光系统II反应中心吸能和转能的分子机理研究

全文分两部分，(1)．PsⅡ反应中心色素分子光破坏的分子机理研究;(2)．PSⅡ反应中心原初反应的动力学机理研究。 在第一部分中，在分离纯化的光系统Ⅱ反应中心Dl/D2/Cyt b559复合物中，采用高效液相色谱技术，首次发现PSⅡ反应中心去镁叶绿素分子的光照破坏，研究了去镁叶绿素的光破坏机理，观察到PsⅡ反应中心内部存在一个与光化学活性无关的去镁叶绿素分子，从而提供了PSⅡ反应中心存在两条电子传递链的第一个实验证据，提出了去镁叶绿素对PsⅡ反应中心的光保护假说和光合作用反应中心第二条电子传递支路的光保护假说。用高效液相色谱技术还观察到PSⅡ反应中心的6个叶绿素a分子，有三种不同的存在状态，认为PSl反应中心的最小色素组成为每个反应中心含有4个叶绿素a和2个去镁叶绿素。用光破坏的方法证明PsⅡ原初电子供体P680是由两个叶绿素n分子组成，认为P680是以一个二聚体形式存在，首次发现P680的光破坏过程包含失去中心镁原子的反应。 在第二部分中，用皮秒和飞秒时间分辨光谱技术，在PsⅡ颗粒、PsⅡ核心复合物和PSⅡ反应中心三个层次上，研究了PsⅡ原初反应的动力学性质，着重研究电荷分离和PsⅡ反应中心内部的能量传递过程。结果表明，B-胡萝卜素和P680之间的能量传递时间常数为350p8左右，去镁叶绿素a与P680之间的能量传递时间为lOOp8左右，提出了可能的动力学模型。 在目前分歧最大的原初电荷分离时间常数测定这一焦点问题上，得到的初步结果表明PsⅡ反应中心电荷分离时间为3-3.5pa左右，这一结论与文献上报道的21pa不同，丽倾向于支持国际上3p8的观点。

