中国生物化学与分子生物学报

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洪婷, 梅子青, 王丰

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 237-248. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1129

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作为细菌RNA聚合酶(RNAP)的组成型辅助因子,sigma70和sigma54分别参与了原核细胞不同类型基因的转录起始调控。sigma70负责管家基因的自发转录起始;而sigma54负责应激信号相关的基因转录起始。sigma54与RNAP形成复合物后,会通过空间阻滞的方式阻碍DNA进入RNAP中,抑制基因转录起始。当细胞环境变化后,特定应激信号会通过细菌增强子结合蛋白(bEBP)诱发sigma54的构象发生变化,解除sigma54对RNAP的抑制,启动sigma54依赖的基因转录。最近的结构生物学研究揭示了sigma54依赖性转录起始的若干复合物结构,包括全酶、封闭式复合物、2个中间状态复合物及开放式复合物。通过分析这些转录起始复合物的结构,本文阐述了转录起始过程中复合物的结构变化。描述并分析了sigma54和bEBP在转录起始过程中所发挥的功能。本文有助于了解转录起始分子水平的变化,为深入理解sigma54和bEBP促进转录起始的分子机制提供了参考。

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RNA m⁶A甲基化与神经发育

薛李婷, 赵天, 叶海虹

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 249-261. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1058

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中枢神经系统控制高级神经活动,例如知觉、运动、语言和认知等。作为人体神经系统最重要的部分,其正常的发育及功能活动在人体发育过程中至关重要。更好地了解调节神经系统发育的基本分子途径以及对大脑的基本生物学理解,可以帮助诊断和治疗各种神经疾病。RNA分子m⁶A修饰状态的动态变化及其功能主要由m⁶A甲基转移酶、m⁶A去甲基化酶和m⁶A阅读蛋白等蛋白质复合物共同调控。本文对此进行了详细介绍,并详细概述m⁶A修饰对神经发育的影响,重点介绍表观转录组学在基因调控中的作用。此外,还强调m⁶A修饰在神经发育过程中的生物学意义,包括神经发生、神经分化、轴突导向、突触形成及突触可塑性等。根据不同的实验原理和实验技术,本文详细介绍了最近发展的几种检测m⁶A位点的技术,每种方法都有各自的优点,据此将能够更广泛和更深入地研究这一修饰,并选择合适的方法去研究课题。RNA m⁶A甲基化是神经科学领域的一个新前沿。近年来,随着m⁶A检测技术的发展,m⁶A甲基化在神经系统发育过程中及神经疾病发生中的作用研究逐渐成为热点,具有很大潜力,为神经发育和神经疾病的研究提供了新视角。

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瞬时受体电位通道M2在恶性肿瘤中的作用

李向冀, 肖萌萌, 罗成华

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 262-270. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.06.1103

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瞬时受体电位通道M2(transient receptor potential channel melastatin 2, TRPM2)是人体中一个重要的Ca²⁺通透性非选择性阳离子通道,通常表达于正常细胞胞膜和溶酶体膜上,并在氧化应激中发挥重要的离子调节作用。但近年发现,TRPM2也在多种恶性肿瘤(神经母细胞瘤,舌/喉鳞状细胞癌,肺癌,乳腺癌,胃癌,胰腺癌,膀胱癌,前列腺癌和T细胞白血病)中高表达,能通过调节细胞线粒体功能和自噬促进肿瘤细胞的生物学能量而促进其生存能力,通过调节抗氧化物水平增强细胞对氧化刺激的耐受力而表现出化疗抵抗作用。同时,在肿瘤细胞膜上该通道大量激活又对化疗药物联合使用发挥协同作用。此外,TRPM2能通过激活多种不同的分子的信号通路,促进细胞增殖、侵袭和转移能力。总之,根据肿瘤的不同,TRPM2对肿瘤细胞生物学行为的调控机制也不同,甚至具有复杂的双重作用。所以,对TRPM2的生化及分子机制的研究必将使我们对肿瘤的发生发展的认识更加全面。本文将从TRPM2蛋白质的结构,生理功能及肿瘤机制等不同角度系统阐述TRPM2的研究现状和进展。

