过刊目录

• 
• 2021年, 37卷, 第6期
  刊出日期：2021-06-20

    

  ---

  评论与观点
  综述
  研究论文
  技术与方法
  教育与教学
  
  

• 全选
  |

评论与观点
• Select
  细菌有转录因子吗？——“转录因子”概念的形成和发展浅析

  杨克恭

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 691-696. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1130

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  围绕“细菌是否有转录因子(transcription factors, TFs)”这个问题,近20多年来在国内外学术界存在明显分歧。传统观点认为,细菌没有TFs,调节细菌基因转录起始的是转录激活蛋白和阻遏蛋白,TFs仅仅结合于真核基因启动子。这种观点的典型代表是某些国际学术权威主编的生物化学和分子生物学类主流原版教材。然而,新观点认为,细菌的结合DNA的转录激活蛋白和阻遏蛋白就是TFs,其含量和重要性不亚于真核。虽然新观点在国际学术期刊发表的学术论文中早已司空见惯,但迄今国内外许多学者仍然心存疑虑。“转录因子”这一概念像许多分子生物学术语一样,伴随学科发展不断更新,从狭义到广义。初期人们曾以为TFs仅仅是真核基因转录起始所必需的,细菌不需要TFs,当时将细菌排除在其适用范围以外可以理解。40年来丰富的科研成果已经证明,大量的转录激活蛋白和阻遏蛋白结合于启动子以外的顺式调控元件,其中既包括真核生物的增强子、沉默子和绝缘子,也有细菌的多种正、负调控元件,这些转录调节蛋白符合转录因子的所有基本特征,是名副其实的“转录因子”。所以,新观点具有科学性和合理性,应该为学术界广泛接受和采用。将来“转录因子”的概念是否会进一步扩大,纳入HAT等染色质修饰蛋白和ncRNAs,甚至拓展到转录的“延伸因子”和“终止因子”,我们对此应该秉持开放态度。
综述
• Select
  细菌转录因子与基因表达调控

  王雪莹, 孙泽敏, 冯永君

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 697-703. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1577

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  转录因子(transcription factor,TF)是在细胞中通过引导RNA聚合酶与特定的DNA序列相结合,从而调控基因表达的蛋白质。它可使生物体在面对不断变化的环境时迅速做出响应,更好地实现生存适应性。大多数细菌转录因子由DNA结合结构域和调节结构域两部分组成,但也有一些转录因子只有1个DNA结合结构域。根据作用机制的不同可将其分为激活性转录因子与抑制性转录因子。细菌转录因子作为一个调控者不仅广泛调控菌体细胞内的基因表达,也受其他信号分子的调控,彼此形成复杂的调控网络,共同管理基因表达以应对生存环境的变化。鉴于细菌转录因子在基因表达调控中的重要功能,其一直是分子生物学研究的热点。本文总结了近年来相关研究的进展,重点介绍其结构、作用机制及其与菌体抗逆生存的关系,为系统了解其生理功能与应用提供帮助。
• Select
  脂质在卵母细胞发育过程中的双重作用

  周晓阁, 褚瑰燕, 杨公社

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 704-709. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.12.1460

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  卵母细胞是雌性动物的生殖细胞,其质量决定雌性动物的繁殖能力。卵母细胞含有丰富的脂质,大部分以甘油三酯的形式储存在脂滴中。脂滴的大小、颜色以及分布模式与卵母细胞的发育能力相关。卵母细胞中甘油三酯可以脂解为脂肪酸,脂肪酸的β-氧化是卵母细胞和早期胚胎发育的重要能量来源。卵母细胞中脂质沉积过多会增加活性氧的含量(reactive oxygen species,ROS),并且破坏线粒体和内质网的功能,最终使卵母细胞的发育受阻。本文通过总结卵母细胞中脂质对卵母细胞发育的积极与消极两个方面的作用,为读者展示脂质在卵母细胞发育过程中的双重作用,让读者辩证地了解脂质对卵母细胞发育的影响。
• Select
  蛋白酶体翻译后修饰功能机制研究

  卢慧, 李衍常, 黄学石

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 710-719. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.11.1407

