Dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose em camundongos suíços: metabolismo de carboidratos, fígado e tecido adiposo

A doença hepática gordurosa não alcoólica é uma desordem multifatorial causada principalmente por excesso nutricional e resistência à insulina, com prevalência estimada de 20-40% nos países ocidentais. A dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose pode influenciar no desenvolvimento da esteatose hepática associada à obesidade e a resistência à insulina. O fígado, por assumir papel central no controle metabólico, é um órgão alvo nos casos de excesso alimentar, ocasionando, principalmente, acúmulo de gotículas de gordura nos hepatócitos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o início das alterações morfológicas e metabólicas no fígado e no tecido adiposo de camundongos suíços machos alimentados com dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose. Camundongos suíços machos aos três meses de idade foram divididos em quatro grupos nutricionais: dieta padrão (SC), dieta hiperlipídica (HF), dieta rica em sacarose (HSu) e dieta hiperlipídica rica em sacarose (HFHSu). Os animais receberam as respectivas dietas durante quatro semanas. A massa corporal, a ingestão alimentar e a tolerância oral à glicose foram avaliados. Ao sacrifício, o fígado e os depósitos de gordura corporal foram removidos e processados para análises histomorfométricas e moleculares. As amostras de sangue foram obtidas para análises bioquímicas plasmáticas. Os dados foram expressos como média e erro padrão da média e as diferenças foram testadas por one-way ANOVA com pós-teste de Holm-Sidak, e foi considerado o nível de significância de p<0,05. Os grupos HF e HFHSu apresentaram-se mais pesados quando comparados aos grupos SC e HSu. Os animais dos grupos HF, HSu e HFHSu apresentaram intolerância à glicose, esteatose hepática e aumento de triglicerídeos hepáticos quando comparados ao grupo SC (p<0,0005). Adicionalmente, houve elevação na expressão hepática das proteínas transportador de glicose 2 (GLUT-2), proteína de ligação ao elemento regulador do esterol 1-c (SREBP1-c), fosfoenolpiruvato carboxiquinase (PEPCK), glicose -6- fosfatase (G6PASE), substrato do receptor da insulinaI-1 (IRS-1) e proteína quinase B (AKt/ou PKB) e redução da expressão no fígado do receptor ativador de proliferação peroxissomal (PPAR-α) nos grupos experimentais em comparação com o grupo SC (p<0,0005). A administração de dieta hiperlipídica e/ou rica em sacarose promoveu intolerância à glicose e danos hepáticos (hepatomegalia, esteatose, redução da beta-oxidação, aumento na lipogênese e na produção de glicose) em camundongos machos adultos.

Administração de cafeína durante a gestação altera parâmetros testiculares na prole de camundongos C57/BL6 na vida adulta

Metabólitos ativos da cafeína apresentam toxicidade, podendo causar efeitos deletérios em muitos órgãos no período fetal pelo consumo materno. O estudo objetivou avaliar o papel da administração de cafeína durante a gestação em vários parâmetros importantes para a função testicular em camundongos adultos C57BL/6. Fêmeas grávidas foram divididas em: grupo controle (C), que receberam injeções de sol. salina (0,9% NaCl) e grupo cafeína (CF), que receberam diariamente injeções subcutâneas de 20 mg / kg de cafeína. Filhotes tiveram livre acesso à ração padrão desde o desmame até três meses de idade, quando foram mortos. O grupo CF apresentou uma redução no consumo alimentar (C = 4,36 0,14; CF = 3,79 0,05/g, p<0,05) e ganho de massa corporal (C = 25,73 0,14; CF = 21,08 0,41/g, p=0,0001). Ainda este grupo, apresentou alterações estruturais nos testículos da prole, como redução no peso relativo (C = 0,078 0,003; CF = 0,063 0,002/g, p=0,002), diâmetro tubular (C = 455,4 2,7; CF = 393,5 3,1/m, p=0,0001), lume tubular (C = 310,6 2,5; CF = 254,8 2,9/m, p=0.0001) e altura do epitélio seminífero (C = 144,8 0,9; CF = 138,7 1,3/m, p=0,0005) observados pela técnica de morfometria. Testosterona sérica avaliada por quimioluminescência foi reduzida (C = 6,6 2,8; CF = 0,5 0,2/ng/ml, p=0.04). Western Blotting foi utilizado para análise de expressão protéica. Houve aumento do receptor de leptina (C = 0,81 0,04; CF = 1,28 0,15/g, p=0,01), do receptor para o hormônio leteinizante (C = 0,92 0,05; CF = 0,74 0,05/g, p=0,01),da aromatase (C = 0,32 0,03; CF = 0,48 0,05/g, p=0,03) e do regulador pró apoptose (C = 0,27 0,02; CF = 0,42 0,03/g, p=0,01) enquanto o receptor para hormônio folículo estimulante (FSHR) (C = 0,76 0,06; CF = 0,56 0,04/g, p=0,02), o receptor para proteína reguladora da esteroidogênese (C = 1,009 0,065; CF = 0,584 0,060/g, p=0,0007), a proteína do fator de crescimento vascular endotelial (C = 0,33 0,08; CF = 0,05 0,01/g, p=0,009), o receptor de androgênio (C = 0,97 0,11; CF = 0,59 0,07/g, p=0,02) e o antígeno nuclear de proliferação celular (C = 0,93 0,11; CF = 0,48 0,07/g, p=0,01) foram reduzidos. Este estudo sugere que o consumo de cafeína durante a gravidez parece ser nocivo à fertilidade de animais machos, caracterizando o fenômeno de programação, o que gera alterações funcionais e estruturais nos testículos da prole adulta.