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ROPs:植物细胞内多种信号通路的分子开关

廖恒毅, 王若霖, 黄进

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 271-283. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1087

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植物RHO相关蛋白GTPases(RHO-related GTPases of plants, ROPs)是广泛存在于植物中的一类信号转导G蛋白(又称GTP结合蛋白),其通过结合GDP或GTP在非活性和活性状态间进行切换,进而在细胞极性控制、形态发育、激素水平调控、逆境反应等诸多植物生命活动的信号转导过程中扮演重要的分子开关角色。本文对ROP蛋白的结构域及基于蛋白质结构分类进行了介绍,并对拟南芥、玉米、水稻和大麦中的ROP家族蛋白质进行了系统进化分析。分析结果表明,这些植物中的ROP蛋白根据蛋白质结构域组成可分为Ⅰ类(typeⅠ)和Ⅱ类(typeⅡ)两种类型,而根据蛋白质序列的保守性可将其在植物中的ROP蛋白划分为4个进化枝。本综述不但对ROP蛋白作为分子开关在细胞内调控各种信号通路的机制进行了叙述,还对ROP在花粉管、根毛及植物表皮铺盖细胞极性发育,以及其他抗逆反应中的具体作用和机制及研究进展进行了阐述。本文还对ROP蛋白在ABA、IAA、BR等植物激素信号传导过程中的调控作用及研究进展进行了阐述。本文对植物ROP蛋白研究过程中尚未解决的问题,例如不同的ROP蛋白在同一个信号通路中的作用为何如此不同,以及ROP是如何协调不同的信号通路以共同调控一个植物发育或者生理过程等问题进行了总结,并在此基础上对未来的研究方向进行了展望。

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谷胱甘肽胞质降解酶ChaC1的生物学特征与功能

张炳辉, 江铭婷, 郑敏

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 284-289. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.07.1182

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谷胱甘肽是一种神奇的小分子活性肽,在生物体内发挥着重要的抗氧化与解毒排毒功能。目前,对谷胱甘肽代谢的了解主要集中在合成代谢,对于其分解代谢的了解知之甚少。谷胱甘肽的分解代谢长期以来被认为不会发生在细胞质内。随着谷胱甘肽特异性γ-谷氨酰环转移酶ChaC1的发现和研究,谷胱甘肽在细胞质中分解代谢逐步揭开神秘面纱。ChaC1是γ-谷氨酰环转移酶家族的一员,可特异性将还原型谷胱甘肽(GSH)分解成半胱氨酰甘氨酸和5-氧脯氨酸,而不作用于氧化型谷胱甘肽(GSSG)。人源和鼠源ChaC1的氨基酸序列高度相似。人源ChaC1的第115位谷氨酸或鼠源ChaC1第116位谷氨酸突变会导致ChaC1丧失降解谷胱甘肽的活性。ChaC1基因的敲除会导致小鼠和斑马鱼死亡,提示ChaC1在个体发育中发挥着极其重要的生理作用。另一方面,在不同的肿瘤类型中均发现ChaC1基因高表达,并且与预后差成正相关。这提示ChaC1同样有着重要的病理生理作用。本文从结构特征、催化活性及表达调控等几个方面对近年来ChaC1的研究进展进行综述,同时概述了ChaC1在个体发育及疾病发生中的作用,为解析相关疾病的发病机制及寻找治疗策略提供了新思路。

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常见致病菌糖基转移酶的结构与功能

牛静丽, 张楠楠, 葛宏华

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 290-297. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.05.1101