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  蛋白酶体是真核细胞内介导蛋白质特异性降解的主要复合物,在蛋白质质量控制和细胞稳态维持中发挥关键作用。研究发现,蛋白酶体含量或功能的异常会导致癌症、神经退行性疾病等诸多人类恶性疾病。围绕蛋白酶体的活性调控,已经发展了多种靶向药物,加强对蛋白酶体活性精确调控机制的研究具有重要的学术价值与临床意义。蛋白酶体的含量、组装及其活性的调节受多层次的精细调控,本文简要介绍了蛋白酶体的组成亚基、结构特征、转录调控与组装机制,着重阐述磷酸化、泛素化和乙酰化等翻译后修饰对蛋白酶体的调控机制及其生物学意义,以期为深入揭示蛋白酶体调控机制带来新启发。
• Select
  线粒体DNA靶向治疗

  赵明辉, 袁超男, 葛璟燕

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 720-726. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.01.1444

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  线粒体(mitochondrion)是真核生物细胞中的一种非常重要的细胞器,含有独立于细胞核染色体外的遗传物质,通过氧化磷酸化产生ATP,是细胞的能量工厂,与细胞分化、信号转导、代谢稳态等过程密切联系。线粒体功能的紊乱与癌症、神经退行性疾病、糖尿病等许多疾病的发生、发展及治疗息息相关。线粒体在细胞命运中扮演的关键角色,使对线粒体这一特殊细胞器的探索成为生命科学研究热点之一。人线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)是一相对保守且仅16 kb的环状双链DNA分子,只含37个基因,但这些基因都是维持线粒体功能稳定必不可少的部分。随着对线粒体功能认识的不断深入,研究人员发现mtDNA突变,会导致活性氧自由基过量产生,从而引起细胞衰老,甚至引发诸多疾病,例如遗传性视神经病变、线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作综合征等。但是,目前针对这些线粒体基因疾病尚无非常有效的治疗手段。为了进一步了解这一关键细胞器,研究人员开发了一些有效的方法来突破线粒体的复杂屏障。本文将重点介绍并讨论近几年靶向mtDNA的研究进展,主要从药物修饰、材料递送、基因编辑等方面进行了总结,希望能为推动线粒体的研究提供一些新的思路。
• Select
  浅谈中枢性性早熟的发病机制

  倪娜, 苏恒, 孔祥阳

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 727-732. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.11.1468

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  性早熟(precocious puberty,PP)是一种常见的儿科性发育异常疾病。其中,中枢性性早熟(central precocious puberty,CPP)是由于下丘脑-垂体-性腺(hypothalamic-pituitary-gonadal,HPG)轴提前激活,导致促性腺激素的激素释放提前且大量释放,使性腺提前发育,青春期提前开始的疾病。青春期的发生受到基因和环境等因素的共同调控。目前的临床研究发现,KISS1基因的功能获得性突变、KISS1R即GPR54基因的功能丧失性突变、MKRN3环指印迹基因的功能丧失性突变,以及DLK1印迹基因的功能丧失性突变均是中枢性性早熟重要的单基因致病原因。KISS1基因是一种肿瘤转移抑制基因,KISS1R基因编码1个G蛋白偶联受体,该受体与其配体Kisspeptin形成GnRH分泌的兴奋性神经调节系统。它们在HPG轴的上游发挥作用。MKRN3基因是一种母系印迹基因,DLK1基因是一种调节细胞生长的基因,它们在HPG轴的下游发挥作用。近年来中枢性性早熟的发病率愈来愈高,这与社会经济的不断发展导致的环境内分泌干扰物(environmental endocrine disruptors,EEDs)的过多暴露有关。多项调查发现,儿童对环境内分泌干扰物的暴露程度与性早熟的发病率显著相关。而在人体中,这些内分泌干扰物也会影响肠道微生物的代谢。本文就目前中枢性性早熟的单基因致病机制、表观遗传修饰、肠道微生物以及环境因素等方面的研究展开综述,以期为该病的治疗和预防提供帮助。
• Select
  Notch与相关调控信号的相互作用在伤口愈合中的调控

