检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：严国楷李秀芝晏向华华中农业大学动物科技学院生猪健康养殖湖北省协同创新中心

亮氨酸是动物的必需氨基酸之一,在蛋白质合成与蛋白质降解过程中起重要调节作用,但尚未见亮氨酸影响哺乳动物肝细胞代谢的全蛋白质组变化规律的研究报道。本试验基于比较蛋白质组学方法即同位素标记相对与绝对定量(iTRAQ)技术解析亮氨... 详细信息

亮氨酸是动物的必需氨基酸之一,在蛋白质合成与蛋白质降解过程中起重要调节作用,但尚未见亮氨酸影响哺乳动物肝细胞代谢的全蛋白质组变化规律的研究报道。本试验基于比较蛋白质组学方法即同位素标记相对与绝对定量(iTRAQ)技术解析亮氨酸缺失及其重补对哺乳动物肝细胞全蛋白质组变化的影响。试验选取人肝癌细胞系HepG2细胞为试验对象,对照组为正常培养基培养,试验1组和试验2组分别为亮氨酸缺失的培养基培养50 min,以及亮氨酸缺失的培养基培养50 min后重补5 mmol/L的亮氨酸继续培养30 min。每组处理分别取6皿细胞混合后进行比较蛋白质组学的标记处理,然后对所有差异表达蛋白质进行生物信息学分析,包括蛋白质亚细胞定位、蛋白质功能分类、蛋白质相互作用网络分析和蛋白质参与的经典通路分析。结果表明:1)在3组样品中一共定量到了3 066个蛋白质,其中189个蛋白质在亮氨酸缺失后呈现差异表达,178个蛋白质在亮氨酸重补后呈现差异表达,有44个蛋白在亮氨酸缺失及重补后表达量呈相反变化。2)生物信息学分析显示差异表达的蛋白质参与了多种生物学代谢过程,如氨基酸代谢、脂类代谢、乙醇的降解通路和细胞内钙离子稳态的维持。3)蛋白质组学数据及Western blotting试验同时显示亮氨酸的缺失显著上调了脂肪酸β氧化通路中的三个关键蛋白ACC)X1、ACSL1和ACADS的表达(均大于1.2倍),而5 mmol/L的亮氨酸重补30 min后这三个蛋白表达量显著下调(均小于0.83倍)。进一步的油红染色试验结果表明,亮氨酸缺失处理后HepG2细胞内的三酰甘油含量显著下降(P<0.001)。由此可见,亮氨酸缺失可显著影响肝细胞的多种营养物质代谢过程,包括氨基酸代谢、乙醇降解过程以及钙离子稳态的维持,且亮氨酸缺失可以一种可逆的方式激活肝细胞中脂肪酸β氧化通路。

关键词：亮氨酸 HepG2细胞脂肪酸β氧化通路氨基酸代谢蛋白组学

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不同日粮能量水平对370～640kg体重阶段荷斯坦公牛生长性能、屠宰性能以及肉品质的影响

不同日粮能量水平对370～640kg体重阶段荷斯坦公牛生长性能、屠宰...

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中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会

作者：岳康宁申瑞瑞李秋凤曹玉凤李妍李树静李建国高艳霞河北农业大学动物科技学院河北农业大学动物医学院

长期以来,我国荷斯坦公牛一直没有得到合理利用,在育肥过程中,如果日粮能量水平过低,会导致牛生长变慢,生产潜力不能发挥出来,最终导致养殖效益降低;而能量水平过高,则易产生营养代谢病,从而导致资源严重浪费、生长潜力难以发挥。本试... 详细信息

