1.GUO P,WANG Z,WANG Q,LIU H W,ZHANG Y S,XU H Y,ZHAO P.Fibroinase and its physiological inhibitors involved in the regulation of silk gland development in the silkworm,Bombyx mori.Insect Biochemistry and Molecular Biology.DOI:10.1016/j.ibmb.2019.01.003(2019)
[題 目]纖維蛋白酶及其參與家蠶絲腺發(fā)育調(diào)控生理抑制功能研究
[摘 要]纖維蛋白酶是一種早期在家蠶絲腺中鑒定出的組織蛋白酶L-半胱氨酸蛋白酶,在家蠶化蛹前期絲腺經(jīng)歷細(xì)胞凋亡和重塑時(shí)表現(xiàn)出高降解活性。西南大學(xué)趙萍研究小組在體外重組表達(dá)了纖維蛋白酶原并將其激活。結(jié)果表明纖維蛋白酶在pH 4.0、42℃條件下顯示出最佳水解活性。該研究小組還發(fā)現(xiàn)了一種生理抑制劑——家蠶半胱氨酸蛋白酶抑制劑(BCPI),BCPI對(duì)纖維蛋白酶具有強(qiáng)烈的抑制作用,抑制反應(yīng)是由非共價(jià)復(fù)合物的形成引起的。這與之前報(bào)道的絲氨酸蛋白酶抑制蛋白18(Serpin18)抑制纖維蛋白酶的方式不同。表達(dá)譜和免疫定位分析表明,纖維蛋白酶通過(guò)降解絲蛋白和參與絲腺特定位置的凋亡/重塑來(lái)調(diào)控絲腺發(fā)育。此外,纖維蛋白酶及其抑制劑BCPI和Serpin18的時(shí)期表達(dá)譜的比較分析表明,這些抑制劑通過(guò)調(diào)節(jié)從5齡到早期上蔟階段的纖維蛋白酶的活性來(lái)參與絲腺發(fā)育。這些發(fā)現(xiàn)提高了研究學(xué)者對(duì)絲腺發(fā)育中蛋白酶的調(diào)節(jié)機(jī)制及其抑制劑的認(rèn)識(shí)。
(張碧麗 整理)
2.MATSUMOTO Y,SEKIMIZU K.Silkworm asanexperimentalanimaltoresearchforfungalinfections.Microbiol Immunol.DOI:10.1111/1348-0421(2019)
[題 目]以家蠶作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的真菌感染研究
[摘 要]以家蠶作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有飼養(yǎng)成本低以及所觸及的道德問(wèn)題小等優(yōu)點(diǎn)。目前已經(jīng)建立了具有致病細(xì)菌的家蠶感染模型,通過(guò)大規(guī)模體內(nèi)篩選可用于鑒定編碼毒力因子的基因。這篇綜述介紹了家蠶感染模型研究的最新進(jìn)展,以闡明真菌感染的機(jī)制。已經(jīng)建立的酵母型真菌家蠶感染模型有白色念珠菌(Candida albicans)、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)、光滑念珠菌(Candida glabrata)和新型隱球菌(Cryptococcus neoformans);絲狀真菌家蠶感染模型有煙曲霉(Aspergillus fumigatus)、須癬毛癬菌(Arthroderma vanbreuseghemii)、苯黑末節(jié)皮真菌(Arthroderma benhamiae)、犬小孢子菌(Microsporum canis)、紅色毛癬菌(Trichophyton rubrum)和米根霉(Rhizopus oryzae)。研究者概述了使用家蠶感染模型的好處以及識(shí)別微生物(如真菌)致病性基因的策略。
(張碧麗 整理)
3.JIANG T,CHEN Y,TAN Z,LI J,QIAN P,TANG S,SHEN X.Expression analysis and functional identification of several genes related to diapause inBombyx mori.Dev Growth Differ.DOI:10.1111/dgd.12589.(2019)
[題 目]家蠶滯育相關(guān)基因的表達(dá)分析及功能鑒定
