生物学杂志

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UDP-糖生物合成的研究进展

陈归航, 李　春, 冯旭东

生物学杂志 2023, 40 (2): 95-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.02.095

摘要（971）

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尿苷二磷酸（UDP）-糖是糖基化修饰利用的一类重要糖供体，从合酶途径、磷酸化酶途径和激酶途径总结UDP-糖的体内合成过程，由于关键酶的缺乏，只有UDP-葡萄糖（UDP-Glc）能从以上3种途径快速合成。通过特定功能酶能够实现UDP-糖之间快速转化，这种转化以UDP-葡萄糖为起始物，以UDP-葡萄糖醛酸（UDP-GlcA）为中间体，在此基础上，概述特定功能酶催化UDP-糖合成的最新进展，探讨脱氢酶、脱羧酶、异构酶和还原酶在UDP-糖转化中的重要作用。最后，剖析UDP-糖合成的现存问题，展望UDP-糖合成的未来研究方向，旨在为更快地挖掘UDP-糖基供体的作用潜能和实现更加高效低成本的糖基化修饰提供新思路。

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原核生物蛋白质N-糖基化修饰的研究进展

谭亚红, 高利娟, 宋文霞, 卢雪梅

生物学杂志 2022, 39 (5): 87-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.087

摘要（684）

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蛋白质N-糖基化不仅存在于真核生物中，还存在于原核生物中，探讨蛋白质N-糖基化作为一种重要的蛋白质翻译后修饰所具有重要的生物学功能，详细综述原核生物蛋白质N-糖基化及其生物学功能的研究进展，分析原核生物中N-糖基转移酶的结构及识别底物特点，并讨论原核生物N-糖基化系统在糖基化工程中的应用，以期为疫苗开发和疾病治疗提供方案。

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小球藻液体肥料对3种植物生长促进作用的探究

钟慧祺, 韩　佩, 芦　骞, 冷立健, 黎　俊, 周文广

生物学杂志 2022, 39 (3): 66-. DOI: 10.3969/j.issn. 2095-1736.2022.03.066

摘要（564）

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为探究小球藻作为液体肥料对植物生长的促进作用，以小球藻为研究对象分别进行水培实验与土培实验。水培实验结果表明，施用0.05 g/L小球藻NCU-2对铜钱草和绿萝的生长均有一定促进作用，与清水相比，铜钱草叶片数量增加60%以上，总叶面积增幅达84.63%~367.08%，同时使绿萝茎长增长67.78%以上，总叶面积增幅达70.92%~123.70%；土培实验结果表明，施用0.04 g小球藻NCU-2对辣椒的生长也具有一定促进作用，与清水相比，辣椒株高增长10%以上，果实数量增长48.48%~112.12%。施加小球藻NCU-2后，土壤中速效钾、有机质含量均上升，增幅在11.30%~20.04%。实验结果显示小球藻NCU-2藻液不仅能够促进这种植物生长，还在一定程度上改善了土壤理化性质，这对进一步探究小球藻对植物的促生长作用以及实际应用有一定的参考意义。

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“十四五”背景下合成生物学产业发展趋势分析

王浩绮, 高　豪, 信丰学

生物学杂志 2023, 40 (3): 1-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.03.001

摘要（560）

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合成生物学的快速发展正在改变生物技术行业的产业布局。目前，合成生物技术已经广泛应用于天然产物合成、医学、能源、工业等多个领域。伴随我国《“十四五”生物经济发展规划》的颁布，被誉为“第三次生物科技革命”的合成生物学研究热度高涨。合成生物学凭借更经济、环境友好等突出特点，将颠覆相当一部分传统行业。梳理我国合成生物学领域行业政策和国内合成生物学产业，并针对合成生物学在生物基化学品、生物制药、农业、食品、医美和化妆品领域的作用进行重点阐述，同时对其未来发展进行展望。

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促凋亡蛋白Bax和Bak通过Nrf2/GPX4信号通路调控铁死亡

韩　靖, 赵国平

生物学杂志 2023, 40 (3): 6-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.03.006