光系统II反应中心复合物组成性质与光仰制分子机理研究

由于光系统Ⅱ反应中心Dl/D2/Cyt b559色素蛋白复合物(PSII-RC)的红 区吸收光谱严重重叠，给其组成特性研究及光抑制分子机理研究造成 了困难，因此我们运用多种光谱分析技术配合计算机数据处理技术对 PSII-RC复合物的组成特性进行了研究，并用自己建立的方法对PSII-RC 的色素和多肽的化学计量进行了进一步确定，另外还重点研究了单线 态氧在PSII-RC光破坏中的作用，据此提出新的PSD[-RC光抑制分子机 理。主要结果如下： 1．用反相HPLC外标法测定我们制备的色谱纯PSR-RC样品的色素化 学计量结果为Chl:Pheo:Car= 6:2:2。我们发现，当PSII-RC中存在微量CP47 时，Chl: Pheo的比例与CP47的含量呈正相关关系，说明较高的Chl比例 可能表示样品中有CP47污染。结果还表明PSII-RC中Car: Pheo的比例也与 CP47含量有关，说明CP47可影响Car在PSII-RC上的结合，这暗示CP47可 能结合Car，或者CP47对PSII-RC上Car的结合位点有影响，这一推测对阐 明CP47的功能有一定启发作用。 2．建立了一种估算PSII-RC多肽化学计量的理论计算方法，即利用计 算机统计PSII-RC中各多肽组分的不同氨基酸残基数量，以确定不同多 肽化学计量时的理论氨基酸残基组成，并与PSlI-RC的实测氨基酸残基 组成进行比较，得到所用PSII-RC样品的多肽化学计量值为D1+D2:Cyt b559-o+邮：I=2:1:1. 3．对PSII-RC的红区吸收光谱进行了高斯解析，发现680 nm附近含有 峰高和半高宽明显不同的两个高斯组分，它们对光抑制处理的响应具 有明显差别，分别表现了P680和Pheo的特征。由此可知，在680nm处除了 有P680的信号外，PSII-RC中的Pheo在这个区域也有跃迁组分。这个结果 表明光抑制进程中PSII-RC红区吸收光谱信号的下降除了P680的破坏 外，还与Pheo的破坏有关。 4．用Ste)anov关系式分析了PSII-RC色素激发态分布的平衡状态，发现 经过暗适应的PSII-RC的激发态可达到充分的平衡，光抑制处理可导致 PSIL-RC激发态平衡受到破坏。 5．用荧光发射光谱观察到PSII-RC在光抑制进程中有弱光破坏和强光 破坏两个破坏过程，前者是与色素间能量传递的色素结合状态与 取向的破坏，后者与色素本身化学结构的破坏有关。通过研究不同激发波长下的发射光谱发现Car的弱光破坏过程比Chl快，暗示Car可能的保护作用，而Pheo的破坏程度比Chl小。从发射光谱组分的光破坏时间 进程推断强光破坏过程导致的色素破坏是多步反应，验证我们小组原 先报导的PSII-RC的多步反应特性。 6．首次将磁圆二色光谱( MCD)技术应用于PSII-RC研究，发现MCD明显表现出比吸收光谱要丰富得多的光谱精细结构，同时还具有较高的灵敏度和分辨率，不经过任何解析就可直接观察到680 nm组分及其它色素组分的变化，而且PSⅡ-RC中的Car没有明显MCD信号，使PSII-RC谱 图简化，便于进一步分析。用MCD技术还观察到光抑制初期Chl从PSII- RC复合物上脱离及Pheo的光破坏现象。 7．分别用HPLC法、吸收光谱高斯解析法、荧光发射光谱分析法和MCD法共四种方法证明了PSII-RC中Pheo的光破坏，充分证实我们小组关于Pheo光破坏的报导，同时还证明Pheo的光破坏是单线态氧作用的结果。 8．给出了单线态氧参与PSII-RC色素和蛋白光破坏的直接实验证 据，即发现光抑制过程中色素和蛋白的破坏受到单线态氧的特异性清除剂的保护，用化学方法在暗中产生的单线态氧同样造成与光抑制相 似的PSII-RC各组分的损伤，由此说明单线态氧是PSII-RC光抑制过程中 的直接破坏因子。 9．提出了PSII-RC中Hiis残基光破坏的一种新的分子机理。用组氨酸残基的特异性化学修饰剂证实以前我们实验室发现的PSI[-RC组氨酸残基的光破坏，根据比较蛋白变性前后的测定结果，初步证明PSIl-RC中 受光破坏的His残基位于P680附近。我们还观察到光抑制处理后，PSII- RC表现与组氨酸残基被修饰后的样品相似的紫外吸收特征，由此提出 PSII-RC中His残基光破坏的一种分子机理，即His残基的眯唑环上的两个氮原子与其它多肽上的游离氨基在单线态氧的作用下发生反应形成酰 胺键而导致PsII-RC多肽间的共价交联，推测PSII-RC中His残基的光破坏与其蛋白的光致交联和降解有直接的因果联系。

