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蚕学外文学术论文摘要选译

2020-12-16白艳敏,刘露露,孙福泽

广西蚕业 2020年2期
关键词:家蚕甲基化蛋白

1.THOMAS D,VARMA M,MANOHARAN C,et al.Molecular characterization and functional analysis of the vitellogenin receptor from eri silkworm,Samia ricini.Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol.DOI:10.1016/j.cbpb.(2020).

[题 目]蓖麻蚕卵黄蛋白原受体的分子表征和功能分析

[摘 要]卵黄蛋白原受体(VgR)通过介导主要卵黄蛋白前体卵黄蛋白原(Vg)的内吞作用,在卵的发育中起关键作用。因此,识别有益昆虫的VgR并对其进行表征,将有助于开发新的产卵策略以提高其商业价值。本文中生物技术研究实验室THOMAS D等人介绍了重要的经济昆虫蓖麻蚕(Samia ricini)的VgR的克隆、表达和功能表征。其完整的mRNA序列为6002 bp,ORF为5484 bp,共编码包含1827个氨基酸的蛋白质。序列分析显示,SrVgR包含LDLR家族成员的所有保守结构基序特征。SrVgR在卵巢中特异性表达,在蛹期mRNA水平稳定升高,在第9天达到峰值,在成虫期下降至最低。RNA干扰(RNAi)明显降低了VgR转录水平,破坏了卵巢发育,导致卵巢畸形和卵异常发育。综上所述,这些数据为VgR在昆虫繁殖中的重要作用提供了确凿的证据。

(白艳敏 整理)

2.ZHANGY,TANG M,DONG Z,et al.Synthesis,secretion,and antifungal mechanism of a phosphatidylethanolamine-binding protein from the silk gland of the silkwormBombyx mori.Int J Biol Macromol.DOI:10.1016/j.ijbiomac.(2020).

[题 目]家蚕丝腺中磷脂酰乙醇胺结合蛋白的合成、分泌及其抗真菌机制

[摘 要]蚕茧含有多种抗菌蛋白,如蛋白酶抑制剂和血清蛋白,为封闭的蛹提供保护。在本研究中,西南大学ZHANG Y等人使用半定量和定量RT-PCR、免疫印迹和免疫荧光技术在蚕丝中鉴定了一种新的具有抗菌活性的家蚕磷脂酰乙醇结合蛋白(BmPEBP)。结果表明,BmPEBP在中部丝腺合成,然后分泌到茧丝的丝胶层。功能分析表明,BmPEBP可通过与真菌细胞膜结合,抑制白色念珠菌、酿酒酵母、球孢白僵菌、烟曲霉等4种真菌的孢子生长。对BmPEBP与膜磷脂相互作用的研究表明,该蛋白对磷脂酰乙醇胺有很强的结合亲和力,对磷脂酰肌醇的亲和力较弱,对磷脂酰丝氨酸或磷脂酰胆碱无亲和力。圆二色性光谱学表明,与磷脂酰乙醇胺的结合减少了β-折叠的形成并且诱导了α-螺旋基序的出现,引起了BmPEBP分子的构象变化。西南大学ZHANG Y等人推测,BmPEBP通过与真菌膜中的磷脂酰乙醇胺相互作用,在茧丝中发挥抗真菌功能。

(白艳敏 整理)

3.GU S H,CHEN C H,HSIEH H Y,et al.Expression of protein kinase C in relation to the embryonic diapause process in the silkworm,Bombyx mori.J Insect Physiol.DOI:10.1016/j.jinsphys.2019.104010.(2020).

