线粒体自噬在植物中的研究进展

线粒体自噬广泛存在于动物、植物以及酵母中,对于维持细胞中线粒体的平衡有重要作用.与酵母和哺乳动物线粒体自噬的研究进展相比,植物线粒体自噬的研究尚处于早期,对于植物线粒体自噬的机制和自噬过程中参与的蛋白还不清楚.对线粒体自噬在植物中的研究进展进行了综述,回顾了植物中的线粒体自噬调控机制以及相关的受体、蛋白酶和生物学功能,...     

小麦选择性自噬关键基因NBR1的原核表达

自噬参与了动植物的生长、发育、衰老和逆境胁迫响应等过程。NBR1是选择性自噬的底物受体之一,其识别泛素化的特定蛋白底物并通过与自噬膜上的ATG8互作引导底物进入自噬降解过程。在前期克隆了两个小麦NBR1基因的基础上,本研究通过常规的分子克隆技术构建了两个基因的原核表达载体并将其转化到大肠杆菌中,利用SDS-PAGE方法鉴定了两个NBR1基因在大肠杆菌中的表达情况。结果表明,导入大肠杆菌的两个小麦NBR1均能够被IPTG诱导表达;表达重组蛋白两端含有His(6)标签,其表观分子量与理论分子量基本一致;重组蛋白在诱导后2 h即表现较高的表达量,并在诱导后4 h达到最高的表达量。研究结果为后续小麦NBR1蛋白的纯化、抗体的制备以及该蛋白的互作性质、表达特征等功能研究工作奠定了基础。     

水稻和昆虫细胞自噬期间自噬体发生的细胞学机理

【目的】从细胞学角度研究细胞自噬过程中膜结构细胞器的变化及其与自噬体发生的关系。【方法】以基因互作引起细胞调亡现象发生的水稻爪粳杂种F1和天然化合物印楝素、喜树碱、苦参碱诱导凋亡的昆虫细胞Sf9为材料,通过透射电子显微镜和荧光显微镜技术观察细胞自噬凋亡期间自噬体的特征。【结果】水稻杂种F1花粉母细胞在不同发育时期存在不同程度的退化,部分细胞内线粒体形态发生显著变化,形成长哑铃型或线管状,最后两端弯曲形成双层膜结构的细胞器;绒毡层细胞均出现内质网膨大,且逐渐包裹周围其它细胞器,如线粒体,形成双层膜结构的自噬体,最终引发细胞的自噬性凋亡。喜树碱和苦参碱诱发凋亡的细胞胞内线粒体形态发生拉长、弯曲,最后闭合形成包裹其它细胞器的双层膜结构自噬体;印楝素和喜树碱诱发凋亡的细胞胞内核通过分页和出芽的方式形成双层膜结构自噬体。【结论】动植物细胞自噬凋亡过程中,内质网、线粒体和细胞核3种膜结构细胞器均是自噬体膜结构的直接来源,然而3种膜结构细胞器参与自噬体形成的程度和方式因物种、细胞种类以及自噬诱发因素的变化而不同。     

草地贪夜蛾自噬相关基因的鉴定

目的 利用草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda基因组序列,鉴定草地贪夜蛾自噬相关基因(Autophagy-related gene, Atg)及其对病毒感染的自噬应答,为研究自噬的分子机制奠定基础。方法 对人类Homo spiens、果蝇Drosophila melanogaster等不同物种来源的自噬相关蛋白(ATG)序列进行相似性比对,搜索草地贪夜蛾自噬相关基因序列,并通过NCBI保守结构域搜索工具预测候选自噬相关蛋白中存在的功能结构域;并通过qRT-PCR检测重组病毒EGFP-AcMNPV感染后引起Sf9细胞中自噬相关基因的表达。结果 鉴定获得了草地贪夜蛾参与自噬体形成的核心Atg基因10多个,包括Atg3、Atg5、Atg6、Atg7、Atg10、Atg12、Atg13、Atg101的全序列以及Atg1、Atg2、Atg4、Atg9、Atg14、Atg16、Atg17、Atg18的部分序列,Atg2、Atg4、Atg5、Atg6、Atg7、Atg8、Atg12等自噬相关基因在重组病毒EGFP-AcMNPV感染Sf9细胞6~12 h后表达量上调。结论 获得草地贪夜蛾基因组中真核生物保守的自噬相关基因,暗示草地贪夜蛾的自噬途径在进化中是保守的。AcMNPV病毒感染Sf9细胞可能引发宿主细胞的自噬响应。     