Programação metabólica do testículo pelo tratamento com injeção de leptina em ratos nos primeiros dias de vida

A leptina tem um papel importante na regulação do sistema reprodutivo além de seu papel principal na regulação do peso corporal e ingestão alimentar. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração de leptina durante o período neonatal na função testicular da prole adulta. Vinte e quatro filhotes de 12 mães foram divididos em 2 grupos: Grupo leptina: injetados com 50 L de leptina (80ng/gPC, subcutânea) nos primeiros 10 dias de vida e Grupo Controle: injetados com o mesmo volume de solução salina. Todos os animais foram sacrificados aos 90 dias de vida. Parâmetros analisados: consumo alimentar, massa corporal, crescimento linear, data de início da puberdade, perfil lipídico, níveis séricos de estradiol e testosterona, expressão gênica (PCR em tempo real) e expressão proteica (Western blot) de ObRa, OBRb, aromatase, AR, ER, morfometria testicular, número, morfologia e viabilidade de espermatozoides. Os dados foram expressos como média erro padrão. A significância estatística foi determinada pelo teste t de Student. A Injeção de leptina levou a uma redução (p≤0,008) no consumo alimentar a partir do dia 26 ao 40 e do dia 70 em diante, enquanto que a massa corporal (p≤0,03) e o crescimento linear (p≤0,05) foram reduzidos do dia 26 até o dia 45. O peso da hipófise (p≤0,0006), hipotálamo (p≤0,01), próstata (p≤0,003), testículo (p≤0,008) e epidídimo (p≤0,004) e bexiga (p≤0,009) foram significativamente reduzidos pela injeção de leptina. A Injeção de leptina adiantou o início da puberdade (C=45,0 0,3; L=41,6 0,3; dias, P≤0,0001). Em relação ao perfil lipídico, a administração de leptina gerou um aumento nos níveis séricos de TG (C= 116,5 15,9; L=172,6 19,7; ng/dL, P≤0,05) e uma redução nos níveis de HDL (C=33 1,5; L = 24 3,5; ng/dL, P≤0,02). Os níveis séricos de testosterona também foram reduzidos pela leptina (C=5,2 1,0; L=1,1 0,3; ng/mL, P≤0,003). Todos os genes avaliados por PCR em tempo real mostraram um aumento na sua expressão: Obra (C=0,32 0,04; L=0,69 0,16; P≤0,04), OBRb (C=0,37 0,06; L=0,71 0,16; P≤0,03), AR (C=0,28 0,02; L=0,71 0,16; P≤0,02), Aromatase (C=0,31 0,04; L=0,53 0,09; P≤0,04), ER-α (C=0,79 0,03; L=0,93 0,03; P≤0,01), ER-β (C=0,29 0,03; L=0,73 0,16; P≤ 0,02). Por outro lado, a expressão proteica de OBR (C=4,4 0,29; L=6,6 0,84; P≤0,05), ER-α (C=0,4 0,02; L=0,6 0,05; P≤0,03) e aromatase (C=0,4 0,03; L=0,5 0,02; P≤0,04) aumentaram, enquanto que a expressão proteica de AR (C=0,16 0,01; L=0,09 0,01; P≤0,009) foi reduzida pela administração de leptina. A análise morfométrica mostrou que a leptina levou a um aumento da área total do túbulo seminífero (C=64,6 3,1; L=56,1 2,1;μm, P≤0,01), aumento da área luminal (C=40,6 2,3; L= 48,7 0,9; μm P≤ 0,004) e na altura do epitélio (C=21,5 1,2; L=24,6 1,1; μm, P≤0,03), enquanto que o comprimento do túbulo seminífero foi reduzido no grupo tratado (C=2200 350; L= 1100 110;cm, P≤0,006). A administração de leptina levou a um aumento no número total de espermatozoides (C=20x107 2x107; L=30x107 5x107;Cls/mL, P≤0,009) e no número de anormalidades (C=40,6 1,9; L=45,8 1,2, P≤0,049). Podemos concluir que a leptina tem um papel importante na morfologia e função testicular. A leptina parece ter efeito direto neste tecido uma vez que a expressão gênica e proteica de OBR, AR, ER e aromatase foram alterados pela administração da leptina.

Dietas ricas em gordura, frutose e sacarose: alterações no fígado

Hábitos inadequados no estilo de vida, pelo consumo exacerbado de dietas ricas em gorduras e açúcares (frutose e sacarose), correlacionam-se positivamente com o desenvolvimento da obesidade, da resistência à insulina (RI) e da esteatose hepática não alcoólica (NAFLD). O estudo teve como objetivo avaliar a magnitude dos efeitos da administração crônica de dietas ricas em gordura e/ou frutose, e ainda, comparar os efeitos dos açúcares isoladamente (frutose e sacarose) sob as alterações bioquímicas, o perfil inflamatório, as respostas morfofuncionais e as expressões proteicas e gênicas de fatores de transcrição envolvidos na lipogênese, na beta-oxidação, na gliconeogênese e no estresse oxidativo no fígado. Camundongos machos C57BL/6 foram divididos em dois experimentos: 1) Dieta controle/standard chow (SC), dieta high fat (HF 42%), dieta high frutose (HFr 34%) e dieta high fat + high frutose (HFHFr - 42% fat + 34% frutose) por 16 semanas; 2) Dieta controle/standard chow (SC), dieta high frutose (HFru 50%) e dieta high sacarose (HSu 50%) por 15 semanas. Ao final dos experimentos foram observados: 1) Não houve diferença na massa corporal entre os animais HFr e SC, só foi observado ganho de peso nos grupos HF e HFHFr. Houve ainda aumento do colesterol total, dos triglicerídeos plasmáticos e hepáticos e RI nos grupos HF, HFr e HFHFr. No fígado, foi observado NAFLD com aumento na expressão de SREBP-1c e PPAR-γ, e redução de PPAR-α. A gliconeogênese mediada pelo GLUT-2 e PEPCK também foi aumentada nos grupos HF, HFr e HFHFr em relação ao grupo SC. Áreas de necroinflamação também foram observadas nos animais HFr e HFHFr; 2) Não houve diferença na massa corporal entre os grupos SC, HFru e HSu. Porém, houve aumento do colesterol total, dos triglicerídeos plasmáticos e hepáticos, da RI, das adipocinas (IL-6, resistina, MCP-1 e leptina), e redução da adiponectina. No fígado, abundante NAFLD com predominância da expressão proteica e gênica de SREBP-1c, PPAR-γ e redução de PPAR-α; e desequilíbrio antioxidante com redução da SOD, da Catalase e da GRx nos grupos HFru e HSu quando comparados ao SC. Não houve diferença na GPx entre os três grupos. Ainda foi observado aumento na expressão proteica de G6Pase, PEPCK e GLUT-2, envolvidos na gliconeogênese hepática nos grupos HFru e HSu. Áreas de necroinflamação, característico da transição NAFLD-NASH, também foram observados. Os resultados permitem concluir que, independente do aumento da massa corporal, a administração crônica de dietas ricas em frutose e sacarose tem efeitos similares aos observados com o consumo de dieta hiperlipídica. Parece que a RI e a NAFLD sejam os precursores destas alterações.

