2011_autumn-molecular_biology-06
5.13郑洁 植物水孔蛋白
所在院系： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师：本科生毕业论文(设计)题目：植物水孔蛋白生物科学与化学学院 生物科学郑洁1810910015徐 国 华论文完成日期： 2011年 5 月目录摘要 (1)关键词 (1)一．水孔蛋白的发现 (1)二. 植物水孔蛋白的基本结构及生化特征 (1)三. 植物水孔蛋白的类型和分布 (2)四. 植物水孔蛋白的功能 (2)1．增强生物膜对水的通透 (2)2.运输小分子物质 (2)3.参与光合作用 (2)4.参与氮代谢 (2)5.参与硅与硼的代谢 (2)6.参与开花生理 (2)7.参与果实的发育与成熟、种子的成熟与萌发 (3)8.参与气孔运动 (3)9.水孔蛋白在逆境调节中的功能 (3)五. 水孔蛋白的调节与调节物质 (4)1. 水孔蛋白的调节 (4)2. 水孔蛋白的调节物质 (4)六．结语与展望 (4)参考文献 (4)致谢 (5)植物水孔蛋白摘要：水孔蛋白是水专一性通道蛋白，属于膜内在蛋白的一类，普遍存在于动、植物及微生物中，其种类繁多、分布广泛，与植物体内水分的快速、高效运输密切相关。
就水孔蛋白的发现、类型和分布、分子结构和生化特性、调节及其生理功能进行简单综述。
关键词：水孔蛋白；结构；生理功能。
一水孔蛋白的发现长期以来，人们普遍认为水仅以弥散的方式通过脂质双分子层，但难以解释某些细胞对水的通透特别高的现象。
1988 年Agre 研究小组从人的红细胞膜上分离到一种分子量为28kDa 的未知蛋白, 即为细胞膜水通道。
随后他们在爪蟾卵母细胞表达系统中对得到的蛋白进行了功能鉴定, 证明其参与了膜上的水分运。
1997年基因组命名委员会正式将其命名为AQP1.现在已经知道，水孔蛋白（aquaporin,AQP）是一类介导水分快速跨膜转运的膜内在蛋白，属于MIP(majorintrinsic protein)家族，分子量在25-33kDa[1, 2]。
水孔蛋白几乎存在于所有的生物体内,包括人，动植物、酵母和细菌等, 是一类古老的膜蛋白。
昆虫几丁质合成酶B基因的研究进展
黑龙江农业科学2023(11):144-150H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://h l j n y k x .h a a s e p.c n D O I :10.11942/j.i s s n 1002-2767.2023.11.0144王晓曦,刘兴龙,王宇,等.昆虫几丁质合成酶B 基因的研究进展[J ].黑龙江农业科学,2023(11):144-150.昆虫几丁质合成酶B 基因的研究进展王晓曦1,刘兴龙1,王 宇1,王克勤1,樊 东2(1.黑龙江省农业科学院植物保护研究所/农业农村部哈尔滨作物有害生物科学观测实验站,黑龙江哈尔滨150086;2.东北农业大学植物保护学院,黑龙江哈尔滨150030)摘要:几丁质是昆虫的主要组成成分,由于几丁质不存在于植物和无脊椎动物中,被认为是环境友好型农药的设计靶标㊂几丁质合成酶B 是几丁质合成路径中的最后一个关键酶,近些年已成为国内外研究的热点内容㊂根据国内外对昆虫几丁质合成酶B 基因功能的研究,综述了几丁质合成酶B 对几丁质合成的调控研究进展,包括时空表达特性㊁基因功能㊁基因在害虫防治中的研究㊁并对R N A 干扰技术应用存在的问题及解决途径进行了展望㊂关键词:昆虫;几丁质;几丁质合成酶B ;环境友好型农药收稿日期:2023-05-18基金项目:黑龙江省重点研发计划项目(G A 23B 010);植物保护研究所青年基金项目(z b s qn 2023-3)㊂第一作者:王晓曦(1992-),女,硕士,研究实习员,从事作物虫害的防治研究㊂E -m a i l :2323458775@q q .c o m ㊂通信作者:樊东(1969-),男,博士,教授,博导,从事农作物昆虫及有害生物的防控研究㊂E -m a i l :d n f d @163.c o m ㊂几丁质又称甲壳素(C h i t i n ),为β-(1,4)-N -乙酰基-D -葡萄糖胺(G l c N A c )的线性高分子,含量仅次于膳食纤维素,为自然界中第二重要大分子化合物,占全部昆虫干质量的40%左右,广泛分布在昆虫体表,中肠和肠道围食膜内㊂它是进入昆虫体内的第一道屏障,有保护中肠上皮细胞免受食物颗粒机械损伤㊁阻止病原体入侵及为昆虫解除体内有毒物质等效果,对昆虫的生长和变态发育至关重要[1-2]㊂几丁质广泛存在于节肢动物㊁腕足类㊁软体动物㊁昆虫㊁真菌㊁线虫㊁藻类㊁原生生物㊁轮虫㊁海绵和墨鱼中㊂围食膜(P e r i t r o ph i c M a t r i x ,P M )是昆虫中肠细胞分泌的,隔开肠内容物与肠上皮细胞的一种半透膜[3]㊂几丁质是围食膜的主要成分之一,含量为3%~13%,构成围食膜的几丁质微纤丝具有高弹性,保护了围食膜的韧性和通透性[3-4]㊂昆虫几丁质的合成共8种酶参与,可以实现复杂的生理和生化反应,从而合成昆虫几丁质㊂1962年,C a N d y 与K i l b y 首次发现了昆虫体内甲壳素的生物合成途径,起步于海藻糖,终止于甲壳素,先后包括了海藻糖酶(t r e h a l a s e )㊁己糖激酶(h e x o k i N a s e )㊁葡萄糖-6-磷酸异构酶(gl u c o s e -6-p h o s ph a t e i s o m e r a s e )㊁谷氨酸盐:果糖-6-磷酸转氨酶(g l u t a m i N e :f r u c t o s e -6-p h o s p h a t e a m i n o t r a n s f e r a s e )㊁葡糖胺-6-磷酸-N -乙酰转移酶(gl u c o s a m i n e -6-p h o s p h a t e n -a c e t y l t r a n s f e r a s e )㊁磷乙酰氨基葡萄糖刺激变位酶(p h o s p h o a c e t y l gl u c o s a m i n e m u t a s e )㊁U D P -N -乙酰葡糖胺焦磷酸化酶(U D P -N -a c e t yl -g l u c o s a m i n e p y r o p h o s p h o r yl a s e )和几丁质合成酶(c h i t i ns yn t h a s e ,C H S )[5]㊂几丁质合成的路径,已有研究中最深入广泛之一是C H S ,即几丁质合成的最后一步关键酶㊂化学药剂型已使高危险性害虫形成了一定耐药性[6],且对人㊁作物㊁环境和食品的安全产生威胁,亟需新的绿色防控手段[7]㊂几丁质合成路径的异常会导致昆虫畸形㊁无法正常蜕皮及死亡率升高㊂由于在植物和脊椎动物体内不合成几丁质[8],控制几丁质合成的相关酶,就可以为新型环境友好型长效杀虫剂的设计与研制提出了潜在的优质靶标,进行害虫预防㊂近些年基于C H S 的生物化学抑制剂,以及基于R N A 干扰法(R N Ai n t e r f e r e n c e ,R N A i)的有害生物防治新途径的探讨和进展,也成为农业害虫防治方面的学术前沿和热点[9]㊂如对苯甲酰基脲类,作为我国最早㊁最常用的一类害虫甲壳素合成抑制剂,目前已经产生了许多商业化产品[10]㊂近年在害虫防治中随着R N A 干扰技术的开发与应用[11],凭借其专一化高㊁潜伏的靶点性强㊁对生态稳定等特点,以及运用基因表达的下调方式,在害虫防控应用研究上取得了新突破㊂目前鳞翅目㊁鞘翅目㊁双翅目和44111期 王晓曦等:昆虫几丁质合成酶B 基因的研究进展直翅目等昆虫的几丁质合成酶B 基因c D N A 序列已经克隆出来,部分进行了时空表达㊁基因功能㊁抑制剂筛选及基因干扰等的研究㊂本文主要综述了对几丁质合成途径中几丁质合成酶B 的构成㊁几丁质合成酶B 基因的空间表达特征㊁基因功能㊁基因结构㊁在害虫防控中的研究进展,并对存在问题和可能的破解路径等做出了比较系统的归纳总结,以期为几丁质合成的控制机理的进一步深入研究奠定基础,同时也为利用R N A i 技术进行害虫防控研究提出有价值的理论指导㊂1 昆虫几丁质合成酶B目前昆虫的几丁质合成酶C H S 包括了几丁质合成酶A (c h i t i n s y n t h a s eA ,C H S A )和几丁质合成酶B (c h i t i n s yn t h a s eB ,C H S B )两种,或称为C H S 2(E C2.4.1.16),功能为结合中肠上皮细胞的围食膜中的甲壳素,并在其中特异性表达[12]㊂几丁质决定了昆虫的生长发育,调控C H S B 基因的表达来防治害虫会有一定成效[13-14],如抑制C H S B 的活性会导致昆虫饥饿致死[15]㊂2 昆虫C H S B 的结构特性C H S B 为160~180kD 分子量的大型跨膜蛋白体[16],昆虫的C H S B 含14~17个跨膜螺旋及3个相同结构域A ㊁B 和C ,结构域A 在C H S B 的N 端,物种之间氨基酸序列相似性最低;结构域B 在C H S B 的中段,是高度保守的蛋白质催化中心,物种之间氨基酸序列相似性较高,含4个标签序列C A T MWH X T ,D X D ,E D R 和Q R R RW ;结构域C 在C H S B 的C 端,物种之间氨基酸序列差异性较高[12,17]㊂目前未有报道C H S B 有可变剪接[18]㊂第一个C H S B 基因是在1998年时由T h i r e o s 所鉴定的黑腹果蝇基因D m C H S B [19],现已从多个昆虫物种中克隆出C H S B 基因,目前已知黑腹果蝇(D r o s o p h i l am e l a n o g a s t e r )[20]㊁赤拟谷盗(T r i b o l i u m c a s t a n e u m )[21]㊁烟草天蛾(M a n d u c as e x t a )[22]㊁甜菜夜蛾(S p o d o pt e r a e x i g u a )[23]㊁家蚕(B o m b yxm o r i )[24]㊁亚洲玉米螟(O s t r i n i a f u r n a c a l i s )[17]㊁冈比亚按蚊(A n o ph e l e s ga mb i a e )[25]㊁东方黑腹果蝇(B ac t r o c e r ad o r s a l i s )[26]㊁飞蝗(L o c u s t a m i g r a t o r i a )[27]㊁稻纵卷叶螟(C n a p h a l o c r o c i sm e d i n a l i s )[28]㊁棉铃虫(H e l i c o v e r pa a r m i g e r a )[29]㊁致倦库蚊(C u l e x q u i n q u e f a s c i a t u s )[30]㊁马铃薯甲虫(L e p t i n o t a r s ad e c e m l i n e a t a )[31]㊁梨小食心虫(G r a ph o l i t h a m o l e s t a )[32]和草地贪夜蛾(S p o d o p t e r a f r u g i pe r d a )[33]等50多种害虫的C H S B 基因都已经克隆出来,并在G e n B a n k 上登录㊂3 昆虫C H S B 基因的时空表达特性对于昆虫C H S B 不同发育阶段和不同组织的表达模式研究上,整理了已发表文献的相关研究进展(表1)㊂昆虫不同发育阶段的研究表明,C H S B 基因在昆虫发育的各个阶段均有表达㊂可见,C H S B 基因在昆虫各个发育阶段进行调控,但相对表达量存在差异㊂飞蝗L m C H S 2基因和冈比亚按蚊A gC H S B 基因在受精卵发育的前期和中期基本不能表达[25,27,34],但在卵发育后期的表现数量却迅速增加㊂在卵发育时期高表达有何特定的功能尚待深入研究㊂大部分C H S B 在昆虫老熟幼虫和成虫中表达量相对较高,有部分在预蛹期表达量较高,如黑腹果蝇D m e C H S 2基因和梨小食心虫G m C H S 2基因[32,35],在低龄幼虫和蛹期表达量很低,可能与取食特性有关,它们取食水果,不需要过多的消化,所以不必形成大量围食膜㊂可见C H S B 基因在昆虫取食量高的时期高表达,以形成更大面积的围食膜㊂不同类型昆虫在不同阶段表达量的差异,可能和虫体中不同的激素代谢阶段密切相关㊂不同昆虫的发育历期不一致㊂昆虫不同组织的表达模式研究表明,除梨小食心虫G m C H S 2在前肠表达量最高外[32],其余昆虫在中肠中表达量最高,其次部分昆虫在前肠㊁后肠和马氏管表达量较高,C H S B 在昆虫取食过程中的肠道表达,参与围食膜的形成㊂飞蝗L m C H S 2也在胃盲囊中表达,推测可能是因为昆虫分属不同的目,与体内消化结构存在差异有关[27,34],锈赤扁谷盗C f C H S 2在腹部表达量最高,可能与中肠组织残留腹部有关[36]㊂茶尺蠖C S 2在形成围食膜期间表达[37]㊂说明C H S B 是昆虫中肠的特异性蛋白,合成中肠围食膜上的几丁质,C H S B 合成围食膜的β-几丁质和γ-几丁质,对昆虫的生长和发育起到关键作用㊂541黑 龙 江 农 业 科 学11期表1 昆虫不同发育阶段和不同组织C H S B 基因的表达目昆虫及其C H S B 基因登录号发育阶段组织参考文献鳞翅目(L e p i d o pt e r a )甜菜夜蛾S e C H S BD Q 9129294龄和5龄第1天表达量较高;4龄和5龄第2天及预蛹期表达量较低在中肠有最高表达[23][38]稻纵卷叶螟C m C H S BA J G 44539.1成虫期的表达量高于幼虫期4龄在中肠有最高表达,是表皮表达量的5倍;脂肪体中也有表达[28][39]梨小食心虫G m C H S 2K Y 242360预蛹期和成虫期表达量最高预蛹第1天在前肠的表达量最高,其次是后肠,其余组织表达量很少或不表达[32]家蚕B mC H S BJ Q 0741753~5龄中,3龄的第1天至第3天表达量最高,蜕皮后表达量下降,周期性变化5龄第3天在中肠特异性表达,头部和表皮有少量表达,丝腺㊁脂肪体㊁睾丸㊁卵巢和血细胞中几乎没有表达[24][40]亚洲玉米螟O fC H S B E U 3760264龄至成虫期中,预蛹期和5龄有最高表达,4~5龄蜕皮之间基因表达量降低,5龄第6天停止进食时表达量瞬降[17]粘虫M s C H S BK Y 3487761龄最后1天的基因表达量最低,3龄第1天和蛹期第1天的基因表达量最高5龄第2天在中肠特异性表达,其次为前肠后肠,体壁和脂肪体几乎没有可检测的表达[41]茶尺蠖(部分C S 2序列)E U 2901473~5龄幼虫取食阶段表达量高,蛹期不表达在中肠围食膜中表达[37]草地贪夜蛾S fC H S B M Z 364352主要在中肠中表达[33]小地老虎A i C H S 2O L 8267546龄幼虫表达量最高主要在前肠和中肠中表达[42]鞘翅目(C o l e o pt e r a )赤拟谷盗T c C H S 2A Y 291477老熟幼虫和成虫阶段表达量高[13]马铃薯甲虫L d C H S BK T 9647423龄第1天在中肠有最高表达,其次是马氏管[31]锈赤扁谷盗C fC H S 2MH 234580幼虫阶段1龄的相对表达量最多,随着龄期的增加表达量逐渐减少,在蛹期基因的表达量最低,成虫期表达量最高成虫在腹部表达量最高,其次中肠㊂在头部㊁胸部㊁脂肪体中有少量的表达,表皮几乎没有表达[36]玉米根萤叶甲D v v C H S 2MH 2568563龄幼虫期和成虫期表达量最高,其次是卵㊁1龄幼虫期和2龄幼虫期,在蛹期的表达量最低成虫在中肠有最高表达,在前肠㊁后肠和组织中表达极低[43]双翅目(D i pt e r a )致倦库蚊C qC H S 2A G A P 001205幼虫期表达量低,卵和蛹期表达量较低但差异小,成虫期表达量最高[30]东方果蝇(桔小实蝇)B d C H S BK C 354694卵到3龄幼虫表达量上升,成虫期表达量最高3龄在中肠有最高表达,其次是马氏管,脂肪体中表达最低[44]冈比亚按蚊A gC H S B X P _321951.2在成虫的表达量最高,在卵㊁4龄幼虫和蛹表达量均很低,尤其是幼虫阶段在前肠的表达水平最高,显著高于中肠[25]黑腹果蝇D m e C H S 2NM _079485幼虫期表达量较少,预蛹期显著升高[35]三叶草斑潜蝇L t C H S 2O N 453844蛹期表达量最高在成虫的头㊁胸㊁腹和肠中无显著差异[45]直翅目(O r t h o pt e r a )飞蝗L m C H S 2G U 067731卵期的2~11d 基本无表达,12~14d 表达量猛增;1~3龄表达量逐渐增加,3龄最高,之后保持在中肠和胃盲囊中特异性表达[27][34]64111期 王晓曦等:昆虫几丁质合成酶B 基因的研究进展4 昆虫C H S B 基因功能的研究进展4.1 进食、饥饿对虫体生长发育和C H S B 基因表达的影响各种环境因素中,食物对昆虫的繁殖与变态的影响显著㊂相关研究表明多数农业害虫幼虫期的取食对于生殖具有重要影响[46]㊂为了探究进食是否对C H S B 基因表达有影响,进而影响中肠的取食和消化,对试验昆虫进行饥饿处理㊂有研究选取5龄第2天飞蝗若虫,饥饿处理12,24和48h 之后,再复食0.5,1.0和4.0h ,解剖中肠观察,结果发现围食膜遭到了严重破坏,说明围食膜的完整性对害虫生长与发育至关重要,而饥饿也可能影响基因在中肠的表达;但由于饥饿持续时间拉长,L m C H S 2基因表达量逐步减少,在重新取食后表达量逐渐恢复[27]㊂对4龄桔小实蝇进行饥饿处理,饥饿组B d C H S B 基因表达量低于先饲喂组,且差别不明显;先饲喂-饥饿后,表达量变化并不明显;而先饥饿-饲喂后,基因的表达量明显增加至5倍以上,并对桔小实蝇几丁质含量的影响明显[44]㊂同样,对埃及伊蚊成虫饥饿-复食处理,发现饥饿时中肠A