摘要（521）

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为探究促凋亡蛋白Bak/Bax对erastin诱导铁死亡的调控机制，以野生型（WT）、Bak/Bax双敲除（Bak/Bax-DKO）、Bax敲除（Bax-KO）和Bak敲除（Bak-KO）的小鼠成纤维细胞（MEFs）为实验对象，利用CCK-8和流式细胞术检测细胞存活率和活性氧（ROS）的生成量，利用试剂盒测定GSH/GSSG水平，采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）和蛋白质免疫印迹（Western Blot）检测相关基因和蛋白的表达水平。结果显示：与野生型细胞相比，敲除Bak和Bax显著抑制erastin诱导的铁死亡，RT-qPCR和Western Blot检测发现，相比WT细胞，Bak/Bax-DKO细胞中核因子NF-E2相关因子2（Nrf2）和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）蛋白、GPX4 mRNA表达水平明显升高。进一步研究发现：与Bak/Bax双敲除类似，敲除Bax也显著抑制erastin诱导的铁死亡，促进GPX4的蛋白表达水平；而敲除Bak对erastin诱导的铁死亡及GPX4的蛋白表达水平无明显影响。结果表明，促凋亡蛋白Bax和Bak通过Nrf2/GPX4信号通路抑制erastin诱导的铁死亡，且Bax在其中起主导作用。

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胶原蛋白肽修复光老化皮肤作用研究进展

尹翠元, 刘　璐, 何琳琳

生物学杂志 2023, 40 (1): 9-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.01.014

摘要（516）

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从体内动物试验、体内临床试验和体外细胞试验等3个方面介绍胶原蛋白肽（collagen peptide, CP）对光老化皮肤的修复作用。从体内动物试验分析CP对紫外线（ultraviolet, UV）照射下小鼠背部皮肤细胞外基质成分和抗氧化指标的影响，归纳CP通过抑制UV照射下小鼠皮肤胶原蛋白和透明质酸含量的降低从而修复光老化皮肤的作用，探讨CP通过抑制UV照射下小鼠皮肤抗氧化指标的异常变化和基质金属蛋白酶表达的升高从而分别促进胶原蛋白合成和抑制胶原蛋白降解，阐明CP修复光老化小鼠皮肤的作用机制；从体内临床试验分析口服CP对女性皮肤水合作用和胶原蛋白含量的影响，归纳CP通过抑制UV照射下女性皮肤水合作用的减弱和胶原蛋白含量的降低从而达到修复光老化皮肤的作用；从体外细胞试验及信号通路层次，分析皮肤光老化与丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases, MAPK）信号通路的激活和转化生长因子β（transforming growth factor-β, TGF-β）信号通路的抑制关系，以及CP剂量依赖性促进UV照射下皮肤成纤维细胞的增殖、迁移和黏附，增加细胞活力和伤口愈合速度，探讨CP通过抑制UV照射下皮肤成纤维细胞MAPK信号通路的激活和TGF-β信号通路的减弱从而修复光老化的皮肤成纤维细胞的作用机制。

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基于叶绿体基因组的木兰科植物系统发育探究

朱　斌, 钱　方, 王晓双, 刘映良

生物学杂志 2022, 39 (3): 53-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.03.053

摘要（516）

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通过对41个木兰科物种的叶绿体基因组（chloroplast genome, cpDNA）进行分析，发现不同种的木兰科植物在cpDNA大小（142 723~160 183bp），基因数目上存在明显差异（116~138）。分别用叶绿体全基因组序列（Whole chloroplast genome sequences, WCGS）、蛋白编码序列（Coding sequences, CDS）和matK基因序列构建系统发育树。结果发现3种方法对分类明确的广义木兰科的聚类结果一致，支持传统形态学分类结果；而根据WCGS构建的系统发育树自展支持率（Bootstrap values, BVs）较高，因此采用WCGS构建的系统发育更适合揭示物种的进化演变过程。基于WCGS构建的系统发育树，发现鹅掌楸属（Liriodendron）与木兰亚科植物亲缘关系更为紧密；馨香木兰（Magnolia odoratissima）构成远离木兰亚科其他物种的一个独立分支。明确了适用于科属间的系统发育分析方法，在叶绿体DNA分子层面构建木兰科的系统发育关系，为进一步准确鉴定该科物种和种质资源保护提供科学依据。

