营养在基因表达中的作用(上)

在过去20年中,分子生物学领域取得了长足进步。我们正处于加快揭示生物代谢调控的基本原理和生物技术应用于科学研究的潜力的时代。分子生物学概念愈来愈多地被用于食物成分和作为基因表达控制因子的必需养分的研究中。本篇综述报道利用分子生物学技术解决与营养有关问题的几个例子。现有的分子生物学方法,除了可用于估测细胞和组织中的DNA含量外,还可估测转移RNA(tRNA)、核蛋白体RNA(rRNA)和信使RNA(mRNA)的变化。这些方法包括分离细胞DNA、RNA和多腺苷酸RNA的柱色     

反刍动物营养生理的分子生物学研究与展望

本综述讨论了反刍动物营养生理的分子生物学研究。许多研究证明 ,营养可以影响反刍动物生长轴、生殖轴(有关激素、受体) ,代谢以及有关酶的基因表达。机理研究认为营养因子除了作用于基因启动子外 ,还涉及转录后的调节。这是当前营养生理学的重要研究领域 ,它将促进基本理论和新技术的发展     

单增李斯特菌感染并调控宿主丙酰辅酶A羧化酶α(PCCA)的研究

为探究单增李斯特菌感染与宿主丙酰辅酶A羧化酶α (PCCA)表达的相互影响机制，本研究将单增李斯特菌野生株(LM-EGD-e)以MOI 200感染He La细胞5 h后，利用q RT-PCR检测感染LM-EGD-e后HeLa细胞中Pcca基因的转录水平变化，结果显示LM-EGD-e感染HeLa细胞中Pcca基因的转录水平无明显变化(log2FC=-0.305)；采用相应试剂盒分别提取感染后的He La细胞蛋白和线粒体蛋白，采用western blot检测PCCA蛋白表达变化，结果显示，LM-EGD-e感染后的HeLa细胞中，以及线粒体中PCCA蛋白表达水平均无显著变化(P>0.05)。PCR扩增Pcca基因后构建p CMV-N-HA-PCCA重组质粒，并经PCR和测序鉴定正确后转染HeLa细胞中过表达PCCA蛋白后，利用q RT-PCR检测HeLa细胞中Pcca基因的转录水平，收集细胞总蛋白采用western blot检测PCCA蛋白表达水平，结果显示，与转染空载体的细胞相比，转染重组质粒的HeLa细胞中Pcca基因的转录水平上调(log2FC=8.454)，且细胞内PCCA蛋白...     

肝脏脂质代谢关键转录因子研究进展

目前发现的与肝脏脂质代谢相关的转录因子主要包括过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)、肝X受体(LXRs)和固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)。这些转录因子通过对脂类代谢基因的调节,从而在维持机体的脂代谢平衡中起着重要作用。随着对转录因子的深入研究,以其为作用靶点的药物相继被开发出来,广泛应用于肥胖、高血脂、糖尿病等脂代谢障碍性疾病的防治,并表现出良好的临床效果和应用前景。论文通过综述肝脏脂质代谢关键转录因子的调控靶基因、调控机制和临床应用,旨在促进肝脏脂质代谢关键转录因子的进一步研究,以及临床新药的开发与应用。     

日粮PUFA对脂肪合成酶(蛋白)基因表达调控作用研究

机体物质代谢功能在一定程度上取决于关键酶的活性。许多研究证明 ,营养因子可调节某些酶的基因表达。 (n - 3)和 (n - 6)多不饱和脂肪酸是动物的必需脂肪酸 ,多不饱和脂肪酸除作为膜结构成分并具有代谢和信号传导作用外 ,现已认识到对脂肪合成也有控制作用。研究表明 ,日粮多不饱和脂肪酸 (PUFA)可以抑制许多脂肪合成有关酶的基因表达。本文对PUFA影响脂肪合成及调控有关基因表达的最新报道进行综述。1　营养与基因表达细胞的结构和功能很大程度上决定于这些细胞合成的蛋白质。基因表达是功能蛋白的产物。在过去的 5 0年里 ,大量生物学…     

闭合蛋白:结构、功能及其相关调节机制

闭合蛋白(occludin)是紧密连接蛋白中重要的组成蛋白之一,具有维持上皮细胞极性、调节细胞之间的黏附性、接受并传递细胞信号等生物学功能。本文对occludin的结构、功能及其相关调节机制进行了综述,并且指出occludin在疾病治疗和动物营养中的应用前景。     

营养素对水生生物免疫的影响

营养与免疫学是一门具有重要价值和临床意义的新兴学科,是营养学和免疫学的交叉和边缘学科。它着重研究营养与免疫的协同作用、营养不良与疾病的关系、营养素(能量、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、维生素和矿物质)与免疫系统的细胞分化和细胞代谢产物的关系,同时研究应激状态下,保持动物最佳免疫功能的营养需要量。分子生物学、细胞生物     

动物消化道脂类物质感应机制及其EECs调控

肠道具有感应功能,能够感应肠腔内的营养物质,通过影响肠道内分泌细胞(EECs)的分泌功能调节营养代谢等生理活动。机体对脂类物质的感应主要通过与游离脂肪酸受体、G-蛋白偶联受体、胆固醇感应蛋白相互作用,影响EECs分泌功能,从而发挥调节作用。     

