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CTM期刊 | 在慢性肺疾病中caveolin-1甲基化的分子调节和临床意义
WileyChina 2020-9-10 13:48
​细胞质膜微囊（Caveolae）在多种细胞，生理和病理过程中发挥重要作用，例如在细胞增生，凋亡，迁移，分化，血管发生，肿瘤的发生和转移，细胞内吞和胞吞转运中发挥重要作用。Caveolae是一种细胞膜的内陷。Caveolae的成分包括小窝蛋白（caveolin），cavin（又叫聚合酶I和转录释放因子），脂类，转录聚合酶和各种各样的离子通道蛋白。Caveolin家族有三个亚型：Caveolin-1（Cav-1），Caveolin-2（Cav-2）和Caveolin-3（Cav-3）。在许多细胞中Cav-1常和Cav-2共表达。Cav-2不是Caveolae组成的必须成分，Cav-2的定位和表达常取决于Cav-1。Cav-3是肌肉细胞所特有的。Cav-1是非肌肉细胞的胞膜Caveolae组成的必须成分。越来越多的证据表明Cav-1在细胞信号传导中起正向或负向的调节作用，具体根据细胞类型和信号通路而定。Cav-1表达异常在慢性肺疾病中非常重要。Cav-1是慢性肺疾病潜在的治疗靶点。 2020年4月16日， Clinical and Translational Medicine 杂志在线发表了 福建泉州 Yiming Zeng 教授团队 的综述 “Molecular regulation and clinical significance of caveolin-1 methylation in chronic lung diseases” 。 文章概要 慢性肺疾病在全世界很普遍，至今发病机制还不是十分明确。研究表明表观遗传学修饰，特别是DNA甲基化在慢性肺疾病中发挥了重要作用。DNA甲基化可以影响基因的表达从而引起多种疾病。在细胞膜的Caveolae的各种成分中，Cav-1在各种重要的生命活动中发挥关键作用。随着大规模基因组甲基化测序技术的不断进步，Cav-1甲基化的重要作用开始被人们发现。本文总结了Cav-1的生物学特征，结构和功能，正常和疾病状态下的表观遗传学修饰，在呼吸系统的表达和调节作用，甲基化，在慢性肺疾病的特征，作为疾病特异性生物标志物的临床应用前景以及作为早期诊断和早期治疗靶点等方面的内容。 总之， Cav-1不论在健康还是疾病状态都十分重要，抑制Cav-1的表达和功能可以导致慢性肺疾病 。特别是启动子区甲基化有改变的Cav-1与慢性肺疾病有关。尽管还有许多问题有待澄清和解决，例如需找到疾病特异性的生物标志物，明确能够用来动态监测疾病严重程度、病程、分级和对疗效反应性的靶基因，用DNA甲基化酶抑制剂治疗可以通过给CpGi岛去甲基从而激活Cav-1，最终对肺疾病产生疗效。为了澄清Cav-1在慢性肺疾病发生中的作用，是否Cav-1的表达和启动子甲基化能够作为慢性肺疾病诊断和治疗的靶标，从而促进慢性肺疾病的早期诊断和治疗，人们还需进行更加深入的研究。 参考文献： . Cohen AW, Hnasko R, Schubert W, Lisanti MP, Role of caveolae and caveolins in health and disease. Physiol Rev . 2004;84:1341- 1379. . Razani B, Wang XB, Engelman JA, etal. Caveolin-2-deficient mice show evidence of severe pulmonary dysfunction without disruption of caveolae. Mol Cell Biol . 2002;22:2329-2344. . Galbiati F, Engelman JA, Volonte D, et al. Caveolin-3 null mice show a loss of caveolae, changes in the microdomain distributionof the dystrophin-glycoprotein complex, and t-tubule abnormalities. J Biol Chem . 2001;276:21425-21433. . Ariotti N, Rae J, Leneva N,etal. Molecular characterization of caveolin-induced membrane curvature. J Biol Chem . 2015;290:24875-24890. . Whiteley G, Collins RF, Kitmitto A, Characterization of the molecular architecture of human caveolin-3 and interactionwith the skeletal muscle ryanodine receptor. J Biol Chem . 2012;287:40302-40316. . Yan F, Su L, Chen X, Wang X, Gao H, Zeng Y. Molecular regulation and clinical significance of caveolin-1 methylation in chronic lung diseases. Clin Transl Med . 2020;1–10. 点击链接下载PDF全文： https://doi.org/10.1002/ctm2.2 关于CTM Clinical and Translational Medicine （CTM）是Wiley出版的英文学术期刊。根据科睿唯安2020年6月公布的期刊引证报告（JCR），CTM获得的首个影响因子为 7.919 ，在JCR的138本Medicine, Research Experimental 期刊中位列第11，在244本Oncology期刊中位列第27，均处于 Q1 区。 CTM刊登临床和转化医学方面的文章，旨在促进临床前研究向临床应用的转化，加强基础和临床科学家之间的交流。本期刊聚焦新生物技术、生物材料、生物工程、疾病特异性生物标记物、细胞和分子医学、组学科学、生物信息学、应用免疫学、分子成像、药物发现和开发以及监管和卫生政策。CTM竭诚欢迎临床医生、研究人员、决策者和业界人士免费阅读期刊内容并积极向期刊投稿。 撰写：程欣 改编：Tina
个人分类: 热点研究|1176 次阅读|0 个评论
中医药与炎症的研究逐渐成为热点
rongqiaohe 2020-8-26 17:18
采用“Traditional Chinese Medicine”和inflammation作为关键词，经过在PubMed上检索，2019年发表的论文达到了1231篇/年。这与十年前（2009年）的95篇 论文 / 年 形成了非常鲜明的对比。也就说，中医药与炎症的研究论文呈对数增长；估计明年将达到或超过2000篇论文/年。 在这样的趋势下，《生物化学与生物物理进展》于本月出版了一期“中药与炎症”英文专刊，来顺应当下的发展势头。该专刊发表了来自国内不同高校和研究机构作者的20篇论文。 见中国知网 ： https://navi.cnki.net/knavi/JournalDetail?pcode=CJFDpykm=SHSW https://navi.cnki.net/knavi/JournalDetail?pcode=CJFDpykm=SHSW
个人分类: 学术交流|3271 次阅读|0 个评论
征稿信息 | 中风后氧化应激的细胞和分子机制
Hindawi 2020-8-12 16:25
特刊名称： Cellular and Molecular Mechanisms of Oxidative Stress in Strokes 期刊名称： Oxidative Medicine and Cellular Longevity（Indexed in SCIE, Cite Score: 7.300） 截稿日期： 2020年10月1日 根据世界卫生组织（WHO）的报告，中风目前被视为导致人类死亡的第二大病因，约占全球每年死亡人数的9%左右。通常情况下，中风可导致患者神经功能障碍，威胁人类健康，以及增加医疗费用负担。因此，医学界急需新的疗法来改善中风的预后，并将中风的并发症风险降至最低水平。 研究发现，活性氧（ROS）与缺血性中风所导致的脑损伤相关。在发生急性缺血性中风后，人体会迅速产生大量活性氧。这种过激的抗氧化防御行为会导致组织进一步受损。这些活性氧会损坏细胞大分子，导致细胞自噬、凋亡和坏死。然而，目前大脑严重中风损伤后的保护治疗措施仍不尽如人意。因此，研究减轻大脑氧化损伤的抗氧化策略显得尤为重要。 本特刊旨在征集涉及以下主题的相关论文，包括：活性氧的产生机制；氧化应激在缺血性中风发病机理中的作用；以及减少大脑损伤的新试验疗法。 征稿主题包括但不限于： 减轻中风后氧化损伤的抗氧化策略 脑出血和氧化应激 细胞死亡机制和氧化应激 中风后的内质网应激和氧化应激 中风后氧化应激的遗传特征 全脑损伤和新生儿脑损伤与氧化应激 神经炎症和氧化应激 中风发作后减少脑损伤的新疗法 氧化应激和动脉硬化 氧化应激和生活方式疾病 氧化应激和蛋白酶体功能障碍 氧化应激和血管性痴呆 中风的氧化应激生物标记 中风的氧化应激机制 中风状态下的干细胞与氧化应激 外科手术治疗和氧化应激 所有被接受的论文，均将根据 创作共用许可证 （Creative Commons Attribution License）进行出版。