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关键词： 生物化学   教学改革   可视化   生物大分子   三维结构  

摘要： 传统生物化学教学多采用以教师为主的静态授课模式,难以直观呈现生物大分子三维结构,导致学生对结构与功能关系的理解碎片化,且使其缺乏基于结构探究功能机制的能力。为解决上述问题,本研究将生物大分子三维结构可视化技术引入教学,构建递进式问题链与典型教学案例相融合的教学模式。依托该模式,通过教师示范与学生探究式学习,引导学生深入理解生物大分子结构与功能的内在关系。该模式有助于学生构建以生物大分子结构与功能关系为主线的系统化认知框架,推动学习方式由结论记忆型向探究学习型转变,最终提升学生的自主探究能力和综合实践能力。

关键词： 嘧霉胺   半抗原设计   单克隆抗体   胶体金免疫层析法   快速检测  

摘要： 嘧霉胺是一种苯胺基嘧啶类杀菌剂,常用于防治果蔬中的真菌病害,当其在食品中的残留量超标时,会对消费者造成危害。为了快速、灵敏、准确检测食品中嘧霉胺残留,本研究利用嘧霉胺的结构特点,在半抗原设计策略中完整保留嘧霉胺分子中的苯环和二甲基嘧啶环结构,制备得到一株对嘧霉胺IC50值为1.97 μg/L的高灵敏度单克隆抗体。基于此单克隆抗体建立了一种用于快速检测果蔬中嘧霉胺残留的胶体金免疫分析法。在最优条件下,所建立的方法对嘧霉胺的标准溶液检出限为10 μg/L,对果蔬样品检出限为25 μg/kg,整体检测时间约为15 min。本研究建立的胶体金免疫分析法具有灵敏度高、准确性好、检测速度快等特点,能有效应用于果蔬中嘧霉胺残留的现场快速检测。

关键词： 龙须菜   杂多糖   黑色素   POMC   MC1R/TYR通路  

摘要： 目的 探讨龙须菜杂多糖(GLHP)抑制紫外线诱导黑色素沉积的机制。方法 采用免疫荧光技术研究GLHP对MC1R、ASIP和βD3的特异性抑制作用。通过siRNA构建MC1R基因敲低的A375细胞模型,并利用细胞共培养模型观察A375细胞与HaCaT细胞黑色素的迁移情况。采用氢氧化钠法和Masson-Fontana染色分析黑色素表达,Westernblot检测GLHP对MC1R/TYR信号通路相关蛋白表达的影响。结果0.5g/L的GLHP对A375细胞及成功构建的敲低MC1R基因的A375细胞模型没有毒副作用,且对经长波紫外线辐照的两种细胞均具有显著的保护效果(P<0.05)。GLHP可有效抑制MC1R基因敲低的A375细胞黑色素生成(P<0.01)。GLHP选择性作用于α-MSH/MC1R通路,不通过ASIP或βD3替代途径。GLHP能够下调敲低MC1R基因的A375细胞中POMC、MC1R、MITF、CREB、TYR、TRP-1和TRP-2的表达(P<0.05)。结论GLHP通过抑制MC1R/TYR信号轴,下调POMC、MC1R及MITF表达,减少黑色素生成与迁移,同时抑制长波紫外线诱导的A375细胞黑色素过度生成。

关键词： 蔗茅   CML基因   克隆   非生物胁迫   表达分析  

摘要： CML是植物的主要Ca2+结合蛋白,涉及植物的多种生物和非生物胁迫防御反应。本研究为探究蔗茅ErCML30基因在逆境下的表达特性,以期为甘蔗的抗逆良种繁育提供应用依据。利用同源克隆方法获得蔗茅ErCML30基因,进行生物信息学分析。通过模拟非生物胁迫(低温, 干旱, MeJA, ABA),研究该基因在4种处理下的时间响应特性。本研究克隆蔗茅ErCML30基因,并在GenBank中提交了登录号MH024395。ErCML30基因全长795 bp,ORF全长564 bp,具有3个典型的保守结构域EF-hand。ErCML30基因编码蛋白具有187个氨基酸,分子量为20.19 kD,理论等电点pI为4.45。qRT-PCR分析表明在蔗茅中ErCML30基因在低温、干旱、茉莉酸甲酯(MeJA)和(ABA)处理均能诱导表达,且在不同处理下表达差异显著。低温、干旱、MeJA胁迫后ErCML30表达上调,ABA胁迫后ErCML30表达下调。本研究成功克隆蔗茅ErCML30基因,发现ErCML30在蔗茅对非生物胁迫的响应中起重要作用,ErCML30可作为候选基因用于培育甘蔗优良品种。进一步为解释蔗茅响应逆境胁迫的机理和甘蔗的抗逆性育种提供理论依据。

