中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 李思妍南京农业大学 2020年硕士导师: 娄来清共103页

摘要 : 砷是一种毒性较强的类金属元素，它被植物吸收和积累后导致植物生长发育变缓，作物减产。因此，了解农作物对砷的耐性机制对农作物生产来说尤其重要。作为一种重要的激素，乙烯可以介导植物生长发育，并在多种逆境条件下大量合成，参与调控植物的抗逆... 展开砷是一种毒性较强的类金属元素，它被植物吸收和积累后导致植物生长发育变缓，作物减产。因此，了解农作物对砷的耐性机制对农作物生产来说尤其重要。作为一种重要的激素，乙烯可以介导植物生长发育，并在多种逆境条件下大量合成，参与调控植物的抗逆性。但是，乙烯是否参与农作物对重金属的耐性调控还不清楚。本实验以小麦南农0686(NN0686)为实验材料，首先利用RNA-seq技术分析并证明了小麦幼苗中一些与乙烯生物合成及信号转导相关的基因受砷胁迫的调控;然后，通过外源添加乙烯利、ACC和CoCl2来探究乙烯对小麦砷胁迫是否有缓解作用;并将已获得的两个乙烯合成及信号转导相关的基因在拟南芥中异源表达，来分析过表达拟南芥株系对砷的耐性，从而初步明确乙烯对植物砷胁迫的缓解作用。为进一步研究植物对砷胁迫的缓解机制提供一定的理论基础。主要研究结果如下: 1.利用生物信息学技术分析小麦中乙烯相关基因时发现，砷胁迫下小麦根系中与乙烯合成及信号通路相关的正调控因子基因均表达上调，且ACC氧化酶相关基因及信号通路上Nramp家族相关基因表达上调得较多。推测在砷胁迫下，小麦根系中与乙烯合成正调控相关的各类基因及酶被激活，并迅速产生乙烯来缓解小麦的毒害作用。 2.外源添加乙烯利或ACC均会显著增加砷胁迫下小麦的根伸长、叶绿素含量及根系活力，显著降低丙二醛含量及砷含量，乙烯利的效果比ACC效果更明显。而在添加乙烯合成抑制剂CoCl2后则得到了相反的结果。结果表明，乙烯可以缓解小麦的砷胁迫，增加其砷耐性，而当乙烯合成受抑制时小麦的毒害作用加重。 3.将325700(ACC氧化酶)及036000(Nramp家族)基因在拟南芥中过表达后，过表达植株对砷的耐性增强。与转空载的拟南芥Col-vec株系相比，砷胁迫下，过表达植株的根伸长、叶绿素含量显著增加，而丙二醛含量及砷含量则显著降低。异源表达ACC氧化酶基因的拟南芥株系砷耐性更强。对拟南芥Col-0中的同源基因在砷胁迫下的表达量分析也发现一些同源基因的表达受砷的诱导。表明，砷胁迫诱导拟南芥乙烯的合成和信号相关基因的表达;过表达小麦乙烯合成和信号相关基因可提高拟南芥对砷的耐性。以上结果显示，砷胁迫下，小麦可能通过增加乙烯合成或信号转导，来提高小麦对砷的抗性。收起