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糖基转移酶(glycosyltransferases,GTs)将糖基从活化的供体转移到糖、脂、蛋白质和核酸等受体,其参与的蛋白质糖基化是最重要的翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs)之一。近年来越来越多的研究证明,糖基转移酶与致病菌毒力密切相关,在致病菌的黏附、免疫逃逸和定殖等生物学过程中发挥关键作用。目前,已鉴定的糖基转移酶根据其蛋白质三维结构特征分为3种类型GT-A、GT-B和GT-C,其中常见的是GT-A和GT-B型。在致病菌中发挥黏附功能的糖基转移酶,在结构上属于GT-B或GT-C型,对致病菌表面蛋白质(黏附蛋白、自转运蛋白等)进行糖基化修饰,在致病菌黏附、生物被膜的形成和毒力机制发挥具有重要作用。糖基转移酶不仅参与致病菌黏附这一感染初始过程,其中属于GT-A型的一类致病菌糖基转移酶会进入宿主细胞,通过糖基化宿主蛋白质影响宿主信号传导、蛋白翻译和免疫应答等生物学功能。本文就常见致病菌糖基转移酶的结构及其糖基化在致病机制中的作用进行综述,着重介绍了特异性糖基化高分子量(high-molecular-weight,HMW)黏附蛋白的糖基转移酶、针对富丝氨酸重复蛋白(serine-rich repeat proteins,SRRP)糖基化修饰的糖基转移酶、细菌自转运蛋白庚糖基转移酶(bacterial autotransporter heptosyltransferase,BAHT)家族、N-糖基化蛋白质系统和进入宿主细胞发挥毒力作用的大型梭菌细胞毒素、军团菌(Legionella)葡萄糖基转移酶以及肠杆菌科的效应子NleB。为揭示致病菌中糖基转移酶致病机制的系统性研究提供参考,为未来致病菌的诊断、药物设计研发以及疫苗开发等提供科学依据和思路。

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辐射诱导的染色质拓扑关联结构域层级变化及其在细胞辐射响应中的作用

陶欢, 伯晓晨, 陈河兵, 郑晓飞

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 298-307. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.02.1533

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基因组三维结构在基因表达调控中发挥重要作用,染色质拓扑关联结构域(topologically associated domain,TAD)是DNA复制和基因转录的基本功能单位,也是DNA损伤修复的功能单元,在辐射诱导的DNA损伤修复中发挥重要作用。近期研究表明,TAD并非是完全独立的结构单元,其内部常呈现多层级结构,对基因表达具有重要调控作用。为探究TAD多层级结构在细胞辐射响应中的作用,本研究使用TAD层级结构识别算法OnTAD对Gene expression omnibus数据库中5Gy X射线照射的淋巴细胞、成纤维细胞和毛细血管扩张性共济失调突变(ataxia telangiectasia mutated,ATM)基因缺陷的成纤维细胞,共26个样本的Hi-C(high-through chromosome conformation capture,Hi-C)数据进行分析,发现辐射后细胞的TAD层级结构出现规律性变化,高层级TAD缺失较多,低层级TAD相对保守;辐射诱导的TAD层级结构变化通过调节基因表达参与细胞辐射响应;ATM是辐射诱导TAD层级结构变化和恢复的重要因子。本研究为从TAD多层级结构角度理解基因组三维结构在细胞辐射响应中的作用提供了新思路。

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Hsa_circ_0087354通过hsa-miR-199-3p/SLC7A11调节MG-63细胞增殖及氧化还原状态

郑宝莲, 何嘉轩, 梁珮琪, 李丹, 刘小川, 张静莹

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 308-319. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.01.1588

