水稻(Oryza sativa L.)诱导胞核雄性不育突变体的细胞学观察

本文对由隐性单基因控制的水稻胞核雄性不育系(GMS)花粉败育的细胞学基础进行了观察.可染花粉败育型(SPA)、部分花粉败育型(PPA)、完全花粉败育型(CPA)和无花粉型(NP)等四种胞核雄性不育类型同原种M-101作了比较.减数分裂期间染色体行为观察和四分体分析表明,明显的染色体畸变同胞核雄性不育系的不育性有密切的关系.这些不育系在花粉发育期间发生的细胞学异常性远较已报道的水稻胞质雄性不育系(CMS)深刻而广泛.自减数分裂阶段以前到减数分裂阶段以后,在本试验至少看到了13种异常性.小孢母细胞拟胞质团、粘连花粉和花粉溶解等现象的存在,暗示花药壁层特别是绒毡层将同时发生异常性。     

核酸碱基互变异构体的结构、稳定性及其物理化学性质

核酸碱基是DNA及RNA分子的重要组成部分, 在基因遗传信息的传递方面起着主导作用. 核酸碱基存在多种互变异构体, 它们在DNA及RNA分子中主要以最稳定的异构体形式存在, 但是在气相或凝聚相中也有少量的其他异构体形式存在. 核酸碱基的稀有互变异构体往往能够引起碱基对的错配对, 这可能会导致DNA及RNA分子形成不规则的结构, 并进一步导致DNA或RNA双螺旋的自发突变. 因此, 对核酸碱基的互变异构体进行系统的研究, 有助于人们深入认识DNA和RNA分子的结构和性质. 国际上有很多研究小组已经通过实验和理论对核酸碱基互变异构体的结构、相对能量及其性质进行了研究. 本文对文献中有关核酸碱基互变异构体的实验和理论研究进行了综述. 在对前人研究进行归纳总结的基础上, 我们利用密度泛函计算对核酸碱基的互变异构体进行了排序, 得到的最优异构体结构参数和相对能量与实验值相比较为一致. 此外, 因为核酸碱基的物理化学性质可以为生物、化学、材料等方面的研究提供重要的基础性信息, 因此我们还对它们的电子亲和能、电离能、质子亲和能等研究进行了总结.     

DNA分子结构的多态性研究(Ⅲ)——生物大分子探针吖啶橙诱导λ┐DNA由线型向环型的转变

病毒和细胞体内的ＤＮＡ是以高度紧密的凝聚态存在的．自从在体外发现亚精胺、精胺可诱导无规卷曲的ＤＮＡ形成有序、独特的凝聚结构形态以来，许多学者深入研究了多价阳离子的诱导特性，以期阐明ＤＮＡ在病毒内的组装和染色体中凝聚作用的机制［１，２］．由于多价阳离子...     

DNA分子结构的多态性研究(Ⅲ)——生物大分子探针吖啶橙诱导λ-DNA由线型向环型的转变

病毒和细胞体内的DNA是以高度紧密的凝聚态存在的.自从在体外发现亚精胺、精胺可诱导无规卷曲的DNA形成有序、独特的凝聚结构形态以来,许多学者深入研究了多价阳离子的诱导特性,以期阐明DNA在病毒内的组装和染色体中凝聚作用的机制[1,2].     

高分子的离子效应

在传统理论中,离子通常被作为点电荷处理,其对高分子性质的影响主要基于离子强度效应.然而,高分子体系中许多重要实验现象都无法简单地通过离子强度效应加以理解,这需要从超越离子强度概念的角度来考虑高分子的离子效应.本专题论述将主要讨论高分子体系中的离子特异性效应、离子氢键效应、离子亲/疏水效应以及多价离子效应.离子特异性效应普遍存在于带电高分子体系以及中性高分子体系,且可以在不同溶剂体系中观察到;离子氢键效应可被应用于调控强聚电解质刷的水化、润湿、黏附等多种性质;离子亲/疏水效应不但可以调控界面接枝聚电解质的性质,还可以调控聚电解质溶液以及聚电解质凝胶的性质;通过多价离子交联作用,多价离子效应可被应用于调控聚电解质刷以及高分子凝胶的性质.这些高分子的离子效应拓宽和加深了我们对离子与高分子间相互作用的理解,为基于不同离子效应调控高分子性能奠定了基础,并可进一步拓展至其他类型重要的离子-高分子间相互作用.     