a C H S B 基因的表达量降低,恢复吸食血液后基因的表达量升高[47]㊂4龄第2天粘虫,喂食-饥饿,M s C H S B 基因表达量明显比持续喂食和持续饥饿低;饥饿-喂食,表达量明显比持续喂食和持续饥饿高㊂饥饿处理后M s C H S B 基因的表达量变化与中肠几丁质含量的变化具有相同的趋势[41]㊂研究表明,饥饿处理对C H S B 基因的表达有显著的抑制作用,验证了饥饿对昆虫的取食和中肠的消化与吸收具有一定影响,也进一步验证该基因在中肠大量表达㊂4.2 蜕皮激素对C H S B 基因表达的影响蜕皮激素(20E ,h y d r o x y e c d ys o n e )20E 诱导昆虫蜕皮和变态,保幼激素(J u v e n i l eH o r m o n e ,J H )为了维持平衡20E 带来的形态改变,使幼虫在蜕皮后始终处于雏体状态,它对控制昆虫变态至关重要㊂昆虫的生长发育,是由20E 和J H 共同配合完成的[48]㊂昆虫内源保幼激素较多时,就维持它幼虫或若虫的各个发育阶段形态,不会变态成下一个发育阶段的蛹或成虫;昆虫体内J H 含量较少且20E 较多时,全变态发育的幼虫才能变态成蛹[49]㊂目前20E 对C H S B 基因表达影响的研究还很少,已有的研究都表明,20E 可以诱导C H S B 基因的表达㊂对3龄幼虫和刚化蛹的果蝇C H S B 基因表达分析中,C H S B 基因的转录会响应20E 的刺激,数小时后表达水平上调,这与形成蛹前表皮的时间相吻合[20]㊂有学者向4龄蜕皮后2h 内的家蚕采用1μg㊃μL -1的20E 处理6h ,结果发现B m C H S B 基因表现明显优于对照组,诱导作用更明显;并在短时间控制了B mC H S B 基因的表达,后又得到了恢复[24,40]㊂对4龄第2天的粘虫注入20E ,20E 蜕皮激素对M s C H S B 基因的表达有明显诱导效果,对注入了10μg㊃μL -1的20E6h 的诱导效果尤为突出,相比对照,表达量升高了32.0%[41]㊂给2龄初和3龄第2天的马铃薯甲虫幼虫喂食20E 处理的马铃薯叶片12h 后,L d C H S B 基因表达水平均显著升高[50]㊂说明20E 影响C H S B 对几丁质的合成,从而影响昆虫生长发育㊂基因的表现不仅仅是受外源蜕皮激素单一控制,还和内源激素关系密切㊂外源20E 在与J H 协同作用下怎样控制C H S B 基因表达,也值得进一步深入研究㊂5 C H S B 基因在害虫防治中的研究进展5.1 几丁质合成酶抑制剂对靶标C H S B 的影响几丁质合成抑制剂同时还具有植物生长调节剂的功效,对害虫中的几丁质合成关键酶活性影响较大,通过其底物竞争性和C H S 结合,进而影响几丁质的正常合成,害虫畸形或死亡㊂有效霉素(V a l i d a m y c i n )又称井冈霉素(J i n g a n m y c i n ),是一类几丁质合成酶抑制剂,具有杀虫效果[38]㊂对4龄第2天的粘虫幼虫注射有效霉素,幼虫生长发育缓慢,M s C H S B 基因的表达量下降95%㊂有效霉素处理后粘虫M s C H S B 基因的表达量变化与中肠几丁质含量的变化具有相同的趋势㊂这也证实了在粘虫的形成与发育过程中,M s C H S B 基因的水平与中肠几丁质浓度之间的正相关关系[41]㊂定虫隆是一种昆虫生长调节剂,有研究用定虫隆饲喂锈赤扁谷盗,龄期延长㊁体重下降㊁几丁质含量下降,C fC H S B 基因表达量提高约27%㊂与其他研究得到相反的结果,推测C H S B受到了抑制,锈赤扁谷盗为维持自身稳定发育,提高C H S B 基因的表达,而触发了补偿性反馈机制,由此推测定虫隆可能作用于C H S B [51]㊂氟苯脲㊁除虫脲和虱螨脲是高效的几丁质合成抑制剂,是目前应用广泛的苯甲酰基脲类杀虫剂㊂4龄马铃薯甲虫经氟苯脲处理36h 后,L d C H S B 基因表达下调[52]㊂除虫脲处理对1龄桔小实蝇幼虫B d C H S B 基因没有显著影响[44]㊂虱螨脲处理对草地贪夜蛾S fC H S B 基因的表达无显著变化[33],而使小地老虎A i C H S 2基因表达显著提高[42]㊂几丁质合成抑制剂对主要天敌和非靶标生物的危害都很小,对昆虫也难以形成耐药性,因此可与低毒量和低残留危害性都很小的长效化学农药混合,以实现增效目的㊂同时也是几丁质合成抑741黑 龙 江 农 业 科 学11期制剂防治农作物害虫,在田间大范围使用的基础㊂随着未来对作用机理的深入研究,几丁质合成抑制剂类杀虫剂将在害虫化学防治中发挥重要作用㊂5.2 作为R N A i 的靶标基因R N A 干扰(R N Ai n t e r f e r e n c e ,R N A i)使靶基因沉默的技术特异性且高效,技术简便,目前已被广泛用于农业上主要的害虫绿色防控新技术开发中㊂现有许多研究利用R N A i 技术来抑制昆虫C H S B 基因的表达,取得了一定成效㊂有研究利用注射d s R N A 的方法干扰赤拟谷盗幼虫T c C H S B 基因的表达,幼虫身体皱缩,围食膜基本不再生成[13]㊂R N A 干扰了赤拟谷盗膜上的海藻糖酶基因(T r e -2),干扰中肠C H S B ,使中肠甲壳素水平降低了20%以上[53]㊂沉默飞蝗的L m C H S 2基因,引起飞蝗中肠围食膜残缺不全,中肠和胃盲囊生长减少,主食无法消化和吸收,最后由于饥饿而死去,蛛网膜下腔出血可达到75%以上[27];干扰3龄家蚕幼虫B m C H S B 基因的表达致使家蚕大部分难以正常蜕皮[4]㊂喂食2龄和4龄马铃薯甲虫幼虫细菌表达的d s C H S B ,幼虫进食量减少㊁生长缓慢,且中肠几丁质含量降低[31]㊂喂食方式干扰3龄甜菜夜蛾4h 后,发现对试验组幼虫阶段基本无影响,使预蛹和成虫发育受阻,20%和25%无法化蛹和羽化[38]㊂注射方式干扰稻纵卷叶螟幼虫C m C H S 2的表达,4~5d 后表达量下降37%~50%,取食量减少,试验组部分幼虫蜕皮受阻,虫体显著变轻变小变黑,死亡率约41%[54-56]㊂玉米根萤叶甲成虫取食d s C H S 2,干扰对D v v C H S 2基因最高沉默效率达90%,取食1d 后,成虫D v v C H S 2基因表达量显著降低[43]㊂沉默锈赤扁谷盗C f C H S 2基因,会使幼虫蜷缩干瘪,无法正常爬行,导致死亡,7d 后,死亡率达63%且围食膜缺失,肠道上皮细胞严重破损㊂与上述实验结果不同,说明C H S 2在锈赤扁谷盗的中肠围食膜的生成途径中起到关键性的作用㊂持续干扰发现C fC H S 2基因有过表达现象,基因表达量先下降后上升再下降,这说明在C f C H S 2基因被d s R N A 沉默后,昆虫为了维持机体的稳定,使C fC H S 2基因的表达量升高,而形成的一种补偿反馈机制[36]㊂对4龄粘虫幼虫注射d s M s C H S B ,M s C H S B 基因的表达量下降,表明R N A 干扰成功抑制了M s C H S B 基因的表达㊂处理24和48h 后,该基因的表达水平分别下降了82.1%和86.0%,处理96h 后粘虫的死亡率最高,达46.7%㊂基因沉默影响了粘虫中肠几丁质的合成,可能破坏了中肠围食膜的通透性,进而影响进食导致虫体生长发育缓慢,无法正常蜕皮,产生异形,甚至死亡[41]㊂对小地老虎注射d s A i C H S 2干扰,化蛹率降低30%以上[42]㊂干扰三叶草斑潜蝇L t C H S 2在蛹中的表达,羽化率显著低于对照㊂综上研究,C H S B 在昆虫中肠围食膜的形成过程中发挥重要作用,影响昆虫生长发育[45]㊂干扰C H S B 基因的表达,会导致昆虫中肠围食膜受到破坏㊁降低中肠围食膜几丁质含量㊁进食量减少㊁身体皱缩变轻㊁生长缓慢㊁无法正常蜕皮化蛹和羽化㊁变黑㊁死亡率升高㊂6 展望R N A i 方法中因对C H S B 靶基因沉默方式的高度特异性和高效的优点,以及研究过程的简便性,目前已被广泛用于重大农业有害生物的防控研发技术中㊂C H S B 是重大农业有害生物形成与传播中的非常重要的基因,是潜在的杀虫有效靶标基因,也是将R N A i 方法应用于重大农业有害生物防治中的关键㊂如昆虫C H S B 是重大农业有害生物几丁质形成过程中的关键基因之一,但因为高等动㊁植物自身还没有形成这些蛋白质,所以被认为是比较好的对环境友好的杀虫剂靶标㊂体外喷洒d s R N A (核酸杀虫剂)对开展农作物害虫防治工作中有以下优点:第一,d s R N A 可高效专一地防治目标害虫,对天敌昆虫㊁作物和人畜健康没有影响;第二,d s R N A 可有效减少害虫;第三,可明显降低化学农药的施用量,从而有效保护了食品生产安全;第四,因为d s R N A 属于核酸化合物,对人类健康没有什么影响,是一种对人类真正友好的生物杀虫剂,它对降低农药残留和环境污染都具有重要的意义㊂目前,应用于d s R N A 的C H S B 基因作为靶标防控危险害虫的瓶颈在于:第一,实验室中通常制备d