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关键词： FERONIA-like receptor   受体蛋白激酶   免疫   生长发育   水稻  

摘要： 水稻(Oryza sativa L.)是最重要的粮食作物之一,我国有一半以上的人口以稻米为主食,随着我国人口的不断增涨,进一步提高水稻的产能是保障国家粮食安全的重要基础。因此,水稻的高产、优质、高抗已成为当前水稻育种工作的主要目标。水稻的生长发育受到多种外界信号的影响,类受体蛋白激酶(Receptor-Like Kinases,RLKs)在外界信号响应过程中起重要的作用。RLKs通过胞外受体结构域识别外界信号分子,并触发胞内激酶域招募并磷酸化特定底物,实现信号由细胞外向细胞内的传递。FERONIA隶属于CrRLK1L亚家族,其参与拟南芥生长和生存的方方面面。已有文献报道,水稻中与拟南芥FERONIA高度同源的基因FERONIA-like receptor 1(FLR1)和FLR2功能冗余的调控株高、分蘖、育性和产量;FLR9(也称RUPO)参与调控水稻花粉管的生长和胞内钾离子的平衡。受体蛋白激酶感知外界信号分子后,参与调控水稻产量、稻米品质及抗性的机制尚不清晰,因此本论文主要研究类受体蛋白激酶FLR基因家族在水稻产量、稻米品质及抗性中的功能及相关机制。论文具体研究结果如下:(1)通过生物信息学的方法,发现粳稻中存在16个CrRLK1L基因家族成员,命名为FLR1-16。FLR基因家族成员的基因结构大部分不存在内含子,主要通过串联复制和片段复制扩张水稻FLR基因家族。FLR基因家族4个成员(FLR3、-8、-11和-14)定位在细胞膜上,这也与典型的RLK的工作模式相符。FLR基因家族在水稻生长的不同时期、不同组织中都有表达,且部分成员能响应逆境胁迫。(2)课题组前期研究发现FLR1和FLR2存在功能冗余的调控水稻株高和育性,flr1和flr2呈植株矮化和育性变差。本研究通过CRISPR-Cas9基因编辑方法获得12个FLR基因家族成员的突变体。比较这些突变体植株农艺性状,发现flr15呈半矮化表型且严重不育。因此,FLR1、FLR2和FLR15都正调控水稻的株高和育性。(3)FLR1、FLR2、FLR8和FLR15参与调控种子大小。其中FLR1参与负调控粒宽,FLR2参与负调控粒长,FLR8参与负调控种子大小,而FLR15参与正调控种子大小。FLR1负调控种子的灌浆速率,并且通过抑制颖壳细胞的伸长和分裂进而负调控颖壳发育。(4)FLR1、FLR3和FLR14具有正调控稻米品质的功能,三个基因突变体的垩白率都明显升高,而flr3和flr14突变体的谷粒具有较为明显的心白表型。flr1突变体谷粒总淀粉和直链淀粉的含量升高而蛋白质含量降低;垩白的部位淀粉颗粒变小及不规则,淀粉颗粒之间变松弛。FLR1通过调控淀粉合成相关基因的表达影响稻米品质。(5)FLR基因家族四个成员响应了稻瘟菌胁迫,其中FLR1和FLR13正调控水稻免疫,而FLR2和FLR11负调控水稻的免疫。flr2突变体在稻瘟菌侵染过程中产生的ROS更多,且茉莉酸和水杨酸途径的抗病基因的转录水平更高。因此,flr2突变体不仅能抗不同的稻瘟菌生理小种,而且在稻瘟菌病圃有更好的抗病能力。(6)FLR1/OsRacGEF1/OsRac1信号途径调控水稻生长发育和免疫。FLR1能与OsRacGEF1互作并使其发生磷酸化,磷酸化的OsRacGEF1进而将OsRac1转化到激活态,激活态的OsRac1与FLR1在细胞膜上形成复合体,以此调控ROS的产生和下游OsMAPK6的磷酸化水平,最终影响水稻的生长发育和免疫。

关键词： 对分课堂   生物化学   教学方式  

摘要： 对分课堂(PAD,Presentation-Assimilation-Discussion),是一种新型的授课方式,打破了传统课堂模式,提高了学生学习自主性。论文探讨了对分课堂在生物化学中的应用,讲述了对分课堂在生物化学课程中的授课方式,并有效解决了传统生物化学授课中存在的问题。