Análise imunohistoquímica dos proteoglicanossindecan, decorin e biglican na próstata normal e hiperplásica

Os mecanismos celulares envolvidos na hiperplasia prostática benigna (HPB) não são bem compreendidos e pouco se sabe sobre como os proteoglicanos estão relacionados com esta condição. Neste estudo foi avaliada a expressão de proteoglicanos de superfície celular e do estroma na HPB. As amostras de próstata com HPB foram colhidas de pacientes submetidos à prostatectomia aberta e ressecção transuretral da próstata (RTUP), enquanto as amostras do grupo controle consistiram na zona de transição de próstatas normais de adultos jovens. Foram usados anticorpos primários anti-sindecan-1, anti-biglican e anti-decorin. A imunomarcação foi avaliada determinando-se a área relativa marcada pelo anticorpo, ou usando-se um escore atribuído à intensidade da coloração. Os resultados mostraram que, no grupo controle, a expressão do sindecan-1 foi mínima ou nula. Na HPB, no entanto, a imunomarcação deste proteoglicano foi intensa e localizada principalmente nas células basais do ácino prostático e com menor intensidade na superfície basolateral das células secretoras. Como não houve diferença entre as amostras obtidas através da prostatectomia aberta e da RTUP, esses grupos foram combinados em um único grupo HPB. A área marcada pelo anticorpo anti-sindecan-1 no epitélio das amostras de HPB foi nove vezes maior do que na próstata normal (p<0,001), e não houve correlações significativas entre a marcação do sindecan-1naHPB e o volume da próstata, o PSA ou a idade do paciente. Quanto ao biglican e ao decorin, a marcação foi exclusivamente no estroma, tanto no grupo controle quanto no grupo HPB, e não houve diferença significativa na extensão e intensidade da coloração entre estes dois grupos. Em conclusão, a imunomarcação do sindecan-1 na HPB é intensa e está localizada no epitélio glandular exclusivamente, mas a intensidade não se correlaciona com o tamanho da próstata ou PSA. A expressão do decorin e do biglican, no entanto, não foi alterada na HPB.

Avaliação do efeito do inibidor de histona deacetilase Panobinostat (LBH589) no metabolismo energético de células derivadas de câncer de pulmão

Os mecanismos de ação citotóxica do inibidor de histona deacetilase LBH589 foram investigados em associação com o quimioterápico cisplatina (CDDP) em duas linhagens derivadas de câncer de pulmão de não pequenas células (CPNPC). Os resultados foram analisados em relação ao tipo de morte celular associada às alterações em enzimas relacionadas ao metabolismo energético e a via glicolítica. Para realização do trabalho, foram utilizadas as linhagens tumorais A549 (selvagem para o gene de p53) e Calu-1 (nulo para o gene de p53) tratadas com LBH589 em combinação ou não com CDDP. Foram realizadas curvas de tempo e dose-resposta com as drogas isoladamente pelo ensaio de viabilidade celular (MTT) nas duas linhagens para a escolha das melhores condições para o nosso estudo. As condições dos tratamentos isolados com redução da viabilida celular menores que o IC50 de cada fármaco foram selecionados para realização dos tratamentos combinados. As avaliações de apoptose foram realizadas por citometria de fluxo pelo ensaio de Anexina V/PI, e com a marcação de proteínas por Western Blotting. As proteínas relacionadas a via glicolítica foram avaliadas por Western Blotting e a expressão de RNAm por qPCR. Os resultados demonstraram que o LBH589 combinado a CDDP foi capaz de induzir apoptose em 70% das células (Calu-1) e 54,9% (A549) no tempo de 24 horas, e 90% (calu-1) e 62,1% (A549) em 48 horas, independendo, portanto, do status da p53. Os níveis de expressão de enzimas relacionadas com o metabolismos energético também sofreram alterações nos tratamentos estudados. O LBH589 induziu aumento de cerca de 4x dos níveis de RNAm de HK isoformas I e II em ambas as linhagens. Houve também um aumento na expressão proteica das isoformas de HK I e II. Outras enzimas relacionadas a via glicolítica como PFKP, PKM2 e LDHA foram analisadas e apresentaram redução da expressão proteica, principalmente na presença do LBH589. A combinação da CDDP com LBH589 parece ser promissora para o tratamento de CPNPC induzindo apoptose através de alterações no metabolismo energético tumoral.

