Effect of HMGA2 gene on high glucose-induced apoptosis of renal tubular epithelial cells by regulating Notch signaling pathway

AIM:To investigate the effect of HMGA2 down-regulation on apoptosis and Notch signaling pathway in renal tubular epithelial cells exposed to high glucose (HG). METHODS:D-glucose at 5, 10, 20 and 30 mmol/L was used to stimulate human renal tubular epithelial HK-2 cells for 2 h, and D-glucose at 30 mmol/L was used to stimulate the HK-2 cells for 10 min, 60 min and 120 min. The protein expression of HMGA2 was determined by Western blot. The HK-2 cells were divided into normal glucose (NG) group, HG group, HG+si-HMGA2 group and HG+NC group, in which siRNA was transfected by Lipofectamine^TM 2000 for 48 h. Flow cytometry was used to analyze the apoptotic rate, reactive oxygen species (ROS) assay kit was used to detect ROS content, and Western blot was used to detect the protein levels of Notch1, Hes1 and Bcl-2. The HK-2 cells were treated with the Notch signaling pathway inhibitor DAPT, and then the cells were divided into HG group, HG+DAPT group and HG+si-HMGA2+DAPT group. The apoptotic rate was analyzed by flow cytometry. RESULTS:Exposure of the HK-2 cells to D-glucose at different concentrations for different time significantly increased the expression of HMGA2 (P<0.05). Compared with NG group, the protein expression of HMGA2, Notch1 and Hes1 in HG group was increased, the expression of Bcl-2/Bax was decreased, the apoptotic rate was increased, and the content of ROS was increased obviously (P<0.05). Compared with HG group, the protein expression of HMGA2, Notch1 and Hes1 of HG+si-HMGA2 group was decreased, the expression of Bcl-2/Bax was increased, the apoptotic rate was decreased, and the content of ROS was decreased significantly (P<0.05). The apoptotic rate in HG+DAPT group was significantly lower than that in HG group, while the apoptotic rate in HG+si-HMGA2+DAPT group was significantly lower than that in HG+DAPT group (P<0.05). CONCLUSION:Down-regulation of HMGA2 expression inhibits the apoptosis of renal tubular epithelial cells by regulating Notch signaling pathway and decreasing ROS production.     

丙酮溶物对天然橡胶臭氧老化性能影响

天然橡胶中的非胶物质种类和含量影响橡胶的质量和应用性能。本文通过硫化性能、交联密度、耐臭氧老化 性能测试和热重分析研究丙酮溶物含量对天然橡胶臭氧老化性能的影响。结果表明，丙酮溶物可以改善天然橡胶的硫 化性能，提高其交联密度。随着丙酮溶物添加量的增加，天然橡胶的热稳定性、臭氧裂纹显现时间、拉伸强度保持率 逐渐提高并达到最大值。采用衰减全反射傅里叶红外光谱分析仪（ATR-FTIR）分析了天然橡胶臭氧老化前后分子结构 变化，可知橡胶在臭氧老化后出现了氧化官能团。     

猪GRP78基因克隆、生物信息学分析及组织表达谱研究

本研究旨在克隆猪葡萄糖调节蛋白78（glucose-regulated protein 78，GRP78）基因，并进行生物信息学分析，探讨其在猪不同组织中的表达情况。根据GenBank上公布的猪GRP78基因序列（登录号：XM_001927795.6）设计引物，PCR扩增及测序获得猪GRP78基因CDS序列，使用在线软件分析GRP78的理化性质、跨膜结构、信号肽、疏水性、保守结构域、二级结构和三级结构，并进行同源性比对及系统进化树构建，利用实时荧光定量PCR方法检测猪GRP78基因在各组织中的表达情况。结果显示，猪GRP78基因CDS区长1 965 bp，可编码654个氨基酸。生物信息学分析表明，GRP78理论分子质量为72.3 ku，等电点（pI）为5.06，半衰期为30 h，其水溶液在280 nm处的消光系数为30 495，肽链N端为蛋氨酸（Met），不稳定系数为32.39，属于稳定蛋白。脂肪系数为85.40，总平均疏水指数为-0.496，无跨膜结构，存在信号肽序列，说明该蛋白属于分泌型蛋白；GRP78蛋白只包含1个超家族保守结构域：HSP70结构域。蛋白二级结构分析显示，GRP78蛋白中α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲分别为40.06%、20.49%、8.10%和31.35%。同源性比对结果显示，猪GRP78基因与人（登录号：NM_005347.4）、小鼠（登录号：NM_001163434.1）、大鼠（登录号：NM_013083.2）、山羊（登录号：XM_005687138.3）、牛（登录号：NM_001075148.1）核苷酸序列的同源性分别为93%、91%、90%、95%、95%，氨基酸序列的同源性分别为99%、98%、98%、99%、99%，各个物种之间GRP78基因保守性较高。实时荧光定量PCR结果显示，GRP78基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、小肠、胃、卵巢、输卵管、乳腺、小脑、大脑、垂体等组织中均有表达，在心脏、脾脏、肺脏中相对高表达。本研究结果为今后深入研究GRP78基因的生物学功能提供了基础材料。     