  陈凤娇, 丁洁, 周浩

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 733-742. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.01.1458

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  皮肤是哺乳动物最重要的组织之一。当皮肤受损时,受损组织通过系列伤口愈合反应的生理和心理作用被修复,实现组织再生。再生反应主要发生在胚胎发育早期,伤口自愈能力随着机体的成熟而减弱;并且哺乳动物的组织重塑过程较为复杂,在不正确的信号引导下,可能引起并发症而导致创面愈合异常。研究表明,伤口微环境的稳态和信号分子的辅助作用是愈合的重要因素。Notch作为重要的信号通路,参与调控上皮巨噬细胞募集和血管内皮细胞再生等伤口愈合阶段。Wnt信号促进伤口表皮干细胞的增殖和血管网络结构的形成。Hedgehog信号驱动伤口处毛囊发育及其周围组织再生,TGF-β信号有助于愈合时多细胞层形成和瘢痕减少。本文重点阐述Notch信号通路以及Notch与相关信号分子互作在伤口愈合中的调控作用,旨在总结信号分子在组织工程研究方面的最新进展,分析伤口微环境的信号互作机制,为长时间伤口愈合和过度伤口愈合的治疗提供理论依据。
研究论文
• Select
  乙酰辅酶A羧化酶1通过调控CyclinD1/CDK4影响肾透明细胞癌细胞增殖

  程婧, 倪月莉, AGBANA Yannick Luther, 云芳, 杨晖, 赵雷, 李小渝, 张雪丹, 张巧, 杨哲, 况应敏, 朱月春

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 743-751. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1062

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  乙酰辅酶A羧化酶1(acetyl-CoA carboxylase1,ACC1)是脂肪酸合成途径的限速酶。ACC1与多种代谢性疾病和癌症密切相关。然而,ACC1在肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)中的作用及机制却未见报道。本研究以肾透明细胞癌786-O和Caki-1细胞为对象,探讨ACC1异常表达对肾透明细胞癌增殖的影响及其作用机制。首先通过红油-O-染色发现,相比HK2(human kidney-2)细胞,786-O和Caki-1细胞中的脂肪含量明显增加。检索TCGA数据库分析发现,ACC1的蛋白质水平在肾透明细胞癌组织中的表达显著高于正常肾组织(P<0.001)。由分期分级分析发现,临床TNM各期的ACC1蛋白表达均显著高于正常组织。且ACC1表达水平越高,病理分级越高。而ACC1的mRNA水平高表达与肾透明细胞癌病人的不良预后呈正相关。Western印迹结果显示,与对照组HK2细胞相比,在786-O和Caki-1细胞中,ACC1的表达明显增加。通过慢病毒载体构建ACC1敲低的稳转细胞株,由红油-O-染色结果显示,ACC1敲低可显著降低786-O和Caki-1细胞的脂肪含量。CCK-8和平板克隆结果显示,ACC1低表达可显著降低786-O和Caki-1细胞的增殖和克隆形成能力。流式细胞周期结果显示,ACC1敲低可使细胞周期G₀/G₁期阻滞,并且抑制细胞周期蛋白D1(cyclinD1)和CDK4表达。以上结果表明,ACC1在肾透明细胞癌中异常高表达,并通过上调细胞周期蛋白D1和CDK4表达调控细胞周期进程,促进肿瘤增殖,提示不良预后,ACC1有望成为ccRCC干预治疗的潜在新靶点。
• Select
  同源异型盒1基因促进乳腺癌细胞增殖和侵袭

  任彦丽, 冯丹丹, 杨阳, 黄蔚, 王艳

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 752-764. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1090