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吩嗪合成蛋白PhzA和PhzB的功能比较

孔德毓, 王　正, 聂晨曦, 张雪洪

生物学杂志 2022, 39 (5): 1-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.001

摘要（507）

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为研究PhzA/B蛋白之间的功能差异及其对吩嗪核心前体（PDC和PCA）合成的影响，通过比对、筛选并合成不同来源的phzA/B基因，发现在异源phzB基因替换内源phzAB基因突变株的代谢产物中都检测到PDC和PCA的合成；而通过异源phzA基因替换内源phzA基因及异源phzB基因替换内源phzB基因的突变株，其代谢产物中只检测到PCA的存在，且phzAB的同时存在会促进PCA的大量合成。对PhzA/B蛋白的结构分析发现：不同来源的PhzB蛋白结构中部分区域存在一定差异，PhzA与PhzB的蛋白结构之间相似性较高，但PhzA缺少相应的PhzB活性氨基酸位点。不同来源的PhzA/B蛋白序列相似性较高，在结构与功能上有一定差异，都在吩嗪类化合物的合成过程中起着重要的作用，其中PhzB蛋白促进PDC的催化合成，而PhzA蛋白促进PCA的合成。

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多花黄精果糖激酶和GDP-甘露糖焦磷酸化酶的基因克隆及酶结构性质

赵历强, 赵德蕊, 单春苗, 张声祥, 施圆圆, 吴家文

生物学杂志 2022, 39 (4): 1-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.04.001

摘要（473）

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多花黄精（Polygonatum cyrtonema Hua，PC）果糖激酶（PCFRK）和GDP-甘露糖焦磷酸化酶（PCGMPP）是黄精多糖生物合成中重要的关键酶，为探究它们在黄精多糖生物合成途径中的作用，基于转录组测序数据分析，利用RT-PCR技术对这两种关键酶基因进行克隆，并分析酶蛋白的理化性质及结构特点。PCFRK开放读码框（ORF）为1725bp，编码574个氨基酸，具有两个磷酸果糖激酶B家族的特征保守基序；PCGMPP的ORF为1086bp，编码361个氨基酸，具有焦磷酸化酶家族的保守位点和活性位点。系统进化树分析发现在已知数据库中PCFRK与深圳拟兰FRK亲缘关系最近；而PCGMPP与芦笋GMPP亲缘关系最近。基因表达分析说明PCFRK和PCGMPP在根状茎中的基因表达总量明显高于其他组织，这与多花黄精根茎中多糖含量高于其他组织是一致的。研究为PCFRK和PCGMPP两种关键酶功能的进一步研究及黄精多糖生物合成途径的解析奠定基础。

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先锋转录因子DUX4在人类胚胎合子基因组激活中的作用

刘玉兵, 刘辰辰, 千日成

生物学杂志 2022, 39 (3): 94-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.03.094

摘要（471）

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总结近几年人类DUX4(double homeobox 4, DUX4)基因在细胞模型和早期胚胎基因组激活中的研究进展，发现先锋转录因子可与靶标基因的特定序列结合，诱导早期胚胎特异性染色质开放性建立及合子基因组激活（zygotic genome activation， ZGA），在母型-合子转换中发挥关键作用。探究先锋转录因子在人类早期胚胎ZGA中的作用，DUX4蛋白参与启动其他合子基因组激活基因的表达，可能是人类合子基因组激活的先锋转录因子，并对未来研究方向进行展望。