[题 目]家蚕胚胎滞育过程相关蛋白激酶C的表达分析

[摘 要]在这个研究中,中华医事科技大学GU S H等人调查了家蚕胚胎滞育过程中蛋白激酶C(PKC)信号的表达。使用PKC磷酸化底物的抗体对PKC的活性进行测定,测定结果发现,与滞育卵相比,发育卵中PKC活性明显更高。相对于滞育卵,在用HCl解除滞育的卵、非滞育卵和通过冷藏解除滞育(5℃下冷冻70天然后转移至25℃)的卵中,多种蛋白的PKC依赖性磷酸化水平表现出显著的阶段增加。与滞育卵相比,在发育中的卵中也检测到较高的PKC蛋白水平。胚胎中期阶段的PKC酶活性的测定相较于滞育卵也显示出较高的PKC活性,因此进一步证实了在胚胎滞育过程中PKC信号存在不同的调节。对经典PKC(cPKC)和非典型PKC(aPKC)的mRNA表达水平进行测定发现滞育和盐酸处理的卵之间无差异。这些结果证明滞育卵和发育卵之间PKC信号转导的差异表达与家蚕的胚胎滞育过程有关。

(刘露露 整理)

4.LI B,HU P,ZHU L B,et al.DNA methylation is correlated with gene expression during diapause termination of early embryonic development in the silkworm(Bombyx mori).Int J Mol Sci.DOI:10.3390/ijms21020671.(2020).

[题 目]DNA甲基化与家蚕早期胚胎发育滞育终止过程中的基因表达相关。

[摘 要]DNA修饰是在原核生物和真核生物中自然发生的DNA修饰,并参与多个生物学过程。尽管已经在许多昆虫中研究了全基因组甲基化,但是仍然缺乏对昆虫早期胚胎发育过程,尤其是昆虫滞育过程中整体及基因组DNA甲基化的了解。在这个研究中,安徽农业大学的LI B等人分析了滞育终止的家蚕卵与即将滞育的家蚕卵中DNA甲基化组和转录组之间的关系。结果表明,正如之前的报道,甲基化在该物种中稀少。此外,滞育终止的家蚕卵(经HCl处理)的甲基化水平比未处理的家蚕卵高0.05%,这主要是由于CG甲基化位点的影响。甲基化趋向于发生在编码序列和启动子区域,特别是在转录起始位点和短散布元件上。此外,作者还鉴定了364个与甲基化组和转录组相关的基因,这些基因在即将滞育卵和滞育终止卵中的甲基化和转录水平存在显着差异,并且74%的甲基化组和转录组相关基因均显示出甲基化和表达水平的升高。最重要的是,KEGG分析表明,甲基化可能通过调节细胞分化,代谢,凋亡等途径和磷酸化与家蚕的胚胎发育成正相关。通过分析G2/M期特异性E3泛素蛋白连接酶(G2E3),推测甲基化可能通过调节家蚕中的细胞周期而影响胚胎滞育。这些发现将有助于阐明昆虫早期胚胎发育和昆虫滞育过程中DNA甲基化与基因表达之间的潜在联系。

(刘露露 整理)

5.GU S H,CHEN C.Reactive oxygen speciesmediated bombyxin signaling inBombyx mori.Insect Biochem Mol Biol.DOI:10.1016/j.ibmb.2019.103279.

[题 目]活性氧介导的家蚕体内的弹力毒素信号传导

[摘 要]在研究中,国立自然科学博物馆的顾世红等人证明了昆虫胰岛素样肽-家蚕素通过氧化还原信号调节家蚕前胸腺(PGs)蜕皮甾醇的合成。他们的结果显示,用氧化敏感的荧光探针2’,7’-二氯荧光素二乙酸酯(DCFDA)进行测定,家蚕素处理导致细胞内活性氧(ROS)浓度的一过性增加。抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)可阻断家蚕素诱导的家蚕PGs荧光增强。此外,线粒体氧化磷酸化抑制剂(鱼藤酮和抗霉素A)抑制了家蚕素诱导的ROS的产生,表明线粒体介导的ROS的产生。家蚕素对活性氧产生的刺激似乎经历了发育特异性的变化。他们进一步研究了家蚕素刺激的活性氧信号的作用机制。结果表明,在NAC、鱼藤酮和抗霉素A存在下,家蚕素刺激的胰岛素受体Akt和4E结合蛋白(4E-BP)的磷酸化被阻断,家蚕素刺激的PGs蜕皮甾体的生成受到明显的抑制。根据这些结果,他们认为ROS信号可能通过调节胰岛素受体Akt和4E-BP的磷酸化而参与家蚕PGs蜕皮甾体的合成。据他们所知,这是第一次证明在昆虫系统中胰岛素信号的氧化还原调节。

(孙福泽 整理)

6.Li M,Li F,Lu Z,et al.Effects of TiO2 nanoparticles on intestinal microbial composition of silkworm,Bombyx mori.Sci Total Environ.DOI:10.1016/j.scitotenv.2019.135273.