关键词 : 小麦乙烯砷耐性调控机制

2. 对胰腺β细胞电活性调控机制的研究及其动力学分析

[学位论文] 詹璇华中师范大学 2008年博士导师: 贾亚共100页

摘要 : 随着人类社会进入老龄化，糖尿病患病率也逐年上升，已成为一种严重危害人类健康的流行病，因此对糖尿病的生理机制的研究和治疗是现代医学迫切需要解决的难题。实验发现糖尿病产生的重要原因之一是胰腺β细胞不能正常的分泌胰岛素。胰腺β细胞是一种... 展开随着人类社会进入老龄化，糖尿病患病率也逐年上升，已成为一种严重危害人类健康的流行病，因此对糖尿病的生理机制的研究和治疗是现代医学迫切需要解决的难题。实验发现糖尿病产生的重要原因之一是胰腺β细胞不能正常的分泌胰岛素。胰腺β细胞是一种被葡萄糖刺激后膜电位会呈现爆发式振荡的可兴奋细胞，它们呈团簇拥在一起称为胰岛。这些微观组织监控着血液中葡萄糖的浓度，并在葡萄糖浓度升高时膜电位去极化、胞内钙离子浓度升高诱导腺泡分泌胰岛素。由于胰岛素能帮助体内细胞吸收葡萄糖，因此，胰腺β细胞是否正常对于生物体保持血糖平衡起着十分重要的作用。本文正是从微观上对胰腺β细胞膜电位电活性进行理论研究，探讨了葡萄糖浓度、三磷酸肌醇(IP3)浓度、Ryanodine受体(RyR)通道激活程度、通道随机性等因素对胰腺β细胞膜电位的影响，这些结果对揭示胰腺β细胞的生理学机制及相关疾病的治疗具有重要的生物学和医学意义。本文针对胰腺β细胞膜电位电活性的动力学机制，开展了以下几个方面的工作：第一，在胰腺β细胞的数学模型中，首次提出了葡萄糖浓度对细胞膜电位电活性影响理论公式，即从理论上给出了内质网(ER)膜上三磷酸腺苷(ATP)驱动的Ca2+泵流(SERCA流)与葡萄糖浓度之间的数学表达式，分析和计算了葡萄糖浓度和IP3浓度对胰腺β细胞膜电位振荡形式的调控作用。发现：(1)只有当葡萄糖浓度高于刺激浓度的最小值时胰腺β细胞膜电位才能产生爆发式振荡，也就是引发胰岛素的正常释放，而这一刺激浓度的最小值是受到细胞中IP3浓度影响的。(2)正常生理条件下，IP3浓度在0.25到0.6μM之间振荡，因此要使胰腺β细胞正常行使生理功能分泌胰岛素，膜电位呈爆发式振荡的形式，就需要外界葡萄糖浓度达到10mM的刺激值。(3)首次考虑依赖于IP3浓度的IP3R通道的随机性对胰腺β细胞膜电位电活性的影响。发现：当IP3R通道数目有限，通道开关所引发的噪声比较明显时，噪声能够诱导膜电位从连续的钉形振荡变成不规则的爆发式振荡形式，并且细胞液内自由Ca2+浓度的平均值也将增加，表明IP3R通道随机开关噪声能够诱导细胞分泌胰岛素。第二，在胰腺β细胞模型中，首次将Ryanodine受体(RyR)通道引入到胰腺β细胞膜电位电活性的动力学机制中。(1)发现当葡萄糖浓度低于刺激浓度的最小值时提高RyR通道的活性可以使膜电位从超极化的静息态变成爆发式振荡，从而诱使细胞分泌胰岛素。(2)特别地，适当激活RyR通道可以产生一种“复杂爆发式振荡”，而这种振荡形式以前只在很高葡萄糖浓度刺激的β细胞中被发现过，并且从模拟结果上来看这种振荡形式更加有利于胰岛素的释放。(3)利用相图进行分岔分析，揭示胰腺β细胞膜电位电活性的动力学机制，发现葡萄糖浓度变化会改变膜电位V的稳定线(Z形线)在相图中的位置，从而调控膜电位是处于振荡的活性相还是超极化的静息相；RyR通道的活性程度和打开率会影响细胞液内自由Ca2+浓度c的零渐近线的斜率，从而引发膜电位从静息态到爆发式振荡态的变化；对于不同的IP3浓度c的零渐近线在相图中升高或降低，于是对膜电位爆发式振荡的周期产生影响。对于RyR通道随机性所产生的内噪声的讨论，其结果显示RyR通道随机性对膜电位振荡形式所产生的影响没有IP3R通道的那么明显。收起

关键词 : 胰腺 &beta 细胞电活性调控机制

3. 乙烯对拟南芥砷耐性的影响及其机制探究

[学位论文] 刘亚萍南京农业大学 2021年硕士导师: 娄来清共86页

摘要 : 砷是一种有毒的类金属元素，环境中的砷进入植物体后，不仅会影响植物生长发育，还会通过食物链进入人体，威胁人类生命安全。因此，了解植物体内砷耐性的调控机制对于缓解砷对植物的毒害、减少砷向人体的迁移至关重要。乙烯是一类天然产生的植物激素... 展开砷是一种有毒的类金属元素，环境中的砷进入植物体后，不仅会影响植物生长发育，还会通过食物链进入人体，威胁人类生命安全。因此，了解植物体内砷耐性的调控机制对于缓解砷对植物的毒害、减少砷向人体的迁移至关重要。乙烯是一类天然产生的植物激素，在植物的胁迫应激反应中发挥重要作用。有研究表明乙烯可由重金属胁迫诱导合成，并促使植物产生防御反应。但是，乙烯调控植物砷耐性的机制尚不明确。本实验以拟南芥（Arabidopsis thaliana）为实验材料，通过分析砷胁迫下野生型和乙烯相关突变体的根系相对伸长等砷耐性表型来初步确定乙烯对拟南芥砷毒害的缓解作用，并进一步从三个方面探究乙烯提高拟南芥砷耐性的机制。主要研究结果如下： 1. 与Col-0相比，乙烯过量合成突变体eto1-1的根系相对伸长增加，乙烯不敏感突变体ein2-5减少；砷胁迫下，外源ACC增加了Col-0的相对根伸长。砷胁迫下拟南芥幼苗的生物量、根系活力、根系生长和光合色素合成均受到抑制，eto1-1所受抑制最低。除此之外，eto1-1的脯氨酸和可溶性蛋白含量显著高于野生型，丙二醛含量显著低于野生型，而ein2-5结果则相反。以上结果表明乙烯参与调控拟南芥砷耐性。 2. 实验发现，拟南芥幼苗砷积累量依次为：ein2-5gt;Col-0gt;eto1-1。与Col-0相比，eto1-1的砷转运系数显著降低。另外，三个株系的砷外排速率和根系细胞壁砷含量没有显著差异。这说明乙烯能够减少拟南芥砷积累，并将大部分砷隔离在根部，减少砷由根系向地上部的转运，但乙烯不参与砷的外排和细胞壁富集。 3. 乙烯能够促进拟南芥砷还原和区隔化。As(V) 胁迫下，拟南芥地上部和根系As(III) 占总砷百分比依次为：eto1-1gt;Col-0gt;ein2-5。与Col-0相比，砷胁迫下eto1-1的谷胱甘肽和植物螯合肽（PCs）含量显著升高，半胱氨酸含量显著降低；eto1-1 和ACC处理后的Col-0中γ-ECS、GSH2、PCS1、ABCC1和ABCC2基因表达量上调，砷胁迫下上调更显著。这表明乙烯能够促进砷与非蛋白巯基螯合，并促进砷的液泡区隔化进程。此外，外源添加ACC能够提高Col-0的砷耐性，但不影响PCs合成缺失突变体（cad1-3、pad2-1）和 ABCC 液泡膜转运蛋白双突变体（abcc1abcc2）的砷耐性，这表明乙烯对拟南芥砷耐性的提高可能依赖于砷的螯合和液泡区隔化途径。 4. 与Col-0相比，砷胁迫下eto1-1的活性氧（过氧化氢和超氧阴离子）含量显著减少，抗氧化酶（过氧化物酶和超氧化物歧化酶）活性显著增强。这表明，乙烯能够减少砷胁迫下拟南芥的活性氧积累，增强其抗氧化酶系统的活力。综上分析，乙烯能够缓解拟南芥砷毒害，促进砷的还原、植物螯合肽的合成及ABCC基因的表达，从而促进砷的液泡区隔化，提高拟南芥的砷耐性。本研究对深入探索乙烯调控植物砷耐性的机制，提高植物的砷耐性提供了基础和依据。收起