疱疹病毒利用宿主蛋白高效复制机理及其抑制剂研究进展

疱疹病毒的入侵、转录和蛋白合成等多个生命活动,都需要利用宿主细胞蛋白和微环境进行。该过程一般会导致细胞蛋白的合成和降解、修饰、细胞定位改变,以及与其他蛋白相互作用等一系列变化。本文从病毒感染引起的细胞凋亡和自噬体系、泛素-蛋白酶体系、核-质转运体系、生物合成体系和病毒诱导的先天免疫反应几个层面,综述病毒劫持或干扰细胞正常生命活动的研究进展,探讨病毒与宿主细胞的相互作用关系,并对目前抗疱疹病毒药物靶点和机制进行总结,以期为设计新型抗病毒制剂提供资料。     

Puf蛋白的功能及作用机制

基因调控包括转录调控、转录后调控和翻译调控。基因的转录后调节在快速应对环境变化中起着重要的作用,它通常由各种RNA结合蛋白介导。在大多数真核生物中,Puf(果蝇Pumilio蛋白和秀丽隐杆线虫Fem-3结合因子合称)蛋白是一种高度保守的RNA结合蛋白,并且其在基因的转录后调控过程中起着重要的作用。目前许多Puf蛋白的研究主要集中在果蝇和线虫上,但是对人和原虫Puf蛋白的研究比较少。论文主要对人和原虫Puf蛋白的生物学功能和作用机制进行总结,以期为原虫新药或疫苗的开发提供新思路。     

牛磺酸转运体的调节机制及其在动物营养研究中的意义

牛磺酸(Tau)是可兴奋组织细胞中最丰富的游离氨基酸,具有广泛的生物学效应,主要通过细胞膜上的牛磺酸转运体(TAUT)转运入膜。TAUT受许多因素调节,如p53、sp1、c-Jun、Wilms肿瘤1基因(WT1)、渗透压反应元件(TonE)、核因子-κB(NF-κB)、抗氧化应激反应元件(ARE)、热应激因子1(HSF1)和蛋白激酶C(PKC)等。本文综述了TAUT的种类与结构、TAUT在转录与转录后水平上的调节机制及其在动物营养研究中的意义,以期为Tau在养殖业中的应用提供参考。     

版纳植物园揭示OsPR12和OsPR13正调控水稻铁稳态的机制

正近日,中国科学院西双版纳热带植物园植物矿质营养研究组和植物分子生物学研究组合作在Plant Cell and Environment上发表了题为Oryzasativa POSITIVE REGULATOR OF IRON DEFI-CIENCY RESPONSE 2 (OsPRI2) and Os PRI3 areinvolved in the maintenance of Fe homeostasis的研究论文,该研究发现并阐释了两个新的转录因子调控水稻铁稳态的分子机制。铁是细胞正常生命活动所必需的矿质元素,     

肽核酸与基因表达

肤核酸(PNA)是一类人工合成的核酸类似物,PNA与核酸链以Waston-Crick碱基配对方式稳定互补结合,具有高度的亲合性、稳定性、特异性特征,PNA能调节基因的表达作用,包括调节基因的复制、转录(或逆转录)、翻译过程,因此PNA有着广泛的分子生物学效应,显示出作为基因调节药物的应用潜力.     

NF-кB在细胞凋亡中的调节作用和应用前景

核转录因子-кB(nuclear factor-kappa B,NF-кB)是细胞核内重要的转录调节因子,是细胞存活、细胞周期、细胞黏附和迁移的重要调节者.本文主要介绍了NF-кB在细胞凋亡中的作用,探讨了细胞凋亡与宰后肌肉嫩化的关系,并展望了NF-kB参与宰后肌肉嫩化过程的研究前景.     

去乙酰化酶SIRT1及其对细胞凋亡调控的研究进展

细胞凋亡在机体生理功能中起着重要作用,是机体清除体内损伤、衰老及具有潜在威胁性细胞的一种基本方式。沉默信息调节因子2相关酶1(silent information regulator 2 homolog 1,SIRT1)作为哺乳动物Sirtuin家族的一员,自发现以来作为重要的调控因子被广泛研究;最近研究报道SIRT1调控一系列转录因子如p53、FOXO家族和NF-κB,在细胞凋亡中起关键的作用。作者主要阐述了SIRT1的分子生物学特性、表达调控及SIRT1与细胞凋亡的关系。     

类固醇激素合成急性调节蛋白(StAR)的研究进展

类固醇激素合成过程中,需要急性调节蛋白(StAR)将细胞质中的胆固醇转运到线粒体中,而StAR基因的表达及相关反应物通过调节细胞中的StAR水平,来调控类固醇激素的合成过程.本文结合大量相关文献资料,首先综述了当前研究者对急性调节蛋白(StAR)的分子结构、编码基因及同源性的研究成果,包括StAR的分子质量、分类类型和同源蛋白转运作用等.随后综述了StAR表达的各种影响因素,包括cAMP-蛋白激酶A(PKA)信号通路、蛋白激酶C(PKC)、调节因子StAR基因及其他因素.一些影响因素是StAR基因转录或转录后表达修饰的参与成分,在影响类固醇激素合成上存在直接、间接作用,在影响作用上存在正向、负向的调节,在影响目标上存在维持稳定、快速增强和抑制降低等类型.最后,探讨了StAR调节类固醇激素合成的作用及其机制,包括跨膜转运胆固醇、StAR对类固醇激素合成的促进作用、巨噬细胞影响StAR调节类固醇生物合成作用.这些作用都可能与机体细胞合成和分泌类固醇激素的水平紧密相关,对动物和人类的生殖内分泌产生很大影响.     