s R N A 是通过测定试剂盒中微量制备的,如果作为核酸外施或喷洒药物,就必须将大量的d s R N A 使用在田间㊂其二,d s R N A 合成成本过高㊂为此,利用害虫体内的高效靶标C H S B 基因的R N A i ,如何工厂化批量合成d s R N A ,且降低成本,还有待未来研究解决㊂农业害虫对药剂抗性也与靶标C H S 基因有关㊂比如,经虱螨脲诱导处理后,S f C H S A 基因的表达量显著提高,表明S fC H S A 基因在草地贪夜蛾对虱螨脲的抗性中发挥的作用大于S fC H S B 基因[33]㊂了解害虫对杀虫剂的抗药性水平㊁杀虫剂对害虫的主要作用机制以及害虫对杀虫剂的抗性机制,将有助于保护作物,延长该杀虫剂的使用寿命㊂另外,在与生物纳米材料偶联包被㊁脂质体修复技术㊁与B T 类杀虫药的结合,以及多靶标联用技术等方面迫切需要系统深入地开展研究[18]㊂并使R N A i 技术在防治有害生物领域广泛获得应用㊂相信随着对甲壳素合成途径84111期 王晓曦等:昆虫几丁质合成酶B 基因的研究进展的挖掘与研究,以及该途径的相关酶基因对几丁质生成的控制效果的深入研究,基于靶标基因的R N A i 研究将有助于今后害虫的绿色防治研究,为农业害虫的有效防控提供理论依据㊂为以几丁质生成途径的酶基因为主要工作靶点的绿色杀虫剂研究,及发现更有效的几丁质合成酶抑制剂等绿色杀虫剂,奠定了必要的科学基础㊂参考文献:[1] L Y O N E TP .T r a i t e a n a t o m i q u e d e l a c h e n i l l e [M ].L aH a ye :G r o s s eP i n e t ,1762:25-36.[2] B A L B I A N IE G.E t u d e sa n a t o m i q u e s e th i s t o l o g i qu e s s u r l e t u b e d i g e s t i f d e s C r y p t o p s [J ].A 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诺贝尔奖-细胞分子生物学相关领域的
细胞分子生物学相关领域的诺贝尔奖2000 M&P 神经系统的信号转导2001 M&P 发现细胞周期的关键调控因子2002 Chemistry 质谱法测定生物大分子核磁共振法测定生物大分子在溶液中的结构M&P 器官发育的遗传基础和细胞的程序化死亡2003 Chemistry 发现水通道离子通道的结构和功能2004 M&P发现气味分子受体和嗅觉系统的组成Chemistry 发现泛素介导的蛋白质降解途径2005 M&P 发现幽门螺杆菌及其在胃肠道疾病中的作用2006 Chemistry真核生物转录的分子基础M&P RNA干扰——双螺旋RNA能够沉默基因表达2007 M&P 基因靶向技术2008 Chemistry 绿色荧光蛋白M&P 艾滋病毒人乳头状瘤病毒致宫颈癌2009 M&P 染色体端粒酶Chemistry 核糖体的机构和功能2010年诺贝尔奖奖项得主化学奖得主10月6日，2010年诺贝尔化学奖授予美国科学家理查德-海克、根岸英一和日本科学家铃木彰，因开发更有效的连接碳原子以构建复杂分子的方法获奖。
瑞典皇家科学院诺贝尔颁奖委员会在颁奖状中称，钯催化的交叉偶联是今天的化学家所拥有的最为先进的工具。
这种化学工具极大地提高了化学家们创造先进化学物质的可能性，例如，创造和自然本身一样复杂程度的碳基分子。
碳基(有机)化学是生命的基础，它是无数令人惊叹的自然现象的原因：花朵的颜色、蛇的毒性、诸如青霉素这样的能杀死细菌的物质。
有机化学使人们能够模仿大自然的化学，利用碳能力来为能发挥作用的分子提供一个稳定的框架，这使人类获得了新的药物和诸如塑料这样的革命性材料。
为了创造这些复杂的化学物质，化学家需要能够将碳原子联接在一起。
不过，碳是稳定的，碳原子之间并不能够轻易发生反应。
因此，科学家们将碳原子联系在一起的首批方法就是基于使碳更为活跃的技术。
这样的方法在创造简单的分子时起到了效果，但是在对更为复杂的分子进行合成时，科学家们在他们的试管里发现了太多并不需要的副产品。
高表达UBE2S通过增加癌细胞干性促进肝癌的进程机制
高表达UBE UBE22S 通过增加癌细胞干性促进肝癌的进程机制陈浩1，2，3，李振汉4，王明婷5，卢林明3，唐乾利2，罗良平11暨南大学临床医学博士后流动站，广东广州510632；2右江民族医学院研究生学院，广西百色533000；皖南医学院3病理解剖学教研室，4临床医学院，安徽芜湖241002；5南京市第一医院产科，江苏南京210006High expression of UBE2S promotes progression of hepatocellular carcinoma by increasing cancer cell stemnessCHEN Hao 1,2,3,LI Zhenhan 4,WANG Mingting 5,LU Linming 3,TANG Qianli 2,LUO Liangping 11Postdoctoral Research Station of Clinical Medicine,Jinan University,Guangzhou 510632,China;2Graduate School,Youjiang Medical University for Nationalities,Baise 533000,China;3Department of Pathology,4School of Clinical Medicine,Wannan Medical College,Wuhu 241002,China;5Department of Obstetrics,Nanjing First Hospital,Nanjing 210006,China摘要：目的探究UBE2S 在肝癌微环境不同细胞类型的特异性表达及对肝癌细胞干性的影响。
方法使用TCGA 数据库分析肝癌中UBE2S 转录水平及其启动子甲基化水平差异，使用CPTAC 数据库分析UBE2S 蛋白水平差异。
高尔基体概述
高尔基体概述高尔基体（Golgi apparatus）是由许多扁平的囊泡构成的以分泌为主要功能的细胞器。
又称高尔基器或高尔基复合体；在高等植物细胞中称分散高尔基体。
最早发现于1855年，1898年由意大利人卡米洛•高尔基（Camillo Golgi，1844-1926）在光学显微镜下研究银盐浸染的猫头鹰神经细胞内观察到了清晰的结构，因此定名为高尔基体。
因为这种细胞器的折射率与细胞质基质很相近，所以在活细胞中不易看到。
高尔基体从发现至今已有100多年的历史，其中一半以上的时间是进行关于高尔基体的形态甚至是它是否真实存在的争论。
细胞学家赋予它几十种不同的名称，也有很多人认为高尔基体是由于固定和染色而产生的人工假像。
直到20世纪50年代应用电子显微镜才清晰地看出它的亚显微结构。
它不仅存在于动植物细胞中，而且也存在于原生动物和真菌细胞内。
形态与组成高尔基体是由数个扁平囊泡堆在一起形成的高度有极性的细胞器。
常分布于内质网与细胞膜之间，呈弓形或半球形，凸出的一面对着内质网称为形成面（forming face）或顺面（cis face）。
凹进的一面对着质膜称为成熟面（mature face）或反面（trans face）。
顺面和反面都有一些或大或小的运输小泡，在具有极性的细胞中，高尔基体常大量分布于分泌端的细胞质中。
顺面和反面都有一些或大或小的运输小泡（图6-24），在具有极性的细胞中，高尔基体常大量分布于分泌端的细胞质中（图6-25）。
图6-24高尔基体各部分的名称图6-25培养的上皮细胞中高尔基体的分布（高尔基体为红色，核为绿色）引自/因其看上极像滑面内质网，因此有科学家认为它是由滑面内质网进化而来的。
扁平囊的直径为1μm，由单层膜构成，膜厚6~7nm，中间形成囊腔，周缘多呈泡状，4~8个扁平囊在一起，某些藻类可达一二十个，构成高尔基体的主体，称为高尔基堆（Golgi stack）。
高尔基体膜含有大约60%的蛋白和40%的脂类，具有一些和ER共同的蛋白成分。
复旦大学获2011国家自然科学基金名单
复旦大学获2011国家自然科学基金名单（生物类）【字体：大中小】时间：2011年8月25日来源：生物通------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要：国家自然科学基金委员会公布了2011年度面上项目、重点项目、重大国际（地区）合作研究项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、海外及港澳学者合作研究基金项目、科学仪器基础研究专款项目等方面的评审结果。
其中清华大学生物类项目共300多项，涉及资金约1.43亿。
