蓝藻生物钟分子机制研究进展

地球的自转和公转产生了周而复始的昼夜更替和季节变换,与之相适应,生物的体内生理活动和外在行为也表现出同样的周期节律性。从单细胞的分裂生殖到植物的光合作用、动物的激素分泌,都有昼夜节律性的存在。由于这种昼夜节律现象从单细胞生物到多细胞生物,从原核生物到真核生物都普遍     

长毛对虾卵子发生的细胞化学研究

本文利用细胞化学的方法研究长毛对虾卵子发生中主要生物大分子:核酸、蛋白质、糖类及酶的变化特点,并探讨引起这些变化的原因.     

黄骅沿海赤潮发生机制的初步探讨

报道了黄骅沿海赤潮发生的过程和形成赤潮的生物种类及造成的危害,并对赤潮成因作了初步分析。     

基于网络药理学和分子对接技术研究黄芪-白花蛇舌草治疗非小细胞肺癌的作用机制

目的：通过网络药理学和分子对接技术,探讨黄芪-白花蛇舌草抗非小细胞肺癌（NSCLC）的潜在活性成分和作用机制。方法：利用TCMSP和Uniprot数据库获取黄芪-白花蛇舌草的主要活性成分及靶点基因;GeneCards、OMIM数据库获取NSCLC靶点基因;绘制韦恩图得到疾病和活性成分共同靶点;STRING数据库构建中药成分靶蛋白-疾病靶蛋白的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络;Cytoscape 3.9.1软件绘制成分-靶点网络图,通过网络拓扑分析筛选出关键靶点及成分;DAVID数据库及Bioinformatics平台进行基因本体（GO）功能和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析;PyMol软件和AotoDock软件绘制相应的分子对接图。结果：经筛选共得到653个黄芪-白花蛇舌草活性成分靶点和6178个疾病靶点,两者交集靶点154个。GO功能富集到747个生物过程、83个分子功能和150个细胞组分,KEGG通路富集分析得到167条信号通路。分子对接结果显示,PTGS1蛋白与活性成分槲皮素、山柰酚、芒柄花黄素均结合稳定。结论：黄芪-白花蛇舌草可能通过槲皮素、山柰酚、芒柄花黄素等成分,PTGS1、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（AKT1）、白细胞介素-6（IL-6）等靶点,丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK）、磷脂酰肌醇3 激酶-蛋白激酶 B（PI3K-Akt）等信号通路治疗NSCLC,初步预测了黄芪-白花蛇舌草对NSCLC的作用机制,为深入揭示其治疗NSCLC的分子机制提供了理论基础。     

环境因子对硬骨鱼精子运动的影响及其分子机制

虽然在有些情况下,精子能够游动却已失去使卵细胞受精的能力,但通常而言,运动能力强的精子会有更多的机会使卵子受精。因此,对于精子运动能力的研究将有助于提高受精率。主要的研究可归纳为两个方面的问题（１）影响精子运动状态的外界因素有哪些？有什么影响？（２）外界因素通过何种途径影响精子的运动能力？即这种影响的分子机制是什么？影响精子运动能力的外界因素主要包括：（１）离子,主要是金属离子;（２）ＰＨ值;（３）渗透压;（４）其他因素。任何一种外界因素的变化,都是通过影响精子的内环境而对其运动能力产生作用的：…     

适冷酶分子适冷机制的研究热点

适冷酶是由低温微生物产生的,在低温环境下具有较高的酶活性.综述了适冷酶分子适冷机制的研究热点,主要包括适冷酶分子适冷机制的研究方法、重组适冷酶、适冷酶的低温催化活性、稳定性和分子结构.     