[题 目]纳米TiO2对家蚕肠道微生物组成的影响

[摘 要]纳米材料的广泛使用引起了人们对纳米粒子对人类健康和自然环境的潜在影响的担忧。虽然高剂量的TiO2纳米颗粒(NPs)对动物有毒性,但低剂量的TiO2纳米颗粒被证明有利于它们的生长和免疫功能。肠道微生物在维持正常生命活动和保障宿主健康方面起着至关重要的作用。鳞翅目昆虫的肠道微生物可以促进生长发育,培养抗药性,提高对疾病的抵抗力。然而,到目前为止,还没有关于TiO2纳米颗粒对鳞翅目昆虫肠道微生物区系影响的报道。在这项工作中,苏州大学李梦雪等人研究了低剂量TiO2纳米颗粒(5 mg/L)对家蚕(Bombyx Mori)肠道微生物区系的影响。结果表明,纳米TiO2暴露对肠道微生物区系优势种没有明显影响,但改变了肠道微生物个体种类的丰度。具体地说,暴露于纳米二氧化钛增加了肠道微生物的均匀性。与营养物质代谢有关的葡萄球菌和Lachnospiraceae_NK4A136_group菌属的丰度增加,与解毒抗病有关的假单胞菌和鞘氨醇单胞菌丰度增加。同时,在非优势种中,条件致病菌沙雷氏菌的数量呈下降趋势。此外,暴露于TiO2纳米颗粒还增加了norank_f_Bacteroidales_S24-7_group菌属的丰度,这可能有助于减轻炎症和调节免疫功能。他们的研究首次报道了TiO2纳米颗粒对鳞翅目昆虫肠道微生物区系的影响。结果表明,TiO2纳米颗粒可以改变家蚕肠道微生物群落的组成,从而促进其生长发育,调节其免疫功能,增强其抗药性。

(孙福泽 整理)

7.WANG J,WENG Q,YIN F,et al.Interactions of Destruxin A with Silkworms’Arginine tRNA Synthetase and Lamin-C Proteins.Toxins.DOI:10.3390/toxins12020137.(2020).

[题 目]绿僵菌素A与蚕的精氨酸tRNA合成酶和Lamin-C蛋白的相互作用

[摘 要]绿僵菌素(DA)是一种由昆虫病原真菌产生的环脱菌霉毒素,具有良好的杀虫活性,是一种潜在的新型农药,然而它的作用机制仍然模糊不清。华南农业大学农业学院的王晶晶等人先前的实验表明,DA参与转录和蛋白质合成的调控,而且蚕的精氨酸tRNA合成酶(BmArgRS)、Lamin-C蛋白(BmLamin-C)和ATP依赖的RNA解旋酶PRP1(BmPRP1)是DA结合蛋白的候选蛋白。在本研究中,他们采用生物层干涉法(BLI)、圆二色性法(CD)、细胞热移位法(CETSA)等技术验证了DA与上述三种蛋白在体外和体内的相互作用。结果表明,BmArgRS和BmLamin-C是DA的结合蛋白,kDa值为5.53×10-5和8.64×10-5,而BmPRP1不是其结合蛋白。这些相互作用也通过CD和CETSA测试得到验证。此外,体外对接模型和突变体试验表明,BmArgRS在其酶活性催化区与DA相互作用,包括Lys228、His231、Asp434和Gln437,而BmLamin-C在His524和Lys528与DA结合。这项研究为阐明DA在破坏昆虫生长中的分子机制提供了新的见解和证据。

(袁亚杰 整理)

8.LI J,LU Z,MAO T,et al.Identification of the nucleotide exchange factorBmGrpEand its role under high-temperature stress in silkworm,Bombyx mori.Arch Insect Biochem Physiol.DOI:10.1002/arch.21664.(2020).

