星豹蛛细胞色素CYP3001U15基因克隆与生物信息学分析

星豹蛛是农业害虫的重要捕食性天敌。通过转录组测序鉴定出66条星豹蛛细胞色素P450基因,进一步筛选分析出5条基因,预测其与外源物质代谢有关。为进一步研究星豹蛛细胞色素P450功能和代谢机制,选取其中一条基因进行生物信息学研究。试验通过RT-PCR扩增技术,将星豹蛛总RNA反转录cDNA,后以此为模板进行PCR扩增,回收纯化产物完成单克隆并测序,获取该基因序列信息,并对其进行生物信息学分析。结果发现,克隆到CYP3001U15基因ORF序列,该基因开放阅读框为1 074 bp,编码357个氨基酸,分子质量为42 ku,等电点为5.91,原子总数为5 808,分子式为C_(1877)H_(2896)N_(494)O_(531)S_(10);正电荷残基47个,占氨基酸总数的13.2%,负电荷残基52个,占氨基酸总数的14.6%;蛋白的二级结构预测结果显示,α螺旋占47.62%,β折叠占8.96%,β转角占4.76%,无规则卷曲占38.66%;亚细胞定位预测结果显示,其定位在细胞内质网上;蛋白信号肽预测结果显示,该蛋白不存在信号肽;跨膜结构预测分析结果显示,其不存在跨膜结构。研究结果可就星豹蛛细胞色素P450基因对杀虫剂等外源物代谢的研究提供理论基础。     

亚慢性砷暴露对小鼠心肌细胞凋亡的影响

为研究砷暴露对小鼠心肌组织损伤及细胞凋亡的影响,试验选用40只5周龄C57BL/6小鼠,随机分为4组(对照组饮用去离子水,低、中、高剂量砷暴露组分别饮用含0.15、1.50、15.00 mg/L三氧化二砷的去离子水),90 d后检测各组心脏脏器系数、血清心肌酶谱活力、心肌细胞凋亡率及凋亡通路相关基因的表达。结果表明,不同浓度砷暴露组的心脏脏器系数均有所下降,其中,中、高剂量组与对照组相比差异显著;与对照组相比,中、高剂量组血清肌酸激酶(CK)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、α-羟基丁酸脱氢酶(HBDH)活力显著升高,低剂量组各项指标变化不明显。TUNEL法检测显示,对照组中未发现有凋亡心肌细胞,各剂量砷暴露组心内膜和心外膜下均可见不同数量的凋亡心肌细胞分布。与对照组相比,心肌组织Bax的表达在中、高剂量组显著上调;Bcl-2的表达在中、高剂量组显著下调;Caspase-3的表达在高剂量组显著上调。亚慢性砷暴露对小鼠心肌造成特异性损伤,且随着染毒剂量的增加损伤程度加重;诱导心肌细胞凋亡是砷暴露致心脏毒性的重要机制。     

山东大学揭示植物激素油菜素内酯调控气孔运动新机制

2020年2月12日,山东大学生命科学学院白明义研究组报道了植物甾醇类激素——油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和过氧化氢(H2O2)相互依赖促进保卫细胞中的淀粉降解,进而促进气孔开放的研究结果。研究显示,野生型植物气孔中的淀粉在见光后迅速降解,而在BR缺失和不敏感突变体的气孔中淀粉大量富集,且见光后不能降解,使得气孔不能正常开放。     

巴戟天MoDXS基因及其启动子的克隆与分析

从药用植物巴戟天根部组织中克隆了3个1–脱氧–D–木酮糖5–磷酸合成酶基因MoDXS1、MoDXS2-1和MoDXS2-2,其全长cDNA分别为2676、2667和2610 bp,编码区序列长度为2154、2121和2190 bp,编码717、706和729个氨基酸。BlastP序列比对分析表明MoDXS蛋白与其他植物的DXS蛋白高度同源;系统进化发育树分析显示,MoDXS蛋白与中粒咖啡和小粒咖啡DXS蛋白亲缘关系最近。MoDXS1、MoDXS2-1和MoDXS2-2蛋白被分别归为clade 1、clade 3和clade 2。MoDXS1在巴戟天根中表达量最高;MoDXS2-1在巴戟天根、茎、叶中的相对表达量差异显著,叶中最高;MoDXS2-2在根中表达量最高,而在茎和叶中最低。MoDXS1、MoDXS2-1和MoDXS2-2基因的5′端上游启动子序列长度分别为2538、732和1744 bp。亚细胞定位预测3个MoDXS均在叶绿体上。     

镉胁迫对芹菜生理特性及细胞超微结构的影响

采用水培试验,研究不同浓度镉(Cd)胁迫下Cd在芹菜不同器官组织中的积累及对芹菜生理生化指标、细胞超微结构的影响。结果表明,Cd浓度为40 mg/L时,芹菜叶、茎、根中的Cd含量相对最高,分别为16.36、65.78、213.06 mg/L;Cd浓度为10 mg/L时,芹菜对Cd的富集和转运能力相对最强,富集系数、转运系数分别为5.83、0.62,同时,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量处于最高水平;Cd胁迫导致芹菜叶片细胞壁内侧模糊,轮廓不饱满,淀粉颗粒增大、变多,叶绿体出现肿胀,且基粒类囊体呈波浪状,并处于解离状态,而根尖细胞的细胞基质变稀,液泡数量明显增多,细胞核仁消失,染色质外溢,线粒体出现肿胀;Cd胁迫浓度分别为5、10、20、40 mg/L时,芹菜叶组织中的可溶性蛋白含量分别为清水处理(CK)的98.73%、96.55%、91.28%、86.16%,而根中的蛋白含量分别为对照的99.74%、109.98%、132.76%、157.18%;随Cd胁迫浓度的增大,芹菜的根系活力逐渐降低,与CK相比分别显著下降15.33%、57.72%、58.69%、70.59%(P0.05)。     