来自国家自然科学基金委员会的消息，国家自然科学基金委员会公布了2011年度面上项目、重点项目、重大国际（地区）合作研究项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、海外及港澳学者合作研究基金项目、科学仪器基础研究专款项目等方面的评审结果。
有关评审结果将通知相关依托单位，其科研管理人员可登录科学基金网络信息系统（https://）查询本单位申请项目评审结果。
申请项目批准资助通知、不予资助通知及专家评审意见将以电子邮件形式告知申请人。
申请人如对不予资助决定不服，可在9月9日前向国家自然科学基金委员会提出复审申请。
2011~2012 NEB 产品目录及技术资料开始发放！免费索取！国家自然科学基金委员会在2011年度项目申请集中接收期间共接收各类项目申请147703项，经初步审查受理143820项。
根据《国家自然科学基金条例》、国家自然科学基金相关类型项目管理办法的规定和专家评审意见，决定资助面上项目、重点项目、重大国际（地区）合作研究项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、海外及港澳学者合作研究基金项目、科学仪器基础研究专款项目、部分联合基金项目和国家基础科学人才培养基金项目合计31458项，不予资助108767项，其余项目正在评审过程中。
釉原蛋白羧基末端肽加速细胞周期促进成釉细胞系ALC细胞增殖
《中国组织工程研究》 Chinese Journal of Tissue Engineering Research99·研究原著·刘敏，女，1993年生，陕西省汉中市人，汉族，在读硕士，主要从事牙釉质发育相关影响因素研究。
通讯作者：王磊，博士，副主任医师，副教授，北京大学口腔医院修复科，北京市 100081并列通讯作者：王衣祥，博士，研究员，副教授，北京大学中心实验室，北京市 100081文献标识码:A来稿日期：2019-03-04 送审日期：2019-03-06 采用日期：2019-05-23 在线日期：2019-09-26Liu Min, Master candidate, Department of Prosthodontics, Peking University Hospital of Stomatology, Beijing 100081, ChinaCorresponding author: Wang Lei, MD, Associate chief physician, Associate professor, Department of Prosthodontics, Peking University Hospital of Stomatology, Beijing 100081, ChinaCorresponding author: Wang Yixiang, MD, Researcher, Associate professor, ClinicalLaboratory, Peking University Hospital of Stomatology, Beijing 100081, China釉原蛋白羧基末端肽加速细胞周期促进成釉细胞系ALC 细胞增殖刘 敏1，王睿捷1，宋丹阳1，杨 随1，谭 陶2，王 磊1，王衣祥3 (北京大学口腔医院，1修复科，3中心实验室，北京市 100081； 2北京大学首钢医学院口腔科，北京市 100144)DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.1858 ORCID: 0000-0003-4338-4123(刘敏)文章快速阅读：文题释义：釉原蛋白羧基末端肽：是由牙齿发育过程中成釉细胞表达的基质金属蛋白酶20水解全长釉原蛋白产生的，其具有调控骨髓间充质干细胞和牙周膜成纤维细胞增殖和分化的作用。
国外大学细胞生物学课件-英文--、11.bioy120111071009_1062803f2
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The translocon
• Multimeric protein complex that creates an aqueous channel in the ER membrane
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Mechanism of protein translocation into the ER
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ห้องสมุดไป่ตู้
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Two mechanisms of protein
translocation
co-translational
Post-translational
post-translational
(Yeast) Involves additional proteins such as Sec62/63 and BiP to pull protein through translocon
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The topology of a membrane protein is determined during its insertion into the ER
结核分枝杆菌分泌性酸性磷酸酶(SapM)对小鼠巨噬细胞自噬的抑制作用
ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ＲＦＰ—ＧＦＰ－ＬＣ３
ｇｅｎｅ ｗａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｂｙ
ｇｅｎｅｒａｌ
ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｃｌｏｎｅ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｐｌａｓｍｉｎｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｐｌａｓｍｉｄｓ ｗｅｒｅ ｐａｃｋａｇｅｄ ｉｎ ＨＥＫ２９３Ｔ ｃｅｌｌｓ．Ｔｈｅ ｖｉｒａｌ ｓｕｐｅｒｎａｔａｎｔ ｗａｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｅｒｅｄ ｉｎｔｏ
ＳａｐＭ．ｍｕｔａｎｔｓ．
ＲＡＷ２６４．７
ｃｅｌｌ ｌｉｎｅ ｗｉｔｈ ｓｔａｂｌｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＲＦＰ－ＧＦＰ—ＬＣ３ ｗａｓ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ
ａ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｄ
ｒｅｌｉａｂｌｅ ｃｅｌｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａｕｔｏｐｈａｇｙ．ＳａｐＭ
ｃｅｌｌｓ ｗｅｒｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ＳａｐＭ，ｗｏｒｔｍａｎｎｉｎ，ｏｒ ｓｔａｒｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ
ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｕｔｏｐｈａｇｏｓｏｍｅｓ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｂｙ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｍｉｃｒｏｔｕｂｕｌｅ—ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｌｉｇｈｔ ｃｈａｉｎ ３ ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇ． ３．Ｔｈｅ ＲＡＷ２６４．７ ｃｅｌｌｓ ｗｅｒｅ ｔｒａｎｓｆｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉＲａｂ７，ａｎｄ ｔｈｅ Ｐ６２ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ．Ａｆｔｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｍＣｈｅｒｒｙ－ＳａｐＭ，ＲＡＷ２６４．７ ｃｅｌｌｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ＣＯ—ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ＳａｐＭ ｗｉｔｈ Ｒａｂ７ ｕｓｉｎｇ ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ
inos的基因表达及其产物no在抗日本血吸虫感染免疫中的作用
华中科技大学博士学位论文iNOS的基因表达及其产物NO在抗日本血吸虫感染免疫中的作用姓名：***申请学位级别：博士专业：病原生物学指导教师：***2003.4.1２００３羁华中科技大学固济医学院蹲＋学位论文ｉＮＯＳ的基因表达及其产物ＮＯ在抗日本血吸虫感染免疫中的作用华中科技大学同济医学院病原生物学系博士研究生龙小纯导师李雍龙全文摘要ＮＯ的合成有赖于一氧化氮合酶（ＮＯＳ）的催化作用，机体内的ＮＯＳ，有结构型一氧化氮合酶（ｃＮＯＳ）和诱导型一氧化氮合酶（ｉＮＯＳ）两类。
滇中，｛ｉＮＯＳ在机体的免疫系统中具有重要的作用。
在感染性疾病的发生、发展过程中，ｉＮＯＳ催化生成的ＮＯ既可通过杀伤、抑制病原体发挥抗感染的作用，同时也参与对宿主免疫病理的调节。
因此，ＮＯ是当今生物学和医学领域中最热门的研究课题之一。
在寄生虫学领域，ＮＯ的研究也十分活跃。
不少资料表明，ＮＯ介导的细胞毒作用是机体抗寄生虫感染的重要方式，如ＮＯ可对刚地弓形虫、疟原虫和利什曼原虫产生杀灭作用，从而减轻或消除感染。
血吸虫病是一种严重威胁人类健康的寄生虫病，传统观念认为，抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ＡＤＣＣ）是机体抗血吸虫感染的主要效应机制。
但近年来不少资料证明，在宿主抗曼氏血吸虫的免疫过程中，非特异性免疫效应也具有重要的作用。
体外试验证实ＮＯ对曼氏血吸虫童虫具有杀灭作用，而一些高效疫苗如’ｒ射线照射尾蚴疫苗、需钙蛋白酶疫苗等对宿主保护力的产生与免疫后宿主肺部ｉＮＯＳ的高表达有关，提示ＮＯ介导的细胞毒作用也是机体的一种重要的抗感染方式。
因此，研究ＮＯ在机体抗血吸虫感染中的作用具有重要意义。
血吸虫引起的病理变化主要发生在肝脏。
沉积在肝脏中的虫卵引起肉芽肿反应，虫卵肉芽肿与纤维化的形成是肝脏病理变化的基础。
肝脏急性病变过程中局部升高的ＮＯ能通过多种途径对肝脏发挥保护作用，其中包括减轻由氧自由基引起的肝脏损伤，抑制由ＴＮＦ一Ⅱ引起的肝细胞的坏死和凋亡，抑制血栓形成等。
构建下转换荧光-适配体的免疫层析试纸条用于快速检测黄曲霉毒素B_(1)
构建下转换荧光-适配体的免疫层析试纸条用于快速检测黄曲霉毒素B1王邹璐琪1，李立煌1，李丹阳1，艾超超1，任磊1,*，孙本强2,*（1.厦门大学材料学院，福建厦门361005；2.厦门医学院附属口腔医院，福建厦门361005）摘 要：构建下转换荧光-适配体免疫层析试纸条用于食品中黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1）的快速高效检测。
体系中AFB1存在会减弱下转换荧光-适配体纳米颗粒层析至T线时与AFB1半抗原的结合能力，从而导致下转换荧光信号衰减，进而实现对AFB1的高效检测。
该方法在AFB1质量浓度1～40 ng/mL范围内与荧光信号呈良好的线性关系，线性相关系数为0.994，检测限为0.287 ng/mL。
该方法利用稀土掺杂荧光纳米颗粒的长寿命发光及近红外荧光特性，有效降低了生物背景荧光干扰并提高了检测体系的特异性。
该方法在AFB1的快速高灵敏检测中具有良好的应用前景。
关键词：稀土掺杂荧光纳米颗粒；荧光免疫层析；黄曲霉毒素B1；快速检测Construction of Down-conversion Fluorescence-Aptamer Immunochromatographic Strip for Rapid Detection of Aflatoxin B1 WANG Zouluqi1, LI Lihuang1, LI Danyang1, AI Chaochao1, REN Lei1,*, SUN Benqiang2,*(1. College of Materials, Xiamen University, Xiamen361005, China;2. Stomatological Hospital of Xiamen Medical College, Xiamen361005, China)Abstract: In this study, a down-conversion fluorescence-aptamer immunochromatographic strip was constructed for the rapid and efficient detection of aflatoxin B1 (AFB1) in foods. The presence of AFB1 in the system will weaken the binding ability of down-conversion-aptamer fluorescent nanoparticles to the hapten AFB1 when down-conversion-aptamer fluorescent nanoparticles reach the T-line, thus leading to the attenuation of down-conversion fluorescence signal and consequently highly efficient detection of AFB1. In the range of 1–40 ng/mL, the concentration of AFB1 had a good linear relationship with the fluorescence signal, showing a correlation coefficient of 0.994, and the detection limit for AFB1 was0.287 ng/mL. By taking advantage of the long-lived luminescence and the near infrared fluorescence characteristics of rareearth doped fluorescent nanoparticles, this method effectively reduced the interference of biological background fluorescence and improved the specificity of the detection system, making it a promising candidate for application in the rapid and sensitive detection of AFB1.Keywords: rare earth doped fluorescent nanoparticles; fluorescence immunochromatographic assay; aflatoxin B1; rapid detection DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191030-337中图分类号：TS201.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2021）12-0295-07引文格式：王邹璐琪, 李立煌, 李丹阳, 等. 构建下转换荧光-适配体的免疫层析试纸条用于快速检测黄曲霉毒素B1[J]. 食品科学, 2021, 42(12): 295-301. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191030-337. WANG Zouluqi, LI Lihuang, LI Danyang, et al. Construction of down-conversion fluorescence-aptamer immunochromatographic strip for rapid detection of aflatoxin B1[J]. Food Science, 2021, 42(12): 295-301. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191030-337. 收稿日期：2019-10-30基金项目：福建省自然科学基金项目（2017Y0078）；国家自然科学基金面上项目（31870994）第一作者简介：王邹璐琪（1996—）（ORCID: 0000-0002-7715-1267），女，硕士研究生，研究方向为生物医学材料。
美洲棉铃虫细胞中dsRNA介导的egfp基因沉默分析