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  同源异型盒1(sine oculis homeobox homolog 1,SIX1)基因参与多种肿瘤调控,在乳腺癌发生发展过程中发挥了重要作用,但具体机制仍有待探讨。本研究目的在于分析SIX1基因在乳腺癌中的表达情况,研究其在乳腺癌细胞增殖与侵袭过程中所发挥的作用并探讨作用的机制。TCGA数据库和GEPIA2在线数据库分析发现,SIX1在乳腺癌中的表达高于正常组织,且在乳腺癌的不同分子亚型Basal-like、HER2、Luminal A、Luminal B中也证实了这一点(P < 0.05);HPA数据库分析发现,SIX1的免疫组化蛋白质表达水平高于正常乳腺组织,SIX1基因在乳腺癌中高表达,差异具有统计学意义(P < 0.001)。在乳腺癌细胞株MDA-MB-231中,干扰SIX1的表达及在MCF-7中过表达SIX1后,生长曲线及EdU实验结果显示:敲低SIX1后乳腺癌细胞的生长增殖受到抑制,而过表达SIX1则会发挥促进作用(生长曲线实验:P < 0.05;EdU实验:P < 0.001);Transwell结果表明,SIX1能够增强乳腺癌细胞的侵袭能力(P < 0.001)。利用TCGA数据库,根据SIX1基因表达值的上下四分位定义SIX1基因高表达及低表达人群,对两组队列进行差异基因分析,发现差异基因与代谢、干细胞调控等通路相关;对敲低SIX1的乳腺癌细胞系进行转录物组测序(RNA-sequencing,RNA-seq),并对测序结果进行一系列生物信息学分析发现,SIX1与代谢、干细胞调控以及EMT等通路密切相关。挑选代表性基因MYC、SNAI2、EGFR,通过已发表的GEO临床数据集以及KM-plotter验证靶基因与SIX1表达的相关性及与临床乳腺癌病人的预后关系,我们发现:SIX1与MYC、SNAI2、EGFR表达正相关。高表达的SIX1、MYC、SNAI2与EGFR不利于乳腺癌病人的生存。利用GCBI、GeneMANIA及String在线工具,我们发现了SIX1基因相互作用的蛋白质和相关的lncRNA及miRNA。综上,本研究中初步揭示了SIX1在乳腺癌中发挥的作用及其调控机制,为进一步深入研究该基因提供了线索。
• Select
  黑色素瘤相关抗原MAGEA1的定位及其相互作用蛋白质的鉴定

  李瑜颖, 钟子琳, 陈建军

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 765-771. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1565

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  黑色素瘤相关抗原家族A1蛋白(melanoma associated antigen family A1,MAGEA1)在生殖细胞和多种组织学来源的肿瘤中有表达,但其作用机制尚不清楚。本研究通过构建带Flag和GFP标签的MAGEA1真核表达重组质粒,将其转染至HeLa、HEK293T细胞内。利用Western印迹、免疫细胞荧光法、免疫共沉淀、细胞核蛋白质与细胞质蛋白质分离和线粒体提取等技术,检测其在细胞内的表达与定位以及与其他蛋白质的相互作用情况。免疫细胞化学和蛋白质印迹结果显示,过表达的MAGEA1主要定位于细胞质,并部分与线粒体共定位。通过免疫共沉淀验证了MAGEA1与TRIM31、SNW1、HDAC1之间存在相互作用,并且发现MAGEA1可能主要与位于细胞质中的HDAC1相互作用。以上研究表明, MAGEA1可能参与不同的细胞内调节途径,部分与线粒体共定位;与TRIM31、SNW1、HDAC1相互作用,且可能主要与位于细胞质中的HDAC1蛋白相互作用,推测其可能参与到蛋白质泛素化和Notch信号通路。本研究的结果为后续深入研究MAGEA1的作用机制奠定了实验基础。
• Select
  电针通过调控神经珠蛋白及PI3K/AKT信号通路抑制胆红素脑病诱导的SD乳鼠脑颞叶皮质细胞凋亡

  胡嘉恒, 樊萍, 张丽荣, 王依滢, 隆令, 胡智涵, 袁玮民, 赵婧雯, 朱淑娟, 黄娟, 邱国平, 甘胜伟

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 772-781. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1638