棘皮动物线粒体基因组的基因重排、分子标记及系统发生分析

棘皮动物(echinoderms)是海洋生境中所特有的无脊椎动物重要类群,本文全面比较分析了棘皮动物29个物种的线粒体全基因组。线粒体基因组主编码基因的分析结果显示,海胆纲Echinoidea和海参纲Holothuroidea物种的基因排列完全相同;海星纲Asteroidea物种之间的基因排列也完全相同,然而与海胆纲、海参纲相比,存在一个长片段的倒位。海百合纲Crinoidea的栉羽星Phanogenia gracilis和花形羽枝Florometra serratissima主编码基因的基因排列完全相同,地中海海羊齿和海百合Neogymnocrinus richeri与此相比,均存在一个蛋白质编码基因(nad4L)的易位。蛇尾纲Ophiuroidea真蛇尾目Ophiurida的3个科(阳遂足科Amphiuridae、辐蛇尾科Ophiactidae和栉蛇尾科Ophiocomidae)主编码基因的基因排列完全相同,而同属于真蛇尾目,另外一个科(真蛇尾科Ophiuridae)的白色真蛇尾Ophiura albida和灰色真蛇尾Ophiura lutkeni,与同目的前3个科相比,存在3个蛋白质编码基因(nad1、nad2和cob)的倒位。蛇尾纲蔓蛇尾目Euryalida的海盘Astrospartus mediterraneus,与真蛇尾目5个线粒体基因组相比,存在主编码基因的重排。棘皮动物线粒体单基因的变异位点特征显示,nad5、nad4和nad2基因是理想的分子标记基因。基于29个线粒体基因组的氨基酸序列,通过两种方法(邻接法和最大似然法)所构建系统发生树的拓扑结构完全一致。支持其下分的5个纲(蛇尾纲、海参纲、海胆纲、海星纲和海百合纲)均为单系群。线粒体基因组的数据支持棘皮动物动物在纲层次的亲缘关系为:(((海胆纲+海星纲)+海参纲)+蛇尾纲)+海百合纲,海百合纲作为棘皮动物中最为古老的类群,位于系统发生树的根部。基于线粒体基因组构建的系统发生树,支持所有的科均为单系群;综合系统发生树及主编码基因的基因重排分析,均支持真蛇尾目并非单系发生,真蛇尾目的有效性还值得今后深入研究。     

基于网络药理学和分子对接技术探究柯里拉京治疗卵巢癌的关键靶点及分子机制

目的：采用网络药理学和分子对接技术相结合的方法探究柯里拉京（Cor）治疗卵巢癌的关键作用靶点和分子机制。方法：利用PharmMapper、TargetNet及Swiss Target Prediction在线工具预测Cor的作用靶点,通过OMIM、TTD、CTD、DisGenet、PharmGKB及MalaCards数据库获取卵巢癌相关的疾病靶点,并将药物靶点与疾病靶点取交集得到Cor治疗卵巢癌的预测靶点。借助STRING数据库、Cytoscape 软件构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络,并采用CentiScape插件筛选出PPI网络中的核心靶点。运用GEPIA和Kaplan-Meier Plotter在线平台分别对这些核心靶点进行基因表达差异分析和生存分析,以明确Cor治疗卵巢癌的关键靶点。利用DAVID数据库进行基因本体（GO）功能及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。运用Autodock Vina软件进行正向分子对接,预测关键靶点和Cor之间的结合活性。结果：Cor治疗卵巢癌的预测作用靶点共24个,其中RAC-α丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、表皮生长因子受体(EGFR)、雌激素受体1(ESR1)、原癌基因酪氨酸蛋白激酶(SRC)是Cor治疗卵巢癌的关键靶点,主要涉及血管内皮生长因子(VEGF)信号通路、缺氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路及叉头样转录因子(FoxO)信号通路,可能通过调控细胞凋亡、细胞增殖、血管内皮细胞迁移等生物过程而发挥治疗卵巢癌的作用。分子对接结果显示,Cor与预测靶点之间具有较好的亲和力,表明通过网络药理学预测作用靶点的方法具有良好的可靠性。结论：Cor是通过多靶点、多通路的协同作用来干预多个生物过程,从而发挥其抗卵巢癌疗效,为进一步研究其治疗卵巢癌的分子机制提供了新的线索。     

基于网络药理学研究肝复方治疗肝癌的分子机制

目的：基于网络药理学方法,探究肝复方有效活性物质治疗肝癌的相关作用靶点及潜在分子机制。方法：通过检索中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）及国内外文献筛选出肝复方药味中的化合物以及相关靶点蛋白。通过GeneCards数据库获取肝癌相关疾病靶点。运用Cytoscape 3.2.1软件构建“药物-有效成分-靶点”网络、蛋白相互作用（PPI）网络,并通过网络拓扑分析筛选出核心靶点。最后,通过DAVID进行基因本体（GO）和KEGG信号通路富集分析。结果：通过口服生物利用度（OB）≥30%,类药性（DL）≥0.18的筛选获得有效成分104种,药物对应的靶点1135个,肝癌相关靶点16490个;豆甾醇、人参皂苷、β-谷甾醇为主要核心成分;白细胞介素6（IL-6）、表皮生长因子受体（EGFR）、胱天蛋白酶3（CASP3）为关键靶点。结论：肝复方治疗肝癌具有多成分、多靶点、多通路的作用特点,其作用机制可能是通过IL-6、血管内皮生长因子（VEGF）A、EGFR、CASP3等核心靶点来调节,涉及VEGF、PI3K-Akt与p53等相关信号通路。本研究应用网络药理学预测肝复方治疗肝癌的分子机制,为其临床应用提供了理论依据。     