关键词： 紫花苜蓿   MsCBF4   基因克隆   表达分析  

摘要： CBF(C-repeat binding factor)成员属于APETALA2/乙烯响应元件结合因子(AP2/ERF)类转录激活因子,在植物响应低温胁迫过程中发挥重要作用。本研究选用紫花苜蓿栽培品种“中苜1号”作为试验材料,成功克隆了MsCBF4基因,并系统开展其生物信息学特征解析与在低温胁迫条件下的表达谱分析。结果表明,MsCBF4基因全长678 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)编码225个氨基酸,含有AP2结构域;氨基酸序列分析表明,MsCBF4蛋白属于不稳定亲水蛋白;系统发育树分析表明,MsCBF4蛋白与近缘物种蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的同源蛋白亲缘关系最近;启动子区含有多种逆境胁迫及激素响应等相关顺式作用元件;qRTPCR结果显示,MsCBF4基因受低温诱导表达,虽然地下部分的表达响应慢于地上部分,但最终表达强度显著高于地上部分。

关键词： 鸢芩胶囊   急性肺损伤   脂多糖   磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B通路   肠道菌群  

摘要： 目的:探讨鸢芩胶囊对脂多糖(LPS)诱导的小鼠急性肺损伤的作用机制及肠道菌群的影响。方法:36只雄性C57BL/6J小鼠随机分为正常对照组、模型对照组、醋酸泼尼松50 mg/kg组、鸢芩胶囊1.95、3.90、7.80 g/kg组,采用气管滴注LPS构建急性肺损伤(ALI)模型。测定肺泡灌洗液(BALF)中细胞总数和白细胞数量;HE观察肺组织病理变化;ELISA检测肺组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)含量;Western blot检测肺组织中磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)及其磷酸化(p-PIK、p-AKT)、IL-6、TNF-α、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、甘露糖受体C型1(MRC1)、精氨酸酶-1(Arg1)蛋白表达;16S rRNA基因测序技术,检测粪便样本中菌群组成及多样性变化。结果:与正常对照组相比,模型对照组BALF中炎症细胞数量、肺损伤评分及IL-6、TNF-α含量均显著升高(P<0.01),p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT比值及Arg1、MRC1表达显著下降(P<0.05或P<0.01),iNOS、IL-1β、TNF-α蛋白表达显著上调(P<0.05或P<0.01);与模型对照组相比,鸢芩胶囊1.95 g/kg组肺泡灌洗液中细胞总数和白细胞数量明显下降(P<0.01);鸢芩胶囊1.95、7.80 g/kg组肺损伤评分显著降低(P<0.01);各剂量组肺组织中IL-6含量下降(P<0.01或P<0.01);而3.90、7.80 g/kg 组TNF-α含量显著下降(P<0.01),鸢芩胶囊7.80 g/kg组Arg1、MRC1、p-AKT/AKT、p-PI3K/PI3K蛋白表达上调,TNF-α、iNOS和IL-1β蛋白表达下调(P<0.05或P<0.01)。肠道菌群分析显示,鸢芩胶囊7.80 g/kg组能显著重塑ALI小鼠肠道菌群结构,降低菌群多样性,减少脱硫弧菌属、黏液螺旋菌属等促炎菌属,富集阿克曼菌等有益菌,并可能通过调节微生物功能影响炎症与代谢相关通路。结论:鸢芩胶囊可能通过激活PI3K/AKT信号通路,下调肺组织促炎因子表达、上调抗炎相关蛋白Arg1与MRC1,并调节肠道菌群结构,从而发挥对急性肺损伤的保护作用。

