件而与基因突变无关     

猪lincRNA-CXCL6调控LPS诱导炎症反应的机制研究

[目的]本研究旨在探究猪长链非编码RNA lincRNA-CXCL6调控脂多糖(LPS)诱导炎症反应的分子机制,为防御猪的细菌性疾病引起的炎症损伤提供新的思路。[方法]利用互补DNA(cDNA)末端快速扩增技术获得lincRNA-CXCL6的全长序列,利用荧光定量PCR(qPCR)检测lincRNA-CXCL6的表达模式。构建lincRNA-CXCL6稳转的小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7细胞),利用转录组测序分析lincRNA-CXCL6对LPS刺激后的细胞信号通路影响;利用Western blot和qPCR验证lincRNA-CXCL6通过细胞外调节蛋白激酶1/2(ERK1/2)通路来调控LPS诱导的炎症因子表达。[结果]lincRNA-CXCL6全长985 bp,包含2个外显子。lincRNA-CXCL6在LPS和二酰脂肽(Pam2CSK4)刺激下表达量升高,并且随着LPS刺激时间的增加其表达量也逐渐升高;lincRNA-CXCL6在猪成年组织中仅微弱表达于肺和小肠,且主要表达于细胞质中。lincRNA-CXCL6过表达抑制了LPS诱导的白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素6(IL-6)mRNA的转录。转录组数据显示,与对照相比,LPS刺激后,lincRNA-CXCL6过表达组有104个基因上调和165个基因下调。基因本体分析(GO分析)显示:165个下调基因主要参与免疫相关的生物学过程。lincRNA-CXCL6通过ERK1/2通路负调控IL-1β和趋化因子17(CCL17)的转录表达。[结论]猪lincRNA-CXCL6通过ERK1/2信号途径抑制LPS诱导的炎症因子表达。     

小花棘豆中毒对大鼠下丘脑—垂体—卵巢轴α-甘露糖苷酶的影响

将144只雌性大鼠随机分为4组,即对照组和试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组.将小花棘豆全草粉碎后,按Ⅰ组添加15%(含苦马豆素30 mg·kg-1)、Ⅱ组添加30%(含苦马豆素60 mg·kg-1)、Ⅲ组添加45%(含苦马豆素90 mg·kg-1)的比例制作混合饲料,饲喂至典型中毒症状出现为止.攻毒后每7 d每组随机采集4只大鼠的下丘脑、垂体和卵巢,检测其AMA活性及表达的变化.结果表明,试验及对照大鼠下丘脑—垂体—卵巢轴高尔基体α-甘露糖苷酶Ⅱ(AMA1)和溶酶体α-甘露糖苷酶(AMA2)均有表达,但各试验组表达转录水平与对照组差异显著,试验Ⅰ组大鼠HPOA的AMA1及AMA2的表达均与对照组差异不显著(P0.05),但试验Ⅱ组大鼠HPOA的AMA1以及试验Ⅲ组大鼠HPOA的AMA1、AMA2相对表达均显著低于对照(P0.05),而且随着试验的进行抑制效果愈加明显.结果表明,小花棘豆中毒可影响大鼠HPOA中AMA的活性及其基因的转录表达.     

斜纹夜蛾核型多角体病毒Ⅱ型(SpltMNPV Ⅱ)ORF117基因的结构和功能研究

为了研究斜纹夜蛾核型多角体病毒Ⅱ型(Splt MNPVⅡ)中ORF117基因(编码GP117蛋白)的结构和功能,根据其核苷酸序列和氨基酸序列进行了生物信息学分析,以此为基础对该基因的启动子活性和转录时相进行分析,表达纯化了GP117蛋白的部分序列以制备豚鼠来源多克隆抗体,并利用该抗体对ORF117基因的表达时相和GP117蛋白在细胞中的定位进行了分析。生物信息学分析表明该基因全长1 203 bp,编码400个氨基酸的蛋白质,预测分子量为45.5 k Da,等电点为5.06;启动子活性和转录时相分析结果表明ORF117是一个晚期表达的基因;原核表达抗原免疫制备的多克隆抗体效价可以达到1∶3 200,利用该抗体对其表达时相的分析进一步验证了ORF117为晚期表达基因,免疫荧光检测表明编码的蛋白多存在于细胞质中。     