任何人均可免费阅读您的论文，您将保留该论文的完整版权，这将确保您的研究将永远归属在您的名下。为此，所有经同行评审后被接受准备出版的论文，均应缴纳文章处理费（APC）。 客座编辑 Hailiang Tang Department of Neurosurgery, Huashan Hospital Affiliated to Fudan University, Shanghai, China E-mail: hltang@fudan.edu.cn Hidenori Suzuki Professor and Chairman, Department of Neurosurgery, Mie University Graduate School of Medicine; Deputy Director, Mie University Hospital, 2-174 Edobashi, Tsu, Mie 514-8507, Japan E-mail: suzuki02@clin.medic.mie-u.ac.jp Robert Ostrowski Assistant Professor Department of Experimental and Clinical Neuropathology, Mossakowski Medical Research Centre, Polish Academy of Sciences, 5 A. Pawińskiego St. 02-106 Warsaw, Poland E-mail: rostrowski@imdik.pan.pl John H. Zhang Director, Center for Neuroscience Research, Loma Linda University School of Medicine, 11175 Campus St, Loma Linda, CA, 92350, USA E-mail: johnzhang3910@yahoo.com 点击查看特刊详情
2537 次阅读|0 个评论
2017诺奖与生物钟 ------人眼新问〔12〕人眼与生物钟是什么关系？
dsm9393 2020-6-10 17:25
2017诺奖与生物钟 ------ 人眼新问〔 12 〕人眼与生物钟是什么关系？ 都世民 (Du Shimin) 摘要：本文主要讨论什么是生物钟？生物钟是系统机制还是分子机制？诺贝尔奖为什么颁给生物钟分子机制？生物钟搞清楚了吗？笔者提出一些疑问，对此先做简要讨论 。 关键词：生物钟 ，睡眠， 人眼 ， 诺贝尔奖，分子机制 。 The 2017 Nobel Prize and the Biological clock -- Human Eyes What is the relationship between human eyes and biological clock? Du Shimin Abstract: What is the biological clock?Is the biological clock a systemic or molecular mechanism? Why the Nobel Prize for biological clock molecular mechanism? Is the biological clock clear? I put forward some questions, to do a brief discussion. Keywords: biological clock, sleep, human eyes, Nobel Prize, molecular mechanism. 一． 引言 2017 年的诺贝尔生理学或医学奖奖给了三位美国生物学家： 遗传学家 杰弗里 ·霍尔（ Jeffrey C. Hall ）， 分子生物学家 迈克尔 ·罗斯巴什（ Michael Rosbash ）以及迈克尔 ·杨（ Michael W. Young ）。奖励他们在 发现控制生物昼夜节律的分子机制上做出的重要贡献。［ 1-4 ］ 文［ 1 ］指出 ： 揭示生物钟的分子构成和运行机理对我们了解生命、生命的演化和生命的活动具有重大的理论意义，同时也对治疗由于生物节律失常造成的人类疾病有着重要的应用价值 . 对生物钟行为的机理研究 ， 也首次建立了行为和基因之间的关系，克隆了第一个行为基因，为行为的遗传学和分子生物学研究奠定了基础。 物质的周期性运动就是钟，生命物质的周期性运动就是生物钟。这种说法对吗？我们生活的环境中的季节，也是周期性的 ，宇宙是有宇宙 钟 吗？地球自转一周是重复的，地球 钟存在吗？我们的整个生命都在钟的掌控之中吗 ? 生物钟是人类的工具，还是他控制人体这个小宇宙？ 现代科技探索，都注重于微观层面，特别是在生物医学方面更是如此，知名教授饶毅和施一公，他们的文章和演讲，最后都是以诺贝尔奖观点，来说明他们要说的问题，这是否意味着诺贝尔奖就等于在某个方面的盖棺定论，诺贝尔奖是不是科技探索的引导方向呢？我们是注重系统机制还是分子机制？或者说是两种机制都要去研究，不能注重某一个方面，忽略另一个方面。我们研究生物钟，从分子机制方面的探索，获得了诺贝尔奖，肯定了生物钟基因的存在，但是从睡眠的角度去研究生物钟，这是分子机制还是系统机制呢？［ 5 ］如果从人的眼睛去研究生物钟，又会做出什么样的结果？ 二 ． 什么是生物钟？ 生物钟 （ biological clock ） 又称 生理 钟。它是生物体内的一种 无形的 “ 时钟 ” ，实际上是生物体生命活动的 内在 节律 性 ，是由生物体内的时间结构序所决定。［ 1 ］ 世界是物质的，物质是运动的，物质的周期性运动就是钟，生命物质的周期性运动就是生物钟。生物，也是一种物质，只不过是一种 “生”物，是能一物生一物的有“生”命的物质。生物钟，因此也就是万千自然物质钟的一种，也叫生物节律或生物韵律，是指不同生物体内各种随时间变化而做周期性变化的生理生化活动。以 24 小时为周期的人的血压、体温、体力、情绪等生理指标的律动，植物花的开闭和叶片的光合作用等，都是随地球的自转而产生的昼夜变化律动。生物的节律性运动和生物钟应该是普遍的生命现象。［ 2 ］ 上面的两种说法，是有不同的，生物钟是对于生命科学普遍存在，那么植物也包括在内，植物有大脑吗？没有 。是分子机制吧，还是系统机制呢？ 对于生物现象的许多机理研究都是在大鼠、小鼠和果蝇这三种动物模型中展开的，它们也同样被用来研究生物钟的机理。这些小的动物作为模式，能说明人的生物钟的机理也是完全一样吗？然而，研究睡眠是以人为研究对象，而不是以某种动物作为模型，这两种不同的方法，其结论一样吗？因为这是两种不同的机制 。 生物钟是受大脑的 下丘脑 视交叉上核 （简称 SCN ）控制的，和所有的哺乳动物一样，人类大脑中 SCN 所在的那片区域也正处在口腔上腭上方，我们有 昼夜节律 的睡眠，清醒和饮食行为都归因于生物钟作用。［ 1 ］ 《科普中国》编辑审查的这个生物钟词条， 在文字上存在着矛盾，我们人体是由什么控制？是生物钟控制人体 ， 还是电脑或心控制人体？生物钟是受大脑的 下丘脑 视交叉上核 （简称 SCN ）控制，却又认为生物体的生命活动的内在 节律 性 是由生物钟控制，笔者认为这种叙述是矛盾的，缺少根据，无论是在文字的逻辑上和科学根据上都是不足的 。生命体的活动是系统性的，电脑的 控制 在一定程度上也是系统性的，生物钟是无形的，是分子机制，这种机制与系统机制之间是什么关系呢？能够直接等同吗？不行！ 生物钟有四点功能：提示时间、提示事件、维持状态和禁止功能。［ 1 ］ 生物钟的几个基本特征：［ 2 ］ ·生物钟是内源的、自主的、不依赖于环境变化的生物节律。 · 昼夜节律的生物钟周期不是精确的 24 小时，而是接近于 24 小时。 ·生物钟具有温度补偿的性能，能在不同的温度条件下保持稳定。 · 光照不是产生节律的原因 ，但能够调节和重置昼夜节律生物钟的相并使其同步。 上面所说的结论，与人的实际情况是有差别的，文献［ 5 ］指出 ：婴儿在三个月以内，生物钟是混乱的，到 11 个月才逐渐清晰，为什么会有这种情况呢？生物钟到底是先天还是后天？这是矛盾的。如果从生物钟基因的角度，那是不是婴儿时期的生物钟基因没有长成功？而到了 11 个月才成熟，可是到了老的时候，生物钟是在变化的，老人是早睡早起，是基因突变吗？不清楚！ 三 . 十问生物钟 综上所述，无论是生物学业内专家，还是《科普中国》的词条，对生物钟的各种解释，是有矛盾的，诺贝尔奖为什么颁给与生物钟有关的研究？是因为分子机制吗？还是因为确立的基因，这就能代表生物钟搞清楚了吗？我们要不要研究生物钟的系统机制，把生物钟的 “ 无形 ” 变为 “ 有形 ” ，给出他的系统框架，为此笔者提出以下 10 个问题： 1 . 生物钟是先天，还是后天形成？ 生物钟是内源的、自主的、不依赖于环境变化的生物节律 ，这种说法是表明生物钟是先天的吗？ 2 . 生物钟是有形钟还是无形钟？生物钟在什么地方？是在周期基因里吗？还是在 视神经交叉的上面 ？这些说法为什么相互矛盾？ 3. 松果体分泌的褪黑激素的 昼夜节律 是怎么形成？ 4. 植物人为什么没有生物钟？是因为基因突变吗？有什么证据？ 5. 隔离实验为什么只控制外界的时间信息？而光仍然存在 . 6. 盲人与正常人的生物钟为什么有这么大的差别？是因为眼睛还是因为基因，怎么解释？ 