Curta administração de GW501516 melhora o estado inflamatório do tecido adiposo branco, o dano hepático e a inflamação renal de camundongos alimentados com dieta rica em frutose

A superativação do eixo ECA/AT1r está intimamente relacionada à síndrome metabólica e no organismo tem grande relação com o quadro de inflamação. A administração de frutose, seja por dieta ou pela água, tem sido usada como um modelo para a indução da superatividade desse eixo e para o estudo das vias inflamatórias relacionadas ao AT1r. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar se a administração de GW510156 poderia diminuir a superativação do eixo ECA/AT1r e consequentemente diminuir os danos causados pela dieta rica em frutose. Para isso foram utilizados camundongos machos C57Bl/6 que receberam uma dieta contendo 47% de frutose durante oito semanas ou uma dieta controle. Após oito semanas, os grupos foram redivididos aleatoriamente para o início da administração do GW501516 durante três semanas, totalizando quatro grupos experimentais. Os animais tratados apresentaram uma melhora da pressão arterial sistólica e também dos parâmetros urinários como proteinúria e ácido úrico. Houve ainda uma melhora dos triglicerídeo e ácido úrico plasmáticos. No tecido adiposo branco, o GW501516 foi capaz de diminuir a expressão dos componentes do eixo ECA/AT1r e também amenizou a inflamação causada pela dieta rica em frutose. No fígado, não houve alterações significativa do eixo, porém a fosforilação de JAK2 dependente de AT1r foi diminuída e consequentemente houve uma menor ativação das células estreladas no grupo que recebeu o GW501516. Além disso, as proteínas e genes relacionados à β-oxidação foram aumentados com o tratamento e aqueles relacionados à lipogênese de novo, diminuídos o que resultou em menor esteatose no parênquima hepático. Os rins apresentaram uma melhora da inflamação induzida pelo eixo, apesar de o eixo também não ter apresentado diferenças significativas com o tratamento. Também não foram encontradas diferenças significativas na expressão proteica e gênica das proteínas antioxidantes. Com esses resultados podemos concluir que a curta administração do GW501516 pôde aliviar os efeitos inflamatórios e a esteatose hepática causada pela dieta rica em frutose, podendo ser pensado como uma nova ferramenta terapêutica no tratamento da superativação do eixo ECA/AT1r.

Mães obesas, filhotes obesos: estudo experimental

O aumento da obesidade materna pode refletir em efeitos deletérios na prole adulta, manifestos diferentemente de acordo com o gênero do indivíduo. Este trabalho teve como objetivo verificar a hipótese de que a obesidade materna provoca alterações metabólicas, na estrutura do tecido adiposo e hepático e mudanças de perfil inflamatório nas proles adultas de machos e fêmeas. Fêmeas C57BL/ 6 receberam dieta padrão (SC, 17% da energia proveniente do lipídeo) ou dieta hiperlipídica (HF; 49% da energia proveniente do lipídeo) durante oito semanas pré-gestacionais até a lactação. Após o desmame, os filhotes foram divididos nos grupos: SCM (machos), SCF (fêmeas), HFM (machos) e HFF (fêmeas). As características metabólicas foram avaliadas pela massa corporal (MC), glicemia de jejum, área sob a curva no teste oral de tolerância a glicose; concentrações de triglicerídes (TG) hepáticos e estimativa da esteatose hepática; análise plasmática de insulina, colesterol total (CT), triglicerídes (TG) e adipocinas; distribuição e análise morfológica do tecido adiposo e estado pró-inflamatório dos filhotes. Diferenças entre os grupos foram analisadas pelo Teste T não pareado (dados entre progenitoras e pares de grupos nas proles); one-way ANOVA com pós-teste de Tukey (para proles) e two-way ANOVA (efeito da dieta materna e gênero). O nível de significância adotado foi de P≤0,05. Progenitoras HF tiveram maior MC (+20%), glicemia elevada (+22%) e intolerância à glicose em comparação ao grupo SC. A partir da quarta semana, a MC mostrou-se maior nas proles HF, em ambos os gêneros, quando comparados às proles SC. Na 12 semana, a MC foi 20% maior no grupo HF macho e 30% maior no grupo HF fêmea do que seus controles (p<0,0001, ambos os gêneros). Intolerância à glicose foi observada em machos e fêmeas HF em relação aos seus contrapares SC (+20%, p<0,05). Proles HF demonstraram hepatomegalia com maior acúmulo de TG hepático, resultando em maior percentual de esteatose em machos (27%) e fêmeas HF (25%). Proles HF apresentaram incremento na adiposidade (+20%) e nos níveis de CT e TG do que seus congêneres SC. Níveis plasmáticos de leptina e insulina foram maiores, enquanto houve diminuição da adiponectina no grupo HF macho em relação ao grupo SC macho. Hipertrofia de adipócitos foi observada nas proles HF. TNF-alfa, IL-6 e leptina foram mais expressos em proles HF, porém diminuição na expressão de adiponectina foi evidenciada nas proles geradas por mães obesas. A luz do exposto, a dieta HF administrada em mães antes e durante períodos de gestação e lactação leva à obesidade materna que tem consequências na prole, tais como remodelamento do tecido adiposo, juntamente com alterações bioquímicas e metabólicas dos adipócitos, intensificando o estado pró-inflamatório da prole, em ambos os gêneros, na idade adulta.

人、黑猩猩和叶猴FKN全基因的克隆及体外表达的比较研究

下载PDF阅读器目的:克隆人、黑猩猩和叶猴FKN全基因及体外表达,比较研究FKN在进化过程中基因组水平和蛋白表达水平的差异.方法:应用基因重叠延伸拼接PCR法(Gene splicing by overlapping extension PCR,SOE-PCR)将FKN的3个外显子编码序列依次进行前后拼接,然后插入pcDNA3.1/myc-His(-)A真核表达载体中,经酶切、测序鉴定后转染CHO细胞体外表达,RT-PCR、SDS-PAGE和Western blot检测其表达产物.结果:酶切、测序鉴定证实插入的基因片段为完整的FKN,RT-PCR可从转染的CHO细胞中扩增出一条与目的基因大小一致的DNA片段,其表达蛋白能分泌至胞外,SDS-PAGE显示其分子量约为95 000,抗c-myc抗体可与载体上的c-myc蛋白特异性结合.测序显示人、黑猩猩和叶猴相比,FKN基因除了有散在的点突变外,还发现有一明显的30 bp的缺失,但此缺失对FKN蛋白的表达并不影响.结论:成功克隆人、黑猩猩和叶猴FKN全基因,基因组水平和蛋白表达水平的比较研究为后续探讨FKN在高级灵长类物种进化过程中免疫学功能的演变奠定基础.