羟乙基-β-环糊精作为手性选择剂对手性药物的毛细管电泳拆分

目前市场上销售的手性合成药物,大多数都是以外消旋体形式面市。但是药物外消旋体的两个对映体,只有一个对映体对生物体具有活性和治疗作用,而另一对映体则是非活性或是有毒副作用,所以它们表现出不同的疗效和毒理学性能,因而药物对映体的拆分在药物、临床以及生命科学中具有十     

人体肺腺癌细胞系——SPC-A-1的建立及其生物学特性

从一例男性原发性肺腺癌患者手术中,取得胸膜转移结节,经离体培养建成细胞系,定名为:SPC-A-1。对本系细胞进行生物学特性的观察分析的结果是:细胞群体的倍增时间约30小时,细胞形态以多形性上皮样细胞为主。在电子显微镜下,细胞表面具多量微绒毛,细胞核形态不规则,胞质内有粘液性分泌颗粒和类似于肺泡Ⅱ型上皮细胞的板层体,张力原纤维束以及细胞间的桥粒结构。细胞的染色体众数范围为75—80,其中均有一对异常长的具有亚中着丝点的染色体。动物异种移植形成恶性肿瘤结节,其组织结构与该病例的临床肺腺癌标本相似。PAS和粘液卡红染色反应阳性。以上特性表明:本细胞系是一个人体原发性肺腺癌细胞系。     

聚合物在荧光检测领域的应用

聚合物是由一种或几种重复单体以共价键连接形成的大分子化合物, 它不仅能够保持单体的性质, 而且由于聚合后单体间的协同作用, 使其表现出独特的性能. 聚合物作为基础材料在荧光检测领域得到广泛应用. 聚合物通过氢键作用、 亲疏水作用及范德华力等分子间相互作用, 实现了对特定目标物的选择性识别; 通过信号转换和放大功能, 可以将分子识别作用转化为荧光信号; 可以作为骨架连接多个识别单元, 通过多价结合作用等提高识别目标物的能力, 或连接不同的功能单元, 构建多功能的分子器件. 本文对聚合物在荧光检测领域的应用进行了概述.     

人直肠腺癌细胞系——HR-8348的建立和生物学特性

从一例男性直肠腺癌患者手术后,取得原发癌肿组织,经离体培养建成细胞系,定名为HR-8348。对本系细胞进行生物学特性的观察分析结果是:细胞在对数增殖期的倍增时间为36.05h,细胞分裂指数在第三天达高峰,为44.5‰。细胞形态以多边形上皮样细胞为主,在电子显微镜下可见细胞核及核仁呈恶性细胞特征,细胞表面有微绒毛.细胞核形态不规则,胞浆中核蛋白体较丰富,可见分泌颗粒,在少数细胞可找见张力原纤维柬以及细胞间的桥粒结构。AB染色反应阳性,细胞在半固体琼脂中集落形成率为12.9％。细胞在1μg/ml的PHA中即有凝集反应。细胞的染色体众数范围为69—75,有长的亚近端着丝点标记染色体。用定性和定量分析均证实该细胞具有分泌CEA的能力。小鼠皮下移植形成恶性肿瘤结节,其组织结构与该病例的临床直肠癌标本相似,该细胞系经多次检查未发现支原体污染。     

手性药物代谢动力学研究进展

"手性"是生物系统的基本特征.很多内源性大分子物质如酶,受体,血浆蛋白、多糖和离子通道等都具有手性特征,这些生物大分子是由L-氨基酸和D-糖类构成的.药物与这些生物大分子都是以三维立体形式相互结合并发生作用的.因此,当立体构型不同的两对映体进人体内就会产生立体选择性差异,导致药物对映体具有不同的药效作用和药物动力学.在药效学方面,手性药物的两个对映体可能具有不同强度的药理作用,或药理作用完全不同,甚至药效拮抗,也可能一个对映体是消旋体药物不良反应的根源.在药物动力学方面,药物对映体通过与手性生物大分子的相互作用,可在吸收、分布、代谢和排泄的整个生物转化过程表现出立体选择性,从而导致药物动力学参数的变化.然而,对映体间的药动学差异与药效学的差异相比是比较小的,通常是1～3倍.     