高温和衰老对光合膜结构与功能影响的研究

本部分研究以菠菜和水稻为材料，比较系统的研究了高温对类囊体膜、PSII颗粒、PSII外周捕光天线LHCII、PSII核心复合物和PSII反应中心等不同层次膜蛋白结构与功能的影响，以探讨高温对光合膜蛋白的伤害机理。其主要结果如下： 1．类囊体膜结构与功能的完整性对于维持PSII的结构与功能在高温胁迫下的稳定性具有重要作用。当类囊体膜的完整性受到破坏，当与PSI有关的一系列保护机制失去作用时，PSII对高温胁迫的敏感性会大大加强。 2．虽然PSI的功能在高温下保持相对稳定，但PSI的结构在高温胁迫下并不稳定。本文的研究发现LHCI对高温非常敏感，在中度高温胁迫下就开始降解，但PSI的核心在高温下比较稳定，所以PSI介导的电子传递活性仍然维持在较高水平。 3．高温胁迫会对PSII的结构和功能产生多重破坏。这个过程首先应该是放氧复合体的失活：其次是反应中心的可逆失活;接下来可能是核心天线CP43和CP47的失活导致捕光天线同反应中心的能量传递受阻;再下来是QA到QR电子传递的受阻、反应中心的不可逆失活、捕光效率下降等过程;最后是大范围色素蛋白的变性和失活，PSII的结构和功能遭到彻底破坏。 4．高湿胁迫下Fo显著升高，Fo的升高的原因可能源于少量捕光天线同反应中心的分离和反应中心的失活。 5．高等植物体的类囊体膜中存在多种Chla和Chlb的光谱吸收形式。这些代表不同的光谱吸收形式的组分在高温胁迫下表现出不同程度的降解，其中C678 和C684组分降解最快。这些不同的光谱吸收形式组分可能以不同的比例存在于每一种色素蛋白复合物中。 6．LHCII的结构与功能对于维持PSII结构与功能的热稳定性具有重要作用，LHCII完全缺失的水稻突变体VG28及分离纯化的PSII核心复介物都人大增强了对高温的敏感性。但一种LHCII减少的水稻突变体249-Mutant,反而增加了PSII的热稳定性，进一步的研究表明，类囊体膜中 LHCII本身含量的多少对PSII热稳定性的影响不足决定性的，关键性因素可能主要取决于 LHCII含量改变而引起的膜脂组成和膜脂不饱和程度的改变，以及由膜脂变化引起的PSII放氧复合体结构与功能的变化。 7．本研究首次发现，高温可以促使分离纯化的LHCII的红区吸收光谱发生显著红移，而680nm处的荧光发射降低，长波长荧光组分大大增强。绿胶电泳表明中度高温胁迫能够诱导LHCII产生寡聚体，这种寡聚体可能在调节能量耗散方面具有重要生理意义：而严重高温胁迫下LHCII倾向于聚合产生大分子的非活性聚集体。 8．分离纯化的反应中心对高温非常敏感，各种色素的结构和功能在轻度高温胁迫下就开始受到破坏和抑制，各种色素变性和降解的顺序由快到慢是：P680>Pheo>Chla>β-Car。反应中心的多肽组分在高温胁迫下显著减少，Dl���D2减少的原因可能归因于高温胁迫导致大分子聚合物的产生，D2的减少显著快于D1的减少。

滇金丝猴的随机扩增多态DNA与遗传多样性分析

对6只笼养滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)进行了随机扩增多态DNA(RAPD)及遗传多样性分析.用45个10bp随机短引物对每只滇金丝猴的基因组DNA进行了扩增,平均每个个体观察到的RAPD标记约为130个左右,单个引物获得的标记在1～7个之间.80%的RAPD标记表现为无多态的单型性.个体间的遗传距离为0.052,表明笼养滇金丝猴群体的遗传多样性很低.此研究结果与在蛋白多态研究中得到的一致.贫乏的遗传多样性一方面使目前处于濒危境地的滇金丝猴生存情况更加危险,同时其本身也可能是造成目前滇金丝猴濒危的原因之一.另外,通过成对的遗传距离分析,构建了这一群滇金丝猴的谱系关系图,提出了让遗传距离较远的个体间进行交配的笼养繁育计划.

African origin of modern humans in East Asia: A tale of 12,000 Y chromosomes

To test the hypotheses of modern human origin in East Asia, we sampled 12,127 male individuals from 163 populations and typed for three Y chromosome biallelic markers (YAP, M89, and M130). All the individuals carried a mutation at one of the three sites.

The period gene: High conservation of the region coding for Thr-Gly dipeptides in the Drosophila nasuta species subgroup

In this study, the region corresponding to the Thr-Gly region of the period (per) gene in the Drosophila nasuta subgroup of species was sequenced. The results showed, that this region was highly conserved in the D. nasuta subgroup. There were only nine variable sites found in this 300-bp-long region, all located in two small regions highly variable among Drosophila species. No length variation was observed either within this subgroup or in the Yunnan (YN) population of D. albomicans. The deduced amino acid sequences were identical for all 14 taxa in the D. nasuta subgroup, and a stretch of alternating Thr-Gly pairs was not observed in this subgroup. A phylogenetic tree was constructed. The clustering of some species was in general agreement with previous works, but it also raised some question on the phylogenetic relationship between the nasuta species. The data did not implicate the Thr-Gly region playing a role in behavioral isolation in this subgroup of Drosophila.