7. 没有大脑的人有生物钟吗？生物钟是由大脑控制吗？ 8. 隔离实验要不要进行电磁波屏蔽？受试者受到电击的原因是什么？ 9. 隔离实验表明体温与睡眠紧密相关，为什么 37 天后却突然改变？是基因突变吗？ 10. 隔离实验获得的测量参数中，脑电波有什么变化？ 11. 生物钟是分子机制还是系统机制？生物钟的表现是宏观系统的感觉，可是研究者却追求分子机制，这之间是什么关系？ 三 . 人的眼睛与生物钟是什么关系？ 1 盲人的生物钟与正常人为什么不同？ 2 研究睡眠时为什么要去观察眼动？睡眠与生物钟有关，那么眼动也应该与生物钟有关 . 3 生物钟与人的年龄有关系，而人的年龄与视力也有关系，那么生物钟与人的视力是什么关系呢？ 4 生物钟到底在什么地方？如果是在基因里， 盲人 有没有生物钟的基因？植物人有没有？ 5 生物钟为什么与第 3 只眼有关？天目开的人，生物钟与天目未开的人一样不一样 ? 6 如果生物钟与人的眼睛有关， 隔离实验设计应该考虑对眼睛限制，获取更多的数据 . 7 睡眠时做梦，为什么眼球会快速移动？是大脑控制吗？有什么根据？ 8 人在睡梦中，视觉感官在工作吗？为什么人闭着眼睛？快速眼动是什么通道控制？是视觉通道还是昼夜节律通道？ 9 快速眼动睡眠与非快速眼动睡眠差别，用大脑未关闭来解释有些不充分，因为无大脑的人不可能有这种情况，因为他们大脑不可能控制，又该是什么来控制？ 10 人为什么会闭着眼睛睡眠？是为大脑清除垃圾吗？如果用脑电波的幅度来解释，没有大脑的人又该怎么解释？ 11 人体内有几个生物钟 ? 生物钟分级的说法根据是什么？主钟、子生物钟与孙生物钟是依据什么分类？人的睡眠时间、警觉性、眼动、短期记忆、大脑激素、褪黑激素的分泌，这些因素的周期节律由哪一种生物钟控制？能分得清楚吗？ 笔者为什么讨论 生物钟 ？因为生物钟与人的眼睛有关，也与光有关，这分子机制能否在这里体现？如果能从这里体现 ， 盲人的复明，能否通过基因解决？生物的昼夜节律与人的视觉通道是分开的吗？第 3 只眼是什么通道？能用离子通道解释吗？不能够！会不会有电磁波通道的存在？笔者认为这是一个需要探索的问题 。 参考文献 ［ 1 ］ 生物钟 ，百度百科词条， 本词条由 “ 科普中国 ” 科学百科词条编写与应用工作项目 审核 （ https://baike.baidu.com/item/ 生物钟 /439601 ） ［ 2 ］ 2017 诺贝尔生物与医学奖：生物钟的故事 ，（ https://www.jianshu.com/p/1f20f690beb2 ） ［ 3 ］ 生物钟 —— 2017 年的诺贝尔奖 ， 本文来自俞强科学网博客。 链接地址： http://blog.sciencenet.cn/blog-276037-1079191.html  ［ 4 ］张田勘 ，揭开生物节律的奥秘：诺贝尔生理学或医学奖解读，来源： 北京日报 ， 2017/10/11 9:31:19 。 ［ 5 ］ 斯蒂芬 · 斯托加茨， “同步”，［ M ］，四川人民出版社， 2018 年 4 月。 ［ 6 ］ 都世民， “多学科论眼”，中国知网 CNKI 大诚编客网页， 2019-03-08 ， http://z.bianke.cnki.net/collection/2035310 。
个人分类: 小宇宙探索|3356 次阅读|0 个评论
狂犬病毒诱发狂躁行为的分子机制
yanjx45 2019-12-16 15:45
狂犬病毒诱发狂躁行为的分子机制 摘要 : 科学家们可能终于 理解 了 狂犬病毒 是如何 通过 彻底改变宿主的行为来帮助传播 狂犬病 ， 这种 病 每年导致 5.9万人死亡。 一项新的研究表明， 狂犬病毒 表面一种叫做 糖蛋白 的分子可以与 大脑中的 尼古丁 乙酰胆碱 （ nicotinic acetylcholine ） 受体 结合并抑制 其功能 ，而这些受体在调节哺乳动物行为方面起着至关重要的作用。这干扰了大脑 内部正常 的 信息 交流，导致 其宿主产生 有利于病毒传播的疯狂行为。 科学家们可能终于 理解 了 狂犬病毒 是如何 通过 彻底改变宿主的行为来帮助传播 狂犬病， 这种 病 每年导致 5.9万人死亡。 阿拉斯加费尔班克斯 大学（ University of Alaska Fairbanks ， UAF ） 的研究人员 发表在 《 NATURE（自然） 》杂志子刊 《 科学报告(Scientific Reports )》上的 一项新的研究表明， 狂犬病毒 表面一种叫做 糖蛋白 的分子可以与 大脑中的 尼古丁 乙酰胆碱 （ nicotinic acetylcholine ） 受体 结合并抑制 其功能 ，而这些受体在调节哺乳动物行为方面起着至关重要的作用。这干扰了大脑 内部正常 的 信息 交流，导致 其宿主产生 有利于病毒传播的疯狂行为。 该研究的第一作者、 阿拉斯加费尔班克斯大学 （ UAF ） 兽医微生物学教授 卡斯滕 ·赫弗 （ Karsten Hueffer ） 博士说，他希望这些发现能帮助科学家更好地 理 解和治疗这种传染性病毒性疾病。 他说 :“许多传染性病原体会改变宿主的行为，但我们不知道它们是如何做到这一点的。”“我们的研究首次为感染因子如何引发特定行为提供了详细的分子机制。 Hueffer说，尽管狂犬病疫苗在19世纪 后 期首次被开发出来，但是科学家们一直在努力解释这种病毒是如何在像狗这样的动物身上引发攻击性行为，根据世界卫生组织的估计，人类狂犬病的 99% 是由 狗传播 的 。 他说 :“狂犬病毒只有5个基因，信息非常少。”“狗有超过20,000个 基因并 具有复杂的免疫和中枢神经系统。然而， 这种病毒可以重新编程狗的行为，使它失去恐惧，变得有攻击性和咬人，这使得 该 病毒可以通过狗的唾液传播。 赫弗说，这些行为上的改变是众所周知的，并已成为美国人的口头语。在小说《 老咆哮者 （ Old Yeller ） 》中，特拉维斯 （ Travis ） 必须放 弃 他心爱的狗，因为它被一只疯狗咬伤并感染。在《 杀死一只知更鸟 (To Kill a Mockingbird )》中，阿提克斯·芬奇(Atticus Finch)被叫去射杀一只疯狗。 “然而这种行为比病毒本身更容易研究，”Hueffer说，在大脑中研究狂犬病是困难的，因为狂犬病毒不会以非常明显的物理方式改变大脑。通常，脑炎是存在的，但科学家必须对大脑进行采样，并专门检测狂犬病毒以确认感染。 此前在 20世纪80年代和90年代的研究集中在 狂犬病毒 如何与特定的肌肉受体结合和相互作用 ，这些受体接收来自神经的信号来控制肌肉收缩。研究表明， 狂犬病毒 表面一种叫做 糖蛋白 的分子可以与肌肉中的 尼古丁 乙酰胆碱 （ nicotinic acetylcholine ） 受体结合。然后病毒进入并劫持肌肉和神经细胞，在那里进行复制并沿着神经传播，感染大脑和其他组织。 另一项研究发现， 狂犬病糖蛋白中的一串氨基酸与蛇毒中抑制 尼古丁 乙酰胆碱 受体的氨基酸序列几乎完全相同。 Hueffer说他和 共同作 者舒尔特 （ Marvin Schulte ） 意识到了其中的联系。舒尔特是尼古丁受体方面的专家，他曾是 UAF ( 阿拉斯加费尔班克斯 大学 ) 的教授，现在在 费城科 技 大学 （ University of the Sciences in Philadelphia ） 工作。 “舒尔特博士和我根据事实 进行 推断， ”Hueffer说。“我们知道， 在肌肉中与病毒结合的 尼古丁乙酰胆碱 受体也存在于大脑中，我们推测病毒也可能与这些受体结合。 ”如果蛇毒的结构与部分病毒相似，并能抑制这些受体，我们认为 病毒也 可 能抑制大脑中的这些受体 。此外，我们认为这种相互作用会影响行为。 随后，赫弗与另一位 共同作 者迈克尔 ·哈里斯(Michael Harris)合作开展了实验，以证明 狂犬病毒 糖蛋白是否会改变动物的行为 。哈里斯也曾是 UAF的成员，现在是加州州立大学长滩分校的教授。 “在感染的早期阶段，病毒会聚集在脑细胞之间的空间，”哈里斯说。这些空间是脑细胞交流的地方。我们认为， 如果病毒能与这些空间中的受体结合，并改变脑细胞正常交流的方式，那么病毒就能改变受感染动物的行为 。 这种行为的改变可能对病毒有利，改变受感染动物的行为，增加感染扩散到其他动物的机会。 在其中一个实验中， Hueffer和他的同事将一小 段狂犬病毒 糖蛋白注射到老鼠的大脑中。 他说 :“ 当我们把这一小 段 病毒糖蛋白注入老鼠的大脑时，老鼠开始比对照组的老鼠跑 动 得更多。 ”这种行为也可以在感染狂犬病的动物身上看到。 Hueffer说， 这是第一个实验证据，表明了一种 分子机制 ，可以诱导宿主发生有利于疾病传播的特定行为变化。 虽然狂犬病现在在美国很少见，而且可以通过接种疫苗来预防，但是一旦出现症状，目前还没有治愈的方法。这种病毒性疾病仍然主要 危害 非洲和亚洲贫困 的 农村地区，这些地区缺乏为狗接种疫苗的手段 ， 或 者是 在怀疑感染时 也不能 提供 及时的处治 。 参考文献： Karsten Hueffer, Shailesh Khatri, Shane Rideout, Michael B. Harris, Roger L. Papke, Clare Stokes, Marvin K. Schulte. Rabies virus modifies host behaviour through a snake-toxin like region of its glycoprotein that inhibits neurotransmitter receptors in the CNS （狂犬病毒 通过其糖蛋白中类似蛇毒素的区域来改变宿主的行为，该区域抑制中枢神经系统中的神经递质受体 ） . Scientific Reports , 2017; 7 (1) DOI: 10.1038/s41598-017-12726-4 https://www.sciencedaily.com/releases/2017/10/171011091847.htm