美洲棉铃虫细胞中dsRNA介导的egfp基因沉默分析赵淑玲;梁昌镛;李敏;王海花;张高瞻【摘要】为了分析在美洲棉铃虫细胞( HzAM1)内RNAi的效果,将egfp基因克隆到含有双向T7启动子/终止子的质粒载体中,在体外合成全长的增强型绿色荧光蛋白(egfp)基因dsRNA,将dsRNA和含有能在昆虫细胞内表达eGFP的质粒一起转染HzAM1细胞,分析dsRNA对eGFP表达的抑制作用.结果显示,由egfp基因转录的长dsRNA能有效抑制HzAM1细胞内eGFP的表达,而且该抑制作用表现为剂量依赖效应.但是抑制作用并不彻底,在高剂量的dsRNA处理下,仍有部分细胞内能观察到eGFP的表达.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2011(000)011【总页数】4页(P130-133)【关键词】RNA干扰;美洲棉铃虫细胞;体外转录;绿色荧光蛋白;昆虫【作者】赵淑玲;梁昌镛;李敏;王海花;张高瞻【作者单位】扬州大学生物科学与技术学院,扬州225009;扬州大学生物科学与技术学院,扬州225009;扬州大学生物科学与技术学院,扬州225009;扬州大学生物科学与技术学院,扬州225009;扬州大学生物科学与技术学院,扬州225009【正文语种】中文RNA干扰(RNA interference，RNAi)是近年来发现在细胞中基因表达沉默的现象[1，2]。
在昆虫细胞中，长段的双链RNA(dsRNA)能通过RNAi从而使得靶基因表达沉默，但是这种长dsRNA对哺乳动物细胞的基因表达干扰是无效的[3]，而大约21 bp的小双链干扰RNA(small/short interference RNA，siRNA)却能沉默包括昆虫和哺乳动物以及其他多类生物细胞的基因表达[4]。
RNAi是一种进化上相对保守的生命现象，其包含多步骤的生化过程:首先通过RNase III核酸内切酶(命名为Dicer)的作用将长dsRNA切割成siRNA。
综述——精选推荐
综述综述-植物m6A甲基化酶功能进化及调控机制2019年5⽉，著名的⼩麦育种专家，来⾃西北农林科技⼤学作物遗传国家重点实验室的宋卫宁教授，在著名植物学期刊PBJ发表了植物m6A的最新综述。
这是迄今为⽌第⼀篇在植物⽅⾯最为完整的m6A综述，从甲基化酶的种类、基因的家族进化以及下游功能做了详细的描述。
联川⽣物将全⽂主要内容进⾏翻译，版权归宋教授团队所有，⽬的旨在于为植物⽅向进⾏m6A 甲基化研究的⽼师提供⼀些帮助。
摘要与总结N6‐methyladenosine也就是我们平时所说的m6A甲基化修饰，是RNA上⼀种⾮常重要的碱基修饰之⼀。
这种保守的转录后调控机制（post-tranion）可以调控许多真核⽣物的遗传信息。
近⼏年，植物中mRNA的m6A修饰是全球许多课题组关注的新热点。
与哺乳动物⼀样，植物中也存在m6A甲基化转移酶（writers）、去甲基化酶（erasers）和甲基化阅读蛋⽩（readers），这些蛋⽩的特征及功能是当前植物学研究中新的⽅向。
在可预见的未来，植物m6A的功能研究将迎来⼤爆发，这些基础研究的突破为作物性状改良提供强有⼒的理论⽀撑。
本⽂将系统分析总结近⼏年来，植物m6A相关甲基化酶结构与成分，以及这些酶在植物发育⽣物学、逆境胁迫应答等⽅⾯的⽣物学功能。
我们认为，从进化⾓度来看，不同植物中这些m6A 甲基化酶都⾼度保守。
前⾔RNA分⼦是所有⽣物的基本成分。
这些分⼦作为载体将遗传信息从DNA传递到蛋⽩质，并作为各种⽣物过程的调节器。
RNA转录物可能经历各种复杂的化学修饰，在过去的四⼗多年中⼈们已经在RNA中的各个阶段发现了160多种碱基修饰，如mRNA前体和成熟体阶，甚⾄在剪接过程发⽣之前都有存在RNA碱基修饰。
曾经由于受到仪器灵敏度以及⽅法学的限制，mRNA的化学修饰丰度较低导致RNA表观遗传学研究被整整滞后了⼏⼗年。
检测这种修饰的研究⽅法的局限性，导致⼈们忽略了这些修饰在mRNA表观遗传学中的重要性。
糖尿病大鼠海马NO含量的变化及丝胶的保护作用
【】 Ｒ ｂｎｋ Ｃ ｅｎｋｖ Ｗｏ Ｉｅａ Ｄｓｏｄｎ ｐｏｉｒ ｉ ５ ｕ ｉ ｈｓｏｏ ａ ｅ ｌ ’ｔ １ ｉ ｒ ｔｒｌｅ ｔ ｎ ｆ ． ｃ ａ ｆ ａｏ
ｎ ａｄｄｆ ｒｎｉ ｏ ｉ ｉ ｒ ｕ ｒｒｎｆｒ ｎ ｅｅｎ ｌｂ ｎ ｉｅｅｔ ｔ ｎ ｉ ｔ ｔ ｙｔｍｏ Ｉ ｓｏｍｉｇｇ ｎ ｕｌ ｏ ｅ ａ ｉ ｎｐ ｕ ａ ａ
表明 ， 组织中Ⅵ １ Ｆ Ｃ的增高 是促进Ｉ Ｄ值增高的 癌 Ｇ— Ｍｖ 重要 因素之一 。 本研 究中 ， 大肠癌Ⅶ Ｇ — Ｆ Ｃ及Ⅶ Ｇ Ｉ Ｆ ３ 的表达 明显高 于大肠腺瘤 及大肠正常 黏膜 ， 明在大肠 说 癌 的发生 发展过 程 中， １ Ｆ Ｃ及、 １ Ｆ 一 发 挥 了重 Ⅵ Ｇ— ，Ｇ Ｒ ３ １ 要作 用 。 且大 肠癌 组织 的Ｉ 并 值 亦 明显升 高 ， 与 且
Ｃｌ ８ ． ０ ２ ０ ２１ ９ ．
【】 Ｙ ａ ， ｏ ｇＥ ＷａｇＸ ，ｔ １Ｉｈｂｏｙｅ ｅｔ ｆ ｃｔｌ ６ ｕｎＨＱ Ｋ ｎ ｎ Ｌ ｅ ａ ｎｉｉｒ ｃ ｏ ａｅ 一 ． ｔ ｆ ｙ
１ ． ｅ － ｅａｂ ｓ ｌｃａ ｉ ｎａ ｄ ｏ ｅ ｅ ｅ ｔ ｒ Ｙｉｔｒ ｒｎ １ ｋ ｔ ｂ ｔ ｏ ｗｅ ｉ ｃｄｏ ｎ ｒｇ ｎｒ ｃ ｐ ｏ ｂ ｎ ｅｆ ｅ ｃ ｏ － ｅ ｅ
ＶＥ Ｇ － ＶＥ － ｎ ｇ １ ＧＥ ＶＥ Ｆ Ｂ， ＧＦ Ｃ ａ ｄＡｎ 一 ｍＲ ＮＡ ｇ ｌ ｉ ｎ ｒ ｕａ ｏ ｅ ｔ
起 淋 巴管 内皮增 生 ， 增加 淋 巴管 内皮 的通透性 ， 改变 淋
ｂ ｅｕ ｇｏ ｈｆｃｏ ｓｏ ｃ ｐ ｏｅｎ ｎ ｙ ｏ ｉ［］ ｙｓｒｍ， ｒｗｔ ａｔｒ， ｎ ｏ ｒ ｔｉｓ ｄｈ ｐ ｘａＪ． ａ
报告基因和荧光淬灭
直到1992年，道格拉斯•普瑞舍克隆并测序了野生型的GFP，文章发表在《Gene》 杂志上。但具有讽刺意味的是，基金评审委员会认为普瑞舍的工作没有意义，不 愿提供经费。普瑞舍一气之下，离开了科学界，将GFP的cDNA送给了几个实验室。
讲解：XX
GFP的结构以及发光原理，要到1990年代通过X光衍射才得到证实：GFP的肽链 构成一个桶状结构，在其中心由3个氨基酸携带的芳香集团构成了发光核心结 构。 但克隆并在真核细胞表达很长时间没成功
报告基因技术和荧光淬灭技术
2008年诺贝尔化学奖由三位科学家下村脩 (Osamu Shimomura)、Martin Chalfie 和 钱永健 (Roger Tsien)三人分享。
讲解：XX
1962年，下村修和约翰森从维多利亚多管水母 （Aequoreavictoria）中分离生物发光蛋白-水母素 （aequorin）时，意外地得到了一个副产物。它在阳光下 呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们 仔细研究了其发光特性。
荧光显微镜
多管水母科：Aequorleidae 27-30kD, 395nM
激光共聚焦显微镜
海紫罗兰科：Renillidae 54 kD, 498nM
荧光激活的细胞分拣器（FACS）
共定位
讲解：XX
FRET，荧光能量共振转移
FRET，即荧光能量共振转移(fluorescence resonance energy transfer,) 随着绿色荧光蛋白应用技术的发展，成为检测活体中生物大分子纳米级距离和 纳米级距离变化的有力工具，在生物大分子相互作用分析、细பைடு நூலகம்生理研究、免 疫分析等方面有着广泛的应用。 原理：荧光能量共振转移是距离很近的两个荧光分子间产生的 一种能量转移现 象。当供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠，并且两个分 子的距离在10nm范围以内时，就会发生一种非放射性的能量转移，即FRET现象， 使得供体的荧光强度比它单独存在时要低的多（荧光猝灭），而受体发射的荧 光却大大增强（敏化荧光）。
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翻译的起始
细菌的翻译的起始
• • • • • • • 30 S小亚基 模板mRNA fMet-tRNAfmet 3个翻译起始因子，IF-1, IF-2, IF-3 GTP 50 S大亚基 Mg 2+
A special initiator tRNA starts the polypeptide chain
肽链的延伸需要
• 功能核糖体（起始复合物） • AA－tRNA • 伸长因子 • GTP, Mg2+ • 肽基转移酶
1). 后续AA-tRNA与 核糖体结合
细菌中肽链延伸的第一步反应： 新的氨酰-tRNA结合到A位。 该 氨 酰 -tRNA 首 先 与 EFTu · GTP形成复合物，进入核糖 体 的 A 位 ， 水 解 产 生 GDP 并 在 EF-Ts 的 作 用 下 释 放 GDP 并 使 EF-Tu结合另一分子GTP，进入 新一轮循环。