关键词 : 植物砷耐性乙烯调控机制

4. piRABC参与膀胱癌发生发展机制初探

[学位论文] 惠高云南京医科大学 2015年硕士导师: 张正东共74页

摘要 : 背景:膀胱癌是全世界高发的恶性肿瘤之一。2012年的数据显示，全球有429，800的膀胱癌新发病例和165，100的膀胱癌死亡病例，其中男性新发病例和死亡病例数约为女性的三倍。膀胱癌在男性中的发病率位居第六，在肿瘤导致的死亡中位居第九位。而在我国，... 展开背景:膀胱癌是全世界高发的恶性肿瘤之一。2012年的数据显示，全球有429，800的膀胱癌新发病例和165，100的膀胱癌死亡病例，其中男性新发病例和死亡病例数约为女性的三倍。膀胱癌在男性中的发病率位居第六，在肿瘤导致的死亡中位居第九位。而在我国，膀胱癌居男性泌尿生殖系恶性肿瘤发病率第一位，居中国恶性肿瘤发病率第八位。而且，随着我国工业化、城镇化和人口老龄化的持续加速，膀胱癌的发病率和死亡率均有逐年上升的趋势。2003-2007年，全国32个肿瘤登记地区统计膀胱癌发病率在不同地区和不同性别中均呈上升趋势，膀胱癌死亡率也有比较明显的上升趋势。 PIWI蛋白相互作用RNA(PIWI-interacting RNA，piRNA)是一类新发现的非编码小RNA，它具有多种重要的生物学功能，已经成为一个新的研究热点。piRNA最早是在哺乳动物的睾丸组织中发现的，它的长度一般是24～32个核苷酸，特异性地与PIWI蛋白结合发挥作用。自从piRNA发现以来，科学家们对其研究进展迅速，已发现其在胚胎发育、生殖干细胞分化、表观遗传学调控、维持DNA完整性等方面有重要作用。piRNA作为一类重要的参与生物学功能调节的小分子，人们除了研究其在生殖细胞系中的功能，也开始关注其与多种疾病比如癌症之间的关联。最近已有多篇研究报道了piRNA与癌症的发生发展有着密切的联系，提示了piRNA在参与调控癌症发生发展中的过程中发挥了重要的作用。方法:本研究选取三对膀胱癌组织及其相应的癌旁正常组织，用于piRNA芯片研究。采用实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative reversetranscription-polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术验证膀胱癌组织中相关piRNA的表达水平。然后设计和合成筛选出的piRNA的类似物，并用脂质体转入膀胱癌细胞中，分别采用CCK-8（Cell Counting Kit8，细胞增殖检测试剂盒）实验、软琼脂克隆形成实验和流式细胞术等方法观察其是否影响膀胱癌细胞的表型。在此基础上，通过生物信息学软件预测piRNA潜在的靶基因，并通过荧光素酶报告基因实验检测相关piRNA与靶基因3'UTR(untranslated regions，非翻译区)区的结合能力。同时采用qRT-PCR法，Western blot（免疫印迹实验）和ELISA（enzyme-linked immunosorbent assay，酶联免疫吸附反应）检测piRNA靶基因在膀胱癌组织和膀胱癌患者外周血中的水平。结果:按照fold change≥2，P≤0.05，筛选得到197个差异表达的piRNA(106个上调，91个下调)。在这197个piRNA中，piR-60152的fold change最大，所以我们选择piR-60152作为研究对象。因其与膀胱癌相关，所以我们命名其为piRABC（piRNA associated with bladder cancer, piRABC）。然后采用qRT-PCR技术在25对膀胱癌组织中检测piRABC的表达水平，piRABC在膀胱癌组织中低表达（P=0.003），和芯片结果一致。在CCK-8和软琼脂克隆形成实验中，转染piRABC类似物显著地抑制了膀胱癌细胞的增殖和克隆形成。流式细胞术显示，转染piRABC类似物显著增加膀胱癌细胞的凋亡率。为了进一步揭示piRABC影响细胞增殖的机制，我们通过生物信息学预测其潜在的靶基因一TNFSF4(tumor necrosis factor superfamily member4，肿瘤坏死因子超家族成员4)。荧光素酶报告基因实验提示piRABC和TNFSF4的3'UTR区有结合。通过qRT-PCR法、Western blot和ELISA实验检测，TNFSF4在膀胱癌组织和膀胱癌患者血清中均呈现低表达，和piRABC在膀胱癌组织中的表达水平一致。结论:在膀胱癌中，piRABC呈显著下调，而且能影响膀胱癌细胞的增殖、克隆形成和凋亡。piRABC可能和TNFSF43'UTR区结合来调控膀胱癌的发生发展。收起