Involvement of Fas/FasL system in apoptotic signaling in testicular germ cells of male Wistar rats injected i.v. with microcystins

Previous studies have shown that gonads were the second target organ of microcystins (MCs), and that MCs exposure exerted obvious toxic effects on male reproductive system of mammals. However, relevant molecular evidences are still lacking. Fas-signaling pathway plays a key role in toxicant-induced germ cell apoptosis. This study was to evaluate the responses of Fas/FasL system related genes and proteins in testes of rats injected intravenously with MCs. Enhanced apoptosis of germ cells in the testes of MCs-treated rats was detected by the terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxy-UTP nick end labeling (TUNEL) associated with up-regulation of the Fas/FasL system. Both Fas and FasL protein expression were induced evidently from I h post-injection, and this high expression level maintained throughout the experiment. In addition, the activation of caspase-8 and caspase-3 protein was also observed, which were indicators of apoptosis. These results suggested the likely involvement of Fas/FasL system in the MCs-induced germ cell apoptosis. It is also suggested that MCs can cause damage to Sertoli cells directly. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Identification of differentially expressed immune-relevant genes in Chinese soft-shelled turtle (Trionyx sinensis) infected with Aeromonas hydrophila

Expressed sequence tag (EST) analysis is an efficient tool for gene discovery and profiling gene expression. Aeromonas hydrophila, a ubiquitous waterborne bacterium, is one of the most frequent pathogens isolated from diseased aquatic organisms. In order to understand the molecular mechanism of anti-bacteria immune response in reptile, we have investigated the differentially expressed genes in Chinese soft-shelled turtle (Trionyx sinensis) experimentally infected with A. hydrophila by suppression subtractive hybridization (SSH). Forty-two genes were identified from more than 200 clones, of which 25 genes are found for the first time in reptiles, and classified into 6 categories: 18 in defense/immunity. 4 in catalysis, 2 in retrotransposon; 2 in cell signal transduction, 5 in cell metabolism, 10 in protein expression, and 1 in cell structure. Of the 42 differentially expressed genes, 6 genes, IL-8, serum amyloid A (SAA), CD9, CD59, activating transcription factor 4 (ATF4) and cathepsin L genes, were further observed to be up-regulated in the infected turtles by virtual Northern hybridization and RT-PCR assays. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Regulation by hetC of genes required for heterocyst differentiation and cell division in Anabaena sp strain PCC 7120

Unlike those of the wild-type strain, proheterocysts of the Anabaena sp. strain PCC 7120 hetC strain keep dividing. ftsZ, the most critical cell division gene, is up-regulated in hetC proheterocysts. Heterocyst differentiation genes hglD, hglE, patB, nijB, and xisA are no longer expressed in the hetC mutant. hetC also regulates the expression of patA, a pattern formation gene.

Cloning of biologically active genomes from a Helicoverpa armigera single-nucleocapsid nucleopolyhedrovirus isolate by using a bacterial artificial chromosome

Purification of genotypes from baculovirus isolates provides understanding of the diversity of baculoviruses and may lead to the development of better pesticides. Here, we report the cloning of different genotypes from an isolate of Helicoverpa armigera single-nucleocapsid nucleopolyhedrovirus (HaSNPV) by using a bacterial artificial chromosome (BAC). A transfer vector (pHZB10) was constructed which contained an Escherichia coli mini-F replicon cassette within the upstream and downstream arms of HaSNPV polyhedrin gene. Hz2e5 cells were co-transfected with wild-type HaSNPV DNA and pHZB10 to generate recombinant viruses by homologous recombination. The DNA of budded viruses (BVs) was used to transform E. coli. One of the bacmid colonies, HaBacHZ8, has restriction enzyme digestion profiles similar to an in vivo cloned strain HaSNPV-G4, the genome of which has been completely sequenced. For testing the oral infectivity, the polyhedrin gene of HaSNPV was reintroduced into HaBacHZ8 to generate the recombinant bacmid HaBacDF6. The results of one-step growth curves, electron microscopic examination, protein expression analysis and bioassays indicated that HaBacDF6 replicated as well as HaSNPV-G4 in vitro and in vivo. The biologically functional HaSNPV bacmids obtained in this research will facilitate future studies on the function genomics and genetic modification of HaSNPV. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