[摘 要]滯育是昆蟲(chóng)用于適應(yīng)環(huán)境條件極端變化的重要特征。二化性家蠶的胚胎滯育是由母代在胚胎階段經(jīng)歷的環(huán)境條件決定的。如果它們?cè)?5℃以及自然光照條件下孵育,它們的后代將會(huì)是滯育的。如果它們?cè)?7℃以及全黑暗條件下孵育,它們的后代將是非滯育的。滯育的分子機(jī)制尚不清楚。在研究中,江蘇大學(xué)的蔣濤等人分析了與碳水化合物代謝相關(guān)的兩個(gè)下調(diào)表達(dá)基因(BGIBMGA003835,BGIBMGA012335)和兩個(gè)的上調(diào)表達(dá)基因(BGIBMG012996,BGIBMG002426),通過(guò)qRT-PCR驗(yàn)證了上述4個(gè)基因在幼蟲(chóng)5齡第1 d至蛹第6 d的卵巢和頭部表達(dá)差異。與公布的數(shù)據(jù)一致,這些基因在幼蟲(chóng)期的表達(dá)量低于蛹期。他們進(jìn)一步分析了這4個(gè)基因在不同濃度的滯育激素(DH)處理的BmN細(xì)胞中的表達(dá)量。說(shuō)明了這些基因的表達(dá)量受DH影響。在將產(chǎn)非滯育卵的雌性蛹中,敲低所選基因使子代卵從注定非滯育轉(zhuǎn)向注定滯育,正如滯育卵的出現(xiàn)。他們的研究為家蠶滯育的分子機(jī)制提供了深入的見(jiàn)解。
(劉露露 整理)
4.HSIEH H Y,GU S H.Expression of calcineurin in relation to the embryonic diapause process in the silkworm,Bombyx mori.Comp Biochem Physiol A MolIntegr Physiol.DOI:10.1016/j.cbpa.2018.10.013.(2019)
[題 目]家蠶胚胎滯育過(guò)程相關(guān)的鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶的表達(dá)
[摘 要]鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(CN)是一個(gè)受Ca2+/鈣調(diào)蛋白激活的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶,其對(duì)于調(diào)節(jié)細(xì)胞功能和發(fā)育的Ca2+信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有至關(guān)重要的作用。在研究中,作者調(diào)查了家蠶胚胎滯育過(guò)程中CN的表達(dá)量變化。免疫印跡分析顯示,家蠶卵中含有59 kDa的催化亞基A(CNA)、19 kDa的調(diào)節(jié)亞基B(CNB)和27 kDa的鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶調(diào)節(jié)蛋白;他們發(fā)現(xiàn)CNA,CNB和鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶調(diào)節(jié)蛋白在滯育過(guò)程中的滯育卵和發(fā)育卵中經(jīng)歷了不同的變化。在發(fā)育卵中,CNA和鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶調(diào)節(jié)蛋白的蛋白質(zhì)水平在第一階段很高,然后隨著胚胎發(fā)育逐漸減少。然而,CNB蛋白水平則顯示出逆時(shí)間變化,檢測(cè)到該蛋白在發(fā)育卵的后期胚胎期水平增加。在滯育卵中,CNA和鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶調(diào)節(jié)蛋白的蛋白質(zhì)水平在產(chǎn)卵后的前8 d保持相對(duì)較高的水平,但CNB水平保持在較低水平。CN的酶活檢測(cè)結(jié)果表明,在產(chǎn)卵后的前8 d,它在滯育卵中保持低水平。然而,在發(fā)育卵中,CN的酶活在前幾天急劇增加,在胚胎發(fā)育中期達(dá)到高峰,然后在孵化前5 d或6 d大大降低。在滯育和HCl處理的卵中CNB的mRNA表達(dá)水平隨著時(shí)間變化也顯示出差異。這些結(jié)果表明,CAN、CNB和鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶調(diào)節(jié)蛋白的蛋白質(zhì)水平、CNB的轉(zhuǎn)錄水平以及滯育卵和發(fā)育卵之間的CN酶活性受到差異調(diào)節(jié),并且這些調(diào)節(jié)的變化可能與家蠶的胚胎滯育過(guò)程有關(guān)。