个人分类: 狂犬病防治|4322 次阅读|0 个评论
[转载]二型花柱分子调控机制研究新进展
luozhongl 2019-8-1 15:34
复杂的花部结构和多样的繁育系统是被子植物区别于其它植物类群的重要特征，也是其成为地球上最成功的植物类群的关键因素。长期以来，繁育系统的进化与适应机制是植物生物学与进化生物学研究的焦点。二型花柱 （ Distyly ） 是一种由遗传因素控制的花型多态现象，即同一种植物包含长花柱和短花柱两种花型的个体。目前在20余科的被子植物中发现了二型花柱。这一特殊的繁育系统式样早在达尔文时期就已引起研究者的广泛关注，由于其性状明显、遗传基础明确，是研究重要繁殖性状进化及其基因调控的理想体系。 报春花科（ Primulaceae ）是二型花柱研究的经典模式类群。基于遗传学实验，研究者曾提出二型花柱发育调控的“ S-locus ”超基因模型（ diallelic supergene model ）。近年在 Primula vulgaris 的研究发现， S 位点的两个基因， CYP(CYP734A50) 和 GLO 与花柱长度和花药高度的控制密切相关；同时其上下游的一些基因可能也参与了调控。然而目前 S 位点影响的基因表达和相关代谢通路还基本处于未知状态。最近，张奠湘课题组的赵中涛和罗中莱等研究人员以我国西南地区分布的迎阳报春（ P. oreodoxa ）为材料，结合 RNA 二代测序技术和共表达网络分析（ WGCNA ），首次揭示了二型花柱发育过程中分子调控的复杂性，并发现了参与控制花柱发育的新的关键候选基因。分析结果表明，一些参与植物激素信号通路的重要转录因子与 CYP734A50 在共表达模块中密切相联。本研究成果不仅为研究二型花柱的分子机制提供了新的视角，对于进一步探索花柱异型性的进化意义和生物学功能同样具有重要科学价值。 研究结果以“ Global transcriptome and gene co-expression network analyses on the development of distyly in Primula oreodoxa ”为题发表在 Nature 出版集团旗下的遗传学经典刊物 Heredity ( 作者：赵中涛，罗中莱，袁帅，梅丽娜，张奠湘 ) 。论文连接： https://www.nature.com/articles/s41437-019-0250-y 。 图 1 ：迎阳报春（ P rimula oreodoxa ）长柱花（左图）与短柱花（右图）。 图 2 ：模块与性状（花柱长度）相关性（ A ）及 GO term 富集分析（ B 、 C ）。 图 3 ：柱长发育调节关键基因 CYP734A50 的共表达网络分析。 A. 与 CYP734A50 直接或间接相联的基因，包括转录因子（红色）、生长素（ Auxin ）代谢相关基因（绿色）、油菜素内酯（ brassinosteroids ）代谢相关基因（黄色）、细胞分裂素（ cytokinin ）代谢相关基因（深蓝色）及赤霉素（ gibberellin ）代谢相关基因（紫色）。 B. 与 CYP734A50 直接相联的基因。
个人分类: 研究进展|2210 次阅读|0 个评论
孩子学习不好，可能和爸爸吸烟有关
热度 22 zdqiao 2017-7-26 10:43
吸烟有害健康，这是大家都公认的事实。抽烟可以增加肺癌、口腔癌、胃癌的疾病的罹患率也是不争的事实。但是抽烟，特别是父亲抽烟对子女的影响，研究的人就比较少。这里的原因可能是，父亲抽烟，母亲就会被动吸烟，在流行病学调查中，会有一些困难。 我们实验室长期从事有关吸烟对男性生殖影响的研究。我们利用一个小鼠吸烟模型，模拟一个人每天吸 20 支烟的水平，连续处理一个生精周期后，再进行一系列的研究。 我们首先发现，小鼠爸爸抽烟，会让小鼠爸爸自己抑郁，但是小鼠的儿子却不抑郁，反而社交能力增加。刚开始发现这样的现象以后，让我们深感疑惑。当时的学生们，把这个发现留给了后面来的研究生。我们把这些行为学的结果，与动物行为学家李卫东教授讨论了以后，他很认真地告诉我们，后代小鼠是多动症的表现。有了这样一个结论，我们就在想，是什么让后代发生了与亲本不一样的行为学改变？ 人们很早就关注了环境因素与精神疾病的关系，人们发现二战结束的 1944-1945 年冬季，由于战争所造成的饥荒，导致了后代罹患精神分裂症发病率的增加。瑞士科学家 2014 年在 Nature Neuroscience 上也发文说，被红色高棉镇压的后代中，罹患抑郁的人比较多，且这一现象是通过精子中的小 RNA 传递的，他们的发现在动物实验中也得到了验证。 Nature Neuroscience 编辑部也发文在问，电子香烟中，仅含有尼古丁，是否会对神经系统有影响呢？ 带着我们的问题，我们很快又对尼古丁处理小鼠及后代的行为学进行了分析。结果与吸烟的结果类似。父亲抑郁，儿子（ F1 代）多动，但是到孙子（ F2 代）的时候，这种跨代的效应就消失了，也就是说，爸爸吸烟仅影响儿子的行为，不会对孙子产生什么影响。 那么，这种机制是什么呢？我们首先对精子的转录组学进行了分析，希冀从中找到蛛丝马迹。幸运的是，我们发现精子中 Wnt4 及其下游的信号被尼古丁激活了。同时，我们还发现，尼古丁处理组后代脑组织中的 Wnt4 信号通路也是被激活的。是什么机制激活了 Wnt4 信号通路呢？按照已有的观念，一个是 Wnt4 启动子区域 DNA 甲基化的程度，另外一个就是 microRNA 的表达。我们首先观察了与 Wnt4 相关的基因启动子区域的甲基化状态，遗憾的是，没有一个启动子甲基化状态受到了影响。我们用用 TartetScan 软件对 Wnt4 的 microRNA 进行了预测，找到了 10 几个潜在的 miRNA 。通过 real-time PCR 分析，双荧光素酶报告实验，最终确定的 mmu-miRNA15b 的变化与 Wnt4 蛋白的表达呈负相关，且在吸烟和尼古丁注射小鼠精子中，以及后代小鼠脑组织中得到了验证。 既然我们推测 mmu-miRNA15b 的低表达与 Wnt4 的高表达是造成 F1 代小鼠多动的原因，那么我们就需要有新的证据证明这个推测。我们分别构建了 mmu-miRNA15b 和 Wnt4 的慢病毒表达载体，分别注射到尼古丁处理后的 F1 代小鼠海马区，结果发现 mmu-miRNA15b 可以反转多动的表型。而 Wnt4 注射到正常小鼠的海马区以后，则可诱导小鼠多动。 至此，我们证明了尼古丁首先增加了精子中 miRNA15b 启动子区域的甲基化，减少了 miRNA15bd 的表达，且这一甲基化印迹到了子代大脑中，也减少了大脑中 miRNA15b 的表达，从而增加了 Wnt4 的表达水平，激活了其下游的信号通路，最终导致了多动症的产生。因此，孩子学习不好，注意力不集中，很可能就是在受孕前爸爸吸烟的结果。 为了你的孩子比你更聪明，准爸爸们，在准备要孩子之前，还是要戒掉一段时间烟吧！戒烟的时间越长越好！
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梁越洋在The Plant Cell上发文揭示独脚金内酯调控植物株型机制
lipng6575 2016-6-19 23:00
6 月 17 日， 梁越洋博士在《植物细胞》 （ The Plant Cell ）杂志上在线发表了题为 SMAX1-LIKE7 signals from the nucleus to regulate shoot development in Arabidopsis via partially EAR motif-independent mechanisms 的研究论文，揭示了拟南芥独脚金内酯信号靶蛋白 SMAX1-LIKE7 (SMXL7) 如何调控植物地上株型发育的分子机制。 植物的地上株型作为重要的农艺性状直接影响农作物的产量，是传统育种和现代育种中的重要目标性状。独脚金内酯是近年来新发现的一类重要的植物激素，该激素对植物分枝数量、分枝角度、株高、叶片形态、茎粗等株型指标具有重要的调控作用。与许多植物激素信号系统相似，独脚金内酯信号调控作用需要泛素化介导降解特定的靶蛋白。 SMXL7 是近来鉴定出的拟南芥中独角金内酯信号降解的靶蛋白之一，然而其参与的下游调控事件仍然不得而知。本研究证实了 SMXL7 蛋白与独脚金内酯信号受体蛋白 DWARF14 (D14) 均在细胞核内发挥功能，并且二者在独脚金内酯激素作用下能够直接相互作用。通过构建一系列 SMXL7 突变型蛋白明确了特异的蛋白保守结构域对细胞核定位 的影响 、独脚金内酯诱导的蛋白 稳定性的影响 以及对蛋白的生物活性的影响。通过在拟南芥中表达和过量表达 SMXL7 突变型蛋白， 表明 了拟南芥地上组织普遍对 SMXL7 蛋白的活性具有敏感性，并且独脚金内酯对 SMXL7 蛋白的降解作用能够中和过量表达 SMXL7 产生的表型效应。此外，大量的遗传学数据表明了不同生长发育进程对 EAR (ETHYLENE- RESPONSE FACTOR Amphiphilic Repression) 结构域突变表现出的敏感度不同，由此说明了 SMXL7 蛋白功能 并不完全 依赖于高度保守的 EAR 结构域，进一步预示了 SMXL7 可能通过作用于多个独立的下游途径调控植物不同的地上株型性状。因此，该项工作为理解独脚金内酯调控植株型的分子机理以及对 SMAX1-LIKE 家族蛋白功能的解析提供了新的思路。 梁越洋博士是四川农业大学水稻研究所李平教授和剑桥大学 Ottoline Leyser 教授联合培养的博士研究生，并于2016年6月16日获授博士学位。他于2013年10月得到国家留学基金委资助赴英国留学，期间还得到英国盖茨比奖学金的资助，参与了欧洲研究理事会 (ERC) 资助的多个科研项目，并以第一作者和第四作者在国际著名期刊《 The Plant Cell 》上发表研究论文两篇。 论文链接： http://www.plantcell.org/content/early/2016/06/17/tpc.16.00286.full.pdf+html 学校新闻链接： http://www.sicau.edu.cn/news/news/2016/0620/26535.html