人载脂蛋白APOA5的克隆表达纯化及相互作用蛋白研究

人类的载脂蛋白A5（apolipoprotein A5，APOA5）是一个新近发现的载脂蛋白家族成员。它在血浆中的含量比其他载脂蛋白低1-2个数量级，但能显著影响血浆三酰甘油水平，对血脂代谢具有重要意义，可以作为降血脂药物治疗中一个强有力的潜在靶标。 由于APOA5在血浆中含量低，直接从血浆中分离纯化很困难，国内一直没有报道简易可靠的纯化方法。为进一步研究APOA5的生物学特性，探讨其与TG代谢中的其它关键成分之间的相互关系，揭示其在脂类代谢相关疾病中的重要地位，必须有大量的蛋白和抗体用于基础研究。因此本研究首先利用基因工程技术，诱导表达纯化APOA5蛋白，免疫动物制备多克隆抗体，为进一步研究人肝脏细胞中APOA5的相互作用蛋白，研究APOA5蛋白在肝脏细胞中的功能奠定基础。 为了深入研究APOA5在肝脏中如何行使功能，我们采用细菌双杂交技术寻找与APOA5相互作用的蛋白因子。并采用Pull-down技术，免疫荧光及免疫共沉淀技术进一步确证其在体外和体内的相互作用关系，为进一步阐明APOA5在体内的生理功能提供了新的线索。 第一部分 APOA5基因的克隆、原核表达、纯化及其多克隆抗体的制备 本研究首先应用基因克隆技术，从人肝癌细胞系SMMC-7721的cDNA中扩增出1.1 kb的ApoA5基因全长序列。然后将其克隆至表达载体pThioHisD，构建原核表达载体pTH-APOA5。该重组质粒转化至大肠杆菌 BL21（DE3），成功实现人APOA5融合蛋白在大肠杆菌中的表达。经发酵得到高效表达的融合蛋白。 融合蛋白在 IPGT 诱导下以包涵体的形式大量表达。利用融合蛋白上的一段组氨酸序列，用镍离子亲和柱进行纯化和复性后，获得较高纯度的人APOA5融合蛋白。利用该融合蛋白免疫新西兰大耳白兔，获得了高效价的兔抗人APOA5多克隆抗体，Western Blot结果显示此多克隆抗体与APOA5特异性结合。 第二部分 细菌双杂交筛选与APOA5相互作用的蛋白 本实验首先构建了pBT-APOA5重组质粒，经双酶切、PCR和测序鉴定证明重组诱饵质粒构建成功，并进行了表达、自激活鉴定。Western Blot鉴定证实报告菌株中表达了分子量为 68 kD左右的重组融合蛋白，与预测的分子量APOA5（41 kD）/lamda cI （27 kD）一致。自激活实验证明诱饵蛋白不能单独激活报告基因，可用于筛选人肝脏cDNA文库。经过双重抗性筛选和回复筛选，分离出10个阳性克隆。对结果进行生物信息学分析，得到7个与APOA5相互作用的蛋白，其中BI1为细胞凋亡调节因子；ATP6、CYTB、ND2、COX-1为线粒体表达蛋白； ALB、TTR为血清蛋白。 第三部分 APOA5与BI1相互作用的确证 首先构建了BI1的原核表达载体pGEX-5X-3-BI1，利用Pull-down实验检测了APOA5与BI1在体外具有相互作用。然后构建了BI1的真核表达载体pCDNA3.1-HA-BI1和APOA5的真核表达载体pCDNA3.1-APOA5，并验证其表达。通过免疫荧光细胞内共定位研究发现，靶蛋白APOA5主要分布于胞浆，与BI1在HEK293细胞有共定位，即APOA5与BI1存在相互作用的可能。最后利用免疫共沉淀手段，在HEK293细胞中确证了靶蛋白APOA5与BI1在体内的相互作用。 上述研究结果，为深入研究APOA5在体内的生物学功能提供了新的思路。 Apolipoprotein A5 (APOA5) is a newly discovered protein belongs to apolipoprotein family. APOA5’s concentration is 1-2 orders of magnitude lower than other apolipoproteins in the circulation. APOA5 significantly affected plasma triglyceride levels, which is important on lipid metabolism. APOA5 has strong potential to be used as a hypolipidemic drug target. Large amount of APOA5 protein and antibodies are needed in basic research, such as biological characteristics study of the APOA5, its relationship with other key components in TG metabolism, its role played in Lipid metabolism-related diseases. Due to its low concentration in plasma, separation and purification of APOA5 from the plasma is very difficult. Until now no report on simple and reliable method for purification has been published in China. In this study, we firstly got APOA5 recombinant protein using genetic engineering technology. The purified recombinant protein was used to immunize rabbits to get antiserum. It is important for further study of the APOA5 protein-interacting protein. And it lays the foundation for studing APOA5 function in liver. In order to study APOA5 function in liver, we used bacterial two-hybrid technology to find the APOA5 protein interactor. Pull-down, immunofluorescence and immunoprecipitation techniques were used to further confirm the interaction between APOA5 with its interactor in vitro and in vivo. All of these stdudies provided new clues on its physiological functions in vivo. Part I: Cloning, prokaryotic expression, purification and polyclonal antibody preparation of APOA5 First of all, we amplified APOA5 CDS sequence from the human hepatoma cell line SMMC-7721, and subcloned into Expression vector pThioHisD, and got the recombinants named pTH-APOA5. The plasmid was transformed to BL21 (DE3). E. coli BL21(DE3) cells bearing the pTH-APOA5 plasmid were cultured and APOA5 protein synthesis was induced by the addition of IPTG. Recombinant protein was expression in the form of inclusion. Inclusion bodies were dissolved in phosphate-buffered saline containing 8 M urea and 40 mM imidazole, then applied to a Ni2+ affinity column, and were eluted in a buffer containing 4 M urea and 200 mM imidazole. Fractions containing the APOA5 protein were pooled and dialyzed against buffer containing phosphate-buffered saline. Antiserum to recombinant human APOA5 was generated by immuning rabbit. Western Blot showed that this antiserum specific binding with APOA5. Part II Two-hybrid system screening protein interactions with the APOA5 The coding sequence of human APOA5 was amplified using synthetic oligonucleotide primers from pTH-APOA5 vector and was subcloned into the pBT plasmidc to yield pBT-APOA5 vector. DNA sequencing was performed to verify that no unwanted mutations occurred during the process of plasmid vector construction. We verified recombinant protein expression and tested self-activation by pBT-APOA5 prior to screening. Western Blot verified inducing a 68 kD band, consistent with the predicted molecular weight (APOA5 41 kD, lamda cI 27 kD). pBT-APOA5 can be used for screening human liver cDNA library because it can not self-activation. Totally 10 positive clones were isolated. The nucleotide sequence of the positive clones were determined and compared to NCBI nucleotide sequence databases. We got 7 protein which interact with APOA5, included BI1(Apoptosis regulator); ATP6, CYTB, ND2, COX-1(Mitochondrial protein) and ALB, TTR(Serum protein). Part III Confirming of interaction between APOA5 with BI1 pGEX-5X-3-BI1 vector was subcloned at first. Pull-down experiments were used to detect the interaction between APOA5 with BI1 in vitro. Later, pCDNA3.1-HA-BI1 and pCDNA3.1-APOA5 were subcloned. Through immunofluorescence co-localization study, we found APOA5 mainly distributed in the cytoplasm. APOA5 is co-localization with BI1 in HEK293 cells. Finally, we verified interaction between APOA5 with BI1 in vivo through immunoprecipitation.