牛支原体新疆分离株P48基因的克隆、原核表达及重组蛋白免疫原性研究

试验旨在确定牛支原体P48基因的免疫原性，为进一步筛选牛支原体免疫保护性基因奠定基础。本研究以牛支原体新疆分离株为研究对象，运用Overlap PCR方法扩增得到点突变后的牛支原体新疆分离株P48基因，构建原核表达载体pET-32a （+）-P48，转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞，在诱导剂ITPG的诱导下获得重组蛋白P48，纯化后的重组P48蛋白免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体，运用Western blotting和ELISA方法验证其反应原性和免疫原性。结果表明，试验成功构建原核表达载体pET-32a （+）-P48，重组蛋白P48大小约为66 ku，纯化后的牛支原体P48重组蛋白免疫小鼠后可产生良好的免疫反应，血清抗体滴度达到较高水平（D_{450 nm}值为1.126）。Western blotting结果显示，抗牛支原体P48重组蛋白的鼠血清与牛支原体P48重组蛋白及牛支原体全菌蛋白抗原均能产生明显的抗原抗体反应，表明P48重组蛋白具有良好的免疫原性与反应原性，可作为牛支原体新型疫苗的候选基因，且牛支原体新疆分离株P48基因与国内外5株牛支原体P48基因的同源性很高，亲缘关系较近。     

正红505玉米花丝多糖结构及其降血糖活性分析

采用水提醇沉法提取正红505玉米花丝中的多糖成分,通过核磁共振波谱法(NMR)、高效液相色谱法(HPLC)、傅里叶变换红外吸收光谱法(FTIR)及气相色谱-质谱联用法(GC-MS)研究该多糖的单糖组成及结构,借助噻唑蓝比色(MTT)细胞试验,研究多糖CSP505对大鼠胰岛细胞RINm5F和人体肝脏细胞HepG2的降血糖活性。结果表明,多糖CSP505可能是一种由D-葡萄糖和D-半乳糖组成的β构型的多糖,其中葡萄糖和半乳糖的比约为3∶1。随着多糖浓度的增加,RINm5F细胞存活力随着增强,加药组中多糖以200、500、1000μg/mL浓度与四氧嘧啶共同作用时,细胞存活率分别提高了16.1%、16.1%、21.1%,达到极显著差异(P0.01);HepG2细胞存活能力也增强,加药组中多糖分别以200、500、1 000μg/mL浓度作用于细胞时,细胞存活力分别为100.4%、101.4%、103.3%。与阴性对照组相比较,加药组中在3个浓度的多糖作用下,腺苷酸环化酶(ADCY4)、糖原磷酸化酶(GPBB)和糖原合酶(GYS2)浓度表现出显著或极显著差异,而cAMP在浓度为1 000μg/mL时也表现出极显著差异。结果表明,该多糖可通过促进ADCY4与cAMP的合成来使胰岛素分泌增加,且可通过抑制糖原分解并促进糖原合成等过程起到降低血糖的作用。     

5种蔷薇科树种多酚氧化酶比较基因组学分析

蔷薇科植物中有多种具有重要价值的水果,如苹果、梨、桃、草莓和黑树莓等。这些水果普遍容易发生由多酚氧化酶(PPO)介导的酶促褐变而导致重大经济损失,从全基因组角度分析比较PPO基因家族,有助于加深对PPO基因家族和功能的认识。采用比较基因组学的方法,对这5种植物的PPO基因家族进行了基因鉴定、染色体定位、编码蛋白的亚细胞定位、内含子统计分析、基因系统进化、基因倍增与丢失等特征分析。从这5种植物中,共计鉴定出了42个PPO基因,其中6个基因被认定是假基因;绝大多数基因编码的蛋白定位于叶绿体,2个定位于线粒体,3个是分泌型蛋白;PPO基因在染色体上有串联重复和散布两种形式;9个基因具有内含子,聚类结果显示可以将它们分为6个类型,每个基因类型在进化过程中都发生过基因倍增和丢失;同型基因内含子的位置和大小具有相似性。这些结果揭示蔷薇科植物PPO基因内含子是伴随着基因倍增产生的,基因倍增也是推动PPO基因多样化的重要动力,PPO基因倍增和丢失差异导致PPO基因数量在不同物种之间产生差异。     