[题 目]核苷酸交换因子BmGrpE的鉴定及其在家蚕高温胁迫下的作用

[摘 要]高温胁迫基因GrpE在应对高温胁迫中起重要作用。该基因关键位点的突变可以提高生物体的耐高温性。在本研究中,苏州大学基础医学与生物科学学院的李金新等人以家蚕脂肪体cDNA为模板,扩增了GrpE基因的开放阅读框序列,其长度为644 bp,编码一种预测分子量为24.1 kDa的蛋白质。热激转录因子(Hsf1)在其编码区上游1 440 bp处存在结合位点,表明BmGrpE可能对高温胁迫有反应。此外BmGrpE基因在整个发育阶段均有表达,在第5龄幼虫阶段表达量最高。在5龄3天时,BmGrpE基因在所有检测的组织中都有表达,在脂肪体、丝腺和中肠中表达量最高。有趣的是,在高温胁迫下,TiO2纳米粒子处理增加了脂肪体和丝腺中BmGrpE基因的mRNA水平。用BmGrpE基因的dsRNA处理后,在34℃和H2O2胁迫下,BmN细胞的细胞活力显着降低(p<0.05)。BmGrpE(H163L)的突变增强了BmN细胞在高温胁迫下的抗性。这些结果为研究昆虫抗高温分子机制提供了新的线索。

(袁亚杰 整理)

9.WANG W,XIAQ,LIU S,et al.Let-7 microRNA is a critical regulator in controlling the growth and function of silk gland in the silkworm.RNA Biology.DOI:10.1080/15476286.(2020).

[题 目]let-7 microRNA是控制家蚕丝腺生长和功能的关键调控因子

[摘 要]丝腺具有合成高蛋白的特点。然而,控制丝腺生长和丝蛋白合成的分子机制仍未确定。西南大学王伟等人证明了,基于CRISPR/cas9技术的let-7或整个族的敲除促进了丝腺的核内复制和增大,并伴随着丝产量的改变,而转基因过表达let-7则导致丝腺的萎缩和退化。从机制上讲,let-7通过协调营养代谢过程和能量信号通路来调控丝腺细胞的生长。转基因过表达丙酮酸羧化酶(let-7的一个新靶标),导致了丝腺的增大,这与let-7基因敲除的异常表型是一致的。总体而言,西南大学王伟等人的数据揭示出未知的miRNA介导控制丝腺的生长和生理,阐明let-7作为重要的稳定器和助推器参与碳水化合物的新陈代谢,这可能对理解其他物种特殊器官的分子机制和生理功能具有重要意义。

(刘硕 整理)

10.WANG W,LIU S,et al.Genetic Manipulation of MicroRNAs in the Silk Gland of Silkworm,Bombyx Mori.Biological Procedures Online.DOI:10.1186/s12575-019-0102-4.(2020).

[题 目]家蚕丝腺中microRNA的遗传调控

[摘 要]背景:microRNA(miRNAs)是一类具有重要转录后调控功能的非编码RNA。为了揭示miRNAs在体内的功能,关键的一步是改变其在组织或器官中的表达水平。在这项工作中,西南大学王伟等人探索了几种改变家蚕丝腺特异性miR-274表达的重要应用技术。结果:注射合成的microRNA mimics(miRNA模拟物,是一种化学合成的双链RNA,在细胞和个体水平上上调miRNA)和antagomirs(miRNA antagomir是miRNA的化学合成序列反向互补物,需要通过化学修饰来提高其稳定性和传递效率)对丝腺中miR-274的表达无影响,miR-274 sponge(miR-274的竞争性抑制剂)特异性吸收miR-274并下调其表达,转基因过表达miR-274前体可显著上调miR-274,最终组织特异性CRISPR/Cas9系统实现miR-274的缺失。结论:为研究家蚕丝腺中miRNA的功能建立了一套实用的技术体系。西南大学王伟等人的研究为其他物种的丝腺和器官中miRNA和其他非编码RNA的功能研究提供了方法。

(刘硕 整理)

11.TANG X,ZHANG Y,ZHOU Y,et al.Quantitative proteomic analysis of ovaries from Nosema bombycis-infected silkworm (Bombyxmori).Elsevier Inc DOI:10.1016/j.jip.107355.(2020).

