荧光共振能量转移-荧光寿命显微成像(FRET-FLIM)技术在生命科学研究中的应用进展 被引量：5

1

作者 罗淋淋 牛敬敬 +2 位作者 莫蓓莘 林丹樱 刘琳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1023-1031,共9页

细胞是动植物结构和生命活动的基本单位。细胞过程的一个重要特点就是其生化组分在时空调控上的相互作用关系。然而,利用传统的生化方法(如酵母双杂交系统、pull-down系统等)很难在空间上评估活细胞内分子间的相互作用。光学技术的快速... 细胞是动植物结构和生命活动的基本单位。细胞过程的一个重要特点就是其生化组分在时空调控上的相互作用关系。然而,利用传统的生化方法(如酵母双杂交系统、pull-down系统等)很难在空间上评估活细胞内分子间的相互作用。光学技术的快速发展,为研究活细胞中生物分子的时空动态提供了新的遗传研究工具,其中荧光共振能量转移-荧光寿命显微成像(FRET-FLIM)技术在实时探测分析活细胞中生物大分子构象变化和分子间动态相互作用过程具有独特的优势,如:实现对活细胞的实时“可视化”研究,同时具有高时空分辨率;检测更加灵敏、结果可信度高;且基于简易的数学运算完成简单快捷的分析程序。介绍FRET-FLIM技术的理论背景知识,对比了该技术与传统蛋白相互作用技术研究的利弊,同时归纳了其在蛋白相互作用、细胞生物学和疾病诊断等方面的最新应用研究进展,最后总结和讨论了FRET-FLIM技术的未来发展趋势,以期能够为揭示活细胞的结构和细胞过程相关研究提供新的见解。 展开更多

关键词 荧光共振能量转移 荧光寿命显微成像 蛋白相互作用 疾病诊断

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植物miRNA参与调控作物农艺性状的研究进展 被引量：6

2

作者 江曾明 何娟 +2 位作者 莫蓓莘 刘琳 徐晓峰 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第3期221-237,共17页

植物microRNA (miRNA)是一类长度约为20～24 nt的内源非编码小RNA,它们通过在转录后水平调控靶基因的表达,在植物的生长发育、逆境响应和环境适应等过程中起着关键作用. miRNA对水稻、玉米、大豆等重要经济作物的农艺性状也起着重要的... 植物microRNA (miRNA)是一类长度约为20～24 nt的内源非编码小RNA,它们通过在转录后水平调控靶基因的表达,在植物的生长发育、逆境响应和环境适应等过程中起着关键作用. miRNA对水稻、玉米、大豆等重要经济作物的农艺性状也起着重要的调控作用,在改良农作物性状上具有重大的应用潜能.本文重点介绍了参与作物农艺性状(如株型、花期、种子发育及抗逆等)调控的关键miRNA及其调控途径,同时总结了miRNA参与作物性状改良的主要研究方法和手段,并讨论了miRNA在作物性状改良应用中的前景. 展开更多

关键词 MICRORNA 农作物 调控机制 性状改良

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盐藻microRNAs高通量测序和生物信息学分析 被引量：3

3

作者 娄素琳 朱秀兰 +2 位作者 曾志勇 李辉 胡章立 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期331-333,共3页

小核糖核酸(microribonucleic acid,microRNA或miRNA)是一类内源性长约21~24个核苷酸碱基(nucleotide,nt)的非编码RNA,在真核生物的基因转录后调控中起着重要作用.杜氏盐藻(Dunaliella salina)是β-胡萝卜素含量最高的真核微藻,为探究... 小核糖核酸(microribonucleic acid,microRNA或miRNA)是一类内源性长约21~24个核苷酸碱基(nucleotide,nt)的非编码RNA,在真核生物的基因转录后调控中起着重要作用.杜氏盐藻(Dunaliella salina)是β-胡萝卜素含量最高的真核微藻,为探究其是否存在内源miRNA,构建了小RNA文库,通过Illumina HiSeq^(TM)2500高通量测序的方法对盐藻进行小RNA测序.测序共获得11 542 169条clean tags(3个盐藻文库clean tags数的平均值).比对Gnen Bank数据库、Rfam数据库及盐藻的参考基因组数据,筛选后的clean tags数据再比对miRBase数据库,3个盐藻生物学重复分别获得已知miRNA为42、41和44个.比对盐藻参考基因组及其miRNA前体发卡结构预测,3个重复分别获得盐藻新的miRNA为920、880和957个.预测所有miRNA的靶基因,并对其进行功能富集,发现靶基因在细胞代谢进程、分子功能的结合和催化活性方面较多.首次鉴定了杜氏盐藻中具有miRNA的存在,对揭示miRNA这一调控机制广泛存在于单细胞真核绿藻提供了依据. 展开更多