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我们的兰花CAM分子机制和起源工作在线发表（Plant J）
zls111 2016-3-4 23:43
背景： 在高等植物中，光合碳同化主要有3种类型：C3途径，C4途径和景天酸代谢途径(Crassulaceanacid metabolism /CAM)。在光合过程中，最重要的pathway是C固定过程，如图4。C3植物中，CO2的固定1，5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPC)，它催化1，5-二磷酸核酮糖(RuBP)羧化，将大气中的CO2同化，产生两分子磷酸甘油酸。与C3植物不一样， C4植物固定CO2的酶为磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase/PEPC)。PEPC酶与C3作物中RuBPC酶相比，PEPC酶对CO2的亲和力高。CAM植物与C4植物固定与还原CO2的途径基本相同，固定CO2是PEPC酶。二者的差别在于：C4植物是在同一时间(白天)和不同的空间(叶肉细胞和维管束鞘细胞)完成CO2固定(C4途径)和还原(C3途径)两个过程；而CAM植物则是在不同时间(黑夜和白天)和同一空间(叶肉细胞)完成上述两个过程的。因此，CAM植物能避开辐射和蒸腾势很高的白天，在夜晚打开气孔来吸收光合作用所需的CO2，从使它的蒸腾比远低于其它类型的植物。 已经在线了，全文见后面附件 我们文章的主要结果是： 兰科CAM代谢的分子调控机制和起源研究 。 CAM是从C3演化而来，是如何产生这种新的光合作用方式，很值得研究。CAM代谢 也是研究 基因新功能一个好的对象。 相对于C3和C4，CAM代谢的分子水平研究较少，已有CAM植物基因组被测序，有必要在转录组和基因组层次研究CAM的分子调控机制。 对CAM代谢相关基因家族进行比较基因组和转录组学发现CAM起源可能是通过基因表达重塑起源的，即相关基因产生新功能不是通过基因重复后产生新功能，可能是建立新调控网络产生新功能。 SignificanceStatement Crassulacean acidmetabolism (CAM) photosynthesis maximizes water use efficiency relative to C3and C4 photosynthesis, but its origin and evolution are poorlyunderstood. Here we analyzed transcriptomes of numerous orchid species tocompare carbon fixation pathway genes, and propose that CAM likely originatedby modulating existing key genes. Summary CAM photosynthesisis a CO 2 fixation pathway that maximizes water use efficiency (WUE)compared to the C3/C4 CO 2 pathway, which permits CAM plants to adaptto arid environments. The CAM pathway provides excellent opportunities togenetically design plants, especially bioenergy crops, with a high WUE andbetter photosynthetic performance than C3/C4 in arid environments. However, theavailable information on the origin and evolution of CAM is scant. Here, weanalyzed transcriptomes from 13 orchid species and two existing orchid genomes, covering CAM and C3 plants, with an emphasis on comparing 13 gene families involved in the complete carbon fixation pathway. The dosage of the corephotosynthesis related genes plays no substantial role in the evolution of CAM in orchids. However, CAM may have evolved primarily by changes at thetranscription level of key carbon fixation pathway genes. We proposed that inboth dark and light, CO 2 is primarily fixed and then releasedthrough two metabolic pathways via known genes, such as PPC1 , PPDK and PPCK . This study reports a comprehensive comparison of carbonfixation pathway genes across different photosynthetic plants, and reveals the importance of the level of expression of key genes in the origin and evolutionof CAM. CAM 方面已经累计了一些研究成果： 1. 参与了石斛基因组工作，石斛是能C3又能CAM The Dendrobium catenatum Lindl. genome sequence provides insights into polysaccharide synthase, floral development and adaptive evolution. Sci Rep. 2016 Jan 12;6:19029. doi: 10.1038/srep19029. Zhang GQ(1), Xu Q(2), Bian C(3), Tsai WC(4,)(5,)(6), Yeh CM(7), Liu KW(8), Yoshida K(9), Zhang LS(10), Chang SB(4), Chen F(11), Shi Y(1,)(12), Su YY(1,)(12), Zhang YQ(1), Chen LJ(1), Yin Y(1), Lin M(1), Huang H(1), Deng H(13), Wang ZW(14), Zhu SL(14), Zhao X(14), Deng C(14), Niu SC(2), Huang J(1), Wang M(1), Liu GH(1), Yang HJ(1,)(12), Xiao XJ(1), Hsiao YY(5), Wu WL(1,)(5), Chen YY(4,)(5), Mitsuda N(15), Ohme-Takagi M(7,)(15), Luo YB(2), Van de Peer Y(16,)(17,)(18), Liu ZJ(1,)(8,)(12). Orchids make up about 10% of all seed plant species, have great economical value, and are of specific scientific interest because of their renowned flowers and ecological adaptations. Here, we report the first draft genome sequence of a lithophytic orchid, Dendrobium catenatum. We