α-亚麻酸对TM3细胞活性及相关基因表达的影响

α-亚麻酸(ALA)是哺乳动物必需脂肪酸的重要成员,在机体生长和发育过程中起着重要作用。在雄性动物生殖系统,ALA通过代谢生成二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA),进而对生殖系统发挥调控功能。采用WST-1、JC-1以及RT-PCR等方法研究ALA对体外培养的小鼠睾丸间质细胞TM3细胞的活力及相关基因表达的影响。结果表明:培养体系中添加10,50,100,200,400μmol/L的ALA,处理24 h可以显著提高TM3细胞活力(P0.05),并且呈剂量依赖性。与对照组相比,50μmol/L的ALA处理24 h可以促进TM3细胞增殖,提高线粒体膜电位,抑制凋亡相关基因Caspase-3表达(P0.05),促进类固醇代谢相关基因StAR表达(P0.05)。这说明在体外培养体系中添加ALA可以增加TM3细胞活性,促进细胞增殖和StAR基因表达,抑制Caspase-3基因表达。     

松属素和木犀草素抗肿瘤活性比较

为比较松属素和木犀草素两种黄酮类化合物的抗肿瘤功效,将正常培养的肺腺癌细胞(A549)、乳腺癌细胞(MCF-7,MDA-MB-231)及神经胶质瘤细胞(U87、U1172)经不同浓度的松属素和木犀草素(40,80,160μm)分别处理24和48 h,倒置显微镜观察细胞形态,SRB法检测细胞存活率;吖啶橙染色观察细胞核凝集和片段化;Hoechst 33258检测细胞凋亡;Western blot检测膜联蛋白A7(ANXA7)、procaspase3和LC3B的表达。结果表明,松属素和木犀草素以剂量依赖的方式抑制A549、MCF-7和MDA-MB-231细胞增殖,而对U87和U172细胞的抑制功效较弱。Western blot结果表明,在MDA-MB-231细胞中,松属素和木犀草素上调LC3-Ⅱ的水平,促进细胞凋亡。这说明松属素和木犀草素对肺腺癌和乳腺癌细胞具有抗肿瘤功效。     

鲤鱼肝原代细胞的分离与培养方法

本研究在酶消化法的基础上,通过比较不同的肝组织分离和培养条件,获得鲤鱼肝原代细胞培养的最佳培养方法和条件。首先,结合细胞数量和台盼蓝染色所得的细胞存活率,比较了胰蛋白酶消化鲤鱼肝组织的不同反应温度和时间,结果表明:肝组织用0.25%(m/V)胰蛋白酶在25℃消化40 min时细胞分离效果最好。其次,经酶消化得到的肝原代细胞粗制液,设置4种不同的细胞纯化和培养条件:1)将细胞直接重悬于含10%胚牛血清(FBS)的L-15/DMEM培养基中培养;2)以10%鲤鱼血清取代培养基中的胚牛血清重悬细胞并培养;3)将细胞经Percoll液密度梯度离心纯化后,重悬于含10%胚牛血清的L-15/DMEM培养基中培养;4)细胞经Percoll纯化后,重悬于含10%鲤鱼血清的L-15/DMEM培养基中培养。利用光学显微镜观察肝细胞的形态,进而通过HE染色法检测,结果表明经Percoll纯化后,肝细胞纯度显著提高;采用MTS/PMS法检测肝细胞的增殖情况,结果表明鲤鱼血清代替胚牛血清培养细胞,肝细胞活力显著提高。本研究将为建立稳定的毒理学肝原代细胞实验模型奠定基础。     

苹果蠹蛾颗粒体病毒(CpGV)GP37蛋白在Bac-to-Bac系统中的表达和亚细胞定位

苹果蠹蛾颗粒体病毒(Cydia pomonella granulovirus,CpGV)是防治苹果蠹蛾最重要的生物药剂之一,为探寻苹果CpGV GP37蛋白的增效机制,本研究利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统,将苹果CpGV gp37基因和绿色荧光蛋白基因(egfp)以N端或C端融合的方式插入苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple nucleocapsid NPV,AcMNPV)基因组中,获得重组的杆状病毒质粒(bacmid),转染昆虫细胞Sf9,然后进行Western blot检测。结果显示,检测到GP37和EGFP的融合蛋白(vAcEGFPGP37、vAcGP37EGFP)和非融合蛋白(vAcGP37、vAcEGFP)都得到了高效表达;用激光共聚焦显微镜观察蛋白的亚细胞定位情况,融合GP37的EGFP主要聚集在细胞质中,没有融合GP37的EGFP遍布整个细胞,说明CpGV GP37蛋白定位于细胞质中。本实验研究了CpGV GP37蛋白的真核表达,为该蛋白的后续研究提供了条件;而该蛋白的亚细胞定位研究,不仅为CpGV GP37蛋白增效机制的研究提供了基础资料,同时丰富了杆状病毒GP37蛋白的相关理论。