[题 目]家蚕微孢子虫感染(家蚕)卵巢的定量蛋白质组学分析

[摘 要]家蚕微孢子虫是家蚕专性胞内寄生虫,使蚕桑养殖造成严重损失。同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)方法已被用于研究许多病原体与宿主的相互作用。江苏科技大学唐旭东等人使用iTRAQ技术,通过GO和KEGG来探索定量蛋白质组学。用iTRAQ法鉴定了感染家蚕微孢子虫病的桑蚕卵巢中的蛋白质,并与未感染的桑蚕卵巢中的蛋白质进行了比较。他们共鉴定了5 401个蛋白,其中存在差异表达的蛋白有70个。这些差异定量蛋白参与了宿主发育、宿主代谢或宿主防御系统等多种重要的过程和途径。家蚕卵巢感染微孢子虫后,参与基础代谢的蛋白大部分上调,与宿主免疫相关的部分蛋白如脂滴蛋白prilipin、30K蛋白、HDD13、beta-1,3-葡聚糖识别蛋白等表达水平也发生改变。调节昆虫发育的保幼激素酸甲基转移酶和自噬的关键因子ATG8也因感染家蚕微孢子虫病之后发生改变。该研究对蛋白质组学数据的比较和定量将为研究家蚕微孢子虫与家蚕卵巢之间的互作关系提供新的见解。

(张盼 整理)

12.KUSAKA H,KITA S,TADOKORO T,et al.Efficient preparation of human and mouse CD1d proteins using silkworm baculovirus expression system.Protein Xpression and Purilfication DOI:10.1016/j.pep.105631.(2020).

[题 目]利用家蚕杆状病毒表达系统高效制备人和小鼠CD1d蛋白

[摘 要]CD1d是主要的组织相容性复合体(MHC)类I型糖蛋白,与天然杀伤T(NKT)细胞识别的糖脂抗原结合。迄今为止,人们对糖脂结合和CD1d受体识别的结构基础的了解仍然有限。因此,北海道大学药学院的HIROKI K等人利用家蚕杆状病毒表达系统建立了人、小鼠CD1d胞外域的制备方法,成功构建了人类和小鼠的共表达CD1d和β2 m的蚕杆状病毒表达系统,但人类CD1d的产量很低。人类CD1d通过一个灵活的GS连接器与β2 m相融合形成一个单一多肽,通过这种结构来提高蛋白质产量。相对于共表达复合体产生的蛋白产量,这个单一链复合体产生的蛋白产量更高(50μg/幼虫)。此外,差示扫描量热法显示,连接剂使CD1d复合物更加稳定和均匀。这些结果表明,蚕杆状病毒表达系统对CD1d的结构和生物物理研究具有低成本、易处理、无生物危害、快速、高产等优点。

(张盼 整理)

13.FANG S,ZHOU Q,YU Q,et al.Genetic and genomic analysis for cocoon yield traits in silkworm.Sci Rep.DOI:10.1038/s41598-020-62507-9.(2020).

[题 目]蚕茧产量性状的遗传和基因组分析

[摘 要]家养品种是研究产量性状进化遗传机制的一个强有力的模型。家蚕(Bombyx mori)是蚕桑业中重要的品种。但控制其茧产量的机制还不清楚。在本研究中重庆大学FANG S等人以B.mori和其野生亲缘B.mandarina为杂交亲本,通过限制性位点相关DNA测序(RAD-Seq)对100个BC1个体进行了测序。构建了包含9 632个标记的连锁图谱。对4个茧产量性状进行了高分辨率定量性状位点(QTL)定位。总共鉴定出11个QTL位点,包括一个野生蚕的增产QTL。通过将群体基因组学和转录组分析与QTLs相整合,揭示了一些有利的基因,包括B.mori和B.mandarina五龄幼虫的丝腺转录组中14个驯化相关基因和71个差异表达基因(DEGs)。利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术对两个重要的候选基因KWMTBOMO04917和KWMTBOMO12906的表达与茧产量之间的关系进行了定量分析。重庆大学FANG S等人的研究结果为揭示家蚕复杂产量性状的分子机制提供了新的思路。这种研究方法可能是鉴定家畜和野生近缘种中导致性状差异的关键基因的有效方法。

(白艳敏 整理)

14.Ma L,Andoh V,Adjei M,et al.In vivo toxicity evaluation of boron nitride nanosheets inBombyx morisilkworm model.Chemosphere.DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.125877.(2020).