predict 28,910 protein-coding genes, and find evidence of a whole genome duplication shared with Phalaenopsis. We observed the expansion of many resistance-related genes, suggesting a powerful immune system responsible for adaptation to a wide range of ecological niches. We also discovered extensive duplication of genes involved in glucomannan synthase activities, likely related to the synthesis of medicinal polysaccharides. Expansion of MADS-box gene clades ANR1, StMADS11, and MIKC(*), involved in the regulation of development and growth, suggests that these expansions are associated with the astonishing diversity of plant architecture in the genus Dendrobium. On the contrary, members of the type I MADS box gene family are missing, which might explain the loss of the endospermous seed. The findings reported here will be important for future studies into polysaccharide synthesis, adaptations to diverse environments and flower architecture of Orchidaceae. PMCID: PMC4709516 PMID: 26754549 2. Evolutionary history of PEPC genes in green plants: Implications for the evolution of CAM in orchids. Mol Phylogenet Evol. 2016 Jan;94(Pt B):559-64. Deng H#, Zhang LS#, Zhang GQ(2), Zheng BQ(3), Liu ZJ(4), Wang Y(5). The phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) gene is the key enzyme in CAM and C4 photosynthesis. A detailed phylogenetic analysis of the PEPC family was performed using sequences from 60 available published plant genomes, the Phalaenopsis equestris genome and RNA-Seq of 15 additional orchid species. The PEPC family consists of three distinct subfamilies, PPC-1, PPC-2, and PPC-3, all of which share a recent common ancestor in chlorophyte algae. The eudicot PPC-1 lineage separated into two clades due to whole genome duplication (WGD). Similarly, the monocot PPC-1 lineage also divided into PPC-1M1 and PPC-1M2 through an ancient duplication event. The monocot CAM- or C4-related PEPC originated from the clade PPC-1M1. WGD may not be the major driver for the performance of CAM function by PEPC, although it increased the number of copies of the PEPC gene. CAM may have evolved early in monocots, as the CAM-related PEPC of orchids originated from the monocot ancient duplication, and the earliest CAM-related PEPC may have evolved immediately after the diversification of monocots, with CAM developing prior to C4. Our results represent the most complete evolutionary history of PEPC genes in green plants to date and particularly elucidate the origin of PEPC in orchids. Copyright © 2015 The Authors. Published by Elsevier Inc. All rights reserved. PMID: 26493226 Plant J. 2016 Mar 9. doi: 10.1111/tpj.13159. Origin and mechanism of crassulacean acid metabolism in orchids as implied by comparative transcriptomics and genomics of the carbon fixation pathway. Zhang L 1 , Chen F 2, 3 , Zhang GQ 4 , Zhang YQ 4 , Niu S 4 , Xiong JS 2, 3 , Lin Z 5 , Cheng ZM 2, 3 , Liu ZJ 4 . Author information Abstract CAM photosynthesis is a CO 2 fixation pathway that maximizes water use efficiency (WUE) compared to the C3/C4 CO 2 pathway, which permits CAM plants to adapt to arid environments. The CAM pathway provides excellent opportunities to genetically design plants, especially bioenergy crops, with a high WUE and better photosynthetic performance than C3/C4 in arid environments. However, the available information on the origin and evolution of CAM is scant. Here, we analyzed transcriptomes from 13 orchid species and two existing orchid genomes, covering CAM and C3 plants, with an emphasis on comparing 13 gene families involved in the complete carbon fixation pathway. The dosage of the core photosynthesis-related genes plays no substantial role in the evolution of CAM in orchids. However, CAM may have evolved primarily by changes at the transcription level of key carbon fixation pathway genes. We proposed that in both dark and light, CO 2 is primarily fixed and then released through two metabolic pathways via known genes, such as PPC1, PPDK and PPCK. This study reports a comprehensive comparison of carbon fixation pathway genes across different photosynthetic plants, and reveals the importance of the level of expression of key genes in the origin and evolution of CAM. This article is protected by copyright. All rights reserved. This article is protected by copyright. All rights reserved. tpj13159-1.pdf