Force generation for locomotion of vertebrates: skeletal muscle overview

Locomotion is essential for vertebrate survival. Forces required for movement are generated by skeletal muscle. Skeletal muscle shortening and/or force generation occur via parallel sliding of two protein filaments: actin and myosin. This is driven by the cycling of cross-bridges, whose unitary nanometer length change and picoNewton force output are fueled by conversion of chemical energy, stored in the form of adenosine triphosphate, into a change in myosin protein configuration. The range of force and length changes of a muscle is determined by factors such as muscle cross section, fiber angle, tendon attachment, and lever geometry, but also by the metabolic pathways available for adenosine triphosphate synthesis and by enzymes involved in cross-bridge cycling. In addition, muscle mechanical activity is affected by the extent of actin and myosin filament overlap. Force output can be graded by selective recruitment of motor units and/or by variation of force output from individual units. The cost of locomotion is subject to species differences and is affected by the environment and form of movement, with an energy efficiency of up to 0.4. Overall, design principles of vertebrate skeletal muscle may serve as an interesting reference point for novel actuator technologies.     

基于RNA-Seq技术的海湾扇贝闭壳肌近交衰退的分子机理研究

了解近交效应对评估贝类长期育种的可行性及分析自交和全同胞交配子代的近交衰退有重要意义。海湾扇贝是典型的性腺雌区与雄区严格分开的雌雄同体型海洋贝类,行体外受精。它是研究贝类遗传近交衰退和交配系统进化的一个模式物种。目前双壳贝类的近交衰退研究多集中在表型和分子标记等方面,但基因组表达层面的研究较少。本研究比较了亲本遗传背景相同的海湾扇贝近交系F=0.5和杂交系闭壳肌组织的基因表达。表型方面：近交系和杂交系在某些生长性状有差异,其中近交系的壳长和总重低于杂交系。基因表达方面：自交系有1175个基因表达量上调,1390个基因表达量下调。差异表达基因主要集中在肌原纤维、收缩纤维和细胞质膜等。GO功能富集主要集中在转移酶、磷酸酶、蛋白激酶和活性肽等方面。差异明显的通路主要集中在氧化磷酸化通路和细胞凋亡通路。利用独立亲本的近交系和杂交系采用qRT-PCR技术,验证了近交系的差异表达基因主要参与氧化磷酸化通路和细胞凋亡通路, 说明自交能影响能量代谢和自稳态。     

大黄鱼肌肉组织cDNA全长文库的构建及EST分析

以大黄鱼肌肉组织为材料,利用Creator Smart cDNA Library Construction Kit构建了大黄鱼肌肉组织的全长cDNA文库.文库质量分析表明：cDNA文库容量不低于1.68×106cfu/mm3,重组率达96%,插入片断的平均长度大于1 000bp.随机挑取512个cDNA克隆进行5’端测序,其中430条ESTs的长度大于100bp;并初步拼接得到了230个单基因簇（unigene）,其中包括58个重叠群（contigs）,172个单拷贝ESTs（singletons）,冗余度为46.51%.经检索,35个ESTs在BLASTx上无明显的同源性（E值≤1.00×10-10）,为新基因.195个ESTs与已报道的基因有较高的同源性;其中与能量相关基因的ESTs丰度最高,占总数的20.00%.蛋白质合成、细胞骨架和信号传导次之,比例分别为13.48%、12.17%、10.00%,其中包括高迁移率族蛋白B1、瘦素受体、β1-热激蛋白等.这些EST数据为进一步筛选和克隆大黄鱼肌肉特异性表达基因提供了平台.     

海洋脊椎动物甲状腺系统的研究与应用

甲状腺(Glandulathyreoidea)是海洋脊椎动物体内重要的内分泌腺,从海洋脊椎动物开始,才有了独立的甲状腺结构。海洋脊椎动物的甲状腺一般为实质性的组织。实质由甲状腺滤泡组成,构成滤泡的上皮细胞合成、贮存和分泌的甲状腺激素是调节机体生长发育的关键激素。从海洋脊椎动物开始才有了独立的甲状腺结构。对于动物甲状腺的研究多集中在甲状腺形态及甲状腺与生长发育关系方面,而对海洋脊椎动物的甲状腺的研究则越来越多的集中于环境因素所引起的甲状腺病变方面,环境因素对甲状腺功能的影响也逐渐成为科学研究的重点。海洋水体污染导致的甲状腺机能受损,使海洋脊椎动物不能正常生长发育,数目与种类骤减之时,我们不得不重视对海洋脊椎动物甲状腺的研究。     