海藻酸盐水凝胶作为递送载体在组织再生中的应用

海藻酸盐是一类存在于褐藻中的线性亲水多糖,由D-甘露糖醛酸(M)和L-古洛糖醛酸(G)以不同比例的重复单元组成.它是用于水凝胶合成的天然生物材料之一,通过简单的离子交联,即可与Ca2+等多价无机阳离子发生"蛋盒反应",形成水凝胶.海藻酸盐骨架上存在大量–OH和–COOH极性基团,通过化学或物理方法对其进行修饰,使其可以在温度、pH、光等刺激的响应下实现细胞或生物活性分子的可控释放.目前组织再生领域的主要应用策略之一是利用生物相容性材料,结合生物活性分子和细胞,以促进受损组织的再生.水凝胶材料在保护嵌入的细胞并模仿天然细胞外基质方面具有潜力.海藻酸盐也因为其易于凝胶化和良好的生物相容性,被广泛用于组织再生领域.本综述中,我们总结了用于组织再生,特别在伤口愈合、骨和心脏修复领域的海藻酸盐水凝胶的不同交联方法,重点分析了对刺激具有响应性的海藻酸盐水凝胶的特征以及其作为递送载体在组织再生中的应用.     

离体培养的人胎儿胃成纤维细胞的转化

用紫外线和乙基亚硝基脲先后处理离体培养的正常人胎儿胃细胞,建立了能长久传代的GTS 8502细胞系。该细胞具有典型的转化细胞的特征:核外形不规则、核质比大,核仁增多;细胞表面微绒毛较多;生长指数和分裂指数高;能形成明显的转化灶;在软琼脂培养基中能长成克隆;细胞膜蛋白性质改变;染色体异倍化,异常染色体频繁出现,异种接种肿块诱发率高。电子显微镜观察和组织化学分析等多种结果表明GTS 8502源于成纤维细胞。正常人细胞的体外转化的成功率很低。两种致癌物的协同作用,可提高转化率,从而可能使人细胞的转化成为检测环境致癌物的有效手段。哺乳类细胞的体外转化,多以啮齿类细胞为材料。也有不少实验室从事正常人细胞的体外转化试验,但成功报道仍属罕见。本实验室用两种致癌物先后处理离体培养的人胎儿胃细胞,选出转化细胞后继续培养,迄今已传至80余代,细胞形态及其他生物学特性稳定。该细胞系波命名为GTS 8502。     

细胞无机化学中值得研究的问题

在探索生命奥秘的过程中,生物无机化学研究由分子层次上升到细胞层次是一个必然的趋势,也是解决实际问题的需要.细胞无机化学研究在细胞生命体系中的无机化学反应和探索无机物对生命过程调节或干预的作用和机理,是探索生命体系复杂性研究的重要部分.细胞是保留完整生命活动特征的最小单位,存在周期、分化和受激等状态的不同.从化学的观点,细胞是一个严密设计的分子有序组装体,为一个多靶分子系统,细胞应答表现为由相关反应组合成的复杂过程.细胞无机化学研究包括无机物种在细胞膜上的结合和随后发生的膜结构和功能改变、跨细胞膜和跨生物组织屏障的转运和细胞代谢、细胞中无机化学反应同细胞信号系统的偶联、无机离子与自由基的相互代谢关系以及细胞-无机物固相的相互作用等方面.本文对当前细胞无机化学研究的重点问题进行了讨论.     

短波近红外在体荧光分子成像技术最新进展

癌症的诊断迄今所依赖的主要是一些离体检测方法以及超声波、X射线透视、X射线CT、核磁共振成像和PET等影像学技术. 癌症的确诊则以肿瘤组织或病变细胞的形态和其它宏观特征为依据, 这往往是一个侵入性和耗时的过程, 不适于癌症的早期诊断. 这些影像学技术目前也大都难以发现分子水平上的问题. 因此, 迄今癌症的早期诊断仍然是医学界面临的一个空前挑战. 光学成像方法, 特别是荧光成像方法具有对人体无害、非侵入、高灵敏和可进行在体多目标成像的优点, 随着荧光指示物的不断拓展和检测方法的不断创新, 有望在分子和细胞水平上实现癌症的早期诊断. 本文重点介绍了几项有较重要价值及工作在短波近红外区域的在体荧光成像技术的新进展.     

手性药物的对映体选择性释放

手性和手性物质的重要性已不言而喻,手性药物的开发也已成为主要发展趋势,但目前仍有部分手性药物以消旋体的形式出售和使用。如何合理、有效地使用这些消旋体药物,一直是值得深入研究的课题。对映体选择性释放将手性拆分和控释两个概念结合于一体,有望为消旋体药物的使用提供新的途径。基于本课题组的研究,本文综述了近年来对映体选择性释放研究领域所取得的主要进展。为便于讨论,本文根据构成药物控释载体的手性分子或结构(手性因素),将手性药物释放体系分为有机材料(水凝胶和粒子等)、无机材料和分子印迹材料等控释体系。关于对映体选择性释放以及释放过程中的对映选择性作用的研究,可进一步提升我们对于手性、手性物质和手性作用的认识。     

