昆虫滞育机制研究进展

滞育是绝大多数昆虫为了能够在周期性的不利于其生存的自然环境中生存下来而进行的一种生理过程,它在昆虫的生存、进化和繁殖等方面发挥着重要的作用.主要从昆虫滞育发生的原因、影响昆虫滞育的内外因素、内分泌机制、滞育相关酶类、滞育的蛋白质组学和分子生物学、以及有关调控通路研究等方面介绍其研究进展,为今后从种群到个体,从宏观到微观,从激素、酶、关联蛋白三者之间的关系等角度研究和了解昆虫的滞育行为和滞育发生的分子机制提供参考.     

昆虫滞育研究进展

从昆虫滞育虫态的角度出发,对不同滞育虫态昆虫的类群、滞育的生理生化、机理研究(神经-内分泌-激素调节、胰岛素通路、分子水平)等方面进行概括总结,以期为昆虫滞育的进一步研究提供一定参考。     

昆虫生长阻滞肽研究进展

在长期进化中，细胞因子在昆虫的环境适应、生长发育和免疫防御中发挥重要作用。昆虫生长阻滞肽(Growth-blocking peptide, GBP)是一种最初在黏虫(Pseudaletia separata)中发现的细胞因子，能够延缓幼虫化蛹。近年来研究结果陆续证实GBP是一种双重生长调节因子，通过影响胰岛素信号通路以调节昆虫生长发育，调控昆虫的免疫和应激反应，平衡体液免疫和细胞免疫。本文简要综述GBP参与调控昆虫免疫、生长与发育的功能，并对未来相关的研究方向和应用进行了展望，有助于了解GBP的生理功能及昆虫维持机体内稳态的分子机制。     

磷脂介导的生长素信号转导研究进展

生长素作为一个不可或缺的因子调控着植物器官发育、形态建成和抗逆应答等生理过程。磷脂分子是细胞膜的重要组分。磷脂酶作用于膜脂产生脂类小分子,参与感受、应答细胞外的刺激和胁迫。近些年研究表明,磷脂也是生长素信号通路的重要调控分子。本文综述了磷脂信号介导的生长素极性运输的调控特征、靶蛋白及其分子机制。在此基础上,着重介绍过去十年来磷脂信号在应答外界胁迫和调节生长发育方面的重要进展,旨在为磷脂信号和生长素的深入研究提供参考。     

稻瘟菌侵染过程相关信号通路研究进展

稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)是典型的植物致病菌,其侵染过程依赖多种信号通路参与调控,包括环化腺苷酸(cAMP)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路和Ca2+信号通路。最新研究发现,除了cAMP信号通路和MAPK信号通路,Ca2+信号通路在稻瘟菌的生长发育、孢子萌发、侵染结构形成和致病性方面也具有重要作用。结合这些信号通路及其相关基因和蛋白研究,综述了调控稻瘟菌致病性相关发育的信号传递分子机理,旨在为稻瘟菌致病机理的研究提供新的线索。     

昆虫Toll与IMD信号通路研究进展

昆虫抗菌肽是昆虫体液免疫产生的天然免疫因子,受Toll信号通路和IMD信号通路的调控.Toll信号通路主要是昆虫细胞对革兰氏阳性菌和真菌的免疫应答,而IMD信号通路主要参与细胞对革兰氏阴性菌的免疫反应.Toll和IMD信号通路中存在多种调节免疫反应的正、负反馈信号因子.两条信号通路都始于信号通路上游的模式识别受体识别病...     

哺乳动物卵泡发育调控分子机制研究进展

哺乳动物卵泡发育研究对于辅助生殖技术的发展具有重要意义。随着分子生物学技术的发展,哺乳动物卵泡发育研究主要放在对其调控的分子机制中。本文重点阐述了与卵泡发育相关的激活素/抑制素作用通路、BMP/Smad信号通路以及NPPC/NPR2信号通路,以期对哺乳动物不孕发生的原因及治疗提供参考。     