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[转载]李明研究组Nature Genetics发表金丝猴进化生物学研究成果
热度 1 zhuchaodong 2014-11-5 11:59
1996年，李明进动物研究所做博士后，我也同期到所里读博士生。在灵长类研究领域，老李一步一个脚印，宏观微观相结合，充分把握了基因组时代的机遇，才有今天的厚积薄发。可喜可贺！ 李明研究组有关金丝猴植食性适应分子机制及其进化历史的研究成果在Nature Genetics发表 　　疣猴亚科（ Colobinae ）是灵长类旧大陆猴中一个重要和特殊的群体，它们通常以植食性为主且独立发展出具有类似反刍动物的复杂的胃这一重要生理特征，其肠道微生物可能参与发酵和消化纤维素。近期，中国科学院动物研究所李明研究组与北京诺禾致源生物信息科技有限公司等单位合作，利用二代Illumina HiSeq2000测序平台，对一只雄性川金丝猴 ( R. roxellana )（疣猴亚科，仰鼻猴属 Rhinopithecus ）进行了 de novo 测序（测序深度达到146×）以及同属的滇金丝猴 ( R. bieti )、黔金丝猴 ( R. brelichi )和缅甸金丝猴 ( R. strykeri )进行了全基因组重测序（各30×左右），通过比较基因组学，结合功能实验和宏基因组分析，揭示了灵长类植食性适应的分子机制，并阐明了金丝猴属的起源和演化历史。 　　利用新获得的基因组数据分析发现，与人以及类人猿等基因组相比，旧大陆猴的基因组可能更加“动态”，并存在着较多的重组以及转座事件。而在植食性适应方面，这一类群可能采取两种策略，即一方面通过基因复制和扩张来消除植物次生代谢产物的毒性，而另一方面与脂肪酸和能量代谢相关的基因则受到正选择作用，有利于其发酵代谢以及高海拔适应。有趣的是，尽管金丝猴的嗅觉基因中有61.7%为假基因（这可能与金丝猴萎缩的外鼻孔以及嗅觉系统退化相关），但在其与牛的基因组比较分析中却发现33个快速进化的嗅觉基因，且大部分这些嗅觉基因（69.7%）可能参与感知水果、植物等气味相关，这一比例高于其他相关的物种；利用基因组数据，这次研究还首次对与植食性紧密相关的RNASE1基因的复制区域进行界定，针对RNASE1的序列比较及功能实验结果支持“一次复制假说”，即该基因复制发生在亚洲叶猴和非洲叶猴分歧之前；同时结果也支持“平行进化假说”，并证实第39位氨基酸由碱性向非碱性的转变可能是导致其最适pH值降低的关键。 　　在起源和演化历史分析中，研究显示了金丝猴北方类群的分化时间约为1.60 百万年前，紧邻金丝猴祖先种群的分化（1.69百万年前），这一时间与引起青藏高原抬升的原木运动（Yuanmu Movement）的时间吻合（~ 1.6百万年前），因此认为青藏高原的抬升有可能引起了金丝猴属的分化以及随后的北方类群分化。该研究还发现北方类群和喜马拉雅类群的种化时间却非常滞后（如北方类群为0.62 ± 0.17百万年前，而喜马拉雅类群为0.15 ± 0.10百万年前），且后一类群的基因组分化和种化时间刚好与倒数第二次冰期（Penultimate Glaciation）的起止时间相吻合（0.13-0.3百万年前），表明在该冰期对于喜马拉雅类群的扩散及基因交流有着重要的影响。最后该研究还重建了金丝猴属四个物种有效种群大小（ N e ）的历史波动且存在明显不同，即川金丝猴种群历史中曾经历了两次种群扩张和两次瓶颈现象，而其他三种金丝猴自从分化后一直处于种群数量下降过程中。 　　研究结果于11月2日以Research Article（封面文章）在线发表在 Nature Genetics 上。中国科学院动物研究所的周旭明博士和王博石博士以及诺禾致源基因组研究成员潘琪为论文的共同第一作者，中国科学院动物研究所李明研究员和诺禾致源李瑞强博士为论文共同通讯作者。该项研究得到了科技部支撑项目(2013BAD03B02)、国家自然科学基金项目(31270420, 41371071, 31372185, 31130061)和中国科学院生命科学领域优秀青年科技专项(KSCX2-EW-Q-7-2)的支持和资助。 　　文章链接 http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.3137.html
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鸟类基因组学研究进展 II
bingansuan 2013-11-12 15:37
鸟类基因组学进展及未来趋势-2013.pdf
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[转载]何嫱：科学家解析中医传统治疗分子机制
热度 1 fqng1008 2012-11-15 09:05
来自广州中医药大学和南佛罗里达大学药学院的研究人员在高血压大鼠模型中证实采用古老的中医治疗——针灸来降低大鼠的高血压，针灸所触发的抗氧化酶增高似乎在其中起了重要的作用。相关研究结果在线发布在近期的生物医学期刊《PLoS ONE》上。 领导这一研究的是著名华人科学家周树峰（Shufeng Zhou）教授。目前在美国南佛罗里达大学任主管国际医学合作的副校长、药学院主管科研和国际合作的常务副院长、终身教授。是世界一流的新药研发专家、美国药典（USP）专家委员会成员（唯一的华人专家）和美国国家药物管理局（FDA）顾问。迄今，已在新英格兰医学杂志（New England Journal of Medicine）、癌症研究（Cancer Research）等著名的SCI医药学杂志发表320多篇高水平论文，总影响因子达1,000分以上，被引用6,700余次，H 因子为39，被SCI的总部Thomson公司列为全球1%顶级的、最有影响力的药理学和生物医学科学家。 周树锋教授说：“数据清楚地表明针灸可以调节酶的表达，这些酶参与了有可能防止自由基损害血管壁的过程。我们需要知道针灸的分子机制从而确定用最佳的途径来运用它。” 针灸作为中医学一个组成部分，存在至少已有2500年。尽管在西方主流医学中仍然存在一些争议，它已经成为了美国最广泛实践的一种替代医学形式。超过200万美国人报道近期采用针灸来治疗从慢性疼痛、骨关节炎到偏头痛等各种疾病。 针灸就是将细针插入人体刺激与特异性能量信号通路或经络有关的各种“穴位”的一种治疗方法。它是基于当身体称之为“气”（Qi）的能量自由流动中断或受阻时就会导致疾病发生的中医理论。人们认为针灸可通过恢复机体的能量平衡来恢复健康。 在新研究中，研究人员将已适应温和处理和血压测量的高血压大鼠随机分为三组，分别接受针灸（由接受培训的中国针灸师进行操作）、假程序处理或根本不接受任何治疗。 在七天内，大鼠每天接受5分钟的针灸治疗，刺激位于足背侧，第一、二跖骨结合部之前凹陷处的“太冲”（Taichong）穴。假程序遵循相同的方案，但针头插入的却并非是中医处方治疗血压的任何一个精确位点。 在研究结束时，“太冲”穴治疗组大鼠相比于接受假针灸或未治疗组血压显著降低，但这一效应还不足以将血压降至正常水平。 研究人员还检测了参与调解血压的大脑部位。他们发现在针灸治疗大鼠脑部有7种蛋白表达降低，6种抗氧化酶表达增高。 研究人员认为针灸的降血压效应可部分解释为通过增强一些酶，帮助清除机体称作自由基的毒素，促进整体上降低了细胞氧化性应激。但他们也强调还需要更多的研究进一步探讨在长期血压治疗中针灸的氧化性应激调节效应。 （来源：生物通 何嫱） 更多阅读： 《PLoS综合》发表论文摘要（英文 ）
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如何推测Pentamidine的药理机制？
热度 2 duke01361 2012-7-23 09:30
如何推测Pentamidine的药理机制？
如何推测Pentamidine的药理机制？ 下图1是Pentamidine的分子结构（图1），非常美的一种结构。“Pent”是指连接两个“amidine”的五个呈sp3杂化状态的“碳”，每个“碳上两个“氢原子”；该分子中的“amidine”是具有共轭双键的化合物，相间隔的π键与π键相互作用（π-π共轭效应），生成大π键（图2）。这会使“Pentamidine”表现为两端带部分负电荷中间为不带电荷的分子。“amidine”表现出比“胺基”更强的碱性，不是很稳定，能与“酸”形成稳定的盐。在酸或碱中易水解生成酰胺或羧酸。 图1 图2 Trypanosoma brucei gambiense 这种寄生虫使用嘌呤受体吸收Pentamidine（图3）。因此，干扰了其自身合成腺嘌呤的能力。因此，如果繁衍需要宿主细胞内的核苷酸，这种情况使该寄生虫自身细胞内积累一定量的（micromolar级）的Pentamidine，这些Pentamidine可以通过抑制酶活性和与DNA铰链影响其DNA的复制。 所以总体看来，Pentamidine依然是一种双官能团的“交联”剂。 图3 Trypanosoma brucei gambiense （患者嗜睡"昏睡”sleeping Sickness) 仅此，与湖南师范大学印大中教授和广州中医药大学的曾庆平教授讨论