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  本研究通过电针刺激介导胆红素脑病(bilirubin encephalopathy,BE)模型鼠大脑颞叶皮质神经珠蛋白(neuroglobin,NGB)及PI3K/AKT通路、凋亡通路相关蛋白质的表达变化,以明确电针(electroacupuncture, EA)对于胆红素脑病的治疗作用,并探讨神经珠蛋白在该过程中的作用机制。将39只7日龄SD乳鼠分为假手术(Sham)组、BE模型组、电针治疗(BE+EA)组。经小脑延髓池注射胆红素溶液(10 μg胆红素/g体重)制备BE模型,假手术组注射等量生理盐水作为对照,BE+EA组选取百会穴与曲池穴以频率2/15 Hz的疏密波,于造模前12 h、造模完成时及造模后12 h进行3次电针干预,每次15 min。使用HE、尼氏(Nissl)染色及透射电镜检测各组鼠脑颞叶皮质的病理变化及神经元超微结构的改变,结果显示电针处理可减轻BE乳鼠脑颞叶皮质神经元的损伤及增加尼氏体的数量,透射电镜则证实电针处理可改善神经元线粒体的水肿程度。应用免疫荧光染色法检测各组鼠脑颞叶皮质NGB的表达部位及其表达的细胞种类,结果显示NGB主要表达于颞叶皮质神经元中。进一步通过免疫印迹法检测各组鼠脑颞叶皮质中NGB蛋白及PI3K/AKT通路、线粒体凋亡信号通路相关蛋白质的表达,结果显示电针处理可增加NGB、PI3K p110α和pAKT Ser473的表达(分别为P< 0.05、0.05和0.01),上调凋亡相关蛋白Bcl-2/Bax比值(P< 0.001),进而抑制切割胱天蛋白酶3 的激活(P< 0.05)。通过TUNEL 染色法检测各组凋亡细胞的数量,结果证实电针处理使凋亡细胞的数量减少(BE模型组186.00±13.86 vs BE+EA组78.67±11.85, P< 0.01)。该研究初步证实,电针刺激可促进胆红素脑病鼠脑颞叶皮质中神经珠蛋白的表达,并进一步激活PI3K/AKT通路,而发挥其神经细胞保护功能,抑制凋亡反应的发生,电针可能成为胆红素脑病治疗潜在的方法。
• Select
  尼古丁通过PI3K/Akt/mTOR通路抑制自噬诱导BEAS-2B细胞凋亡

  何李, 童瑾

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 782-789. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  吸烟是慢性呼吸系统炎症疾病最主要危险因素。尼古丁是烟草烟雾中最主要成分,与尼古丁相关的慢性呼吸系统疾病的发病率与日俱增。因此,寻找与尼古丁相关的慢性呼吸系统炎症疾病的潜在靶点是急需解决的问题。本研究旨在探究尼古丁对BEAS-2B细胞凋亡的影响及其潜在作用机制。采用蛋白质印迹法检测各组中的细胞内凋亡、自噬和PI3K/Akt/mTOR通路相关蛋白质的表达。流式细胞术和CCK-8法分别检测各组中细胞凋亡率和细胞活性。结果显示,尼古丁在1 mmol/L、2 mmol/L和4 mmol/L均可诱导BEAS-2B细胞凋亡,且随着浓度增加BEAS-2B细胞活性明显下降。与对照组相比,尼古丁处理后自噬蛋白质LC3Ⅱ和P62表达显著增加(P<0.05);与巴弗洛霉素A1组相比,巴弗洛霉素A1预处理组的LC3Ⅱ蛋白无明显改变(P>0.05)。与尼古丁组相比,雷帕霉素预处理组细胞凋亡明显下降(P<0.05),细胞活性显著升高(P<0.05)。与尼古丁组相比,LY294002预处理组,p-Akt 和p-mTOR表达明显降低(P<0.05),细胞凋亡蛋白质表达显著下降(P<0.05)。综上表明,尼古丁可能通过PI3K/Akt/mTOR通路抑制细胞自噬并诱导BEAS-2B细胞凋亡,这可能是预防和治疗与尼古丁相关的慢性呼吸系统炎症疾病的潜在靶点。
• Select
  TRIM21通过泛素化稳定细胞骨架蛋白质促进下咽癌分化

  牛艳芳, 柴芳玉, 庞文会, 张继生, 杨涛

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 790-797. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1658