苋菜amaARF6基因克隆及其外源激素处理下在幼苗中响应分析

以‘大红’苋菜(Amaranthus tricolor L.‘Dahong’)为材料,根据实验室构建的苋菜转录组数据库(SRA:SSR924089~SSR924092),采用RT-PCR结合RACE技术克隆获得1条生长素响应因子ARF6基因c DNA全长序列,命名为amaARF6(登录号为MG581459)。苋菜amaARF6基因c DNA全长3 758 bp,含一个2 697 bp开放阅读框,编码898个氨基酸。生物信息学分析表明,amaARF6包括生长素响应因子结构域和生长素功能位点,有ARF基因家族特有序列特征;系统进化树分析发现,amaARF6蛋白与同为石竹目甜菜Bv ARF6蛋白进化距离最近,相似度高达100%。荧光定量PCR分析表明,苋菜幼苗在不同浓度2,4-D、IAA、IBA等生长素及不同浓度GA3和PP333处理下,amaARF6基因均受调控,且在2,4-D、IAA、IBA等生长素处理后表达上调,经GA3和PP333处理后表达下调。研究还发现,苋菜中甜菜红素累积受GA3和2,4-D抑制,PP333促进甜菜红素合成,amaARF6基因表达量在GA3和PP333处理下呈相反变化趋势。研究结果表明,amaARF6基因可能具备ARF家族正调控因子表达特征和功能,可能参与调控苋菜幼苗生长和甜菜红素合成。研究结果为揭示amaARF6基因在苋菜幼苗生长中作用奠定基础,为苋菜育种提供线索。     

瓜尔豆品种遗传关系分析

瓜尔 [Cyamopsis tetragonoloba(L.)Taub.]为一年生抗旱耐热豆类植物,是Cyamopsis属中经济性最为重要的一个种.有关商业品种遗传关系的信息对于瓜尔豆育种至关重要.依据6个瓜尔豆,1个C. Senegalensis种和1个C.serrata种的引种系的RAPD和植物学性状数据采用UPGMA方法进行了聚类分析.供试的3个种共扩增出29条带,其中26条具有多态性.每个引物扩增出的多态性片段为2至6条,平均3.3条.聚类分析将这3个种分为2组:第一组包括C.serrata和C.senegalenzis 2个野生种,第二组包括Cyamopsis tetragonoloba种的6个品种.在第二组中,''Kinman''与其他5个品种的关系较远.用这8个材料形态性状非相似系数进行的聚类分析获得了类似的结果,但用形态性状比之RAPD检测到组内更多的变异.     

黄河兴县段盐风化地貌植被调查及物种多样性分析

为了研究黄河兴县段盐风化地貌的植被在温带大陆性气候下的多样性,为此地区开发旅游业提供科学支撑,使用样方法共设8个样地,对此地区的植被进行调查并收集数据,计算物种多样性指数,再使用主成分分析法和聚类分析法进行分析验证。结果表明,物种多样性指数反映出5号样地的各项指数最高,6号样地的各项指数最低。通过主成分分析法提取出1个主成分,且累积贡献率达到了96.258%,综合得分排序为5、4、2、1、3、8、7、6号样地,而聚类分析中将1～5号样地归为一类,6～8号样地归为一类,两者相互佐证。由分析数据与实际地形可知,1～5号样地的地形较为复杂,有山地、盐风化地、平原,且受人为干扰较少,也可能是旅游开发时对此地物种与地貌进行了保护;而6～8号样地属于平原地带,人为干扰较大,导致物种的丰富度相对较差。因此,兴县未来开发旅游业时应注重保护地貌景观与植被。     

First Report of Botryosphaeria dothidea Causing Sweet Osmanthus Leaf Dieback in China

Sweet osmanthus is one of the ten traditional famous flowers in China.The occurrence of the diseases caused by fungi other than Botryosphaeria spp.has been reported mainly from China on sweet osmanthus.A leaf dieback of sweet osmanthus caused by Botryosphaeria sp.was found for the first time in 2007 in Nanning City,Guangxi,China.The objectives of the present study were to isolate and characterize the causal organism of sweet osmanthus leaf dieback.The fungus was isolated from the lesions of affected sweet osmanthus leaves and its pathogenicity to sweet osmanthus was confirmed using a detached-leaf-inoculation method.The identification of the pathogen was carried out mainly based on the morphological characters and molecular analysis of internal transcribed spacer （ITS） sequences.The morphological characters of the pathogenic isolate GHX6 were agreed with that of Botryosphaeria dothidea.The ITS sequence of the isolate was amplified with primers ITS1 and ITS4,and submitted to GenBank （accession no.GQ368251）.Molecular analysis based on ITS sequence comparison between the isolate GHX6 and the other related fungi derived from GenBank supported that the causal agent of the sweet osmanthus leaf dieback belonged to Botryosphaeria dothidea.This is the first report of Botryosphaeria dothidea causing leaf dieback on sweet osmanthus in China.     

