动物生物钟基因研究进展

昼夜节律生物钟是一种以近似24小时为周期的自主维持的振荡器,由输人通路、中央振荡器和输出通路三部分组成的。生物钟机制的研究已深入到分子水平。生物钟相关基因相继被分离鉴定,它们及其编码的蛋白质产物构成的自主调节的转录和翻译反馈环是生物钟运转的分子机制。本文介绍了果蝇和小鼠主要生物钟基因的发现以及其突变体对生物昼夜节律的影响,展望了揭示生物钟调节机制在遗传学上的重要意义。     

广藿香中PTS基因不同时间点的表达分析

利用荧光定量PCR技术,分析1天中8个时间点广藿香叶片百秋李醇合成酶基因的表达情况。结果表明,6∶00,9∶00,12∶00和15∶00时间点的PTS基因表达量较低,0∶00,3∶00,18∶00和21∶00的表达量均显著高于前4个时间点,其中,时间点3∶00的表达量最高,表明PTS基因的转录从夜间开始积累,黎明前达到最高峰,之后转录水平逐渐下降。     

奶牛生物钟基因BMAL1真核表达载体的构建及生物信息学分析

本研究旨在克隆奶牛脑肌类芳香烃受体核转位蛋白1基因（Brain and Muscle Arnt-Like Protein 1,BMAL1）的蛋白编码序列（Coding Sequence,CDS）并构建其真核表达载体,运用生物信息学方法解析其CDS序列和编码蛋白特性。以牛肝脏组织为材料,利用PCR技术扩增奶牛BMAL1基因中带有同源臂的CDS片段。采用同源重组法,将目的片段连接至酶切线性化的pc DNA3.1-Puro-N-3HA真核表达载体上,酶切及测序结果均符合预期的质粒命名为pc DNA3.1-3HA-c BMAL1。将空载与重组质粒分别转染至HEK293T细胞,通过实时荧光定量PCR技术（q PCR）和Western Blotting技术检验奶牛BMAL1基因的过表达效果,并利用生物信息学软件分析BMAL1基因CDS区及其编码蛋白的特性和功能。结果显示,pc DNA3.1-3HA-c BMAL1真核表达载体构建成功,将该质粒转染至HEK293T细胞后,成功实现了BMAL1在m RNA和蛋白水平的过表达;牛BAML1基因与绵羊、山羊同源性最高,BMAL1蛋白为不稳定蛋白,其上不存在...     

植物开花光周期反应的分子调控机制

植物开花时间受到日照长短季节性变化的调节,拟南芥和水稻中与光周期反应相关基因的分离,使人们得以认识植物开花光周期反应的分子调控机制。植物感知日照长短的变化主要由CONSTANS(CO)基因的表达所控制。CO能够将光信号与生物钟信号整合,调节开花基因FLOWERING LOCUS T(FT)的表达,并最终控制植物的开花时间。本文对这一研究的最新进展进行了综述。     

呵护生物钟有“三诀”

(一)生物钟养生 最好的医生是自己。健康目标明确后,便 要解决如何达到的问题,正如过河要解决桥或 船的问题那样,寻找通向"6字人生最佳境界" 的最佳养生方法--"自我保健法"。 古今中外已存在过的养生保健方法约 400种。在我围流行过的有40多种,都有一定的 科学根据,都可起到一定的作用,达到某些健康     