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  E3泛素化连接酶 TRIM21(tripartite motif containing 21)在不同类型肿瘤中扮演癌基因或抑癌基因的角色,从而影响细胞功能及临床预后。然而,TRIM21在下咽癌中的生物学功能和分子机制尚不清楚。本文采用RT-PCR和Western印迹技术检测了TRIM21在下咽癌组织中的表达水平,采用基因过表达和RNA干扰技术分析了TRIM21过表达和基因沉默对细胞增殖、迁移和分化的影响,利用蛋白质免疫共沉淀联合质谱鉴定TRIM21互作蛋白质,并进一步研究TRIM21影响下咽癌分化的分子机制。结果表明,TRIM21在中高分化下咽癌中高表达,提示TRIM21可能调控肿瘤细胞分化。在FaDu细胞中,过表达或shRNA干扰TRIM21可分别抑制和促进细胞增殖和迁移。此外,过表达TRIM21后,分化标志分子角蛋白10 (keratin 10,KRT10)、内披蛋白 (involucrin,IVL)和谷氨酰胺转氨酶1 (transglutaminase 1,TGM1)蛋白质表达水平增高,而shRNA干扰TRIM21后,上述蛋白质表达下降。质谱鉴定及蛋白质生物信息分析提示,TRIM21可能与细胞骨架蛋白质调控密切相关。进一步验证表明,TRIM21与角蛋白10相互作用。蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺处理细胞后,与对照相比,TRIM21过表达细胞中角蛋白10表达增高,且过表达TRIM21可升高角蛋白10的泛素化水平。综上所述,我们的研究表明,TRIM21可能通过介导细胞骨架蛋白质泛素化修饰,提高蛋白质稳定性促进下咽癌分化。
• Select
  转录因子OsbZIP5负调控水稻的耐旱性

  仝宇, 王聪, 赵利利, 连娟, 刘晓梅, 赵宝存

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 798-810. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1427

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  干旱是影响水稻(Oryza sativa)等农作物生长和产量的主要非生物胁迫因素。克隆和鉴定耐旱相关基因,研究水稻耐旱机制对提高粮食产量有重要的意义。本研究以水稻为材料,克隆1个水稻bZIP家族转录因子的编码基因OsbZIP5,并对其耐旱功能进行初步研究。本文构建p35S-OsbZIP5-GFP4、pGBKT7-OsbZIP5、pCAMBIA1300-OsbZIP5-OE和pTCK303-OsbZIP5-RNAi等不同的表达载体,分别转化了烟草、酵母、拟南芥和水稻。对OsbZIP5-GFP4转基因烟草进行激光共聚焦(confocal)观察,发现OsbZIP5定位在细胞核。对pGBKT7-OsbZIP5转化的酵母进行报告基因表达分析,表明该蛋白质能够激活报告基因的表达,具有转录激活活性。对OsbZIP5过表达转基因拟南芥在幼苗期和生殖生长时期的耐旱性进行检测。结果表明,OsbZIP5过表达降低了转基因拟南芥在聚乙二醇(polyethyleneglycol, PEG)和脱落酸(abscisic acid, ABA)处理条件下的根长及成株的耐旱性。利用20% PEG模拟干旱胁迫,对OsbZIP5 RNAi转基因水稻幼苗期的耐旱性和耐逆相关生理指标进行统计分析发现,不同OsbZIP5 RNAi转基因水稻株系的平均存活率分别是65%、58.30%和73.30%,而野生型的为21.67%;在正常生长条件下,RNAi转基因水稻的脯氨酸、叶绿素和丙二醛含量与野生型的各项指标基本一致,而在聚乙二醇处理后,RNAi转基因水稻的上述指标的平均值分别是159.54 μg/g FW、0.24 mg/g FW和7.44 nmol/g FW,而野生型的平均值分别是102.56 μg/g FW、0.13 mg/g FW和13.61 nmol/g FW。进一步分析还发现,干旱条件下,不同OsbZIP5 RNAi株系的水稻叶片的全闭气孔的比例均在66%以上,而野生型的约为50%,RNAi株系的失水率也低于野生型。由此表明,OsbZIP5下调表达改善转基因水稻的生理指标,降低气孔开度和失水率,提高RNAi转基因水稻的耐旱性。上述结果表明,OsbZIP5是水稻干旱胁迫耐受的负调节因子。
• Select
  基于全基因组序列分析小西葫芦黄花叶病毒的基因组特征和进化关系

