【摘 要】
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在真核生物中,cAMP信号通路影响和调节代谢、形态建成和致病性等生理过程。环腺苷酸(cAMP)作为细胞内重要的第二信使,可对胞外信号作出反应,并控制胞内一系列的下游信号元件。细胞内cAMP水平的高低由多种蛋白共同调控,在这些蛋白影响下,胞内cAMP的水平在合成和降解之间达到平衡。cAMP磷酸二酯酶(PDEs)是cAMP降解过程中的关键蛋白,但其在辣椒疫霉中的功能尚不明确。
辣椒疫霉是一种极具破坏性的病原菌,可为害茄科(辣椒、番茄)、豆科(青刀豆和利马豆)和大部分葫芦科作物。在田间,辣椒疫霉主要以
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在真核生物中,cAMP信号通路影响和调节代谢、形态建成和致病性等生理过程。环腺苷酸(cAMP)作为细胞内重要的第二信使,可对胞外信号作出反应,并控制胞内一系列的下游信号元件。细胞内cAMP水平的高低由多种蛋白共同调控,在这些蛋白影响下,胞内cAMP的水平在合成和降解之间达到平衡。cAMP磷酸二酯酶(PDEs)是cAMP降解过程中的关键蛋白,但其在辣椒疫霉中的功能尚不明确。
辣椒疫霉是一种极具破坏性的病原菌,可为害茄科(辣椒、番茄)、豆科(青刀豆和利马豆)和大部分葫芦科作物。在田间,辣椒疫霉主要以游动孢子的形式侵染寄主植株。在辣椒疫霉中,对cAMP信号通路和cAMP磷酸二酯酶的了解还十分有限,因此我们使用II型CRISPR/Cas9系统在辣椒疫霉菌中获得了PcPdeH敲除突变体,以此来研究PcPdeH的生物学功能。
在本研究中,我们主要分析了PcPdeH在调节辣椒疫霉的生长、细胞内cAMP水平和致病性等方面的作用。PcPdeH的缺失导致芽管萌发异常,具体表现为折点、分枝增多和部分膨大,这表明菌丝的极性生长受到了影响。敲除PcPdeH导致辣椒疫霉致病力显著降低,接种烟草或辣椒叶片后仅产生坏死状病斑,显微观察结果显示,PcPdeH的缺失导致侵入菌丝的扩展受到限制。将接种时间分别延长至5-7天后,病斑并未进一步扩展;创伤接种的结果与非创伤接种相比无显著差别。因此,实验结果表明,PcPdeH敲除突变体致病力的降低并非生长速率减慢或穿透能力丧失造成。在含有1-5mmH2O2的Plich培养基上,PcPdeH敲除突变体的菌丝生长受到显著抑制,这说明相比野生型菌株和对照菌株,PcPdeH敲除突变体对H2O2的敏感性显著升高。此外,与野生型菌株和对照菌株相比,PcPdeH敲除突变体的胞内cAMP水平增高了1.5-2倍,这表明辣椒疫霉高亲和力磷酸二酯酶参与调节细胞内cAMP水平。以上结果显示,PcPdeH在调控辣椒疫霉的营养生长、芽管萌发和致病力等方面起着至关重要的作用。本研究初步解析了PcPdeH的生物学功能,可为揭示cAMP途径调控辣椒疫霉致病性的分子机制提供重要的线索。
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人类的新发传染病多数是由动物向人传播的病原体引起的。在人群中导致传染病高爆发与大流行的病原体,往往很少或者不会在其自然宿主中引起临床症状,而此类病原蔓延到人类,则对人类健康和全球经济造成巨大的影响。因此,揭示重要自然宿主携带的病原的多样性,阐明在公共卫生领域有潜在重要影响的新型病原体,可以为相应新发传染病的预防提供直接的科学数据。树鼩具有特殊的遗传演化地位,已有研究表明,树鼩携带多种病毒,如单纯疱疹病毒、柯萨奇病毒、乳头瘤病毒等。不过,树鼩携带的病毒多样性没有得到全部揭示。
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FOXM1(Forkhead box M1)是FOX转录因子家族中的一员,它有3种常见的亚型,分别是FOXM1a、FOXM1b、FOXM1c,目前研究最多的是FOXMb。FOXM1可以介导细胞周期相关下游基因的转录激活,在胚胎的发育、细胞分化、组织器官再生和恶性肿瘤的发展进程中行使着巨大的功能。据大量文献报道,FOXM1是人恶性肿瘤中最常见的高表达蛋白之一,与肿瘤的形成、不良预后、药物的敏感性及耐药性等密切相关。异常高表达的FOXM1促使下游基因的转录激活,会导致增殖异常、转移、迁移和侵袭等不良后果,影响
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细胞自噬被认为是一个在进化上相对比较保守的过程,它可以通过降解一些衰老损伤的细胞或者细胞器为它们自身的细胞提供营养物质。近些年来,众多的研究者对细胞自噬也非常的关注,尤其是研究细胞自噬、细胞凋亡和肿瘤它们之间的相互关系上,但是直到目前为止都没有得到特别明确的答案。我们实验室之前做过大量的药物筛选实验,发现NVP-BEZ235(PI3K和mTOR的双重抑制剂)能够诱导结肠癌细胞发生凋亡,同时我们也发现了这种药物的细胞毒性比较小,因为它能够诱导保护性自噬的发生。为了寻找NVP-235诱导自噬的信号途径,我们通
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