关键词 : 膀胱癌发生发展调控机制

5. Complexin蛋白调控囊泡分泌机制研究

[学位论文] 李小红中南民族大学 2015年硕士导师: 阳小飞共60页

摘要 : 高度保守的Complexin（Cpx）蛋白是一类主要存在于真核生物神经系统中的小分子蛋白家族，它能够参与调控突触囊泡的分泌。Cpx蛋白能够与SNARE复合体结合，固定SNARE复合体的结构。在Ca2+存在的情况下，囊泡转运蛋白Synaptotagmin会取代Cpx与SNARE复合... 展开高度保守的Complexin（Cpx）蛋白是一类主要存在于真核生物神经系统中的小分子蛋白家族，它能够参与调控突触囊泡的分泌。Cpx蛋白能够与SNARE复合体结合，固定SNARE复合体的结构。在Ca2+存在的情况下，囊泡转运蛋白Synaptotagmin会取代Cpx与SNARE复合体结合，他们之间的相互作用使得融合孔开放，调控神经递质释放。本文分别从体内和体外两个方面，研究了Cpx蛋白调控囊泡分泌的分子机制，有助于我们从整体上了解囊泡分泌过程。 Cpx蛋白能够抑制自发性神经递质释放，促进Ca2+促发的突触囊泡膜融合。虽然有许多针对Cpx蛋白功能及分子机制的研究，然而Cpx蛋白C末端的功能和分子作用机制一直没有被人们研究清楚，为此我们通过体外模拟突触囊泡膜融合情况，研究了Cpx蛋白C末端在质膜囊泡（plasma membrane vesicle，PM）与突触囊泡（synaptic vescile，SV）间相互作用、囊泡的自发性融合和Ca2+促发的囊泡融合的过程中的功能与作用机制。我们发现野生型Cpx-1(Complexin-1 wild type，CpxWT)能够促进囊泡间的连接、抑制自发性膜融合、促进Ca2+促发的囊泡膜融合，而中心α-螺旋结构域的突变体（Cpx-14M mutant，Cpx4M）破坏了SNARE复合体的形成，失去了它在囊泡膜融合过程中的所有功能。在去除C末端的情况下，Cpx促进囊泡间的连接和抑制自发性膜融合的功能消失了，但是仍能促进 Ca2+促发的囊泡膜融合，说明Cpx蛋白的C末端能够促进囊泡间的连接和抑制自发性囊泡膜融合，但对Ca2+促发的囊泡膜融合无影响。进一步研究发现即使Cpx-1 C末端缺失突变体Cpx1-86溶液的浓度低于囊泡膜融合所需的最低浓度（30nM）时，也能够抑制 PM-SV囊泡间的相互作用，Cpx1-86浓度的变化对自发性囊泡膜融合没有影响；Cpx1-86浓度在100-500 nM时，依然能促进Ca2+促发的囊泡膜融合，说明Cpx1-86与t-SNAREs之间存在着某种相互作用，能够阻止t-SNARE与v-SNARE或Synaptotagmin-1间的结合。接着我们发现优先将Cpx与PM囊泡结合，其实验结果与Cpx1-86的数据类似，囊泡结合受阻、自发性抑制功能消失；而优先将Cpx与SV囊泡结合，Cpx的功能与CpxWT类似，我们推测Cpx的C末端可能优先与囊泡膜结合。接着我们想在体内证实这一猜想。我们利用病毒侵染以及 RNA干扰技术，将Cpx蛋白的突变体整合到原代培养的小鼠海马神经元细胞中，通过全细胞膜片钳技术记录录微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic currents, mEPSC)和诱发兴奋性突触后电流（evoked-EPSC），我们发现Cpx蛋白knockdown后，不能够抑制囊泡的自发性膜融合，但降低了Ca2+促发的囊泡膜融合效率，囊泡锚定蛋白Cpx-11-86-CSPα能够恢复Cpx蛋白的抑制功能，而与细胞质膜结合蛋白Cpx-11-86-CAIM不能恢复这一功能，囊泡锚定蛋白Cpx-11-86-CSPα与细胞质膜结合蛋白Cpx-11-86-CAIM都能够恢复Cpx蛋白对Ca2+促发的囊泡膜融合的促进作用。体内的实验结果证实我们的猜想，Cpx蛋白的C末端只有优先与突触囊泡膜结合才能实现其功能的完整性。收起