关键词 分子生物学 生物信息学 高通量测序 杜氏盐藻 小核糖核酸 Β-胡萝卜素

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大豆UV-B光受体GmUVR8基因的生物信息学分析 被引量：3

4

作者 罗秋兰 王潮岗 胡章立 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期192-196,共5页

UV-B影响大豆的生长发育,降低大豆的产量,但能够促进大豆类黄酮化合物合成,提高植物对病虫害的抵抗力。本研究利用生物信息学方法系统分析了大豆UV-B光受体UVR8基因及其编码蛋白质的特性。结果显示,大豆中存在4个GmUVR8蛋白质,均为亲水... UV-B影响大豆的生长发育,降低大豆的产量,但能够促进大豆类黄酮化合物合成,提高植物对病虫害的抵抗力。本研究利用生物信息学方法系统分析了大豆UV-B光受体UVR8基因及其编码蛋白质的特性。结果显示,大豆中存在4个GmUVR8蛋白质,均为亲水性蛋白质,位于细胞核中,尽管它们在大小上存在差异,但是都包含多个保守的RCC1结构域,形成了完整或不完整的七叶β-折叠的结构,与拟南芥的折叠方式极为相似。大豆基因组中这4个GmUVR8编码基因长度不一,分别位于4条染色体上,含有相同的外显子数,具有相同的编码方式。同源序列比对显示GmUVR8c与拟南芥最为相似,而聚类分析显示GmUVR8具有一定特异性。本研究为后期系统分析大豆UV-B光形态建成分子机制和GmUVR8基因功能提供了理论依据。 展开更多

关键词 大豆 紫外光B UVR8光受体 结构域 进化树分析

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莱茵衣藻CrDRBs基因的克隆和生物信息学分析 被引量：1

5

作者 娄素琳 林鑫 +2 位作者 黄思敏 李辉 胡章立 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期523-528,共6页

双链核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)结合蛋白(double-stranded RNA-binding protein,DRB)是一类含有双链RNA结合结构域(dsRBD)的蛋白,在小核糖核酸(micro ribonucleic acid,microRNA或miRNA)的生物合成和作用方式选择方面起着重要作用... 双链核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)结合蛋白(double-stranded RNA-binding protein,DRB)是一类含有双链RNA结合结构域(dsRBD)的蛋白,在小核糖核酸(micro ribonucleic acid,microRNA或miRNA)的生物合成和作用方式选择方面起着重要作用.为获得莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii,C. reinhardtii)中所有CrDRBs的全长序列并进行生物信息学分析,从蛋白质功能结构域Pfam数据库中下载了dsRBD结构域模块,使用HMMER软件基于dsRBD检索C. reinhardtii全基因组序列,获得C. reinhardtii中4个含dsRBD结构域的CrDRB蛋白相关信息.抽提C. reinhardtii总RNA,反转录获得其cDNA,设计相应引物克隆获得其完整的基因ORF序列.设计实时荧光定量PCR引物,以actin基因为内参,分析C. reinhardtii各CrDRBs基因的相对表达.同源比对分析C. reinhardtii各CrDRBs蛋白的dsRBD序列.通过Phyre2软件在线预测其dsRBD的高级结构.将莱茵衣藻CrDRBs的dsRBD与拟南芥的5个DRB成员构建系统进化树分析,初步探讨分析莱茵衣藻CrDRBs各成员的的进化保守性.本研究共获得了4个莱茵衣藻双链RNA结合蛋白,均具有典型的dsRBD结构域,含有3个保守氨基酸.相比已报道的DUS16,其他3个CrDRBs的CDS序列较长,基因表达较高(除CrDRB2外).本研究为下一步揭示莱茵衣藻CrDRB在miRNA调控途径的功能奠定基础. 展开更多

关键词 分子生物学 水生生物学 莱茵衣藻 微小RNA 双链RNA结合蛋白 基因克隆 蛋白结构

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microRNA在玉米生长发育及非生物胁迫响应中的调控功能

6

作者 潘锦康 李晶 刘琳 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第2期277-290,共14页