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猪流行性腹泻病毒变异毒株的分离鉴定及遗传演化分析

辛忠昊, 郭效珍, 逯晓寒, 焦安琪, 刘丽萍, 于　江, 黄　兵, 孙淑红, 吴家强

生物学杂志 2022, 39 (3): 12-. DOI: 10.3969/j.issn. 2095-1736.2022.03.012

摘要（426）

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猪流行性腹泻（PED）是由猪流行性腹泻病毒（PEDV）引起猪的一种急性高度接触性肠道传染病。为了解山东地区PEDV的遗传进化趋势，对2020—2021年收集的疑似猪流行性腹泻的临床病料进行RT-PCR检测。随后将处理好的病料上清液接种于Vero细胞进行PEDV病毒分离，并利用间接免疫荧光（IFA）进行验证，成功分离到一株PEDV毒株，命名为QH-202105。将分离株传代培养至第10代，提取RNA后进行扩增并全基因组测序，结合NCBI下载的参考序列对分离株的全基因组和S基因进行核苷酸同源性比对、系统发育树构建分析，结果显示，分离株与美国分离株USA/Colorado/2013核苷酸同源性最高，为99.1％，与CHM2013株同源性最低，为96.5％。经S基因氨基酸序列分析显示，分离株QH-202105在S基因的N端有60多处突变，两处氨基酸插入（包括第59~62位氨基酸的QGVN 4个氨基酸插入，第145位氨基酸N的插入）和两处氨基酸缺失（第115~118氨基酸的缺失，第167~168氨基酸的缺失）。进化树分析结果显示，分离毒株QH-202105为G2基因群，与CH/HNAY/2015和CH/ZJCX-1/2012亲缘关系最近，属同一进化分支。在此基础上，应用PROVEAN对QH-202105的S蛋白突变氨基酸进行功能预测，结果显示，在1361处（G→C）被判定为“Deleterious”，可以推测此处的突变对病毒的侵袭力可能存在间接影响。研究结果可为我国PEDV变异株的流行情况及防控提供参考。

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胶原的百年研究历程回顾与展望

张贵锋, 高建萍, 徐丽明, 罗　希, 赵凌云

生物学杂志 2023, 40 (1): 1-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.01.001

摘要（425）

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胶原作为细胞外基质的主要成分，是脊椎动物体内含量最丰富的蛋白。胶原研究历程与人们对生命本质的认识过程密不可分，从纤维学说到细胞学说确立经历了数百年的历程。近百年来，胶原的应用从制革和黏合剂等，逐渐拓展至食品、药品、化妆品、生物材料，近年来拓展至组织工程、再生医学及干细胞定向转化等。结合已有的文献报道及相关研究经验，针对胶原的研究历程、应用范围以及相关技术在胶原研究中的应用、取得的阶段性进步或成果等进行梳理。以期为胶原领域的研究人员提供胶原研究的最新动向，使其充分理解技术进步与科学研究之间的关系，同时有助于促进不同学科领域的交叉与融合。

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植物病原菌糖基水解酶基因家族研究进展

潘凤英, 刘露露, 孙大运, 郭泽西, 曲俊杰, 尹　玲

生物学杂志 2022, 39 (6): 94-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.06.094

摘要（384）

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综述植物病原菌糖基水解酶（glycoside hydrolases, GHs）基因家族的分类、酶活功能、在病原菌中的分布特征,以及在病原菌侵染过程中发挥的作用等方面的研究进展，重点分析植物病原菌GHs在病原菌侵染过程中的作用：作为毒力因子/致病因子促进病原菌侵染、作为激发子或病原体相关分子模式（PAMPs）诱导植物免疫、将植物细胞壁分解为损伤相关分子模式（DAMPs）诱导植物免疫、特异性结合或分解病原/微生物相关分子模式（P/MAMPs）抑制植物免疫。在此基础上，总结并展望植物病原菌GHs调控植物免疫的分子机制及存在的问题，为深入研究GHs的更多功能提供参考，同时也为作物改良及病害防控策略中更好地利用这些GHs家族成员提供思路。

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SREBP1c-ACCα/FAS和SREBP1c-FABP3轴向调控HepG2胞内脂质合成与转运

付常振, 郑　颖, 路　遥, 王仁军, 刘庆平

生物学杂志 2023, 40 (2): 9-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.02.009