关键词 : 囊泡分泌 Complexin蛋白调控机制

6. 隐球菌漆酶基因LACl表达调控新机制

[学位论文] 赵强南开大学 2015年博士导师: 朱旭东共175页

摘要 : 本论文主要对人类条件致病病新型隐球酵母（Cryptococcus neoformans）中漆酶的转录调控做进一步研究，同时对AMP-activated激酶SNF1/ AMPK对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）细胞壁完整性调控机制进行了初步研究。新型隐球酵母是一种产荚... 展开本论文主要对人类条件致病病新型隐球酵母（Cryptococcus neoformans）中漆酶的转录调控做进一步研究，同时对AMP-activated激酶SNF1/ AMPK对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）细胞壁完整性调控机制进行了初步研究。新型隐球酵母是一种产荚膜的担子菌，广泛存在于自然界中，临床上是重要病原真菌，主要感染免疫缺陷个体，并最终引发致命性脑膜炎。其LAC1基因编码的漆酶是致病因子之一。新型隐球酵母中漆酶的表达受到葡萄糖的阻遏，其调控机制比较复杂，还不是完全清楚，本论文发现GWT1基因和LAC1本身的天然反义转录本（anti-sense transcript，命名为asLAC1）参与漆酶的转录调控。在本实验室的前期研究中，通过根癌农杆菌介导的转化方法(ATMT)，建立一个约200000的随机插入突变文库，在高浓度葡萄糖条件下从中筛选到30株葡萄糖去阻遏的突变株。葡萄糖去阻遏突变株在2％葡萄糖条件下可以合成黑色素，菌落颜色呈黑色或棕色，而野生型菌株JEC21（血清型D）黑色素的合成受到了抑制，菌落颜色呈白色。我们挑选出其中一株-LZM33进行深入研究。通过Southern blot确定突变株中T-DNA为单拷贝，利用反向PCR获得T-DNA的插入位置，发现阅读框CNI03250基因的启动子受到破坏，经过序列比对，证实CNI03250基因编码酿酒酵母GWT1同源基因。GWT1基因是与糖基磷脂酰肌醇锚合成相关的重要基因，在酿酒酵母中，GWT1基因对于细胞的生长和细胞壁的完整性是必须的。通过我们的研究我们发现，在新型隐球酵母中，GWT1基因参与漆酶的葡糖糖抑制过程，并同样是细胞的生长和细胞壁完整性所必须，GWT1基因的突变能够破坏细胞壁的完整性，从而增强细胞对压力反应的敏感性。此研究对更好的了解新型隐球酵母的漆酶转录调控机制和致病性会有所帮助。在本实验室的前期研究中，李东博士和方宇峰硕士在新型隐球酵母血清型A菌株H99中克隆并鉴定出了LAC1基因的天然反义转录RNA。本论文首先通过5'RACE等技术获得了其大部分序列，发现其5'端的1871-bp与LAC1基因的正义链mRNA（本文以sLAC1表示）完全互补配对，asLAC1起始于sLAC1基因终止密码子之前的1-nt处，并延伸至其起始密码子处，通过进一步的研究发现，asLac1是通过RNA聚合酶Ⅱ转录生成的，并非起源于其正义RNA链sLAC1。对asLAC1转录的环境条件进行了观察，发现其具有与正义链即LAC1mRNA相同的诱导条件（除个别例如vad1△突变株中），显示LAC1正反义链转录的一致性，同时我们证明外源反义链具有抑制漆酶正义链转录的作用。这是新型隐球酵母天然反义转录RNA调控作用的首次研究。综合以上结果，LAC1基因的转录调控可能存在新的机制。本实验室前期研究发现新型隐球酵母SNF1基因参与细胞壁的合成。在本论文中，我们观察了酿酒酵母的同源基因SNF1是否具有同样功能。通过敲除突变，我们发现SNF1同样能够调控细胞壁的完整性;利用实时定量PCR的方法检测了酿酒酵母中与β-葡聚糖的合成相关基因的表达（β-1，3-葡聚糖和β-1，6-葡聚糖），我们发现Snf1蛋白能够影响这些基因的表达，并证实它通过Mpk-SBF信号通路调控细胞壁中β-葡聚糖的合成。 SBF复合物能够激活细胞壁相关基因的表达。snf△、swi6△、swi△突变菌株对荧光白(CFW)和刚果红等敏感，表明这些突变菌株的细胞壁合成存在缺陷。之前的研究表明，Snf1与Swi6蛋白存在相互作用，而Snf1能够将Swi6蛋白760位的丝氨酸磷酸化，磷酸化的Swi6能够使Swi4的蛋白分子内的自主抑制区域与C端的DNA结合区域分离，从而使Swi4能够与DNA结合。我们推测Snf1是通过SBF复合物调控细胞壁中β-1，3-葡聚糖和β-1，6-葡聚糖的合成的。收起