PI3K/Akt及MAPK/Erk1/2信号通路在病毒感染中的作用

Phosphatidylinositol 3-kinases/Akt（PI3K/Akt）信号通路是执行多种生物学功能的信号调控系统,即在PI3K的调节下Akt通过调节多种蛋白分子的活性来执行PI3K调控的多种生理学反应,如细胞存活和细胞增殖,血管生成,代谢调控和细胞迁移等。近年来越来越多的研究发现PI3K/Akt信号通路还参与了多种病原微生物的感染和致病过程,深入研究PI3K/Akt信号通路在病原微生物感染中的作用,对于揭示病原微生物致病机理具有重要意义。     

乳腺干细胞自我更新相关信号通路研究进展

乳腺干细胞是来源于乳腺组织的一种成体干细胞,具有自我更新和定向分化潜能。乳腺干细胞对乳腺的发育和功能维持具有重要作用。近年来发现,乳腺干细胞与乳腺癌的发生也有密切联系。多条信号通路对乳腺干细胞的自我更新与分化起着重要作用,这些通路包括Wnt、Notch和Hedgehog通路等。了解这些信号通路的调控机制对乳腺干细胞、乳腺发育以及乳腺癌的研究均有重要意义。本文就近年来该方面的进展做一综述,以期为本领域相关研究提供参考。     

信号通路在肝癌发生过程中的作用及靶向治疗策略

肝癌是一种多病因参与、多阶段病变的复杂疾病。研究表明,参与调节机体重要生理过程的一些信号通路异常与癌变密切相关。该文综述了在肝癌发生过程中一些信号通路的异常现象,总结并分析了以信号通路为靶点的临床药物研究策略及未来发展方向。对这些信号通路作用机制进行深入细致了解将有助于寻找更为合适而有效的治疗靶点。     

Identification of diapause-associated proteins in migratory locust,Locusta migratoria L. (Orthoptera: Acridoidea) by label-free quantification analysis

Maternal photoperiodic response is a key factor that affects offspring diapause in migratory locust, Locusta migratoria L. (Orthoptera: Acridoidea). Although many aspects of insect diapause have been studied, little is known about the molecular mechanisms of maternal photoperiodic response that influence diapause regulation. To gain insight into the possible mechanisms of maternal photoperiod influence on diapause regulation, proteomics data by label-free quantification analysis were generated from non-diapause and diapause eggs. A total of 175 proteins were differentially expressed between diapause and non-diapause eggs. Among them, 24 proteins were upregulated, and 151 proteins were downregulated. Gene Ontology (GO) analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway enrichments were performed on all differentially expressed proteins (DEPs) and showed that peroxisome, insect hormone biosynthesis, and longevity regulating pathway may be related to diapause of migratory locust. Furthermore, we used qRT-PCR to verify some results of the proteomic analysis. Proteins such as hexamerin-like protein 4, juvenile hormone epoxide hydrolase 1 (JHEH1), cytochrome P450 and heat shock protein (HSP) 20.7 were predicted to be involved in diapause. This study provides an important reference for future research that will explore the mechanisms of diapause induced by maternal effects in migratory locust.     

温度在昆虫滞育期间的作用

强调昆虫滞育的完成有多种途径，昆虫各类不同，滞育完成对温度的需求存在差异。对具有夏季滞育的多化性昆虫，低温或中性的温度有利于滞育的发育；对专性夏季滞育的一化性昆虫，滞育前期的低温阶段对滞育的正常解除有重要作用。对仅具有科季滞育的多化性昆虫，中性温度或高温更有利于滞育的完成。当然，冬季低温是重要的，低温保存了昆虫越冬期间的代谢贮备物，有利于滞育的“健康发育”；低滞了滞育解除后形态发生的开动，同步了昆虫的生活周期。     

昆虫蛋白类功能成分研究进展

随着对昆虫蛋白类功能成分研究的不断深入,已陆续发现了多种昆虫多个类别的功能蛋白,主要包括抗冻蛋白、储存蛋白、热休克蛋白、抗菌肽、干扰素、类免疫球蛋白、甾体载体蛋白-2、信息素结合蛋白、滞育关联蛋白、昆虫几丁质酶等.对这些昆虫蛋白类功能成分的结构、功能、作用机制以及应用等方面的研究进展进行简要介绍和分析,为昆虫功能蛋白的...     