[题 目]氮化硼纳米片在家蚕体内毒性的研究

[摘 要]氮化硼纳米片(BN NSs)是一种结构类似于石墨烯的新型材料,因其优异的性能而备受关注。所以深入研究BN NSs在体内的毒性是必要的,这可以帮助了解BN NSs的潜在的风险并为其安全应用提供有用的信息。江苏科技大学Ma L等人了解到,目前尚未对BN NSs进行系统的体内毒性评估。因此江苏科技大学Ma L等人以家蚕(Bombyx mori)为模型,通过连续饲喂家蚕幼虫不同质量浓度(1%、2%、3%、4%)的BN NSs,研究BN NSs对家蚕幼虫的毒性作用。从动物整体(死亡率、蚕的生长、蚕茧和茧丝的性质)、组织(病理学检查)和基因(转录组学分析)的水平进行毒性评估。江苏科技大学Ma L等人的结果表明,喂食BN NSs并没有对家蚕的生长、蚕丝特性或组织产生明显的不利影响,但与某些特定功能和途径有关的中肠基因的表达有明显改变,表明BN NSs可能具有潜在的导致功能障碍的危险作用。这项研究对BN NSs进行了体内毒性评价,为BN NSs的应用提供了有用的安全信息。

(白艳敏 整理)

15.Wang H,Dong Q,Yao J,et al.Colorless Silk/Copper Sulfide Hybrid Fiber and Fabric with Spontaneous Heating Property under Sunlight.Biomacromolecules.Doi:org/10.1021/acs.biomac.0c00170.(2020).

[题 目]无色蚕丝/硫化铜杂化纤维和织物在阳光下具有自热性能

[摘 要]随着人们对面料的舒适性、轻薄性和保暖性的要求越来越高,各种功能性纤维应运而生。然而,天然蚕丝作为纺织中应用最广泛的天然纤维之一,在纺丝过程中却面临着无法像合成纤维一样进行改良的问题。复旦大学先进材料实验室王海鹏等人首次以再生丝素蛋白(RSF)为生物模板制备了具有近红外(NIR)吸收性能的硫化铜纳米粒子(CuS NPs)。在RSF原液中添加微量NPs(不超过100 ppm),通过湿法纺丝制备无色RSF/CuS杂化纤维。对RSF/CuS杂化纤维的拉伸试验表明,添加了NPs后,其韧性得到了提高,完全符合纺织发展的要求。在功率密度为1.0 W/cm2的1 064 nm激光照射下,RSF/CuS杂化纤维束的温度在3 min内可提高18.5℃。最后这些RSF/CuS杂化纤维束被织入丝绸织物或绣在棉织物上。在光照模拟条件下,RSF/CuS织物的室温可提高到40℃以上。此外,根据红外图像,与棉布相比,刺绣图案的温度增加值有显著差异。基于这些结果,湿法纺丝可以大量生产出几乎无色的RSF/CuS杂化纤维,在制造具有自然发热特性的可染性、轻量化、舒适的真丝功能性织物方面具有巨大的潜力。

(杨玲 整理)

16.Cao Y Y,Peng L L,Jiang L,et al.Evaluation of the Metabolic Effects of Hydrogen Sulfide on the Development ofBombyx mori(Lepidoptera:Bombycidae),Using Liquid Chromatography-MassSpectrometry-Based Metabolomics.J Insect Sci.Doi:10.1093/jisesa/ieaa008.(2020).