基于转录组测序技术的海月水母足囊生殖分子机制研究

足囊生殖是海月水母(Aurelia coerulea)抵御恶劣环境的一种无性生殖方式,对维持和扩增海月水母种群具有重要作用,目前对海月水母足囊产生的分子机制尚不清楚。本研究首次构建了海月水母产囊和非产囊螅状体转录组的表达谱,并结合生物信息学比较分析,探究驱动足囊生殖的分子机制。转录组测序共检测到44 873个基因,筛选过滤后共发现200个差异表达基因,其中95个基因在产囊螅状体中显著上调,105个显著下调。本研究挖掘出了卵黄蛋白原(基因VTG-1和VTG-2)和角蛋白(基因Hornerin)等调控海月水母足囊营养储备及几丁质形成的潜在功能基因。此外,GO和KEGG分析结果显示ErbB信号通路、Hedgehog信号通路等参与细胞分裂和分化的生物学过程在产囊螅状体中显著下调,基底膜组织、运动正调节等参与细胞迁移的的生物学过程在产囊螅状体中显著富集,表明这些生物学过程在足囊形成过程中发挥着重要作用。综上,本研究为海月水母螅状体在恶劣环境下的适应机制研究提供了理论依据。     

卫矛醇对C6胶质瘤细胞体外抗癌活性及机制探讨

目的:研究卫矛醇对C6胶质瘤细胞株的体外增殖及凋亡的影响。方法：将C6大鼠胶质瘤细胞随机分为对照组、卫矛醇干预组、卫矛醇+雷帕霉素组、卫矛醇+3-MA组,各组予不同药物孵育,采用MTT法检测卫矛醇对C6细胞的体外增殖抑制率,筛选出抑制率相对较高且生长状态良好的细胞;应用Hoechest 33342染色透射电镜观察细胞凋亡亚显微结构的改变,采用免疫荧光和Western Blot技术检测与凋亡和自噬相关蛋白的表达水平。结果:卫矛醇对C6胶质瘤细胞增殖有明显的抑制作用,并呈现出良好的浓度-效应相关性,与对照组比较,随着浓度的增加,细胞的增殖抑制率上升(P＜0.01);Hoechst染色结果显示,与对照组相比,共同孵育卫矛醇24 h后的C6细胞出现明显的核固缩现象,证明有大量的细胞出现凋亡;Western Blot结果显示,与对照组相比,促凋亡基因Bax表达上调,抗凋亡基因Bcl-2表达下调。结论:卫矛醇能够抑制C6细胞的增殖,并诱导其凋亡,其作用机制可能与上调Bax、下调Bcl-2有关。     

A pair of Langmuir cells in two laboratory tanks (II) on generation mechanism

Vertical and cross-wind profiles of mean currents were measured systematically in vertical cross-sections of two wind-wave tanks with aspect ratios of order one to study the secondary flow in the tanks. A pair of Langmuir cells turned out to be driven by a close combination of the pressure gradient along the tank and the side-wall effects. That is, part of the adverse pressure gradient produced a parabolic cross-wind profile with the smallest downwind current at the centerline and the largest current along the two sidewalls. As a result, upwelling occurred in the center zone where the return flow was strongest, probably because of the entrainment action of the wind-driven current. In order to compensate for this upwelling, downwelling occurred along the two side-walls from the flow continuity. The resulting vertical circulation formed a pair of Langmuir circulations across the span and served to maintain the parabolic profile formed by the pressure gradient. A positive feedback mechanism is thus found between the primary and secondary circulations through upwelling of the return flow in the center zone. Vertical shears of the span-averaged downwind current measured in two tanks were found to be systematically different from each other. This difference seems to depend on the magnitude of the advective Reynolds stresses in the two tanks.     

柳珊瑚分子系统发育学的研究进展

珊瑚分子系统发育学研究始于90年代初,用于柳珊瑚分子系统学研究的主要分子标记是线粒体DNA和核糖体RNA。本文在重点介绍了柳珊瑚种群遗传多样性和柳珊瑚种上阶元系统发育学两方面的研究进展和所取得研究成果的同时,也讨论了珊瑚虫纲的系统发生关系。最后在简单引述了柳珊瑚分子系统发育学同传统形态分类学方法之间关系的同时,也对柳珊瑚分子系统发育学今后的重点研究方向做了预测。