百脉根组氨酸蛋白激酶LHK1的表达及活性鉴定

为研究LHK1蛋白的功能,构建了pPub-LHK1∶AG-GFP和pFastBac-LHK1表达载体,分别在烟草叶肉细胞和昆虫细胞表达百脉根组氨酸蛋白激酶LHK1跨膜蛋白。结果表明:在烟草和昆虫细胞中LHK1蛋白都能表达,且表达的蛋白在体外都能磷酸化底物(组氨酸转移酶HP1蛋白),具有组氨酸蛋白激酶活性。     

西方蜜蜂工蜂不同虫态发育的转录组学分析

【目的】基于转录组学对西方蜜蜂工蜂不同虫态间的差异表达基因（DEGs）进行筛选和功能注释分析,揭示与工蜂生长发育相关的信号通路,为深入解析工蜂生长发育的分子调控机理提供基础数据。【方法】以西方蜜蜂工蜂的3日龄幼虫、1日龄蛹和1日龄羽化工蜂3个虫态为研究对象,利用llumina NovaSeq 6000平台进行转录组测序,采用DESeq2筛选不同虫态样品间的表达差异基因,然后分别进行GO功能注释分析及KEGG信号通路富集分析,并通过实时荧光定量PCR进行验证。【结果】经转录组测序,在西方蜜蜂工蜂3日龄幼虫与1日龄蛹间筛选出4823个差异表达基因（51.86%上调,48.14%下调）,在1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间筛选出3295个差异表达基因（57.51%上调,42.49%下调）,在3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间筛选出5267个差异表达基因（52.95%上调,47.05%下调）。GO功能注释分析结果显示,3日龄幼虫与1日龄蛹间的差异表达基因注释到43个GO功能条目,1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到45个GO功能条目,3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到44个GO功能条目,主要涉及细胞过程、细胞部分及结合等。KEGG信号通路富集分析发现,3日龄幼虫与1日龄蛹间有2905个差异表达基因富集到332条KEGG信号通路上,其中17条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、氧化磷酸化和昆虫激素生物合成等;1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间有1644个差异表达基因富集到331条KEGG信号通路上,其中45条KEGG信号通路呈显著富集,涉及氧化磷酸化、生热作用和胰岛素分泌等;3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间有2958个差异表达基因富集到337条KEGG信号通路上,其中14条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、蛋白酶体和胰岛素分泌等。6个随机挑选差异表达基因的实时荧光定量PCR检测结果与转录组测序结果相符,即转录组测序结果可靠。【结论】昆虫激素生物合成通路相关差异表达基因调控与西方蜜蜂工蜂各虫态JH滴度变化规律一致,氧化磷酸化信号通路则与各虫态的营养摄入和活动行为相关,而胰岛素分泌通路涉及各虫态的营养调控、脂肪体合成及细胞凋亡。可见,昆虫激素生物合成、胰岛素分泌和氧化磷酸化3种信号通路在西方蜜蜂工蜂幼虫、蛹和成虫的发育调控中发挥着重要作用。     

营养化学感应系统研究进展

人和动物消化器官的营养化学感应系统是胃肠上皮细胞受体对食物信息感受与内脏迷走神经元之间信息传递和互作的复杂信号传递系统。营养化学感应系统由独立化学感应细胞组成,具有形态学的多样性,在体内分布十分广泛,这为其功能作用的发挥奠定了基础。研究表明,营养化学感应系统在调控采食、消化与吸收、肠道生长与功能、肠道防御机制以及宿主与微生物的互作中起着重要作用,并且不同细胞型之间具有不同的功能。它们是营养物质消化吸收的重要调控途径,其功能研究有助于化学感应机制的营养学作用的理解。因此,为了更好的理解和研究营养化学感应系统,本文就营养化学感应系统的分布及其功能作用进行了简要综述。     

Timing requirements for insulin/IGF-1 signaling in C. elegans

The insulin/IGF-1 (where IGF-1 is insulin-like growth factor-1) signaling pathway influences longevity, reproduction, and diapause in many organisms. Because of the fundamental importance of this system in animal physiology, we asked when during the animal's life it is required to regulate these different processes. We find that in Caenorhabditis elegans, the pathway acts during adulthood, to relatively advanced ages, to influence aging. In contrast, it regulates diapause during development. In addition, the pathway controls longevity and reproduction independently of one another. Together our findings show that life-span regulation can be dissociated temporally from phenotypes that might seem to decrease the quality of life.