microRNA (miRNA)是一类广泛存在于真核生物中长度为20~24 nt的内源非编码小RNA,它们通过对靶基因mRNA进行切割或翻译抑制,在转录后水平调控靶基因的表达。近期研究表明,miRNA参与植物生长发育与逆境胁迫响应的多个重要生物学过程,对作... microRNA (miRNA)是一类广泛存在于真核生物中长度为20~24 nt的内源非编码小RNA,它们通过对靶基因mRNA进行切割或翻译抑制,在转录后水平调控靶基因的表达。近期研究表明,miRNA参与植物生长发育与逆境胁迫响应的多个重要生物学过程,对作物的农艺性状也起到重要的调控作用。玉米作为重要的粮食、饲料和工业原料,提高其产量和品质对于保障世界粮食安全至关重要,然而与模式植物拟南芥和水稻相比,玉米中miRNA的研究仍然相对较少,理解miRNA在玉米中的功能和调控机理有助于通过分子育种对关键农艺性状进行遗传改良。本文综述了玉米中miRNA的发现与鉴定,系统总结了参与玉米miRNA代谢途径的关键蛋白DCL、AGO和HEN1的研究进展,重点阐述了在玉米生长发育和非生物胁迫响应过程中已开展功能研究miRNA的调控作用,并对玉米miRNA研究当前存在的问题和未来的发展趋势进行了讨论。 展开更多

关键词 MICRORNA 玉米 农艺性状 生长发育 非生物胁迫

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CRISPR-Cas9介导靶向突变拟南芥ERF 1-1基因 被引量：1

7

作者 熊伟 朱成新 +3 位作者 王玉婷 郑媛 刘琳 莫蓓莘 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期504-509,共6页

利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对拟南芥真核生物释放因子1-1(eukaryotic release factor 1-1,ERF 1-1)基因进行高效率的靶向突变以获得该基因突变体,观察突变体表型并进一步探索ERF1-1基因在拟南芥中生长发育中的功能.根据原间隔序列邻... 利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对拟南芥真核生物释放因子1-1(eukaryotic release factor 1-1,ERF 1-1)基因进行高效率的靶向突变以获得该基因突变体,观察突变体表型并进一步探索ERF1-1基因在拟南芥中生长发育中的功能.根据原间隔序列邻近模块序列(protospacer adjacent motif,PAM)的特异性,选择1对位于ERF1-1基因内部的靶点序列,并设计1对向导核糖核酸(guide ribonucleic acid,gRNA),将与这对gRNA序列碱基互补配对的脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)序列构建到pHEE401载体中.将构建好的重组质粒转化到农杆菌GV3101菌株,接着利用含有重组质粒的农杆菌对拟南芥花序进行滴花法侵染.用含有潮霉素的培养平板筛选转基因T1代阳性苗并传代培养,通过测序检测每一代植株靶点附近是否发生编辑.采用目前最有效的CRISPR/Cas9基因靶向编辑技术突变拟南芥ERF1-1基因,成功获得了一系列不同形式的ERF1-1基因突变植株,在正常生长条件下ERF1-1突变植株与野生型相比具有轻微的生长发育缺陷表型.根据erf1-1突变植株的表型推测ERF1基因家族的成员ERF1-1、ERF1-2和ERF1-3可能在功能上冗余.研究成果可为后续拟南芥ERF1基因功能研究提供遗传学方面的数据. 展开更多

关键词 基因工程 蛋白质翻译 翻译终止 真核生物释放因子 CRISPR-Cas9基因编辑技术 拟南芥

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莱茵衣藻APC/C复合物基因家族及CrCDC 20表达谱分析 被引量：1

8

作者 罗秋兰 王潮岗 胡章立 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期172-178,共7页

为揭示莱茵衣藻细胞周期调控机制,提高微藻生物量,通过生物信息学方法,对莱茵衣藻参与细胞周期控制的末期促进复合物(anaphase-promoting complex/cyclosome,APC/C)基因家族的性质进行系统分析,包括基因结构、蛋白质特性和进化树分析等... 为揭示莱茵衣藻细胞周期调控机制,提高微藻生物量,通过生物信息学方法,对莱茵衣藻参与细胞周期控制的末期促进复合物(anaphase-promoting complex/cyclosome,APC/C)基因家族的性质进行系统分析,包括基因结构、蛋白质特性和进化树分析等.结果显示,莱茵衣藻包含13个APC/C复合物编码基因,在13号染色体存在一个基因簇.除了激活因子细胞分裂周期蛋白20(cell division cycle 20,CDC20)和CDC20同系蛋白1(CDC20 homolog 1,CDH1)相对保守外,莱茵衣藻APC/C复合物的其他亚基与高等植物来源的蛋白质保守性很低.此外,利用实时荧光定量反转录聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,rt-RT-q PCR)分析了莱茵衣藻Cr CDC20基因在缺氮或缺硫下表达谱,发现Cr CDC20基因在缺硫下上调表达,在缺氮下下调表达,说明Cr CDC20参与莱茵衣藻的营养缺乏胁迫应答反应. 展开更多

关键词 微藻分子生物学 生物柴油 细胞周期 E3泛素连接酶 进化树分析 实时荧光定量反转录聚合酶链式反应

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一种植物基因组DNA快速提取方法的建立与评估 被引量：7

9

作者 李琳 罗淋淋 +2 位作者 罗光宇 莫蓓莘 刘琳 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-8,共8页