长期以来,我国荷斯坦公牛一直没有得到合理利用,在育肥过程中,如果日粮能量水平过低,会导致牛生长变慢,生产潜力不能发挥出来,最终导致养殖效益降低;而能量水平过高,则易产生营养代谢病,从而导致资源严重浪费、生长潜力难以发挥。本试验旨在研究不同日粮的能量水平对370～640 kg体重阶段荷斯坦公牛生长性能、血液指标、屠宰性能、肉品质及经济效益的影响,寻求适宜的营养水平。选取42头健康的荷斯坦公牛,随机分为三组,每组14头,平均体重为（368.19±0.18）kg,于2014年11月30日至2015年6月7日在石家庄某良种肉牛有限公司进行,试验期为190天。试验牛每天5:00和16:00饲喂2次,自由饮水。试验采用单因素完全随机设计,三组试验牛的日粮营养水平分别为Ⅰ组（低能）、Ⅱ组（中能）、Ⅲ组（高能）。结果表明:1)随着日粮能量的提高,荷斯坦公牛的全期日增重提高了13.49%,料重比降低了9.10%;养殖效益提高了2元/（天·头）。2)血清尿素氮以Ⅱ组最低,较Ⅰ组低22.75%（P=0.017）,较Ⅲ组低7.65%（P>0.05）。其他各指标均未达到差异显著水平。3)pH、蒸煮损失、失水率均随着日粮营养水平的增加呈上升趋势,各组之间的失水率差异显著（P<0.05）,剪切力呈下降趋势（P>0.05）。4)荷斯坦公牛的屠宰率、净肉率和胴体产肉率均随着日粮营养水平的提高而增加,以Ⅲ组最高,其中平均屠宰率为60.50%,净肉率为51.30%,胴体产肉率为84.32%,各组之间差异不显著（P0.05）。5)屠宰后牛肉水分含量随着日粮营养水平的增加而逐渐下降（P>0.05）,牛肉粗蛋白和粗脂肪的含量逐渐升高,各组之间存在差异（P>0.05）,牛肉中的脂肪含量以Ⅰ组最低,为6.15%,Ⅲ组最高,为8.29%。Ⅲ组牛肉的净肉率高,品质好,营养丰富。因此,对370～640 kg的荷斯坦公牛育肥的建议值:干物质采食量为8.22～11.04 kg/天,日粮中的综合净能为6.59～6.88 MJ/kg;粗蛋白为14.04%1.11%;钙为0.67%.73%;磷为0.31%.39%。

关键词：能量水平生长性能血液指标屠宰性能肉品质荷斯坦公牛

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Let-7b通过下调靶基因EDA调控羊驼毛发生长的研究

Let-7b通过下调靶基因EDA调控羊驼毛发生长的研究

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中国畜牧兽医学会动物解剖及组织胚胎学分会第十九次学术研讨会

作者：刘宁牛姝曹校瑞程笳琪高淑媛于秀菊王海东董常生赫晓燕山西农业大学动物科技学院

羊驼被毛品质佳,耳部毛发主要以粗毛为主,生长周期长;背部以细毛为主,生长周期短。研究显示EDA信号通路在皮肤发育及毛发生长过程中有一定的调控作用。为了研究EDA对羊驼毛发生长的影响,同时从MicroRNA水平探索let-7b与EDA的靶向关系以... 详细信息

羊驼被毛品质佳,耳部毛发主要以粗毛为主,生长周期长;背部以细毛为主,生长周期短。研究显示EDA信号通路在皮肤发育及毛发生长过程中有一定的调控作用。为了研究EDA对羊驼毛发生长的影响,同时从MicroRNA水平探索let-7b与EDA的靶向关系以及let-7b对EDA的调控关系,本实验以青年雄性羊驼为研究对象,首先利用实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹技术检测EDA在羊驼耳部、背部皮肤的表达差异,免疫组织化学定位EDA蛋白在羊驼耳部、背部皮肤的表达位置,从而探索EDA对羊驼毛发生长调控的作用;其次构建双荧光报告载体,验证let-7b与EDA的靶向关系;最后使用let-7b真核过表达载体转染羊驼皮肤成纤维细胞,检测转染后细胞中EDA的表达水平,旨在探索let-7b对EDA的调控作用方式。实验结果如下:实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹技术结果显示EDA rmRNA和蛋白水平在羊驼耳部皮肤相对表达量均显著高于背部皮肤(P<0.01);免疫组织化学结果显示,EDA在羊驼皮肤毛囊的毛根鞘部位强阳性表达,毛基质弱阳性表达,数据分析得到耳部皮肤的平均光密度值高于背部皮肤,差异极显著(P<0.01)。双荧光素报告载体结果显示实验组荧光素表达量下降,表明let-7b与EDA具有明显的靶向关系。let-7b真核表达载体转染羊驼皮肤成纤维细胞后,实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹技术结果显示转染组中EDA mRNA表达量显著下降(P<0.01),蛋白表达量也下降(P<0.05)。细胞免疫组织化学结果显示:EDA在成纤维细胞质中大量表达,并且在转染的细胞中阳性反应比未转染细胞中弱。以上实验结果提示,EDA在羊驼耳部和背部皮肤毛发中差异表达,推测EDA对羊驼毛发的生长起到了一定的作用;EDA是let-7b作用的靶基因,且let-7b可能通过转录阻遏下调EDA mRNA和蛋白的表达。