摘要（371）

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SREBP1c是长链脂肪酸（LCFAs）从头合成及胞内转运的关键调控因子，探讨SREBP1c-ACCα/FAS和SREBP1c-FABPs轴向调控LCFAs合成与转运紊乱诱发NAFLD的分子机制。制备介导SREBP1c过表达腺病毒Ad-SREBP1c，侵染HepG2细胞后酶法测定胞内TG含量，RT-PCR及Western Blot法检测ACCα、FAS、FABP3和FABP4的表达量。结果显示：Ad-SREBP1c病毒滴度为1.6×109GFU/mL；侵染HepG2细胞24 h后介导SREBP1c mRNA及蛋白的表达量分别升高89.73倍和7.27倍（P<0.01），促进下游LCFAs合成基因ACCα和FAS分别升高1.55倍和3.42倍（P<0.01），蛋白表达量分别升高1.23倍（P<0.05）和1.43倍（P<0.01）；FABP3 mRNA和蛋白表达量分别升高4.03和2.06倍（P<0.01），FABP4无显著变化；Ad-SREBP1c侵染HepG2细胞24 h和48 h胞内TG含量分别升高1.24倍（P<0.05）和2.41倍（P<0.01）；SREBP1c-ACCα/FAS轴向调控LCFAs从头合成及SREBP1c-FABP3轴向介导胞内转运，可能是促使胞脂异位沉积导致NAFLD发生的关键机制之一。

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Annexin V-FITC/PI法检测细胞凋亡实验

魏　远, 王宏刚, 陈成彬, 王春国, 宋文芹, 李登文, 赵立青

生物学杂志 2023, 40 (2): 119-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2023.02.119

摘要（362）

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课程组面向本科生开设了利用Annexin V-FITC/PI法检测细胞凋亡的实验项目。该实验加入化疗药物依托泊苷（简称VP-16）诱导Jurkat细胞发生凋亡，使用Annexin V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡情况，在荧光显微镜下拍照计数。实验结果表明：紫外光激发下，早期凋亡细胞呈现绿色荧光，而晚期凋亡细胞和坏死细胞呈现红色荧光；对细胞计数可知，对照组各时期细胞数符合正常范围，经药物处理后，各时期细胞凋亡率随药物浓度升高而升高，其中早期和晚期凋亡细胞占比最高；在高浓度药物处理后，细胞被大幅度杀伤，仅剩余几个早期凋亡细胞。实验将Annexin V-FITC/PI试剂盒与荧光显微镜结合使用，突破了教学经费、规模和仪器等条件局限，实验成本相对较低，适于大班教学，实验结果直观便捷，能够让学生深入、系统地掌握细胞凋亡的实验原理和检测方法，符合本科生实验项目的综合性高、设计性强和研究性佳的特点，切实提升细胞生物学实验课程的质量和水平。

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减数分裂型粘连蛋白RAD21L和REC8在DNA双链断裂修复中的影响

乌云达来, 美　荣

生物学杂志 2022, 39 (5): 8-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.008

摘要（352）

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为揭示减数分裂型粘连蛋白RAD21L和REC8在同源染色体重组过程中的作用机制，采用小鼠精母细胞，通过高分辨率显微镜（3D-SIM）观察RAD21L和REC8与重组中间体RAD51及MSH4之间的定位关系，并比较两种粘连蛋白与重组中间体的相关性。结果发现，RAD21L与REC8相比较，更倾向表达在重组中间体邻近之处，甚至横跨在还未联会的同源染色体的某些部位。这些部位往往是重组中间体的存在之处。这提示RAD21L间接作用于同源染色体的重组，当染色体上发生DNA双链断裂（double strand breaks，DSBs），RAD21L将聚集并固定在DSBs周围区域，以保证重组中间体顺利完成DSBs的修复，而对REC8，DSBs的修复则是次要功能。

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棉花GhVTC2基因促进烟草BY2悬浮细胞和拟南芥主根伸长