植物基因组脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)的提取是植物分子实验的基础,但随着样本数量的增加,基因组DNA的提取成为植株基因型鉴定以及单核苷酸多态性检测等分子实验的限速环节.为解决现有技术中提取植物基因组DNA过程繁琐、... 植物基因组脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)的提取是植物分子实验的基础,但随着样本数量的增加,基因组DNA的提取成为植株基因型鉴定以及单核苷酸多态性检测等分子实验的限速环节.为解决现有技术中提取植物基因组DNA过程繁琐、耗时耗力的问题,从提取液配方和提取条件等方面改良常规快速植物基因组DNA提取法,缩短了样本制备时间并简化了提取步骤,改良后每个样本DNA制备需时不到90 s,同时采用96孔板和配套设施显著提高了实验通量.该方法对植物样本的状态要求低、扩增效率高、成本低,适用于拟南芥、水稻和玉米等多种植物基因组DNA的提取与聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增实验,尤其适用于大样本量的规模化基因型鉴定. 展开更多

关键词 分子生物学 基因组脱氧核糖核酸 快速提取 聚合酶链式反应 水稻 拟南芥 基因型鉴定 单核苷酸多态性分析 简单重复序列标记分析

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莱茵衣藻响应缺硫的环状RNA的预测与鉴定

10

作者 候恺玥 娄素琳 +2 位作者 曾志勇 胡章立 李辉 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期221-223,共3页

环状核糖核酸(circular ribonucleic acid,circular RNA或circRNA)是一类无5′帽子结构及3′poly A尾,以共价键连接形成闭合环形结构的非编码RNA分子,通过转录后调控的方式参与动植物细胞的众多代谢途径.莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhar... 环状核糖核酸(circular ribonucleic acid,circular RNA或circRNA)是一类无5′帽子结构及3′poly A尾,以共价键连接形成闭合环形结构的非编码RNA分子,通过转录后调控的方式参与动植物细胞的众多代谢途径.莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii,C.reinhardtii)是一种重要的真核单细胞模式微藻,为探究其是否存在环状RNA,本研究通过RNA-Seq高通量测序分析正常与缺硫培养的C.reinhardtii RNA组学数据,首次预测获得218条环状RNA序列,通过对比缺硫处理前后莱茵衣藻环状RNA序列,获得8条差异表达的环状RNA序列(其中,5条为表达上调、3条为表达下调).本研究首次对单细胞真核微藻莱茵衣藻进行环状RNA的生物信息学预测,确认莱茵衣藻环状RNA响应缺硫胁迫,为下一步揭示莱茵衣藻环状RNA参与响应莱茵衣藻缺硫的作用机制奠定基础. 展开更多

关键词 分子生物学 真核微藻 莱茵衣藻 非编码核糖核酸 环状核糖核酸 缺硫

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利用SPIDER和IP-MS技术鉴定小立碗藓着丝粒关键蛋白

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作者 刘学东 翁玉明 +1 位作者 王铭亮 莫蓓莘 《深圳大学学报(理工版)》 2025年第5期513-520,共8页

着丝粒关键蛋白是合成植物人工染色体的核心组分,本研究以分布于细胞核的小立碗藓着丝粒特异组蛋白3(Physcomitrella patens-specific centromere histone,PpCENH3)为诱饵,利用免疫沉淀-质谱联用(immunoprecipitation-mass spectrometry... 着丝粒关键蛋白是合成植物人工染色体的核心组分,本研究以分布于细胞核的小立碗藓着丝粒特异组蛋白3(Physcomitrella patens-specific centromere histone,PpCENH3)为诱饵,利用免疫沉淀-质谱联用(immunoprecipitation-mass spectrometry,IP-MS)技术,鉴定13个潜在的着丝粒相关蛋白.通过分析小立碗藓中保守的着丝粒单体重复序列,设计了长度为72 bp(base pair)的诱饵脱氧核糖核酸,利用邻近标记技术SPIDER(specific pupylation as IDEntity reporter)成功鉴定27个着丝粒相关蛋白.与IP-MS技术相比,SPIDER技术鉴定了16个新的潜在的着丝粒关键蛋白,说明在鉴定着丝粒关键蛋白方面SPIDER技术优于传统的IP-MS技术.利用SPIDER和IP-MS技术,本研究共鉴定29个着丝粒相关蛋白,其中,11种蛋白为两种技术共同鉴定.这一发现不仅为理解植物着丝粒的结构和功能提供了新视角,还为构建稳定的植物人工染色体奠定了基础. 展开更多

关键词 植物人工染色体 小立碗藓 邻近标记技术 免疫沉淀-质谱联用 着丝粒关键蛋白 着丝粒单体序列

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