[题 目]利用液相色谱-质谱联用的代谢组学方法评价硫化氢对家蚕发育的影响

[摘 要]硫化氢(H2S)是一种剧毒气体,其味道难闻似臭鸡蛋。以往对H2S的研究主要集中在其对哺乳动物神经系统和呼吸系统的作用上。合肥工业大学生物工程小组研究采用基于液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)的血淋巴代谢组学方法,研究了H2S存在情况下家蚕的发育参数和代谢产物的变化。H2S存在时,发育参数包括体重、全茧量、茧层重和茧层率都有显著变化,在7.5-μm H2S影响下变化极显著。和炎症相关的代谢物包括(6z,9z,12z)亚麻酸、磷酸胆碱和苹果酸在7.5-μm H2S影响下表达上调,棕榈酸则表达下调。鉴定的代谢物参与了嘧啶、嘌呤、脂肪酸代谢等生物过程,这些代谢过程均可能影响丝腺功能。这些结果表明,H2S有利于家蚕的发育,纺丝功能和炎症相关的代谢途径的改变。该项研究为H2S在昆虫体内的潜在功能以及与此相关的代谢途径提供了新的信息。

(杨玲 整理)

17.IZUMI N,SHOJI K,SUZUKI Y,et al.Zucchini consensus motifs determine the mechanism of pre-piRNA production.Nature.DOI:10.1038/s41586-020-1966-9.(2020).

[题 目]Zucchini共有基序决定pre-piRNA产生的机制

[摘 要]PIWI相互作用RNA(piRNA)引导PIWI蛋白沉默动物性腺中的转座子,从而确保生育能力。在piRNA的产生过程中,首先PIWI蛋白将与pre-pre-piRNA的5'-单磷酸化RNA片段结合,再由内切核酸酶切割以产生pre-piRNA,随后,核酸外切酶Trimmer(小鼠中称为PNLDC1)剪切并被甲基转移酶Hen1(在小鼠中称为HENMT1)对pre-piRNA的3'-末端进行2'-O-甲基化,从而产生成熟的piRNA。核酸内切酶Zucchini(在小鼠中称为MitoPLD)被认为是催化pre-pre-piRNA剪切为pre-piRNA的主要酶。但是,尚缺乏该模型的直接证据,并且尚不清楚如何产生pre-piRNA。在这项研究中,为了分析pre-piRNA的产生,日本东京大学YUKIHIDE T研究组建立了Trimmer敲除的蚕细胞系,并得到了一个无细胞的系统,系统准确地涵盖了Zucchini介导PIWI加载的pre-pre-piRNA切割。研究人员发现pre-piRNA是由平行的Zucchini依赖性和非依赖性机制产生的。Zucchini的切割发生在pre-pre-RNA上过去研究中未知的共有基序上,需要RNA解旋酶Armitage,并伴有pre-piRNA的2'-O-甲基化。相比之下,具有弱Zucchini基序的pre-pre-piRNA的剪切是通过下游互补piRNA实现的,从而产生了没有2'-O-甲基化的pre-piRNA。不论内切酶的机制如何,pre-piRNA都会被Trimmer和Hen1加工成熟。这些发现强调了piRNA前体的多重加工过程,从而能够支持稳健和灵活的piRNA生成。

(袁亚杰 整理)

18.WANG H,LU Z,LI M,et al.Responses of detoxification enzymes in the midgut ofBombyx moriafter exposure to low-dose of acetamiprid.Chemosphere.DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.126438.

[题 目]家蚕暴露于低剂量乙酰氨基酚后中肠的解毒酶反应

[摘 要]家蚕是一种重要的经济昆虫。然而,新烟碱类杀虫剂的广泛使用对环境造成的污染已严重影响了蚕桑业的安全生产。在本文中,苏州大学基础医学与生物科学学院的王华等人确定了一种新烟碱类杀虫剂扑热息痛对5龄蚕幼虫的LC50的影响,检查了其在连续暴露于低剂量扑热息痛后在血淋巴和中肠的残留量,并研究了其相关解毒酶基因的转录水平和解毒酶的活性。结果表明,扑热息痛对家蚕幼虫具有高毒性(24 hLC50,1.50 mg/L)。连续暴露于低剂量的扑热息痛(0.15 mg/L)后,血淋巴和中肠中的扑热息痛残留浓度在48 h分别为0.90μg/mg和0.58μg/mg,但在96 h均下降。乙酰胺暴露24 h后,CYP4M5和CYP6AB4的转录水平及P450酶活性显著增强。但是,乙酰胺暴露可抑制CarE和CarE-11的转录水平以及CarE酶的活性。乙酰胺暴露24 h-72 h后,GSTe3和GSTd1的转录水平显著上调,GST酶活性也从48 h至96 h显著提高。此外,FoxO,CncC和Keap1(排毒酶的关键上游基因)的表达水平显示出与GST基因相似的趋势。这些结果表明扑热息痛在中肠中的含量降低,而GSTs的表达可能通过FoxO/CncC/Keap1信号通路上调,这在解毒反应中起关键作用。