关键词 : 隐球酵母漆酶 LACl基因调控机制

7. 桃果实花青苷积累调控机制研究

[学位论文] 赵磊中国科学院大学 2022年博士导师: 韩月彭共137页

摘要 : 桃是我国重要经济果树，品质改良是桃遗传育种的一个重要目标。色泽不仅是决定果实外观品质的一个重要因素，而且与果实营养品质有关。本论文对桃果皮光诱导着色现象以及隐性血桃和近核红性状的形成机理进行了研究，主要结果如下: (1)光照促进桃... 展开桃是我国重要经济果树，品质改良是桃遗传育种的一个重要目标。色泽不仅是决定果实外观品质的一个重要因素，而且与果实营养品质有关。本论文对桃果皮光诱导着色现象以及隐性血桃和近核红性状的形成机理进行了研究，主要结果如下: (1)光照促进桃果皮着色主要与PpHYH基因的转录激活有关。PpHYH与PpBBX4形成异源二聚体共同激活花青苷调节基因PpMYB10.1和PpUFGT、PpGST等花青苷结构基因的表达，导致桃果实光照面果皮花青苷积累。相反，背阴面果皮由于缺少光照，PpCOP1在细胞核内大量积累并抑制PpHYH转录因子的功能，花青苷合成受抑制。 (2)PpHYH和PpBBX2基因参与隐性血桃‘黑桃’果实中花青苷积累的调控，且它们的表达受负调节基因PpRe的抑制。‘黑桃’果实中的花青苷积累具有由外向内的渗透并伴随斑点着色的特点。PpHYH和PpBBX2基因的表达量与果肉花青苷的积累都呈现明显的正相关，但它们对花青苷的调控作用存在差异。在‘黑桃’果实中PpHYH与PpBBX4形成复合体促进花青苷合成相关基因的表达，同时诱导抑制型转录因子PpBBX2的表达。PpBBX2对PpHYH/PpBBX4复合体的转录激活能力具有抑制作用，是花青苷积累的负调节基因。PpHYH和PpBBX2基因有彼此相互转录激活的功能。‘黑桃’果实外层果肉细胞中PpHYH基因的表达会诱导PpBBX2的转录，PpBBX2蛋白向内层果肉细胞转移并激活PpHYH的转录导致花青苷的合成，这可能与‘黑桃’果实花青苷积累呈现由外向内渗透的现象有关;而PpHYH和PpBBX2基因在果实细胞中的表达水平差异可能与果肉斑点着色现象有关。PpRe可能是隐性血桃bf位点候选基因，它在‘黑桃’果肉花青苷积累阶段表达水平较低，但在白肉品种‘白凤’果实中高表达。PpRe是一个具有转录抑制活性的转录因子，不仅对PpHYH/PpBBX4复合体转录激活能力具有抑制作用，而且能抑制PpHYH和PpBBX2基因的表达。 (3)桃近核红性状的形成与PpHY5基因的激活有关。在果实成熟阶段，PpHY5基因在近核果肉中表达量升高，PpHY5与PpBBX10互作形成异源二聚体共同激活PpMYB10.1的表达，从而导致近核果肉中花青苷的积累。在黑暗条件下，COP1会抑制HY5的积累。近核红果肉中PpCOP1如何丧失了对PpHY5抑制作用尚不清楚。本论文通过对桃果实花青苷着色机制进行研究，挖掘了控制桃果皮光诱导着色以及隐性血桃和近核红性状形成的重要基因，研究结果丰富了对花青苷调控机制的认识，同时也为桃果实色泽性状的遗传改良提供了理论依据。收起

关键词 : 桃花青苷果皮着色调控机制

8. EIF4G2在肝癌中的作用及其调控机制研究

[学位论文] 厉双双浙江大学 2021年博士导师: 郑敏共124页

摘要 : 背景与目的原发性肝癌是危害人类健康的常见恶性肿瘤之一，具有较高的发病率和死亡率。慢性乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒感染是导致肝癌的主要危险因素。由于缺乏有效的早期诊断分子，许多患者一经发现便已是中晚期，缺乏有效的治疗手段，预后极... 展开背景与目的原发性肝癌是危害人类健康的常见恶性肿瘤之一，具有较高的发病率和死亡率。慢性乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒感染是导致肝癌的主要危险因素。由于缺乏有效的早期诊断分子，许多患者一经发现便已是中晚期，缺乏有效的治疗手段，预后极差。因此，寻找有效的肝癌诊断分子标志物和治疗分子靶点，是亟需解决的医学难题，可以提高肝癌患者临床预后。真核翻译起始因子4γ2（EIF4G2），是真核翻译起始因子家族（EIFs）的一员，主要在细胞应激状态下调控mRNA翻译起始步骤，调控蛋白翻译，与肿瘤的发生发展密切相关。目前已有研究表明，EIF4G2在弥漫性大B细胞淋巴瘤，骨肉瘤，急性髓系白血病等多种肿瘤中发挥促癌作用，但其在肝癌中的相关作用尚无报道。本课题旨在探索EIF4G2在肝癌中表达情况，及其在肝癌发生发展中的作用和相关机制。研究方法我们采用蛋白免疫印迹（Westernblot，WB）方法检测了30对临床肝癌和癌旁组织中EIF4G2的蛋白表达水平。然后我们用免疫组化实验在含有89例肝癌组织和对应癌旁组织的组织芯片中进一步探究了EIF4G2蛋白在肝癌中的表达情况。接着我们用siRNA敲低EIF4G2表达量，并用细胞生物学实验包括细胞增殖实验、细胞克隆形成实验、细胞划痕以及Transwell小室细胞侵袭实验分别检测EIF4G2表达下调后对肝癌细胞生长、存活和转移能力的影响。同时采用裸鼠皮下成瘤实验探究EIF4G2在体内环境下对肝癌发展的作用。明确了EIF4G2促进肝癌发生发展的作用后，我们进行了相关机制探究。我们采用转录组测序和KEGG通路分析探究EIF4G2下调后细胞内的信号通路变化。随后，我们继续探究可以调控EIF4G2的上游分子。经过数据库分析预测，以及双荧光素酶报告基因实验证实了EIF4G2是miR-144的新靶点，并采用WB实验和相关性分析明确了miR-144对EIF4G2的负性调控。结果 1.EIF4G2在临床肝癌组织中高表达，EIF4G2表达高的患者TNM分期差、易复发，预后差。 2.EIF4G2促进Hep3B和Huh7细胞的增殖能力以及细胞迁移和侵袭能力，动物实验结果显示，EIF4G2促进Huh7-Luc细胞皮下瘤形成能力。 3.RNA-seq结果显示，EIF4G2促进ERK信号通路激活，进一步研究发现EIF4G2对ERK通路的影响是由于EIF4G2下调抑制了RAC2和RASGRF1表达，促进了DUSP3表达。 4.数据库分析和双荧光素酶报告基因实验证实了EIF4G2是miR-144的新靶点，miR-144可以负性调控EIF4G2表达，过表达miR-144，EIF4G2表达减少。 5.miR-144过表达可以抑制肝癌细胞生长存活，抑制细胞转移能力，抑制裸鼠体内Huh7-Luc细胞皮下瘤形成能力。 6.EIF4G2过表达可以逆转miR-144对ERK通路的抑制作用，从而逆转miR-144对肝癌细胞增殖、转移能力的抑制作用。结论 1.EIF4G2在肝癌中高表达，且与肝癌病理特征相关，EIF4G2高表达，预后差。 2.miR-144/EIF4G2/ERK信号通路在肝癌发生发展中发挥重要作用。收起