棉铃虫复眼中Clock生物钟基因的昼夜表达模式

【目的】克隆并分析棉铃虫(Helicoverpa armigera)复眼Clock(Clk)生物钟基因的c DNA序列,探讨棉铃虫复眼中Clk生物钟基因的昼夜表达模式及其表达水平的影响因子,以确认其在复眼中是否起着调节生物节律的功能,为理解复眼中生物钟基因网络提供理论参考。【方法】以2日龄棉铃虫复眼为试验材料,采用RT-PCR和RACE末端扩增技术克隆棉铃虫Clk生物钟基因。利用生物信息学软件对得到的棉铃虫CLK氨基酸序列进行生物信息学分析。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术,检测棉铃虫成虫不同器官(头、胸、腹、足、翅、脑、触角、复眼)中Clk生物钟基因的表达水平;通过设置不同的光周期环境,检测复眼中Clk生物钟基因的昼夜表达模式;通过在暗期设置6 h不同波段光(UV、蓝光和绿光)照射,检测复眼中Clk生物钟基因的表达水平;通过设置棉铃虫雌雄蛾交配处理,检测交配结束0 h和3 h复眼中Clk生物钟基因的表达水平;通过饥饿处理棉铃虫雌雄蛾,检测复眼中Clk生物钟基因的表达水平。【结果】克隆得到棉铃虫Clk生物钟基因的c DNA序列,命名为He CLK(Gen Bank登录号为KM233158),开放读码框1 860 bp,编码619个氨基酸组成的多肽,理论推测分子量(Mw)为69.32 k D,等电点(p I)为5.71。推导得到的氨基酸序列具有3个跨膜拓扑结构,包含多个昆虫CLK蛋白的保守区域(PAS和HLH),其与甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)和黑脉金斑蝶(Danaus plexippus)的同源性较高,分别为97%和74%。与点蜂缘蝽(Riptortus pedestris)和马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)的同源性较低,分别为53%和52%。q RT-PCR结果表明在检测的成虫器官中,He CLK在复眼中表达水平最低,触角中表达水平最高。在14L﹕10D光周期下,复眼中He CLK的表达量在白天增高,夜晚下降。生物钟基因的昼夜表达模式在1 d黑暗下可以持续,而在持续黑暗下固有表达节律消失。复眼中He CLK的表达水平在6 h光照后上调,但不同波段光照射无显著性差异。复眼中He CLK的表达水平在交配后有下调趋势,在雄蛾交配后表达水平显著性下降。复眼中He CLK的表达水平在饥饿处理后无显著性变化。【结论】成功从夜蛾棉铃虫的复眼中克隆得到Clk生物钟基因,由Clk生物钟基因推导得到的氨基酸序列具有典型的CLK蛋白特征,且与昆虫CLK蛋白同源性较高。在检测的棉铃虫成虫器官中,He CLK在复眼中的表达水平最低。He CLK在外周组织复眼中的表达水平受蛾类自身节律、光照和蛾类生理状态的影响,证实棉铃虫复眼中He CLK在调节生物节律方面具有重要作用,但生物钟基因网络在复眼与中枢神经中是否类似有待进一步深入研究。     

家蚕卵酯酶A4活性抑制多肽PIN与滞育激素的关系初探

利用Ｓｕｐｅｒｄｅｘ７５ ＨＲ１０／３０柱，从家蚕滞育性卵分离出滞育生物钟蛋白质酯酶Ａ４的活性抑制多肽（Ｐｅｐｔｉｄｅ　Ｉｎ－ｈｉｂｉｔｏｒｙ　Ｎｅｅｄｌｅ，简记ＰＩＮ），将其注射家蚕大造品种非滞育性蛹，结果出现了产滞育性卵的母蛾。利用合成的ＤＨ成份，发现对ＥＡ４的ＡＴＰ酶（ＡＴＰａｓｅ）活性有强烈的抑制性。从分子量分析，ＰＩＮ多肽和ＤＨ多肽十分接近。     

家蚕滞育生物种蛋白质酯酶A4研究进展

生物钟普遍存在于生物体内，协调肌体的功能。与光感知型昆虫生物钟依赖视叶或脑驱动不同，家蚕的滞育生物钟依赖酯酶A4（EA4）感知低温、盐酸刺激等信息，从而启动基因，开发胚胎发育。EA4由His到Tyr的155个氨基酸残基构成，在22位Asn处有糖基结合，EA4的测时功能与自身的结构有关，受多肽抑制因子（PIN）调控。PIN是蚕卵内的一种由Ser到Asn的38个氨基酸残基的多肽，从卵特异蛋白质（ESP）加工而来。     

白菜生物钟相关基因BrPRR7的克隆及表达模式分析

白菜生物钟基因的识别及多拷贝间的分析将有助于解析多倍化基因组带来的更复杂生物钟调控机理。本研究通过同源克隆方法获得了位于大白菜A10染色体的BrPRR7a基因。生物信息学分析表明,该基因和位于A02染色体的另一个拷贝BrPRR7b基因的DNA序列主要差异存在于5’UTR和启动子区域。蛋白进化分析表明,BrPRR7a和BrPRR7b之间以及相对于拟南芥已经产生分化。烟草亚细胞定位结果显示,GFP-BrPRR7a融合蛋白的绿色荧光信号定位于细胞核,支持其作为转录因子的负调控能力。4个转录组数据集的分析表明,在BrPRR7基因对光暗导引和温度循环导引后的内源昼夜节律性方面,BrPRR7a比BrPRR7b到达转录高峰更早,且BrPRR7a比BrPRR7b的最大转录水平更高;BrPRR7a和BrPRR7b基因在轻度干旱处理下的最大转录水平有少量的上升,暗示了它们在干旱胁迫状态下对植物生命活动进行微调的潜在作用。综合以上结果,推测BrPRR7a和BrPRR7b基因在白菜中均保留了拟南芥生物钟AtPRR7基因的部分功能,此外,也具有潜在的进化出新功能的可能性。该研究为白菜生物钟基因的功能及分子调控机制研究奠定了一定的基础。     

科学用药选时间

医学研究发现，生物钟支配人体的血压、脉搏、神经的兴奋抑制、激素的分泌等100多种生理活动，人体各器官都有自己的节律。如果按适当的时间表服用药物，可以收到更好的药用效果。