全细胞的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体(aptamer)是从人工合成的随机单链DNA(ssDNA)或RNA文库中筛选得到的,能够高亲和力、高特异性地与靶标结合的ssDNA或RNA。核酸适配体的靶标范围广,可包括小分子、蛋白质、细胞、微生物等多种靶标。其中以细胞为靶标的适配体在生物感应、分子成像、医学诊断、药物传输和疾病治疗等领域有很大的应用潜能。但全细胞的核酸适配体筛选过程复杂,筛选难度大,筛选的适配体性能不佳是导致目前可用的适配体非常有限的主要原因。由于细胞表面蛋白质在提取纯化过程中分子结构和形态会发生改变,故以膜表面蛋白质为靶标筛选的适配体很难应用于识别整体细胞。以全细胞为靶标的核酸适配体筛选则不需要准确了解细胞表面的分子结构,筛选过程中可保持细胞的天然状态,以全细胞为靶标筛选出的核酸适配体有望直接用于全细胞识别。本文总结了2008~2015年全细胞的核酸适配体筛选的研究进展,介绍了靶细胞的分类、核酸库的设计、筛选条件和方法以及核酸适配体的亲和力表征方法等。并列出全细胞靶标的核酸适配体序列。     

太谷核不育小麦遗传鉴定结果再验证及显性雄性不育八倍体小黑麦的人工合成

本文根据前人对太谷雄性不育小麦的研究结果,首先做出理论推导.然后用太谷雄不育小麦与黑麦杂交以产生多元单倍体植株并使其染色体加倍,使不育基因在人工条件下纯合化.结果表明,单倍体、双倍体以及双倍体植株的杂交后代,其雄蕊表现与分离比例都与事先做的理论推导高度相符,从而再一次肯定了太谷雄不育小麦的不育性确实是由显性单基因所决定的。 Tal基因在非单纯普通小麦遗传背景下也能正常表达,作者把Tal基因导入了八倍体小黑麦并已投入育种应用。     

重组人细胞红蛋白的表达纯化及谱学表征

以可溶性和包涵体两种形式表达纯化得到了重组人细胞红蛋白, 并比较了其谱学特征和热稳定性. 可溶性蛋白经硫酸铵分级沉淀, 再依次经Hiprep 16/10 Q FF阴离子交换柱、Hiload16/60 Superdex 75 凝胶过滤柱和 CM Sepharose FF 阳离子交换柱纯化, 得到电泳纯的包涵体蛋白; 包涵体蛋白经盐酸胍变性溶解、外加血红素重组和柱层析得到了电泳纯的可溶性蛋白. 电喷雾质谱表明, 以这两种形式得到的蛋白分子量相差153.0, 紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和圆二色光谱均表明, 这两种形式的蛋白在血红素构象上存在差异, 其热稳定性也不相同.     

小鼠类巨噬细胞系及其生物学特性

本文报道了一小鼠类巨噬细胞系的建立及其一般生物学特点的研究结果.本系细胞至今已在体外培养传代二十多个月.定名为MMC-1. 本系细胞属贴壁生长细胞,具有典型巨噬细胞的形态,体积比未经体外培养的巨噬细胞要大,吞噬功能活跃,有丰富的Fc受体.其染色体组型多为超五倍体和亚五倍体.本系细胞将为研究巨噬细胞的生物学和免疫学提供有益的工具。     

DNA G-四链体识别探针研究进展

G-四链体是一种由富含鸟嘌呤核酸序列形成的独特的二级结构,广泛分布于真核生物基因组,如端粒DNA、r DNA和一系列基因中的启动子区域。G-四链体结构对很多重要的生理过程如基因的转录、复制、重组以及保持染色体的稳定性方面具有重要作用。G-四链体的特异、高灵敏检测将为进一步了解G-四链体结构在人类细胞基因组中的分布、功能和机制奠定基础,也可能为靶向G-四链体的肿瘤治疗方法提供新的思路。因而过去几十年人们一直致力于开发设计具有高选择性和高灵敏度的G-四链体识别探针,这些探针已经广泛应用于溶液中G-四链体的识别,而且具有良好的选择性。目前也有少数探针能够直接用于检测活体G-四链体结构。本文综述了一些常见的靶向G-四链体的小分子配体,以及它们在染色体和活体细胞G-四链体检测中的应用。笔者希冀本文能为设计识别G-四链体的高性能探针,进一步实现活细胞内G-四链体的检测提供借鉴。