关键词 : 肝细胞癌调控机制 ERK通路

9. 水稻小穗发育调控基因OsMLS的克隆和功能研究

[学位论文] 刘苗中国科学院大学 2019年博士导师: 陈凡共124页

摘要 : 水稻作为全球一半以上人口的主食，是单子叶植物生物学研究的重要模式植物。水稻小穗的发育情况直接影响了水稻的产量，因此关于水稻小穗发育分子机制的研究具有重要的理论价值和农学意义。近些年来对水稻小穗发育的研究已经取得了一定进展，然而其具... 展开水稻作为全球一半以上人口的主食，是单子叶植物生物学研究的重要模式植物。水稻小穗的发育情况直接影响了水稻的产量，因此关于水稻小穗发育分子机制的研究具有重要的理论价值和农学意义。近些年来对水稻小穗发育的研究已经取得了一定进展，然而其具体的调控机制还未完全解析，所以仍需进一步的探索。本研究以水稻畸形颖壳突变体malformed spikelet(mls)为研究对象，首先进行了突变体的表型分析，然后用图位克隆的方法分离了OsMLS，它编码一个含有C2H2的锌指结构域的转录因子。进一步利用转录组分析和染色质免疫沉淀技术，筛选出了OsMLS转录调控的候选下游基因。 OsMLS突变会使小穗在发育过程中表现出不同程度的畸形形态，包括长护颖、护颖变大为颖壳状结构、副护颖退化消失并转化成类似长护颖的结构、内颖缺失、雄蕊数目变化，以及种子变小和花粉粒活性降低等多效表型。这暗示在突变体中，小穗分生组织(SM)的身份和决定性发生异常，小花分生组织(FM)的活性与命运也受到了影响。在扫描电镜下对野生型和突变体的小穗进行观察，发现这两者的内颖外表皮细胞形态差异并不明显，而突变体小穗中护颖的外表皮细胞结构转化为类似野生型中内颖和护颖外表皮嵌合的一种畸形结构，并且突变体小穗的副护颖结构退化消失转化为类似野生型中内颖和护颖外表皮嵌合的一种畸形细胞结构。通过图位克隆，鉴定到了OsMLS基因，DNA序列比对结果显示在mls突变体中，OsMLS基因发生了两个碱基的替换，并最终导致OsMLS蛋白翻译的提前终止。接下来，又用CRISPR-Cas9技术对野生型ZH11中的OsMLS基因进行了敲除，发现敲除植株和mls突变体具有相似的表型。OsMLS编码一个含有保守C2H2型锌指结构域的蛋白，亚细胞定位实验显示过表达植株中的OsMLS蛋白具有细胞核定位，因此推测OsMLS可以编码一个新型的含有C2H2型锌指结构域的转录因子。对OsMLS基因的表达模式分析显示，OsMLS在各个器官中均有表达，且在幼穗中表达量最高，这与OsMLS在小穗发育过程中所行使的重要功能是一致的。为了探究突变体中小穗发育畸形的原因，利用转录组学测序技术，分析比较了野生型ZH11和敲除植株的幼穗中各基因表达的变化情况。GO富集分析显示在生物进程中和脂代谢相关的多条代谢途径可以得到富集;同时KEGG通路分析显示和脂代谢相关的α-亚麻酸代谢通路被富集，而α-亚麻酸是合成茉莉酸激素的前体。然后通过比较茉莉酸合成途径中44个基因的表达情况，筛选出了OsMLS转录调控的候选下游基因OsAOC。qRT-PCR结果表明OsAOC在突变体中表达下调，且植株内源茉莉酸含量测定实验也显示突变体中的茉莉酸含量降低。以上结果提示OsMLS参与了茉莉酸的合成过程。进一步的染色质免疫沉淀ChIP-seq技术以及ChIP-PCR实验结果表明，茉莉酸合成途径中的关键酶基因OsAOC是OsMLS的直接下游靶基因，且OsAOC和OsMLS在调控水稻护颖以及副护颖的发育上处于同一遗传通路。综上所述，本研究鉴定到一个畸形颖壳突变基因OsMLS，并发现OsMLS可编码一个新的含有C2H2型锌指结构域的转录因子，OsMLS参与了水稻中茉莉酸的合成，同时可通过调控茉莉酸合成途径中的关键酶基因OsAOC的表达，来决定水稻小穗的发育。收起