关键词： 生物化学   蛋白质组学   交联质谱   二硫键   RNA结合蛋白   宿主细胞响应  

摘要： 随着蛋白质组学和质谱技术的发展，基于质谱的蛋白质组学技术被应用于生命科学的多个领域，交联质谱技术是解析二硫键及发现RNA结合蛋白(RNA Binding Protein，RBP)的有效方法，本论文利用基于质谱的蛋白质组学技术开发了新的大规模二硫键位点富集及鉴定方法，研究了体外诱导的小鼠B细胞(Induced Germinal Centers B cells，iGCB)及其分化的浆细胞(Induced Plasma Cells，iPC)的RNA结合蛋白。此外，蛋白质组学、转录组学等多组学技术已逐渐成为系统地研究生物学规律和机制的有力工具，本论文利用多维蛋白质组学及转录组学研究了宿主细胞对Cas9蛋白的响应。　　论文第一部分是大规模鉴定二硫键位点的研究。二硫键是体内的一种常见的蛋白翻译后修饰，是半胱氨酸的两个巯基被氧化形成的共价键，属于体内的一种特殊交联形式。二硫键对稳定蛋白空间结构和调节蛋白生物活性等有着重要的作用。因此蛋白质二硫键位置的确定是研究蛋白折叠和三维结构的重要方向。虽然高分辨质谱技术已经成为研究二硫键的有效方法之一，但由于目前缺乏二硫键富集的有效方法，且二硫键交联形式多样，谱图复杂，利用质谱在组学水平上鉴定二硫键仍然困难重重。　　本课题基于羧肽酶Y建立了一个新的二硫键高效富集方法，称为CADI（CarboxypeptidaseY Assisted Disulfide Identification），该方法基于线性多肽对羧肽酶Y酶解不可抗性和二硫键位点对羧肽酶Y酶解的抵抗作用达到富集含有二硫键的多肽目的。另外我们还根据羧肽酶Y酶切特征重新构建了一个用于交联多肽鉴定的线性数据库，该数据库通过组合二硫键交联的两条多肽序列，将交联多肽所有的理论碎片信息包含在线性序列中，使其可利用常规的蛋白质组学软件如Mascot、MaxQuant进行二硫键位点的鉴定。　　利用该方法我们鉴定到了10条标准多肽可形成的55个理论二硫键中的53个二硫键，并鉴定到了单抗类药物Rituximab所有的链内二硫键和4种标准蛋白（鸡血清白蛋白、鸡溶菌酶、人转铁蛋白和RNase A）混合物中的16个二硫键交联位点。此外我们还研究了diamide引起的HeLa细胞内大规模的二硫键水平变化，通过MaxQuant使用非标记定量的方法定量了621个二硫键位点，其中diamide引起的二硫键位点水平的升高的蛋白多参与蛋白折叠与翻译、RHO GTPases通路等氧化应激相关的通路。　　本文第二部分是Cas9蛋白相关多组学研究。CRISPR-Cas9技术是目前在基础研究中广泛使用的基因编辑技术，并有望治疗人类遗传疾病。但是CRISPR-Cas9技术仍存在许多的挑战，脱靶效应和人体对Cas9酶的免疫反应是两个研究热点。而目前对于来源于细菌的Cas9酶是否影响宿主细胞的蛋白质稳态还不清楚。本课题应用了多组学分析，包括转录组，蛋白质组，磷酸化蛋白质组，Cas9相关蛋白质相互作用组，蛋白质合成和组蛋白表观遗传修饰来研究细胞对Cas9表达的反应。多组学的数据表明Cas9对宿主细胞基因表达、蛋白翻译和磷酸化信号通路的影响均非常小。在Cas9的AP-MS实验中我们发现Cas9与PARPl之间有相互作用，且Cas9会影响PARP1的活性，此外Cas9还与DNA-PKcs复合体中的多个蛋白也存在相互作用，而PARP1和DNA-PKcs是DNA修复功能中的重要蛋白。我们的发现一方面反映了CRISPR-Cas9技术对细胞稳态没有巨大的影响，另一方面也揭示了CRISPR-Cas9技术可能面临的风险，Cas9的多组学数据对CRISPR-Cas9未来的临床安全研究具有重要的意义。　　本文第三部分是体外诱导的小鼠B细胞及其分化的浆细胞的RNA结合蛋白质组分析。B细胞是体液免疫的主要细胞，而浆细胞是B细胞的终端分化细胞，是体内抗体的唯一来源，目前B细胞分化成浆细胞这一过程中的调控机制还未完全清楚，本课题使用紫外交联技术和oligo(dT)磁珠富集了Jurkat、iGCB和iPC细胞的mRNA与蛋白相互作用，分别发现了518、333和525个RNA相互作用蛋白，是目前免疫细胞种类较为丰富的RBP数据库。其中iGCB细胞和iPC细胞的mRNA相互作用蛋白与核糖体合成、蛋白翻译、mRNA剪切、无义介导的mRNA降解(Nonsense-Mediated Decay，NMD)等通路高度相关。之后我们选取了B细胞和iPC细胞中9个候选RBP做了CRISPR-Cas9基因敲除实验，发现了多个基因与B细胞的增殖和分化相关。我们的工作为RBP在B细胞的发育与分化中的调控机制研究奠定了一定基础。　　综上，本论文围绕基于质谱的蛋白质组学，分别研究了二硫键的大规模富集与鉴定，Cas9核酸酶诱发的细胞响应多组学数据及iGCB和