Evidence of positive selection acting at the human dopamine receptor D4 gene locus

Associations have been reported of the seven-repeat (7R) allele of the human dopamine receptor D4 (DRD4) gene with both attention-deficit/hyperactivity disorder and the personality trait of novelty seeking. This polymorphism occurs in a 48-bp tandem repea

法落海的化学成分及抗HIV活性

下载PDF阅读器利用多种柱层析方法,从法落海(Angelica apaensis)95%乙醇提取物中分离得到8个化合物.经IR、MS、NMR等波谱数据鉴定为氧化前胡素(oxypeucedanin,1)、氧化前胡素水合物(oxypeucedanin hydrate,2)、异欧芹属乙素(isoimperatorin,3)、白当归脑(byakangelicin,4)、白当归素(byakangelicol,5)、3'-O-acetylhamaudol (6)、(+)-9(Z),17-octadecadiene-12,14-diyne-1,11,16-triol(7)和9,17-octadecadiene-12,14-diyne-1,11,16-triol,1-acetate(8),其中,化合物6-8是首次从该植物中分离得到.我们对所有得到的8个化合物进行抗HIV活性分析,化合物1具有明显的抗HIV活性,其抑制合胞体形成的半数有效浓度(EC50)为1.6 ms/L,治疗指数(TI)为17.59.

Natural selection on EPAS1 (HIF2 alpha) associated with low hemoglobin concentration in Tibetan highlanders

By impairing both function and survival, the severe reduction in oxygen availability associated with high-altitude environments is likely to act as an agent of natural selection. We used genomic and candidate gene approaches to search for evidence of such genetic selection. First, a genome-wide allelic differentiation scan (GWADS) comparing indigenous highlanders of the Tibetan Plateau (3,200 3,500 m) with closely related lowland Han revealed a genome-wide significant divergence across eight SNPs located near EPAS1. This gene encodes the transcription factor HIF2 alpha, which stimulates production of red blood cells and thus increases the concentration of hemoglobin in blood. Second, in a separate cohort of Tibetans residing at 4,200 m, we identified 31 EPAS1 SNPs in high linkage disequilibrium that correlated significantly with hemoglobin concentration. The sex-adjusted hemoglobin concentration was, on average, 0.8 g/dL lower in the major allele homozygotes compared with the heterozygotes. These findings were replicated in a third cohort of Tibetans residing at 4,300 m. The alleles associating with lower hemoglobin concentrations were correlated with the signal from the GWADS study and were observed at greatly elevated frequencies in the Tibetan cohorts compared with the Han. High hemoglobin concentrations are a cardinal feature of chronic mountain sickness offering one plausible mechanism for selection. Alternatively, as EPAS1 is pleiotropic in its effects, selection may have operated on some other aspect of the phenotype. Whichever of these explanations is correct, the evidence for genetic selection at the EPAS1 locus from the GWADS study is supported by the replicated studies associating function with the allelic variants.

Numbers of migratory waterbirds at Lake Lashihai, China

Between October 1999 and April 2000, WC surveyed the waterbirds at Lake Lashihai, China. A total of 52 species were recorded, of which one species was a resident, 34 were winter visitors, and 17 were passage migrants. Species richness was highest in November. Passage migrants mainly occurred in October, November, and April, and they stayed longer at the lake during their autumn migration than during the spring migration. The seasonal distribution pattern of total numbers of all waterbirds was bimodal. One peak occurred between late December and early January, and the other in middle March. The seasonal distribution patterns of 15 common species have been classified a. bimodal, unimodal, or irregular. The numbers of five common species were variable in middle winter, and their numerical Change in contiguous weeks were more than 30%, suggesting that local movements might be frequent.