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环状RNA(circular RNAs, circRNAs)是一类新型非编码RNA。已有研究表明,其在细胞氧化还原反应中发挥重要作用。在本文前期研究中,发现通过real-time PCR检测,hsa_circ_0087354与细胞的氧化还原状态密切相关。过表达hsa_circ_0087354后,活性氧1(reactive oxygen species1,ROS1)基因表达显著下降(P＜0.01),超氧化物歧化酶1(surperoxide dismutase1,SOD1)表达显著升高(P＜0.05);细胞内SOD和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)活性以及谷胱甘肽(glutathione,GSH)浓度显著升高(P＜0.01),细胞增殖能力增强(P＜0.05)。生物信息学分析预测,hsa-miR-199-3p与hsa_circ_0087354和溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)存在结合位点,可能存在靶向调控关系。双荧光素酶报告基因结果证实了hsa-miR-199-3p与hsa_circ_0087354和SLC7A11之间的靶向调控关系。构建过表达hsa_circ_0087354质粒和ctrl质粒,合成hsa-miR-199a-3p、hsa-miR-199b-3p 和hsa-miR-NC mimics。通过Real-time PCR分析发现,转染hsa_circ_0087354后,hsa-miR-199-3p表达显著降低(P＜0.01),SLC7A11表达显著升高(P＜0.05)。转染hsa-miR-199-3p后,SLC7A11基因表达显著下降(P＜0.001),细胞内SOD和GPx活性以及GSH浓度显著降低(P＜0.01),细胞增殖能力下降(P＜0.05)。研究结果表明,hsa_circ_0087354通过吸附hsa-miR-199-3p,增强SLC7A11表达,促进氧化应激MG-63细胞增殖,降低氧化应激水平。

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mESC衍生内皮祖细胞定向分化为血管内皮细胞促伤口愈合

陈凤娇, 左朝艳, 吕佳荟, 杨影, 彭倩, 杨柳, 陆莹, 丁洁

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 320-332. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.02.1515

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缺血性功能障碍是重要的全球健康问题。血管内皮细胞 (vascular endothelial cell, VEC) 在血管生成和创面修复中发挥关键作用,血管重建不足可导致慢性不愈合伤口。因此,了解有效的血管内皮细胞生成策略有助于受损组织中的血管再生。胚胎干细胞 (embryonic stem cell, ESC) 在组织的内皮化研究中应用广泛。内皮祖细胞 (endothelial progenitor cell, EPC) 是血管内皮细胞发育中不可或缺的部分。本研究目的在于找到一种小鼠胚胎干细胞 (mouse embryonic stem cell, mESC) 衍生为内皮祖细胞的快速、易筛选且高重复性的方法,并从内皮祖细胞定向分化中获得存活率高和功能性好的血管内皮细胞。结果表明,胚胎干细胞通过10 ng/mL VEGF和5 ng/mL bFGF定向诱导分化为增殖能力强的“铺路石”样祖细胞。同时,差异贴壁法有助于EPC的筛选。而EPC可诱导3 d的祖细胞高表达CD133和CD34(相对表达量分别为0.88 ± 0.04和2.12 ± 0.02);采用acctuse酶消化祖细胞,并在50 ng/mL VEGF和25 ng/mL bFGF的条件下诱导7 d分化为血管内皮样细胞,该细胞不仅高表达内皮细胞标志基因CD31、CD144、LAMA5、Tek、KDR和vWF,高表达标志蛋白CD31、CD144、LAMA5(相对表达量分别为1.07 ± 0.03、0.60 ± 0.02和0.70 ± 0.02),而且具有良好的迁移、成管和Weibel Palade (W-P) 小体形成能力。随后,将PBS、EPC和VEC分别应用于大小相同的创面治疗,EPC和VEC均能加快组织愈合程度(相对愈合率分别为78.93 ± 75.35%、95.57 ± 83.73%和100.00 ± 0.00%),VEC明显增强了伤口的血管生成能力和炎症反应。该研究初步证实,mESC衍生的EPC定向诱导7 d后可分化为血管内皮细胞。此内皮细胞具有较好的组织修复功能,干细胞促进血管生成的生理途径有望成为组织重塑的新靶点。