维生素D的研究进展(下)

维生素D的生物学功能1.一般作用模式现已确认,VD在靶组织特别是1,25—(OH)_2D_3在肠和骨骼中是通过类似于类固醇激素的作用对许多生物学活动进行调节。这些功能包括细胞生长、分化和免疫功能,还有与矿物质代谢有关的许多靶组织的活动(Herdt 等,1991)。1,25—(OH)_2D_3在雏鸡肠道内可刺激 mRNA 编码 VD 依赖性钙结合蛋白(CaBP)(Christak 等,1980)。此外,还发现其他 VD 依赖性蛋白质,如在肠道作为线粒体外膜一部分的分子量为39000～42000的一种蛋白质(Hobden 等,1980)、一种精胺结合蛋白(Mezzetti 等,1981)、鸟氨酸脱羧酶(Shinki 等,1981)和一种分子量为67000的     

营养介导的TOR信号传导研究进展

TOR(target of rapamycin)是一种结构和功能高度保守的蛋白激酶,它能够通过整合营养、能量、生长因子等信号调节细胞的增殖、体积增大及细胞周期进程。作者综述了TOR激酶的上下游信号传导途径及氨基酸和能量等营养状况对这些信号传导通路和细胞生长的影响,为探讨营养调控体蛋白合成的机制及精准营养供给技术的建立提供宝贵的理论基础和开创性思路。     

PRRSV感染对Marc-145细胞IKKγ基因表达水平的影响

通过分析猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染Marc-145细胞模型中IKKγmRNA和蛋白表达量的变化,揭示NF-κB通路的调节因子IKKγ与PRRSV之间的关系,为进一步研究通路与病毒感染之间的关系奠定基础。本研究通过间接免疫荧光(IFA)法评价建立的PRRSV感染Marc-145细胞模型;通过MTT法检测LY294002抑制率。试验分为细胞对照组、抑制剂(LY294002)组、病毒组、抑制剂+病毒组。通过q PCR和Western blot检测不同处理组的IKKγ表达量的变化,探究IKKγ参与抗PRRSV的分子免疫机制。q PCR结果显示:与对照组相比,病毒组IKKγmRNA水平上调,差异显著(P0.05);抑制剂组mRNA水平下调,差异极显著(P0.01);抑制剂+病毒组mRNA水平下调,差异极显著(P0.01)。Western blot结果显示:与对照组相比,感染PRRSV后IKKγ蛋白水平上调,加入抑制剂LY294002后IKKγ蛋白表达下调;抑制剂+病毒组IKKγ蛋白表达下调。研究表明,LY294002抑制剂影响了PRRSV复制转录过程;IKKγ在感染PRRSV后的分子免疫协调机制中发挥作用。     

营养、大肠杆菌和氨基酸对猪小肠上皮细胞抗菌肽和信号通路蛋白表达的影响

为了研究应激和氨基酸对上皮抗菌肽表达的作用和分子机制,试验选用猪小肠上皮细胞系IPEC-J2作为研究对象,饥饿和大肠杆菌感染分别作为营养应激和细菌应激,丙氨酸和异亮氨酸作为氨基酸处理,收集细胞mRNA,利用荧光定量PCR测定β防御素和相关信号通路蛋白表达水平。结果表明:与对照组(DMEM/F12培养基)相比,饥饿显著降低了小肠上皮细胞猪防御素2(p BD-2)、猪防御素3(p BD-3)和猪防御素EP2c(p EP2c)及沉默信息调节因子2同源蛋白1(Sirt1)、叉头转录因子1(Fox O1)和叉头转录因子4(Fox O4)的表达(P0.05),大肠杆菌对β防御素表达无显著影响(P0.05)。与对照组(饥饿培养基)相比,丙氨酸处理未显著影响p BD-2和p BD-3的表达(P0.05),但显著提高了p EP2c表达水平(P0.05);异亮氨酸处理使p BD-2、p BD-3和p EP2c表达水平显著升高(P0.05)。与对照组相比,丙氨酸和异亮氨酸处理不同程度影响信号通路蛋白转录,丙氨酸处理显著提高了Sirt1和Fox O4的表达水平(P0.05),异亮氨酸处理显著促进了Sirt1、Fox O1和Fox O4的表达(P0.05)。由此得出,营养应激降低猪小肠上皮细胞中β防御素的表达,而氨基酸的补充可促进其表达,该调控作用可能与Sirt1和叉头转录因子(Fox O)信号通路蛋白有关。