Isolation and expression analysis of NtCHS6, a new chalcone synthase gene from Nicotiana tabacum

Chalcone synthases(CHS, EC 2.3.1.74) are key enzymes that catalyze the first committed step in flavonoid biosynthesis. In this study, we isolated a chalcone synthase, named NtCHS6, from Nicotiana tabacum. This synthase shared high homology with the NSCHSL(Y14507) gene and contained most of the conserved active sites that are in CHS proteins. The phylogenetic analysis suggested that NtCHS6 protein shared a large genetic distance with other Solanaceae CHS proteins and was the most closely-related to an uncharacterized CHS from Solanum lycopersicum. The expression analysis indicated that NtCHS6 was abundantly expressed in leaves, especially in mature leaves. By scrutinizing its upstream promoter sequences, multiple cis-regulatory elements involved in light and drought responsive were detected. Furthermore, NtCHS6 expression decreased significantly under dark treatment and increased significantly under drought stress. Our results suggested that NtCHS6 expression exhibited both light responsiveness and drought responsiveness, and might play important roles in ultraviolet protection and drought tolerance.     

A comparison of the contribution of various gases to the greenhouse effect

The current concern about an anthropogenic impact on global climate has made it of interest to compare the potential effect of various human activities. A case in point is the comparison between the emission of greenhouse gases from the use of natural gas and that from other fossil fuels. This comparison requires an evaluation of the effect of methane emissions relative to that of carbon dioxide emissions. A rough analysis based on the use of currently accepted values shows that natural gas is preferable to other fossil fuels in consideration of the greenhouse effect as long as its leakage can be limited to 3 to 6 percent.     

优质高产抗病水稻品种松粳6号特性分析

通过对松粳6号亲本的系谱分析,米质分析,产量鉴定、全省区域试验和生产试验的产量结果分析,以及抗稻瘟病性分析表明,松粳6号具有优质、高产、抗稻瘟病性强等特性,是水稻育种的重要种质资源,是目前水稻生产中多优集成的水稻新品种.依据稻瘟病发病机理提出松粳6号要同更多的具有其他抗稻瘟病基因的品种搭配应用,使其具有更长的应用时期.     

引进陆地棉种质资源表型性状遗传多样性分析

[目的]研究我国新疆棉花种质资源遗传基础,丰富棉花种质资源多样性.[方法]采用田间性状观测、室内考种方法,分析及综合评价来源于塔吉克斯坦和吉尔吉斯斯坦的92份陆地棉种质资源进行表型性状的遗传多样性.[结果]92份陆地棉种质在质量性状和数量性状上均表现出不同程度的遗传多样性,质量性状遗传多样性在植株、主茎、叶、花、铃等不...     

甘蓝型油菜华油杂6号及其亲本的基因差异表达研究

【目的】探讨甘蓝型油菜在基因表达水平上的杂种优势机理，以期为最终揭示杂种优势的遗传基础积累试验数据。【方法】应用拟南芥cDNA芯片，以华油杂6号及其亲本为材料，分析杂种和亲本在花蕾中的基因差异表达。【结果】杂种和母本8086A之间，有83个上调的转录本和331个下调的转录本；杂种和父本7-5之间，有94个上调表达的转录本和423个下调表达的转录本。在上调表达的转录本中，存在较多与光合作用相关的基因，讨论了这些基因和甘蓝型油菜华油杂6号杂种优势之间的关系。磷酸核酮糖(PRK)的Northern印迹结果与芯片显示结果基本一致。【结论】基础代谢基因对甘蓝型油菜杂种优势的形成影响较大。拟南芥cDNA芯片可以广泛应用于甘蓝型油菜及其近源物种的基因表达分析。