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猪环状RNA IGF1R促进脂肪细胞分化

张娜, 李萌, 李娇, 孟珊, 蔡春波, 杨阳, 高鹏飞, 郭晓红, 曹果清, 李步高

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 333-342. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.02.1554

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环状RNA(circular RNA, circRNA)作为竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA, ceRNA)在细胞分化调控中发挥着重要作用。本研究旨在对猪环状RNA IGF1R(circular RNA insulin-like growth factor 1 receptor, circIGF1R)进行鉴定及分析,探明其表达规律,构建猪circIGF1R相关的ceRNA调控网络,并探究其异位表达对小鼠间充质干细胞(C3H10T1/2)成脂分化的调控作用。通过正反向引物PCR、Sanger测序、RNase R酶消化检测和qRT-PCR验证circIGF1R是胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factor 1 receptor, IGF1R)第二外显子形成的circRNA,它在猪各组织中均有表达,且其表达量在脂肪组织中随日龄增加呈上升趋势;使用miRDB、TargetScan和miRWalk在线软件预测circIGF1R靶基因,运用RNAhybrid软件进行结合位点预测,使用DAVID生物信息功能分析软件对候选靶基因进行GO和KEGG富集分析,运用Cytoscape软件构建ceRNA网络,基于基因表达相关性和预测的靶标关系,绘制了GO和KEGG富集分析及构建了ceRNA网络;双荧光素酶报告基因分析证明circIGF1R及FABP4可与ssc (Sus scrofa chromosome) -miR-133a-5p结合;成功构建circIGF1R过表达载体,在间充质干细胞C3H10T1/2中异位表达,过表达circIGF1R后关键成脂调控因子CEBPα、CEBPβ、FABP4和PPARγ极显著升高(P＜0.01),脂滴数量显著增加。本研究结果证明,circIGF1R在猪脂肪组织中存在,并且可能通过ceRNA机制正调控C3H10T1/2细胞成脂分化,为进一步研究circIGF1R调控猪前体肌内脂肪细胞成脂分化奠定理论基础。

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运动干预下CSE/H₂S调控TLR4/NF-κB信号通路对酒精性肝损伤的改善作用

陈锐, 邵长凤, 屈红林, 陈伊琳, 陈嘉勤

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 343-355. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.02.1424

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胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine γ-lyase, CSE)是合成内源性H₂S的核心酶之一。CSE/H₂S体系可介导多种信号转导途径减轻机体炎性损伤。而有氧运动已被证实对机体免疫功能具促进作用,但是否通过CSE/H₂S体系介导炎性通路发挥效应,其机制有待深入研究。本研究旨在探讨有氧运动通过CSE/H₂S体系抑制TLR4/NF-κB信号通路对酒精性肝损伤的改善作用。选取3周龄健康雄性昆明(KM)种小鼠50只,随机分成酒精性脂肪肝病组(AFLD)[模型组(M)、有氧运动组(E)、有氧运动+NaHS组(EN)、有氧运动+PAG组(EP)]、空白组(K),每组10只。干预7周,解剖学观察发现,M组小鼠脂肪系数、脏器系数均高于K组(P<0.01)。ELISA酶联免疫结果显示,相比K组,M组谷草转氨酶、谷丙转氨酶水平增高,CSE活性下降,丙二醛含量上升,蛋白质羰基化程度上升及谷胱甘肽含量下降(P<0.01, P<0.05)。去蛋白质法检测发现,外周血H₂S含量升高(P<0.01)。HE染色显示,M组肝组织结构紊乱,呈现大量脂滴空泡样变,且胞核畸形位变。给予有氧运动干预及腹腔注射NaHS,可显著减轻肝质变及肝功能症状,提升血清H₂S含量和CSE活性(P<0.01)。而腹腔注射PAG可加剧酒精性肝损伤。免疫组织化学染色显示,相比M组,E、EN组TLR4、NF-κB、IL-1β阳性表达面积下降(P<0.01)。实时荧光定量PCR显示,相比M组,E组、EN组CSE、TLR4、NF-κB、IL-1β mRNA表达显著下降(P<0.01),EP组无显著差异(P>0.05)。Illumina高通量测序筛选肝组织炎症相关因子及关联分析显示,差异表达因子主要富集在NF-κB、TGF-β、TNF、TOLL样受体等信号通路,涉及肝组织细胞信号转导、凋亡抑制和免疫反应等,有氧运动及NaHS可降低炎症和免疫相关信号通路的富集。以上研究结果表明,有氧运动可促进小鼠肝组织中CSE/H₂S气体信号体系的表达,从而抑制TLR4/NF-κB通路促炎过程,拮抗小鼠酒精性肝损伤,且有氧运动结合外源性H₂S供体对TLR4/NF-κB的干预效果更佳。