董祥雨, 陈丽华, 涂泽行, 曹爱萍, 王　斐, 李鸿彬

生物学杂志 2022, 39 (5): 32-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.05.032

摘要（347）

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为研究VTC2基因在棉花纤维发育及细胞伸长过程中的功能，从棉花中鉴定获得一个GhVTC2基因，表达分析表明：GhVTC2在棉纤维快速伸长发育时期显著累积，暗示其在细胞生长发育过程中的重要作用。构建植物过量表达载体35S:GhVTC2并遗传转化烟草BY2悬浮细胞和拟南芥，转基因烟草悬浮细胞获得显著的伸长；与野生型拟南芥相比，转基因拟南芥的主根伸长发育受到显著促进；转基因烟草细胞和拟南芥根中的AsA含量显著增加。通过克隆获得GhVTC2基因的启动子，序列分析显示，该启动子中包括多个乙烯响应元件ERE。结合启动子所包含ERE元件构建了启动子不同序列的5′缺失载体，乙烯前体1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）处理转化不同缺失载体的烟草叶片的结果显示，ACC显著促进包含有ERE元件启动子的活性。研究结果为研究VTC2基因影响细胞伸长发育的功能及调控机制提供有效参考。

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新型冠状病毒T细胞免疫的人群特征

邓莎莎, 徐志豪, 胡　婧, 金腾川

生物学杂志 2022, 39 (3): 24-. DOI: 10.3969/j.issn. 2095-1736.2022.03.024

摘要（347）

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通过分析2019冠状病毒病COVID-19患者、COVID-19康复患者、未暴露群体和疫苗接种人群的新冠病毒特异性T细胞应答及新型冠状病毒T细胞免疫的人群特征，指出新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起COVID-19患者T细胞应答，T细胞活化程度与疾病严重程度密切相关；COVID-19康复患者体内存在记忆T细胞，能对外来的新冠抗原产生免疫应答；部分未暴露健康人群的T细胞也能被SARS-CoV-2抗原激活，预示了交叉反应和预存免疫的存在；疫苗接种人群体内存在特异性记忆淋巴细胞从而抵御新冠病毒入侵。同时总结了目前最受关注的几类新冠突变株（阿尔法变种、贝塔变种、伽马变种、德尔塔变种和奥密克戎变种），以及目前针对它们的细胞免疫的有效性，为开发有效的预防和治疗方法提供理论基础。

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基于硫巯基化的硫化氢信号分子作用新途径

李小二, 陈宏艳, 李忠光

生物学杂志 2022, 39 (4): 88-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.04.088

摘要（338）

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描述植物中基于巯基的翻译后修饰蛋白质硫巯基化及其对靶蛋白的构象、活性、稳定性和亚细胞定位的改变和细胞代谢的调节，以及硫巯基化与其他翻译后修饰亚硝基化、次磺酰化、亚磺酰化、磺酰化和谷胱甘肽化的相互作用。分析植物中硫化氢(H2S)信号自我放大及对信号分子活性氧、一氧化氮、糖、脱落酸、乙烯和褪黑素的关键代谢酶和信号蛋白的硫巯基化修饰。总结植物中H2S信号通过对其代谢酶的硫巯基化修饰的自我放大及H2S通过硫巯基化与活性氧、一氧化氮、糖、脱落酸、乙烯和褪黑素信号的交互作用。展望H2S对其他植物激素生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素内脂、茉莉酸、水杨酸和独脚金内酯的关键代谢酶和其他信号蛋白的硫巯基化修饰的效应。

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植物生理学教程中蒸腾作用指标定义商榷

李忠光, 李小二, 陈宏艳

生物学杂志 2022, 39 (3): 128-. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.03.128

摘要（335）

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针对植物生理学教程中对蒸腾作用的指标蒸腾比率、蒸腾系数、蒸腾效率、需水量和水分利用效率的描述不尽相同，甚至是相反的问题。通过查阅国内外植物生理学相关教程，分析和讨论蒸腾作用5个指标的概念。修正和统一蒸腾比率、蒸腾系数、蒸腾效率、需水量和水分利用效率的定义。

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