(劉露露 整理)
5.SONG J,JIANG G,ZHANG J,GUO J,LI Z,HAO K,LIU L,CHENG Z,TONG X,DAI F.Metformin prolongs lifespan through remodeling the energy distribution strategy in silkworm,Bombyx mori.Aging(AlbanyNY).DOI:10.18632/aging.101746(2019)
[題 目]二甲雙胍通過(guò)改變能量分配策略來(lái)延長(zhǎng)家蠶的壽命
[摘 要]二甲雙胍是一種臨床上用于治療Ⅱ型糖尿病的降糖藥。除此之外,研究人員也正在研究開(kāi)發(fā)二甲雙胍是否可以作為潛在的老年保護(hù)劑。西南大學(xué)的SONG等人調(diào)查了二甲雙胍對(duì)于壽命的影響和相關(guān)的分子途徑。發(fā)現(xiàn)二甲雙胍延長(zhǎng)了雄蠶的壽命但沒(méi)有使其體重減輕,這表明二甲雙胍可以通過(guò)重塑動(dòng)物能量分配的策略來(lái)延長(zhǎng)壽命。與這一想法一致的是,二甲雙胍正是通過(guò)減少蠶絲的產(chǎn)量,從而減少了用于該過(guò)程的能量,進(jìn)而延長(zhǎng)壽命。二甲雙胍還增加了空腹耐受性和抗氧化劑谷胱甘肽的水平,并且還激活了家蠶中單磷酸腺苷-活化蛋白激酶-p53-叉頭盒O類信號(hào)通路。這些結(jié)果表明,該途徑中的活性可能通過(guò)增加抗逆性和抗氧化能力,同時(shí)降低產(chǎn)絲的能量輸出從而有助于二甲雙胍誘導(dǎo)的家蠶延長(zhǎng)壽命。結(jié)果還表明,家蠶是一種潛在的動(dòng)物模型,可以用于評(píng)估具有潛在臨床效用的小分子的影響。
(白艷敏 整理)
6.LUAN Y,ZUO W,LI C,GAO R,ZHANG H,TONG X,HAN M,HU H,LU C,DAI F.Identification of genes that control silk yield by RNA sequencing analysis of silkworm(Bombyx mori)strains of variable ailk yield.Int J MolSci.DOI:10.3390/ijms 19123718(2018)
[題 目]RNA測(cè)序分析鑒定不同產(chǎn)絲量的家蠶其產(chǎn)絲量的控制基因
[摘 要]絲綢是一種具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要天然纖維,因此對(duì)家蠶的遺傳研究是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。轉(zhuǎn)錄組分析可為絲綢產(chǎn)量性狀的遺傳研究提供指導(dǎo)。西南大學(xué)的LUAN Y等人使用不同產(chǎn)絲量的多個(gè)家蠶品系進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組比較。在多個(gè)品系中共鑒定出22個(gè)常見(jiàn)的差異表達(dá)基因(DEG),主要參與代謝途徑。其中,通過(guò)定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)驗(yàn)證了7個(gè)重要的常見(jiàn)DEGs,結(jié)果與RNA測(cè)序產(chǎn)生的結(jié)果一致。關(guān)聯(lián)分析表明,BGIBMGA003330和BGIBMGA005780與繭殼重量顯著相關(guān)并且分別編碼尿苷核苷酶和小熱休克蛋白。對(duì)這些基因進(jìn)行功能注釋發(fā)現(xiàn),這些基因在蠶絲腺發(fā)育或絲蛋白合成中起作用。另外,LUAN Y等人把野桑蠶與家蠶一起進(jìn)行了主成分分析(PCA),分析結(jié)果表明,現(xiàn)代育種對(duì)蠶絲產(chǎn)量性狀的選擇效果強(qiáng)于野蠶馴化,意味著家蠶育種誘導(dǎo)了與蠶絲產(chǎn)量相關(guān)基因的聚集。