A Genome-Wide Association Study Reveals Differences in the Genetic Mechanism of Control of the Two Gait Patterns of the Brazilian Mangalarga Marchador Breed

The DMRT3 gene is described as the main gene involved in the determination of gait phenotypes in horses, and the allele A of the 22999655C>A single nucleotide polymorphisms (SNP) has been reported as a causal variant of this trait. In the Mangalarga Marchador breed, which exhibits two gait patterns with well-defined characteristics, genotypes AA and CA are associated with marcha picada and genotype CC with marcha batida. In this breed, allele A of the DMRT3 gene is only related to the marcha picada gait. The objective of this study was to identify the type of control of the marcha batida gait and to investigate SNPs and genomic regions responsible for this phenotype in Mangalarga Marchador horses. Forty-eight horses belonging to the two gait groups, marcha picada with AA and CA genotypes of the 22999655C>A SNP (n = 20) and marcha batida with CC genotype (n = 28), were analyzed using the Equine SNP70 BeadChip. The genome-wide association study result shows for the first time that, in contrast to the marcha picada gait phenotype that is apparently determined by a single gene (DMRT3) in which allele A of variant g.22999655C>A controls the trait, the marcha batida gait is controlled by a larger number of genes. Because of the small number of animals used in the two groups compared, the genomic regions associated with smaller effects on the marcha batida gait could not be identified.     

葡萄WRKY54基因克隆及表达特性分析

为了探究葡萄WRKY54基因的功能,以抗盐葡萄品种Vidal Blanc为材料,采用同源克隆法克隆得到Vv WRKY54基因,并对其进行生物信息学和表达特性分析。结果表明,Vv WRKY54基因c DNA序列为942 bp,编码313个氨基酸。生物信息学分析结果表明,Vv WRKY54蛋白分子量约为35.3091 k Da,等电点为5.45,不稳定系数为55.03,推测其为不稳定蛋白,与已知毛果杨及拟南芥WRKY54蛋白高度同源;亚细胞定位预测结果显示其主要存在于细胞核中。实时荧光定量PCR分析表明,Vv WRKY54在葡萄不同组织中均有表达,其中在梢尖中表达量最高;盐和低温等逆境胁迫因子均能诱导Vv WRKY54上调表达;此外,Vv WRKY54受水杨酸和一氧化氮诱导上调表达,其中水杨酸诱导Vv WRKY54相对表达量在12 h达到最大值,约为对照的50倍。推测Vv WRKY54在植物发育和抵御逆境胁迫中起着重要作用,这为进一步阐明Vv WRKY54的功能及作用机制奠定了分子基础。     

香蕉枯萎病菌4号生理小种cat1基因敲除与表型分析

前期蛋白质组学研究发现尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(Foc4)中的过氧化氢酶1(cat1)基因受到巴西蕉诱导上调表达,为研究cat1基因在Foc4侵染香蕉过程中的作用,利用同源重组方法敲除Foc4的cat1基因,并对获得的敲除突变体开展表型分析和致病性测定。结果表明:cat1基因缺失对Foc4的菌丝、孢子形态、菌落生长、抗渗透压胁迫和细胞壁选择性压力等没有影响;但引起菌株抵抗外源氧胁迫、细胞壁穿透能力、纤维素利用能力减弱和对巴西蕉的致病性减弱。显示cat1基因的产物通过清除香蕉分泌的活性氧在Foc4对香蕉的致病过程中起作用,并参与病原菌对寄主纤维素成分的代谢。此结果为进一步深入研究香蕉枯萎病菌的致病机理奠定基础。     

茶树几丁质酶基因的克隆及其在干旱胁迫下的表达分析在干旱胁迫下的表达分析

以铁观音茶树叶片为材料,利用逆转录PCR及RACE法,克隆了茶树几丁质酶基因CsChi(GenBank登录号为KR078345).CsChi基因的cDNA全长为1 192 bp,包含972 bp的开放阅读框(ORF),编码323个氨基酸.生物信息学分析结果表明,CsChi蛋白的分子量为34.33 ku;理论等电点pI为8.44;原子组成为C1519H2285N413O464S18,总原子数为4 699;蛋白质结构分析显示该蛋白有6个蛋白的跨膜区域,属于跨膜蛋白;存在于细胞外;没有卷曲螺旋结构存在;CsChi基因编码的蛋白属于糖苷水解酶19家族,含有保守的ChtBD1结构域,与溶菌酶的保守结构域类似,可能兼具几丁质酶活性和溶菌酶活性,qPCR定量分析结果显示在不同干旱胁迫处理下茶树的CsChi基因的表达量,与对照组相比有所增加.推测CsChi基因在茶树干旱等逆境胁迫中起重要作用.