基于细胞自噬的靶向降解技术及在植物研究中的应用前景

靶向降解技术是一类利用真核细胞内天然存在的降解机制对胞内有害物质进行特异降解、以维持和改善细胞稳态的重要技术。该技术主要通过泛素?蛋白酶体系统 (Ubiquitin-proteasome system,UPS) 和自噬?溶酶体途径 (Autophagy-lysosome pathway),特异性清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质、大分子复合物、受损或老化的细胞器及一些非蛋白类物质。其中基于细胞自噬的靶向降解技术具有专一性强、底物种类广泛等诸多特征,使其成为一备受期待的技术,有望应用于神经退行性疾病、代谢性疾病等多种疾病的治疗。目前这一技术的应用潜能还远未被完全开发,特别是在植物研究领域。本综述首先详细介绍了各类基于自噬?溶酶体途径的靶向降解技术的作用机制、特点以及优势;并且结合华南农业大学李发强教授课题组的研究工作,着重介绍了设计和改造植物选择性自噬衔接蛋白方面的研究和设想,以期达到将对植物生长发育不利的因子经由细胞自噬转运并区室化隔离于液泡的目的,进而开发能够抵御病毒侵染或抵抗有害物质的农作物新品种;最后展望了靶向自噬的降解技术在植物科学研究和农业生产中的潜在应用前景和所面临的挑战。     

真菌细胞自噬的研究进展

为了维持细胞内部物质与能量的动态平衡,真菌在进化过程中形成了一些复杂的机制来调控胞内物质的代谢和循环,其中的一条重要途径就是自噬.自噬在真核生物体内是高度保守的,其通过形成具有双层膜结构的自噬体囊泡,将细胞内受损的细胞器或蛋白质包裹起来,随后运输到液泡中进行降解.在过去20多年里,人们对真菌细胞自噬进行了深入的研究,通...     

细胞自噬与疾病的研究进展

细胞自噬(Autophagy)是细胞将受损的细胞器、废弃细胞质和变性或衰老的蛋白质转运至溶酶体(Lysosome),并进行酶解的一个生物学过程。在真核生物中,细胞自噬是一个高度保守的过程,而自噬是细胞的一种自我保护机制,维持了细胞内稳态。自噬在细胞程序性死亡(Programmed cell death,PCD)、心血管疾病、肝脏疾病、神经性疾病、癌症与肿瘤以及自身免疫性疾病等多种疾病过程扮演了重要的角色。该文综述了细胞自噬与多种疾病的研究进展,提示了细胞自噬在免疫相关性疾病过程中发挥着重要的调控作用,从而阐明细胞自噬可能作为疾病治疗的新靶点和突破口,为治疗免疫相关性疾病做铺垫。     

细胞自噬与血液肿瘤关系的研究进展

自噬是真核细胞中特有的生命现象,是胞浆大分子物质通过溶酶体途径自我降解的生物学过程,它广泛参与多种生理和病理过程,在促进细胞生存、维持细胞自我稳态方面起重要作用.目前很多研究表明,自噬和血液系统中多种肿瘤的关系密切,因此,通过自噬途径寻找新的肿瘤治疗靶点,是一种治疗肿瘤的新方法.该文主要综述了细胞自噬与血液肿瘤的研究进...     

细胞自噬机制与植物天然性免疫研究进展

介绍了植物中的细胞自噬系统,并对细胞自噬在植物天然性免疫反应中的作用进行阐述,它通过降解死亡信号分子对病原体诱导的过敏性细胞程序性死亡(HR-PCD)进行负调控,将HR-PCD限制在感染部位。同时阐述了自噬与HR-PCD效应的关系,以及叶绿体自噬对植物免疫作用的最新进展。     

自然感染绵羊肺腺瘤病毒羊肺组织线粒体自噬分子表达分析

为分析自然感染绵羊肺腺瘤病毒（Jaagsiekte sheep retrovirus,JSRV）羊肺组织中线粒体的质量及自噬相关蛋白表达的变化,本研究将自然感染 JSRV羊的肺组织作为研究对象,利用病理组织学、PCR和免疫组化法对自然感染JSRV羊肺组织进行鉴定。利用透射电镜技术观察病羊肺组织中线粒体形态结构变化,分别采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）和蛋白免疫印迹法（WB）检测感染组羊肺组织中线粒体相关因子线粒体外膜蛋白20（Outer membrane translocase 20,TOMM20）、线粒体内膜蛋白（Inner membrane translocase 23,TIMM23）、热休克蛋白 60（Heat shock proteins 60,HSP60）的mRNA和蛋白水平的相对表达量,利用 WB 检测病羊肺组织线粒体蛋白中自噬相关因子 Beclin1、LC3 和选择性自噬受体 p62 蛋白水平的相对表达量。结果表明：1）PCR扩增的目的条带与 JSRV env 预期扩增片段大小一致。光镜下可见肺组织中肺泡Ⅱ型上皮细胞呈乳头状生长,且伸入肺泡中,同时免疫组化结果显示在增生的肺泡Ⅱ型细胞中检测到JSRV Env大量表达,而阴性对照组未检出。2）与健康对照组相比,透射电镜观察到感染组羊组线粒体大量损伤,并且出现双层膜结构的线粒体自噬体包裹损伤的线粒体,TOMM20、TIMM23和HSP60的 mRNA 相对表达水平和蛋白相对表达水平（P<0.01）均极显著下降。3）自噬因子 Beclin1（P<0.05）和LC3（P<0.01）蛋白相对表达水平显著升高,p62 相对表达显著下降（P<0.001）。综上,本研究发现自然感染JSRV羊肺组织中线粒体损伤严重并出现线粒体自噬现象,为 JSRV 的致病机制提供新的研究方向。     