自养氨氧化混合种群特性和共存机理初步研究

组特殊自养氨氧化混合种群，表现：无机环境种群生长迅速、生物量高；在一个完全无机的自养生长环境中，不仅保持高氨氧化速率，并出现丰富的异养微生物种群；该种群置于异养、厌氧环境中，迅速表现出产氢特征。对于这样一个特殊的生态体系，研究其共生机理，以及联接这些种群之间的碳源和能源问题，将具有非常重要意义。我们拟从种群特征、细胞表面分泌产物、游离体系产物多糖、蛋白和脂肪酸方面开展研究。 第一部分，自养氨氧化混合种群的基本特征。采用氨氧化培养基，进行种群氨氧化特征研究；采用扫描电镜观察自养混合种群的微观特征；沉降、离心去除微生物种群，分析水相中的总有机碳、糖类等物质；利用LB培养基进行种群的分离、纯化，并采用DGGE手段对微生物种群结构进行分析。结果表明，接入菌种后（2/5000（V/V）），培养液中氨（200mg/L）在3－5天内快速降解；亚硝酸盐与氨氮变化呈负相关趋势，仅有少量硝酸盐含量（< 30mg/L）。氨氧化种群的生物量增长与氨氧化趋势一致，初始生物量7.75 mg/L(蛋白含量)，3-5天后生物量快速增长，并达到最高63.06 mg/L（蛋白含量）。电镜图片显示，种群外包裹一层粘液。离心除去菌体后，检测培养液总有机碳和糖的含量，同样表现出与生物量增长相似的特征，分别由初始的3.73、2.35 mg/L，3－5内天迅速增加，并分别达到最大值35.19、27.45 mg/L。经初步分离、纯化并对纯化菌株进行测序，获得了10株异养微生物分别为布鲁氏菌科苍白杆菌属、纤维单孢菌、类芽孢菌属、黄杆菌属、无色杆菌、鞘脂单胞菌、嗜麦芽寡养单胞菌、噬氢菌属、硫红球菌、假单胞菌；DGGE显示，约有20分条离带，我们对其中的两条优势条带进行切割回收测序，鉴定为欧洲亚硝化单胞菌（Nitrosomonas eur）。 第二部分：混合种群自养-异养菌共生的可能机制。在对微生物种群特征初步分析基础上，针对胞外糖类组分可能被微生物代谢分解，我们重点对微生物细胞蛋白质与糖类进行分析。采用超声结合RIPA裂解液裂解，SDS-PAGE电泳分析混合种群总蛋白种类，并通过氨基酸分析仪及红外光谱法分析氨基酸组成及蛋白红外特征。采用超声破碎结合反复冻融对细胞样品进行处理，提取液采用醇沉、Sevage脱氮白，凝胶过滤方法脱盐和分级分离。对提取物的糖分析包括：紫外扫描，红外光谱，核磁共振，单糖组成分析；扫描电镜观察菌群破裂现象。SDS-PAGE分析结果表明：氨氧化种群不同生长阶段都显示出42kD蛋白表达量很高，d4时42kD蛋白表达已经很强，4-7d内一直持续这种过量表达，直到d8后表达开始减弱。说明42kD蛋白可能与氨氧化密切相关。红外光谱分析显示：细胞提取物的特征峰分布在3427.42cm-1、1718.18 cm-1和1681.72 cm-1、1160.07和1086.74 cm-1，分别对应为OH、 C=O、C－O－C基团，表明具有蛋白的典型特征；氨基酸分析显示蛋白中的Gly,Asp,Ala,Glu含量相对较高。 提取物中胞外多糖分离谱图得到不均一组分，共得到6个收集峰；紫外扫描在201－213 nm处有多糖吸收峰，同样表明多糖成分不均一性；多糖红外光谱特征峰主要分别在3400.49 cm-1、2920.28 cm-1、1154.54和1087.52 cm-1，对应OH、－CH2－ or CH 、C－O－H or C－O－C等多糖特征基团；多糖提取物核磁共振1H d4.3～5.9之间出现强吸收峰，这是1H中，多糖存在的明显证据，1H NMR中，其中O-乙酰基的甲基上的氢信号为d1.1～1.3之间。糖肟全苯甲酸酯衍生物的HPLC测定中，得到单一的单糖峰，由于时间问题，还未进行更深入的试验；电镜图片显示，种群中的细胞有大量的破裂现象。 实验表明，自养氨氧化混合种群显示出快速的氨氧化速率，氨氧化过程生物量和有机质的增加明显。微生物种群包裹粘液层，并分离纯化出大量的异养菌；去除菌体后的游离培养液中存在有机质（包括多糖）说明无机自养生长体系中存在异养菌生长、繁殖的二次碳源；细胞提取物中蛋白条带数目多、种类丰富；细胞多糖提取物具有明显的多糖特征，以及单糖的存在。结合种群的显微特征和游离体系中的有机质的检测结果，我们认为，无机自养生长体系中，种群细胞生长过程中发生的破裂现象可能是导致大量的蛋白、多糖释放到游离胞外，并成为其他异养菌生长的碳源和氮源。这可能是自养体系中，大量异养菌共生的可能机制，至于是什么原因引起种群生长过程中产生的破裂现象，还有待下一步深入研究。 A group of mixed autotrophic ammonia oxidizing populations, having much biological characteristic tested by concerned personnel for pilot test: Performed rapid population growth and obtained high biomass in inorganic environment; Not only maintained a high rate of ammoxidation, promoted a wealth of heterotrophic microbial populations growth in a totally inorganic and autotrophic growth environment; Placed in heterotrophic and anaerobic environment,had the performance characteristics that could rapidly produce hydrogen.For such a special ecological system, Study its symbiotic mechanism and the connection between these populations of carbon and energy issues, will have a very important significance. We intended from the characteristics of the population, the secretion product of cell surface, free substance in the liquid medium like polysaccharide, protein and fatty acids carrying out research. Part I: The basic features of mixed autotrophic ammonia oxidizing populations . Use inorganic liquid medium, processed study for ammonia oxidation characteristics of the population; we used scanning electron microscopy to get micro-features of autotrophic ammonia oxidizing populations .The medium was carried out settlement and centrifugal then removed the microbial populations, after all of that we analysis the water phase for total organic carbon(TOC), carbohydrate and other substances; Solid ammonia oxidizing medium was adopted to separation and purification of population, DGGE means was for structure analysis of microbial population. The results showed that after the inoculum of bacteria (2 / 5000 (V / V)), ammonia in the culture medium (200 mg / L) was rapid degradation in 3-5 days; ammonia and nitrite have the negative correlation between changes in the trend, then only a small amount of nitrate content (<30mg / L). The biomass growth of ammoxidation population in line with the trend of ammonia oxidation, the initial volume of it was 7.75 mg / L (protein content), in 3-5 days upto 63.06 mg / L (protein content). Electron microscope image showed, the populations were wrapped in a layer of mucus, including the a large number ruptted micorbe , Centrifuge to remove bacteria, then detected the medium for total organic carbon and sugar content, result took on the same characteristics with biomass growth, that were from the initial 3.73、2.35 mg / L respectively, in 3-6 days achieved rapid increase in the maximum to 35.19、27.45 