关键词 : 水稻小穗发育 OsMLS基因调控机制

10. 有机基质和无机矿物间的相互调控

[学位论文] 江文革浙江大学 2011年博士导师: 唐睿康共119页

摘要 : 有机-无机界面是自然界中的普遍现象。尽管过去有机-无机界面分子识别理论已经指出，有机分子和无机晶体之间存在着相互识别并发生相互作用。但是在以前研究中研究人员往往仅从一个方面来研究有机-无机界面上发生的相互作用，而忽视了其中另一方面的反... 展开有机-无机界面是自然界中的普遍现象。尽管过去有机-无机界面分子识别理论已经指出，有机分子和无机晶体之间存在着相互识别并发生相互作用。但是在以前研究中研究人员往往仅从一个方面来研究有机-无机界面上发生的相互作用，而忽视了其中另一方面的反作用，从而制约了人们对有机-无机界面的认识。本论文把有机基质对无机矿物的调控和无机矿物对有机基质的作用相结合，全面地研究了有机基质和无机矿物之间的相互调控作用。首先在生物矿化最新相转化发现的基础上，研究了有机基质对生物矿物相转化的影响；接着利用原子力显微镜(AFM)，研究了有机基质在相转化最终生物矿物相表面的的吸附与组装，并且研究了有机质对无机矿物生物性能的影响；最后通过研究氨基酸在无机矿物动力学表面上的手性吸附和手性聚合，提出了生命中单一手性起源的新途径。具体来说本论文主要分为以下几个部分：第一章，首先从生物矿化的角度，全面的阐述了有机基质在生物矿物成核、生长、组装和相转化中的作用；接着从有机分子在无机矿物表面上的特异性吸附、富集、组装和无机矿物对有机分子所起的模板和催化作用，讨论了无机矿物对有机分子的调控作用。基于以上认识，我们总结出了本论文需要解决地问题，引出了本论文主要的研究内容。第二章，我们研究了生物有机分子柠檬酸对透磷酸钙(DCPD)到羟基磷灰石(HAP)相转化反应的影响。我们发现在pH=8.45的碱性溶液中，当没有生物有机分子柠檬酸出现时，DCPD-溶液界面和HAP-溶液界面之间的能垒阻碍了DCPD到HAP的相转化反应；而柠檬酸通过降低DCPD表面的稳定性和增强HAP表面的稳定性来减小它们之间的界面能垒，启动DCPD到HAP的相转化。我们的这一研究结果表明有机分子可以通过调控界面能来控制固体之间的相转化。因此对于生物矿化中的相转化反应，界面能的影响必须要进行考虑，这一结果同时也加深了我们对生物矿化机理的认识。第三章，在第二章工作的基础上，我们进一步探索了各种氨基酸对DCPD到HAP相转化反应的影响。发现酸性氨基酸Asp和Glu可以促进DCPD到HAP的相转化，其它非酸性氨基酸对相转化反应则没有促进作用。溶液中DCPD和HAP界面性质的差异导致了它们之间有一个较高界面能垒，这个较高的界面能垒抑制了HAP在DCPD表面上的形成。在不同各种不同性质的氨基酸中，我们发现只有酸性氨基酸可以降低它们之间的界面差异，促进DCPD到HAP相转化的发生。以前的研究表明，富含Glu和Asp残基的酸性蛋白在骨和牙的矿化过程中起到了很重要的作用，而我们的研究结果无疑会提高我们对生物矿化中酸性蛋白作用的理解。第四章，我们研究了无机矿物HAP对柠檬酸的影响。通过AFM，我们在原子水平上直接观察到了柠檬酸在HAP(100)晶面上的吸附和组装。在低浓度柠檬酸下，AFM同时观察到了HAP(100)晶面上钙离子的晶格结构和吸附在上面的柠檬酸分子，和以前猜想不同的是，我们的AFM实验结果明确表明，柠檬酸分子仅有一个边缘的羧基和HAP表面的钙离子结合；在高浓度柠檬酸下，AFM发现柠檬酸分子之间通过分子间形成的氢键在HAP矿物表面进行了自组装。同时AFM力曲线表明吸附在HAP表面的柠檬酸分子可以显著增强HAP表面的粘附力提高HAP的生物相容性。这一结果不但揭示了柠檬酸在HAP晶面上的吸附方式和自组装行为，而且还表明通过AFM可以在原子水平上直接观测有机-无机界面的结构。第五章，我们利用DCPD溶解动力学的方法，从无手性的体系中产生出了手性的特征，通过这种方式实现了氨基酸的手性拆分和手性聚合。在一个类原始海洋的微酸性溶液中，处于溶解状态下的DCPD可以从外消旋氨基酸中高效地选择L-酸性氨基酸(L-Glu和L-Asp)。更重要的是，处于溶解状态下的DCPD可以进一步诱导酸性氨基酸的非对称性聚合，使体系由外消旋状态转变为了L-L酸性氨基酸二肽为主要组成部分的手性非对称状态。在以前研究中发现若要实现矿物对外消旋氨基酸的拆分，必须满足反应体系中矿物的左手性晶面或者右手性晶面占绝大多数，而在DCPD的脱矿下进行氨基酸的手性拆分和手性聚合则不再需要这个前提。同时更值得注意的是，以前的研究已经发现在生命产生之前的地球上发生了DCPD的脱矿反应。收起

关键词 : 有机基质无机矿物调控机制