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[转载]与真理擦肩而过：植物开花的分子机制
rice3029 2012-5-30 08:40
虽然近年来植物激素受体研究进展非常好，包括生长素受体TIR1、赤霉素受体GID1、脱落酸受体PYLs、茉莉酸受体COI1-JAZ和油菜素内酯受体BRI1，它们的作用机制都已从功能上和结构生物学方面得到阐释（PS:值得注意的是郑宁解析了生长素受体和茉莉酸受体的结构，颜宁解析了脱落酸受体的结构，柴继杰解析了油菜素内酯受体的结构）。但是，植物生长发育过程如何调控的分子机制至今仍有许多迷未解，开花机制便是其中之一。不过，这个令人困惑的问题现在答案已经十分明晰了。其中还有一段故事，如下。 上世纪30年代，苏联植物生理学家Mikhail Chailakhyan基于嫁接实验，提出：当植物叶子感受到适当的日照长短，就会释放一个叫做开花素（florigen）的移动信号到生长锥（growing tip，亦即顶端分生组织），然后诱发开花。然而这个看似很有希望的假说在当时被直接藐视了。 在21世纪刚过去的十年中，运用模式生物拟南芥、转基因和GFP，植物学家们将开花的谜底定锁在了FT（flowering locus T）基因、开启FT基因的叶子中的蛋白和FT蛋白调控的开花基因。 2005年，一个轰动植物学界的结果发表在science上。瑞典农业科学大学的博士后Tao Huang（目前在厦门大学）等提出那个移动的信号不是开花素这种蛋白，而是FT基因的mRNA，因为他们发现植物叶子和生长锥的FT mRNA水平都提高了。这个结果令人咋舌，mRNA是怎么发挥功能的呢？莫非和siRNA的原理一样干扰开花基因的表达来实现调控开花？貌似大部分人都不信啊！ 2006年以色列科学家Eliezer Lifschitz在PNAS上撰文称其在西红柿植株的flowering shoots的中并不能检测到等同拟南芥FT mRNA的存在。 2007年日本和德国两个小组在science上发文称移动的信号的确是蛋白，就是FT蛋白本身。日本小组以水稻（短日照植物）为研究对象，其中等同于FT的蛋白叫Hd3a。当然了，他们首先检测Hd3a mRNA在水稻叶子和生长锥的水平，发现在短日照情况下，水稻叶子中Hd3a mRNA水平确实增加了，但是在生长锥中的量非常少。然后他们做了转基因植物，导入携带GFP的 Hd3a基因，结果他们在叶和茎上端的维管组织和生长锥核心都发现了Hd3a蛋白的存在。为了更严谨一些，他们在GFP/Hd3a基因上连了个启动子，只让这个融合蛋白在叶子表达，而不能在生长锥核心表达。结果仍然在生长锥检测到了Hd3a的存在，唯一的解释只能是Hd3a转移到了生长锥。德国的小组仍以拟南芥为研究对象，也发现了FT蛋白在茎的维管组织和生长锥中的出现，虽然在后者出现需要4天后才能观察到。此外，德国小组还做了一个嫁接实验，把能产生FT/GFP的嫁接到不能产生的突变株上面，结果FT/GFP在突变株中出现了。 两个小组结论一致，移动的那个开花素就是FT蛋白，而不是其mRNA。此时，Tao Huang的导师Ove Nillson再次检查自己的数据，发现他们最初的分析过程中排除了一些不利数据，而把一些有利数据过多放大。当他们重做当初的实验时，发现根本检测不到转进去的FT mRNA的移动。 当时被认为是2005年science杂志选出的十大科学进展的 FT mRNA移动调控植物开花的文章被撤稿了，虽然Tao Huang表示严重抗议。http://www.ebiotrade.com/newsf/2007-4/2007423171815.htm 目前，日本小组在最新nature上发文称找到了FT蛋白的受体，就是大名鼎鼎的14-3-3蛋白。在水稻中，开花素Hd3a由叶子转移到顶端分生组织，在此与其受体14-3-3蛋白结合，然后转入核中，与bZIP型转录因子FD1结合，然后诱发开花。http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature10272.html
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GnRH作用分子机制研究进展信息分析
xupeiyang 2009-9-28 13:40
http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/20099281321295337425.shtm 促性腺激素释放激素（gonadotropin-releasing hormone, GnRH）是由下丘脑合成的十肽激素，主要功能是控制卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)的释放，在性别分化、性腺发育以及生殖过程中起重要调节作用。迄今为止，在人体内发现存在GnRH-I和GnRH-II两种亚型。已有证据表明，GnRH-I和GnRH-II除了在内分泌系统中发挥核心作用外，还可直接作用于人胎盘的滋养层细胞，促进滋养层细胞侵润母体子宫，在胎盘发生、建立母胎循环的过程中发挥作用。这两种GnRH亚型在调节滋养层细胞侵润行为时却表现出不同的效应，而关于二者发挥作用的信号通路以及不同效应的分子机制尚不知晓。 中国科学院动物研究所王雁玲研究员领导的研究组与加拿大英属哥伦比亚大学Peter C.K. Leung教授的研究组合作，利用原代培养的人滋养层细胞作为研究模型，对GnRH-I和GnRH-II作用的分子机制进行了深入研究。结果发现，GnRH-I和GnRH-II都能通过激活PKC、ERK和JNK激酶调节滋养层细胞的侵润，但是GnRH-II是通过转导激活EGF受体酪氨酸激酶活性实现上述激酶的激活，而GnRH-I的作用是EGF受体非依赖型的。利用RNA干扰技术敲除I型GnRH受体，只有GnRH-I的促侵润作用被阻断，而对GnRH-II的作用没有显著影响，表明可能存在新的特异性的GnRH-II受体。该研究首次揭示了人胎盘中GnRH-I和GnRH-II通过不同的受体和信号交联通路调节细胞侵润行为，而这种配体依赖性选择信号通路的机制对于理解不同亚型GnRH在垂体外组织中的生理功能具有重要意义。 以上研究成果最近发表于内分泌学国际权威学术期刊《分子内分泌学》（ Molecular Endocrinology (Liu J, MacCalman CD, Wang YL, Leung PC. Molecular Endocrinology. 2009, 23(7):1014-1021)）。第一作者刘璟为生殖病理研究组2007年毕业的博士研究生，通讯作者王雁玲为生殖病理研究组组长。这一工作受到国家重大科学研究计划课题(No. 2006CB944008)和中科院知识创新工程重要方向性项目(Grant No. KSCX2-YW-R-53)资助。（来源：中国科学院动物研究所） 更多阅读 《分子内分泌学》发表论文摘要（英文） http://mend.endojournals.org/cgi/content/abstract/23/7/1014 Molecular Endocrinology, doi:10.1210/me.2008-0451 Molecular Endocrinology 23 (7): 1014-1021 Copyright 2009 by The Endocrine Society Promotion of Human Trophoblasts Invasion by Gonadotropin-Releasing Hormone (GnRH) I and GnRH II via Distinct Signaling Pathways Jing Liu , Colin D. MacCalman , Yan-ling Wang and Peter C. K. Leung State Key Laboratory of Reproductive Biology (J.L., Y.-l.W.), Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, Peoples Republic of China; and Department of Obstetrics and Gynecology (J.L., C.D.M., P.C.K.L.), University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada V6H 3V5 Address all correspondence and requests for reprints to: Yan-ling Wang, State Key Laboratory of Reproductive Biology, Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, Peoples Republic of China. E-mail: wangyl@ioz.ac.cn