  王德富, 崔丽艳, 王舒婷, 王疆然, 郭尚, 牛颜冰

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 811-821. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.03.1626

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  小西葫芦黄花叶病毒(zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)作为葫芦科作物的主要为害病毒之一,严重影响其产量和品质。目前,有关ZYMV遗传进化研究以CP序列为主,而针对全基因组水平系统进化关系研究却少见报道。有鉴于此,本研究以ZYMV山西分离物(ZYMV-WS)和已报道的其他109个ZYMV分离物的全基因组序列为对象,探索其系统进化关系。结果表明,ZYMV-WS分离物的核苷酸与氨基酸分别与ZYMV-SXSG(94.35％)和ZYMV-BR3(97.37％)相似性最高;系统进化分析表明,ZYMV-WS与已报道的109个ZYMV分离物主要分为A和B 2个亚组,种群结构分析表明,A4和B群体之间的遗传变异最大;氨基酸突变与功能分析发现,ZYMV存在与蛋白质功能相关的氨基酸突变。上述结果有助于全面了解ZYMV的遗传多样性和系统进化进程,为今后积极开展ZYMV的有效防控奠定了理论基础。
技术与方法
• Select
  iSulf_wide-PseAAC: 基于集成支持向量机的蛋白质S-亚磺酰化预测方法

  贾建华, 魏欣

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 822-829. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1625

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  蛋白质S-亚磺酰化是可逆的蛋白质翻译后修饰(post-translational modifications, PTMs),在生物生长中发挥至关重要的作用。同时,它与一些疾病相关。因此,无论是从基础研究还是药物开发的角度,都面临着一个具有挑战性的问题:哪些是属于S-亚磺酰化位点？为了解决这个问题,本文开发了一种基于机器学习的预测方法。该系统主要步骤为:(1)将这些蛋白质组合成等长度的伪氨基酸;(2)使用下采样方法来平衡训练数据集;(3)通过集成方法建立一个综合的预测系统进行预测。最终,得到的独立测试集的准确率达到90.77％,其他各个指标对比现有方法提升效果明显,为生物信息学的发展提供了帮助。本文建立了一个友好的web服务器预测网站:http: //www.jci-bioinfo.cn/iSulf_Wide-PseAAC,通过该网站不需要复杂的计算公式即可在线预测,它将为用户提供便利和进一步研究的指南。与此同时,本文中使用到的数学方法会解决类似相关领域的诸多其他问题。
教育与教学
• Select
  生物化学与分子生物学微信教学公众号:现状与建议

  谢彩凤, 涂硕, 杨晓红, 黄春洪

  中国生物化学与分子生物学报. 2021, 37(6): 830-836. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1596

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在教育信息化2.0时代背景下,微信公众号因其免费、开放、个性、交互、实时等特色和优势,被很多机构和教师采纳,用于教学服务。生物化学与分子生物学的知识复杂、抽象,理论和技术发展快,是公认的难教难学课程。而微信公众号可通过图文、动画、视频、聊天及对接第3方软件等方式,将生物化学的知识难点简单化、生动化,并以微课学习、图文学习、微测试、微实验等开展移动教学。2015年至今,我国共创建生物化学与分子生物学的教学公众号约50个,微信公众号已经成为生物化学教学圈的新潮流。本文主要介绍了“我爱生化”、“医学生化与分子”、“漫画生物化学”等10个公众号的特色资源和目录架构,展示了基于公众号的多元化教学和服务方式。另外,本文还梳理归纳了公众号管理的经验,提出要“以学生为中心”、围绕学习全过程开展教学服务,坚持原创和目录管理等,为优化公众号的资源与服务提供建议。本文旨在通过对我国生物化学与分子生物学教学公众号的介绍和建议,促进生化教学圈的资源共享、互学、交流和建设,推动教学理念更新、教学方法改进和教学质量提升。