mg / L respectively. After initial separation、 purification ,then processed sequencing to strains purified and got the result that there were 10 heterotrophic microorganisms : Brucella Branch pale bacillus, Cellu lomonas, Bacillus species category, a Flavobacterium, colorless Bacteria, Aeromonas sheath fat, little support maltophilia Aeromonas, macrophages species hydrogen, sulphur-MI, Pseudomonas bacteria spores; DGGE display, there were 20 separation bands approximately. Part II: Mixed populations that autotrophic - heterotrophic bacteria symbiotic mechanism. On the basis of preliminary analysis of microbial population characteristics, aiming at extracellular carbohydrate components might be decomposition by microbial, we focused on microbial cell protein and carbohydrate analysis. Using ultrasound combined with RIPA lysis cracking the cells, SDS-PAGE electrophoresis analysis the total protein species of the population, and through the amino acid analyzer studied the compositions of amino acid and infrared spectroscopy analysis of a protein infrared characteristics. Using ultrasound combined with repeatedly freezing and thawing to treated the cell sample, then took the means that alcohol precipitation, deproteinization by Sevage, gel filtration aimed at desalination and grade separation to deal with the lysates . The extraction of sugar analysis included: UV scanning, IR, NMR, single-sugar composition analysis. SDS-PAGE analysis showed that: 42 kD protein expression was very high at different growth stages of mixed autotrophic ammonia oxidizing populations , on the fourth day, 42 kD protein expression had been very strong, 4-7d, it had continued this excessive expression, then started to weaken after 7 days. 42 kD protein that might be closely associated with ammonia oxidation. Infrared spectral analysis showed that: cell extracts with the characteristic that the peak distribution in 3427.42 cm-1、1718.18 cm-1 and 1681.72 cm-1、1160.07 cm-1 and 1086.74 cm-1 corresponding to OH、C = O、C-O-C Groups which had the typical characteristics of protein; and analysis showed that amino acids including Gly, Asp, Ala, Glu ,the content in the protein is relatively high. Exopolysaccharide in the extracts had the separation map that it was uneven, received a total of six collection peaks by the detection mode of phenol-sulphruic acid method ; ultraviolet scan in the 201-213 nm department had polysaccharide absorbing peak, the same ingredients that polysaccharide heterogeneity; infrared polysaccharide spectral characteristics of the main peak at 3400.49 cm-1, 2920.28 cm-1, 1154.54 and 1087.52 cm-1, corresponding OH,-CH2-or CH, C-O-H or C-O-C;and other characteristics of polysaccharide group; 1H NMR of polysaccharide extract appeared absorption peak between d4.3 ~5.9, which is the apparent evidence of polysaccharide, In 1H NMR, the hydrogen signal of one of O-acetyl was between 1.1 to 1.3. The determination of Sugar oxime whole benzoate derivatives by HPLC, there was a single-sugar peak, as a matter of time, yet more in-depth test. Summary: Mixed autotrophic ammonia oxidizing populations show us that it had the ability in ammonia oxidizing and it was great, organic matter and biomass increased significantly in the process of ammonia oxidation. Microbial populations was wrapped up slime layer, the phenomenon of cell breakdown obviously, and there were a lot of separation and purification of the heterotrophic bacteria; a lot of organic matter (including polysaccharides)remined in the medium that removal of cell indicated the inorganic system existed secondary carbon sources that could be used by the heterotrophic bacteria ; there were a large number proteins bands of cell extract, rich variety; cell extracts of polysaccharide had obvious characteristics of polysaccharide, and the existence evidence of single-sugar. Combined population of microscopic characteristics and free of organic matter in the test results, we believe that the health of inorganic system, population growth occurred in the course of the breakdown of the phenomenon is likely to lead to a lot of protein and polysaccharide released into the extracellular free, And other heterotrophic bacteria use them to the growth as carbon and nitrogen. This may be autotrophic system, the large number of heterotrophic bacteria symbiotic mechanism.