乙烯的生物合成及信号转导研究进展

综述乙烯生物合成、关键酶和乙烯信号转导过程中膜上受体及膜内信号传递体的研究进展。     

假木贼属植物研究进展

假木贼属植物是生长在荒漠、半荒漠区的一类重要的半灌木植物资源,具有高度的耐盐碱、抗干旱和固沙改土性能,对开发利用重盐碱地、改善生态环境、提高经济效益具有极其重要的意义.从分布、生物生态学特性、药物化学等方面综述了假木贼属植物的研究结果,展望了假木贼属植物的应用前景.指出了研究中存在的局限性和今后应努力的方向.     

黄酮类化合物研究进展

黄酮类化合物是广泛存在于植物中的一类多酚类物质,具有强生物活性与药理活性。文章综述了近些年来黄酮类化合物在结构特征、功能研究以及提取方法等方面的研究进展,并对未来研究方向进行了讨论和展望。     

天然抗氧化剂原花色素的研究进展

概述国内外关于原花色素的结构、功能应用及提取研制的进展.     

S-诱抗素研究进展

介绍了S-诱抗素的定义、作用、种类和近年应用研究进展,并指出了目前研究中仍存在的问题,为我国推广绿色农业技术和确保农业可持续发展提供了参考。     

微生物产灵菌红素的研究进展

灵菌红素是一类含三吡咯骨架结构的天然红色素,目前主要由一些微生物产生,具有抗癌、免疫抑制、抗虫等多种生物活性,可作为免疫抑制剂和抗癌药物开发,受到研究者的广泛关注。对其生物活性、微生物资源及发酵生产等方面进行综述,并对其发展方向进行了展望。     

抗生素添加剂替代品的研究进展

抗生素应用于饲料行业已有50年左右的历史,它为畜牧业的飞速发展起了极大的推动作用;但随着人们认识水平的不断提高,人们发现在抗生素饲料添加剂所带来的巨大经济效益后面隐藏着不可克服的弊端。诸如抗生素引起的内源性感染、二重感染、细菌耐药性的产生、畜禽免疫力的下降和畜产     

药用植物仙人掌的研究进展

仙人掌（Cactaceae），石竹目双子叶植物，约有200个属、2000余种［1］。仙人掌是多年生植物，茎肉质，常有刺或刺毛，叶常退化，花多大型美丽、两性，果实通常肉质浆果状，种子无胚乳，染色体X=11［1］。这种植物在18℃以上开始生长，大多数种类最适温度为20～30℃；冷凉地带生长的种类最适温度为15～25℃。仙人掌喜光，沙漠、半沙漠地区及高海拔山区分布的种类尤喜阳光充足。适宜透气性好的土壤，pH微偏酸，是一类特殊生态地理分布的荒漠植物。主要产于热带、亚热带，一些高海拔、冷凉地带也有相当分布。我国南部沿海海南、台湾、福建等省有较多天然分布；内陆省份如贵州等省高海拔地区也有一定分布。 　　近年来，由于环境污染日益严重，疾病种类增多，发病率也有所增高，人们对保健食品越来越重视。据统计，人类疾病中有3/4以上是由饮食不当造成。即：饮食中缺乏某种元素或含有某种致病物质。因此，近年的食品消费市场上，以低糖、低脂、低热量、低胆固醇、多矿物质、多维生素的无污染绿色食品最受欢迎。人们为了追求无污染的绿色食品，人为地创造不施化肥、不洒农药的无污染环境，培养严格控制毒素含量的食物。但是商品社会对于产量和效益的追求，使得绝对的无污染是很难做到的。而仙人掌却是一种栽培简单、不需特殊管理、病虫害少，可以不用施肥，基本不施农药的天然无公害的植物。它符合人们对绿色食品和健康、环保的追求，同时还具有多种显著药用价值，是天然的食疗佳品，能做到食、疗同源，它已越来越受人们的认同与青睐。     

植物矮化研究进展

从植物矮化突变的诱导途径、矮化突变体相关生理生化指标评价等方面介绍了植物矮化育种、栽培研究进展,并对植物矮化提出展望。     

棉疫病研究进展

对棉疫病的发现、分布及危害 ,引致棉花疫病的病原种及其生物学性状 ,棉疫病病害循环以及其发生和流行因子等方面研究的最新动态进行了综述 ,并针对棉疫病菌的危害特点提出了综合治理方案。