关键词： 细胞代谢   代谢物感知   氨基酸   信号分子  

摘要： 氨基酸是生物体组成的关键营养物质之一。越来越多的研究证实氨基酸不仅是细胞内生物合成的重要原料,也作为信号分子被细胞内各类感知受体结合,调控细胞生长、自噬和迁移等各种重要细胞活动,维持细胞稳态。氨基酸信号感知失衡将引起代谢紊乱和肿瘤发生等多种病理效应。本文综述了近年来从机制性雷帕霉素靶蛋白复合物1(mechanistic target of rapamycin complex 1, mTORC1)和一般性调控阻遏蛋白激酶2(general control nonderepressible-2,GCN2)等经典的氨基酸感知信号通路的深入探究到支链氨基酸、精氨酸等新的非经典感知机制的解析。这些研究都显示出细胞内存在时、空、量等多维层面的氨基酸感知调控网络,显著拓宽了我们对细胞内代谢物感知的认识。这一多维氨基酸感知调控网络也亟需发展能更精准地定量检测氨基酸等代谢物在特定时间、空间的水平及代谢物流向,从而全面绘制氨基酸等代谢物感知的时、空、量的多维图谱。

关键词： 圣女果   桃胶多糖   壳聚糖   肉桂醛   腐烂率  

摘要： 为有效延长圣女果的保藏期,以桃胶多糖、壳聚糖和肉桂醛为主要原料,辅以甘油和冰醋酸制备了一种复合涂膜液,以圣女果在贮藏过程中的腐烂率为评价指标,设计单因素和正交试验探究涂膜液配比对圣女果保鲜效果的影响。结果表明,当涂膜液中添加1.5%的桃胶多糖、1.5%的壳聚糖、1.2%的肉桂醛、1.0%的甘油、0.6%的冰醋酸时(以质量分数计),可显著降低圣女果贮藏过程中的腐烂率。与空白组和PE组对比,涂膜处理可有效抑制圣女果呼吸强度,降低圣女果的失重率,延缓果实硬度、可滴定酸含量、维生素C含量及可溶性固形物含量的下降速度,从而达到延长圣女果保藏期的目的。本研究可为圣女果的贮藏品质控制提供一定的技术指导和理论参考。

关键词： 番茄   小G蛋白   基因克隆   晚疫病   表达模式  

摘要： 小G蛋白Rab是植物中重要的分子开关,参与调节植物生长发育进程,响应外界生物和非生物胁迫反应。本研究以番茄为材料,克隆获得番茄内源小G蛋白基因SlRab5b的cDNA序列,并对其进行生物信息学分析和表达模式分析。结果表明,SlRab5b的开放阅读框(ORF)大小为603 bp,编码200个氨基酸,是一个无跨膜结构、无信号肽的蛋白。进化树分析表明,SlRab5b为RABF家族成员,与拟南芥AtRabF1和AtRabF2b基因同源性分别高达86.7%和59.52%,且具有和其他植物中RABF蛋白相似的保守序列。番茄不同组织中SlRab5b基因相对表达量表现为:茎>新叶>老叶>根。JA和SA处理后,SlRab5b基因的相对表达量较对照分别显著增加1745.8%、548.3%。接种晚疫菌后SlRab5b基因的相对表达量也呈上调趋势,接菌后48 h,番茄品种YS-7、918中SlRab5b基因相对表达量分别较对照显著增加432.7%、426.1%。由此可知,SlRab5b基因的表达在番茄不同组织中存在差异,同时还能被晚疫菌的侵染和茉莉酸甲酯、水杨酸处理所诱导。

关键词： 2,4-表油菜素内酯   燕麦   叶斑病   诱导抗病   蛋白质组学分析  

摘要： 2,4-表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)可增强植物对多种病害的免疫。本研究基于蛋白质组学,揭示外源EBR诱导燕麦(Avena sativa)抗德氏霉(Drechslera avenae)叶斑病的分子基础。设四组处理:对照、燕麦德氏霉接种组、外源EBR组、外源EBR+燕麦德氏霉接种组,对处理10 d后的叶片进行蛋白质组学分析、功能注释及蛋白互作网络分析,共鉴定到599个差异表达蛋白(DEPs),这些DEPs主要富集在碳水化合物代谢、谷胱甘肽代谢、卟啉代谢及细胞蛋白质代谢通路,同时诱导木质素生物合成和氧化还原等防御反应。外源EBR处理可增强光合作用相关通路,并通过核小体重构、细胞质稳态调节及质膜功能协同维持细胞微环境稳定;丙氨酸乙醛酸转氨酶agt1、光系统II蛋白psbF、磷酸葡萄糖异构酶PgiC及ATP合成酶亚基atpA/atpB,以及苯丙素合成关键酶CAD5显著上调;NR1,agt1及NYC1等枢纽蛋白可能在EBR诱导的燕麦叶斑病免疫反应中发挥着核心调控功能。