(白艷敏 整理)
7.ZHANG R N,LI C T,REN F F,YE M Q,DENG X J,YI H Y,CAO Y,YANG W Y.Functional characterization of short-type peptidoglycan recognition proteins(PGRPs)from silkwormBombyx moriin innate immunity.Dev Comp Immunol.DOI:10.1016/j.dci.2019.01.015(2019)
[題 目]家蠶先天免疫中短型肽聚糖識(shí)別蛋白(PGRPs)的功能研究
[摘 要]肽聚糖識(shí)別蛋白(PGRPs)是昆蟲(chóng)中一類重要的模式識(shí)別受體成員之一,該類受體可特異性識(shí)別細(xì)菌細(xì)胞壁中的肽聚糖(PGN),參與免疫調(diào)節(jié)和細(xì)菌清除。已有研究報(bào)道表明,在黑腹果蠅中,PGRPs具有調(diào)節(jié)先天性免疫應(yīng)答的作用,但是對(duì)于鱗翅目昆蟲(chóng)中PGRPs的功能還知之甚少。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的ZHANGRN等通過(guò)對(duì)5個(gè)短(S)型家蠶PGRPs(BmPGRPs)進(jìn)行克隆和表達(dá),鑒定它們?cè)谙忍煨悦庖咧械墓δ?。將革蘭氏陽(yáng)性菌巨大芽孢桿菌或革蘭氏陰性菌大腸桿菌注射至家蠶幼蟲(chóng)中,S型BmPGRP呈現(xiàn)急速的顯著性上調(diào)表達(dá)。試驗(yàn)結(jié)果表明,被鑒定的5個(gè)BmPGRPs對(duì)大腸桿菌和巨大芽孢桿菌具有顯著的凝集活性,且對(duì)內(nèi)消旋的二氨基庚二酸肽聚糖(DAP-PGN)具有更為顯著的酰胺酶活性。此外,僅在BmPGRP-S5存在的情況下,家蠶幼蟲(chóng)中的血細(xì)胞才對(duì)兩種細(xì)菌表現(xiàn)出顯著的吞噬作用。
(樓靜候 整理)
8.LI Y,MA S,SUN L,ZHANG T,CHANG J S,LU W,CHEN X X,LIU Y,WANG X G,SHI R,ZHAO P,XIA Q Y.Programmable single and multiplex base-editing inBombyx moriusing RNA-guided cytidine deaminases.G3:Genes,Genomes,Genetics.DOI:10.1534/g3.118.200134(2018)
[題 目]使用RNA介導(dǎo)的胞嘧啶核苷脫氨酶對(duì)家蠶進(jìn)行程序化的單堿基或多堿基編輯
[摘 要]使用常規(guī)的基因編輯工具(ZFN、TALEN和CRISPR/Cas9)對(duì)基因組進(jìn)行編輯依賴于雙鏈斷裂的過(guò)程。近來(lái),一系列不需要DNA雙鏈斷裂就能將胞嘧啶(C)轉(zhuǎn)化為胸腺嘧啶(T)的新工具得到發(fā)展,并迅速應(yīng)用于多種生物當(dāng)中。西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的LI等展示了在無(wú)脊椎動(dòng)物家蠶中,CRISPR/Cas9相關(guān)的單堿基編輯器(BE3)能夠以較高的頻率將C轉(zhuǎn)化為T。研究者將BE3作為敲除工具,通過(guò)堿基編輯誘導(dǎo)的無(wú)義突變對(duì)外源性和內(nèi)源性基因進(jìn)行滅活,效率高達(dá)66.2%。此外,家蠶基因組水平分析顯示,96.5%的基因有一個(gè)或多個(gè)可被BE3編輯滅活的靶向位點(diǎn),每個(gè)基因中存在該位點(diǎn)數(shù)量的中值為11。BE3的編輯窗口多達(dá)13個(gè)堿基(從gRNA的C1到C13)。特別的是,當(dāng)共轉(zhuǎn)染32個(gè)gRNA時(shí),單個(gè)DNA分子中多達(dá)14個(gè)堿基被同時(shí)取代,且發(fā)生插入缺失的頻率僅為0.6%。概括而言,數(shù)據(jù)首次表明,RNA介導(dǎo)的胞嘧啶核苷脫氨酶能夠在無(wú)脊椎動(dòng)物模型中進(jìn)行程序化的單堿基和多堿基編輯。
(樓靜候 整理)