Translation initiation factors hold eukaryotic mRNAs in circles
The mRNA poly-A tail contributes to the translation efficiency
The 5’ end of eukaryotic mRNA is capped
Eukaryotes
• Ribosome: 40S+60S-> 80S • Many initiation factors
– eIF1, eIF1A, eIF2, eIF2B, eIF3, eIF4A, eIF4B, eIF4E, eIF4F, eIF4G, eIF4H, eIF5, eIF5B, eIF6
eIF6 eIF3 eIF4c eIF4B eIF4F eIF4A eIF4E eIF2 eIF2B eIF5
3. 肽链的延伸
•生成起始复合物，第一个氨基酸 （fMet/Met-tRNA）与核糖体结合以后，肽 链开始伸长。 • 按照mRNA模板密码子的排列，氨基酸通 过新生肽键的方式被有序地结合上去。 • 肽链延伸中的每个循环都包括: AA-tRNA与核糖体结合; 肽键的生成; 移位。
2011年诺贝尔化学奖 （发现准晶体）
丹尼尔-舍特曼 Daniel Shechtman 以色列工学院 1982年发现了准晶体，揭示出原子在晶体内的堆积形态可以不重复 。 这一发现从根本上改变了化学家们看待固体物质的方式。
蛋白质的生物合成
• • • • • 氨基酸活化 肽链的起始 肽链的延伸 肽链的终止 新合成多肽链的折叠和加工
2．肽链的起始
3．肽链的延伸
4．肽链的终止
5．折叠和加工
1.氨基酸的活化
氨基酸必须在氨酰－tRNA合成酶的作用下 生成活化氨基酸——AA-tRNA 20种氨基酸 20种氨酰-tRNA合成酶 20种或更多的tRNA ATP Mg 2+
*同一氨酰-tRNA合成酶具有把相同氨基酸加到 两个或更多个带有不同反义密码子tRNA分子上 的功能。 •真核生物起始tRNA是Met-tRNAMet， •原核生物起始tRNA是fMet-tRNAfMet 。 tRNA与相应氨基酸的结合是蛋白质合成中的关键 步骤，可确保多肽合成的准确性。
4. 肽链的终止需要
• GTP • mRNA上的终止密码子 • 释放因子
4. 肽链的终止
• 当 终 止 密 码 子 UAA 、 UAG 或 UGA出现在核糖体的A位时，没 有相应的AA-tRNA能与之结合. • 释放因子能识别这些密码子并 与之结合，水解P位上多肽链与 tRNA之间的二酯键，释放新生的 肽链和tRNA. • 核糖体大、小亚基解体，蛋白 质合成结束。 • 释放因子RF具有GTP酶活性， 它催化GTP水解，使肽链与核糖 体解离。
真核生物蛋白质生物合成的起始
真核生物蛋白质生物合成的起始有其特点： •核糖体较大， •有较多的起始因子， •mRNA具有m7GpppNp帽子结构， •mRNA分子5’ 端的“帽子”和3’ 端的多聚A都参 与形成翻译起始复合物， •Met-tRNAMet不甲酰化， •40S亚基对mRNA起始密码子的识别经过扫描 (Scanning)。
细菌翻译的起始
翻译起始复合物的形成:
1. 30S小亚基与翻译起始因子IF-1， IF-3结合，通过SD序列与mRNA模 板相结合。 2. fMet-tRNAfMet在IF-2的协同下进 入小亚基的P位，tRNA上的反密码 子与mRNA上的起始密码子配对。 3. 带有tRNA、mRNA、三个翻译 起始因子的小亚基复合物与50S大亚 基结合，释放翻译起始因子。
Kozak sequence
•真核mRNA通过帽子结构recruit核糖体(eIF-4E能专一 地识别帽子结构)，起始反应 •帽子在mRNA与40 S小亚基结合过程中起稳定作用 •带帽子的mRNA 5’端与18 S rRNA的3’端序列之间存 在不同于SD序列的碱基配对型相互作用
Kozak的“扫描模型” 真核生物核糖体从 mRNA的5’端（帽子) 向包括AUG起始密 码子的核糖体结合位 点滑动
原核生物: • 30 S小亚基首先与mRNA模板相结合， • 再与fMet-tRNAfMet结合， • 最后与50 S大亚基结合生成 70S·mRNA·fMet-tRNAMet起始复合物。 真核生物: • 40 S小亚基首先与Met-tRNAMet相结合， • 再与模板mRNA结合， • 最后与60S大亚基结合生成 80S·mRNA·Met-tRNAMet起始复合物。
Three events must occur for translation to be successfully initiated
• The ribosome must be recruited to the mRNA; • A charged tRNA must be placed into the P site of the ribosome; • The ribosome must be precisely positioned over the start codon (This is critical).
Overview of the events of translation
Initiation
Termination
Elongation
Differences between bacteria and eukaryotes
• Bacteria
• Ribosome: 30S+50S -> 70S • Few initiation factors: – IF-1(eIF1A), IF-2(eIF5B), IF3 (?) • Elongation factors – EF1A (EF-Tu), EF1B (EF-Ts), EF2 (EF-G) • Release factors – RF-1, RF2, RF3 • mRNA is not capped • Direct binding of 30S particle next to initiation codon (AUG) at Shine-Dalgarno sequence, 5’AGGAGGU-3’ • Translation coupled to transcription
较多的起始因子参与真核生物翻译的起始
eIF4E m7Gppp eIF4A eIF4G eIF3
eIF2 eIF1A AUG
AAAAAA
40S
Met-tRNAi
Binding to ribosomal subunits Binding to the mRNA Involved in initiation tRNA delivery Displace other factors
3)．移位
核糖体通过EF-G介导的GTP 水解所提供的能量向mRNA模 板3’末端移动一个密码子，使 两个tRNA完全进入E位和P位 ( 去 氨 酰 － tRNA 被 挤 入 E 位 ; 肽基-tRNA进入P位)，mRNA 上的第三位密码子对应于A位 准备开始新一轮肽链延伸。
用嘌呤霉素(AA-tRNA的结构类似物)作为 抑制剂做实验表明,核糖体沿mRNA移动与 肽基-tRNA的移位这两个过程是耦联的。 肽链延伸是由许多个这样的反应组成的： •原核生物中每次反应共需3个延伸因子， EF-Tu、EF-Ts及EF-G， •真 核 生 物 细 胞 需 EF-1及EF-2，消耗2个 GTP，向生长中的肽链加上一个氨基酸。
释放因子(终止因子)
I类释放因子： • 识别终止密码子， • 能催化新合成的多肽链从P位点的tRNA 中水解释放出来； II类释放因子： • 在多肽链释放后刺激I类释放因子从核 糖体中解离出来。
细菌细胞: • RF1 (I类) 能识别UAG和UAA， • RF2 (I类)识别UGA和UAA。 一旦RF与终止密码相结合，它们就能诱 导肽基转移酶把一个水分子而不是氨基 酸加到延伸中的肽链上。 • RF3 (II类)与核糖体的解体有关。 真核细胞： • eRF1 (I类) 能识别三个终止密码子， • eRF3 (II类)
多肽链上肽键的形成——缩合反应
Protein is synthesized in a N- to C- terminal direction
Peptide bonds are formed by transfer of the growing peptide chain from peptidyl-tRNA to aminoacyl-tRNA.
The 16S rRNA interacts with the ribosome binding site to position the AUG in the P site
• 30S亚基具有专一性的识别和 选 择 mRNA 起 始 位 点 的 性 质 , IF3协助该亚基完成这种选择。 • 几乎所有原核生物mRNA上都 有 一 个 5’-AGGAGGU-3’ 序 列 (SD序列)，这个富嘌呤区与30S 亚基上16S rRNA 3’末端的富嘧 啶区5’-GAUCACCUCCUUA-3’ 相互补。