关键词： 云班课   混合式教学模式   生物化学  

摘要： 云班课是一款基于人工智能技术的教学服务软件,通过它能够实现教师和学生之间的即时互动、资源推送、课堂管理、布置批改作业和过程性评价等教学活动。本文将云班课运用到医学生的生物化学课程的教学中,旨在激励学生课堂内外学习兴趣,发挥学生学习的主动性,以提高教和学的效率,提升医学生物化学教学质量。

关键词： PBL教学模式   临床案例   医学生物化学   自主学习  

摘要： 在传统教学基础上,探讨结合临床案例的PBL教学模式应用于护生医学生物化学教学中的组织与实施方法、考核方式以及效果评价,增强学生的自主学习能力及人际沟通与团队合作精神,提高专业课程教学质量。

关键词： 线上线下   混合式   医学生物化学  

摘要： 以课程特点为基础,将互联网线上的新媒体教学与线下的课堂授课无缝对接、有机整合,构建线上线下混合式教学模式是当前教学改革与发展的核心内容 [1].医学生物化学是医学生最重要的一门基础课程,具有内容抽象,脉络复杂,章节联系紧密的特点.为提高该门课程的教学效果,以超星app为平台,开展线上线下型混合式教学模式改革.结果 表明,基于互联网的混合式教学模式能够改变学生的学习方式和观念,收获良好的教学成效.

关键词： Agricultural production   Drought   Plant growth   Kinases   Metabolites   Climate change   Agriculture  

摘要： The adverse environmental conditions due to climate change, combined with declining soilfertility, threatens food security alarmingly. Thus, modern agriculture is facing a pressing situation where novel strategies must be devised for sustainable food production and food security. Biostimulants, such as those based on plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR)represent the potentials to provide sustainable and economically favorable solutions that could introduce novel approaches to improve agricultural practices and crop productivity. Current knowledge and phenotypic observations suggest that biostimulants potentially function in regulating and modifying physiological processes in plants to promote growth, to alleviate stresses and to improve quality and yield. However, to devise and develop successfully these novel biostimulant-based formulations and programs, decoding and understanding biostimulant-plant interactions, at molecular, cellular and physiological levels, is a *** metabolomics has emerged as an indispensable tool to investigate cellular biochemistryand metabolism of a plant system under a specific physiological context, providing a molecular-level convolution of all upstream biological information. Hence, decoding metabolic profiles and fluxes provides a detailed description of metabolism, the integrated output of the molecular machinery and biochemical phenomenology, which coordinates and defines the system’s responses to environmental factors. Thus, to situate the whole work presented in this dissertation in the current scientific knowledge and efforts, this brief literature survey Chapter highlights key aspects of plant responses to abiotic stresses, presenting models that have been elucidated to describe the molecular machinery employed by plants in copingwith environmental stresses. Furthermore, this review reports on current definitions, claimsand applications of plant biostimulants, pointing out also the lack of biological basis t

ISBN: (纸本)9787111637141

关键词： 生物化学   教学实际   “三个结合”  

摘要： 生物化学是中职学校护理专业的一门重要的基础医学学科,但是学生普遍认为这是一门抽象、难懂、结构复杂、内容多、难以记忆的学科。分析生物化学教学中存在的问题及根据问题所采取的教学方法,并初步探讨。

ISBN: (纸本)9787521415193