(袁亚杰 整理)

19.ZHANG X,ZHANG Y,DAI K,et al.N 6-Methyladenosine Level in Silkworm Midgut/Ovary Cell Line IsAssociated WithBombyx moriNucleopolyhedrovirus Infection.Front Microbiol.DOI:10.3389/fmicb.2019.02988.eCollection 2019.(2020).

[题 目]家蚕中肠/卵巢细胞系中的N 6-甲基腺苷水平与家蚕核型多角体病毒感染有关。

[摘 要]家蚕核型多角体病毒(BmNPV)是蚕桑业中最严重的病原体之一,每年都会造成巨大的经济损失。目前尚不清楚BmNPV感染后家蚕中N 6-甲基腺苷(m6A)修饰的作用。苏州大学生物与基础医学学院的张兴等人采用下一代测序技术对甲基化的RNA进行免疫沉淀,以研究BmNPV感染后家蚕中肠的m6A谱。从BmNPV感染家蚕(TEST)和未感染的家蚕中肠(CON)中分别鉴定到总共9 144和7 384 m6A峰,这些峰主要分布在终止密码子附近。GO和KEGG分析显示,核基因中常见的m6A峰相关的转录本与关键的信号通路相关。转录组分析显示,在TEST和CON之间鉴定了1 221个差异表达的m6A峰,表明在BmNPV感染后m6A修饰受到调控。对差异表达的m6A峰的GO和KEGG通路分析表明,它们与信号转导、翻译和降解有关。为了进一步了解m6A机制在病毒感染中的作用,在沉默和过表达实验中改变了m6A相关基因的表达水平。通过siRNA介导的甲基转移酶样酶基因(BmMETTL3、BmMETTL14)和细胞质YTH结构域家族3(BmYTHDF3)的缺失,导致病毒结构蛋白VP39在BMN细胞中的表达增加,而M6A相关酶在BMN细胞中的过表达之后则出现了相反的结果。总之,m6A修饰可能是调控BmNPV感染的一种新的表观遗传机制,干扰这一机制可能为预防BmNPV病提供一种新的抗病毒策略。

(张艳华 整理)

20.CHEN T,ZHANG X,PENG Z,et al.Effects of Osiris9a on Silk Properties inBombyx MoriDetermined by Transgenic Overexpression.Int J Mol Sci.DOI:10.3390/ijms21051888.(2020).

[题 目]利用转基因过表达的方法研究Osiris9a对家蚕丝质性状的影响

[摘 要]Osiris是一个昆虫特异性基因家族,在发育、表型多态性和保护等方面具有多种生物学作用。在家蚕中,科研人员们已经发现了25个Osiris基因,这些基因在几种昆虫中具有高度进化保守性和显著的同源性。Bombxy mori Osiris9a(BmOsi9a)只在丝腺中表达,特别是在中部丝腺(MSG)中表达。但是,BmOsi9a的生物学功能仍然未知。在这项研究中,西南大学陈等人通过种系转基因表达在丝腺中过表达BmOsi9a。BmOsi9a不仅在中部丝腺体(MSG)中过表达,在后部丝腺(PSG)也有过表达。有趣的是,BmOsi9a可分泌入MSG的管腔,而在PSG中不分泌。经过免疫共沉淀实验证实,在丝素纤维中,过表达的BmOsi9a与MSG中的丝蛋白1相互作用。BmOsi9a的过表达改变了丝纤维的二级结构和结晶度,从而改变了丝纤维的力学性能。这些结果为深入了解丝蛋白分泌和丝纤维形成的机制提供了依据。

(张艳华 整理)

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