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正常与氧糖剥夺再复氧培养的星形胶质细胞来源外泌体miRNA测序分析

龙培艳, 张文萍, 郑菊, 付燕林, 高霄, 王正薇, 肖雁

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 356-364. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.02.1589

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本研究通过高通量测序技术,分析正常培养和氧糖剥夺再复氧(oxygen and glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)培养星形胶质细胞来源外泌体的差异微小RNA(microRNA,miRNA)。采用超速离心法提取正常组和OGD/R组星形胶质细胞培养基上清的外泌体,透射电镜观察到提取的外泌体呈典型囊泡状,包膜完整,含有低电子密度的物质;纳米颗粒追踪技术(NTA)检测到星形胶质细胞外泌体大小为100.5±31.1 nm,占比为 96.8%;免疫印迹检测显示,提取物中有外泌体标志性蛋白肿瘤易感蛋白(tumour-susceptibility protein, TSG101)、热休克蛋白60 (heat shock proteins 60, Hsp60)、ALG-2相互作用蛋白X(ALG-2-interacting protein X, ALIX)的表达。与正常组相比,OGD/R组共有41个miRNA发生显著改变,其中20个miRNA显著升高,21个miRNA显著降低(P<0.05)。基因本体功能(GO)分析显示,差异靶基因主要参与蛋白质糖基化、脂质代谢过程、磷酸化作用、高尔基体、内质网、内吞体、细胞质囊泡和细胞突起等生物学过程;京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析发现,差异靶基因主要与丁酸代谢、β-丙氨酸代谢、脂肪酸降解、线粒体自噬和P53信号通路等代谢途径和信号通路有关。通过对正常组和OGD/R组的星形胶质细胞来源的外泌体miRNA测序并进一步施行靶基因功能富集分析,为后续研究星形胶质细胞外泌体对氧糖剥夺再灌注神经元发挥的保护作用的具体机制提供了一定的研究基础。

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一种快速提取组织外泌体的分离富集方法

王建立, 张子怡, 秦伟伟, 王程程, 杨瑞

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 365-371. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.11.1260

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本文提供一种快速提取组织外泌体的分离富集方法。通过将目标组织用机械法切碎,加入组织消化酶进行组织解离和过滤,将获得的组织细胞悬液依次进行差速离心、超离、尺寸排阻和超滤,实现组织高质量外泌体的富集纯化。组织解离方法比较试验中,采用组织消化酶解离组织得到的蛋白质含量更高,获得的外泌体组织来源的蛋白质污染小。富集小鼠心组织、小鼠肝组织、小鼠肾组织、人结肠癌组织、人乳腺癌组织和动脉粥样硬化组织的外泌体,并对其进行纳米粒径追踪和透射电镜观察。结果显示,外泌体的粒径均在30~150 nm内,结构清晰明确。对小鼠肝组织富集的外泌体进行蛋白质印迹分析。结果显示,阳性蛋白质标志物CD9、ALIX和CD63的表达,TSG101弱表达,阴性蛋白质标志物Calnexin无表达。本方法集合多种分离措施,能够达到分离纯化外泌体的作用,同时简化了分离组织外泌体的步骤,相对于其他方法,全程只需要4~5 h,节省了富集时间,所富集的外泌体纯度高、可溶性杂蛋白质污染小,实用性更加广泛。使用微量组织样本富集的外泌体即可满足后续纳米粒径追踪、蛋白质印迹、透射电镜和转录物组等分析。

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盐离子作用下组蛋白变体H2A.Z增强核小体结构的稳定性

邵学勤, 郭明欣, 蔡禄, 赵宏宇

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 372-380. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.02.1558

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真核生物染色质的基本结构组成单元是核小体,基因组DNA被压缩在染色质中,核小体的存在通常会抑制转录、复制、修复和重组等发生在DNA模板上的生物学过程。组蛋白变体H2A.Z可以调控染色质结构进而影响基因的转录过程,但其详细的调控机制仍未研究清楚。为了比较含有组蛋白变体H2A.Z的核小体和常规核小体在盐离子作用下的稳定性差异,本文采用Förster共振能量转移的方法检测氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙、氯化镁等离子对核小体的解聚影响。实验对Widom 601 DNA序列进行双荧光Cy3和Cy5标记,通过荧光信号值的变化来反映核小体的解聚变化。Förster共振能量转移检测结果显示:在氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙和氯化镁作用下,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体解聚速度相比于常规核小体要慢,且氯化钙、氯化锰和氯化镁的影响更明显。电泳分析结果表明,在75℃条件下含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的解聚速率明显低于常规核小体。采用荧光热漂移检测(fluorescence thermal shift analysis , FTS)进一步分析含有组蛋白变体H2A.Z核小体的稳定性,发现两类核小体的荧光信号均呈现2个明显的增长期,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的第1个荧光信号增速期所对应的温度明显高于常规核小体,表明核小体中H2A.Z/H2B二聚体的解聚变性温度要高于常规的H2A/H2B二聚体,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的热稳定性高。研究结果均表明,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的结构比常规核小体的结构稳定。

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医学生科研创新能力培养“3+X”模式的探索与实践

李恩民, 郑少燕, 许丽艳, 孙宏, 邹海鹰, 方王楷, 龙琳, 吴炳礼, 程银伟, 谢维洁, 李利艳, 杨苗, 范冠华, 杨棉华

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 381-392. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.03.1042

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针对长期以来培养医学生的科研创新能力主要依靠零散的课外科研活动、受众面窄、没有系统性课程教学及其相关制度保障、致使对医学生科研创新能力培养明显乏力低效这一共性瓶颈教学问题,自2002年起,汕头大学医学院生物化学与分子生物学教学团队,在“科教相辅相佐”、“以学生为中心”、“以问题为导向”等先进教育理念指导下,倚重汕头大学医学院“医者之心”系列课程与书院育人文化之特色,发挥汕头大学的生物学、基础医学和临床医学一级学科均拥有本/硕/博/博后完整人才培养体系之优势,联合其他相关专业教学团队,在建立充分体现医学生科研创新能力培养内涵,覆盖医学本科5年全过程的核心课程体系的基础之上,历经20载的不懈努力,补充修善,成功构建了“3+X”模式,着力培养医学生的科研创新能力。所谓“3”意指对医学生的“全人培养”、“全程培养”和“全方位培养”。所谓“X”意指针对“3+X”模式运行效能的若干个验证性维度,主要包括组织医学生参加各种形式的全国大学生创新实验研究大赛、国际大学生学术研讨会,由医学本科生作为第一作者撰写发表学术论文等。培养医学生科研创新能力的成效十分显著,为有效解决上述共性瓶颈教学问题提供了一个有重要借鉴价值的范例。

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辐射诱导染色质拓扑关联结构域层级变化影响基因的拓扑关联结构域嵌套参与细胞辐射响应

陶欢

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(3): 393-393.

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