关键词：羊驼 microRNA let-7b 外胚叶发育不全蛋白基因(EDA) 毛发生长

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黑龙江动物繁殖 2016年第5期24卷 8-8页

[本刊讯] 中国畜牧兽医学会动物繁殖学分会第18 届学术研讨会暨中日韩第4届动物繁殖学术交流会于2016年8月18-21日在江苏省南京市江苏辰茂新世纪大酒店召开.本次会议由中国畜牧兽医学会动物繁殖学分会主办, 南京农业大学、江苏省家畜... 详细信息

[本刊讯] 中国畜牧兽医学会动物繁殖学分会第18 届学术研讨会暨中日韩第4届动物繁殖学术交流会于2016年8月18-21日在江苏省南京市江苏辰茂新世纪大酒店召开.本次会议由中国畜牧兽医学会动物繁殖学分会主办, 南京农业大学、江苏省家畜胚胎工程实验室承办, 上海计胜生物科技有限公司等多家企业协办. 会议就动物繁殖与繁殖生物技术领域的基础研究、前沿技术以及产业开发等方面进展进行了深入研讨与交流. 先后有51位学者在大会做了学术报告. 中国畜牧兽医学会秘书长杨汉春教授、南京农业大学副校长戴建君教授到会祝贺并致辞. 来自全国各地高校、研究机构及相关单位的代表共600余人参加了会议. 会议收到论文280余篇, 展示墙报20余篇, 评选 '三生杯' 优秀论文20篇. 日韩两国共20多位动物繁殖专家在各自动物繁殖学会理事长带队下出席了此次会议.

关键词：动物繁殖学南京农业大学会议医学会中国畜牧江苏省学术交流会工程实验室优秀论文学术研讨学术报告生物科技中日韩前沿技术技术领域基础研究繁殖生物产业开发南京市

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关于第八届全国畜牧兽医青年科技工作者学术研讨会的征文通知

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动物营养学报 2016年第5期 1633-1634页

各省(自治区、直辖市)畜牧兽医学会、各学科分会、杂志编辑部、各团体会员单位、各有关单位、会员:青年是未来科技创新的主体,是活跃在科研、教学、生产等各个领域的主力军,是推动我国科学技术发展的重要力量。全国畜牧兽医青年科技工...

各省(自治区、直辖市)畜牧兽医学会、各学科分会、杂志编辑部、各团体会员单位、各有关单位、会员:青年是未来科技创新的主体,是活跃在科研、教学、生产等各个领域的主力军,是推动我国科学技术发展的重要力量。全国畜牧兽医青年科技工作者学术研讨会自上世纪九十年代以来,已成功举办了7届,为青年科技工作者提供了交流、互动、启迪、共进的重要舞台。本次会议将邀请全国知名专家、学者、青年才俊作精

关键词：

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成年和老年牦牛瘤胃古菌结构与组成的差异性研究

成年和老年牦牛瘤胃古菌结构与组成的差异性研究

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中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会

作者：刘凯珍王立志四川农业大学动物营养研究所四川省教育厅牛低碳养殖与安全生产重点实验室

本试验旨在应用高通量测序技术比较成年和老年牦牛瘤胃古菌结构与组成的差异性。选取3头(5.3±0.6)岁[活体重为(214.5±18.3)kg]和3头(10.7±0.6)岁[活体重为(294.3±17.3)kg]的家养母牦牛作为试验动物,依据年龄将其分... 详细信息

本试验旨在应用高通量测序技术比较成年和老年牦牛瘤胃古菌结构与组成的差异性。选取3头(5.3±0.6)岁[活体重为(214.5±18.3)kg]和3头(10.7±0.6)岁[活体重为(294.3±17.3)kg]的家养母牦牛作为试验动物,依据年龄将其分为成年组和老年组。所有的试验动物自由放牧于平均海拔为3 500 m的牧场,不补充精料,放牧30天后,第31天早上将所有动物屠宰,收集每头牛的瘤胃内容物(约100 mL),提取瘤胃微生物总DNA,用古菌特异性引物对(U519F/U806R),针对微生物16S rRNA的高可变区进行PCR扩增,用Illumina MiSeq 300PE测序平台对扩增产物进行高通量测序,用QIIME等软件对测序序列进行生物信息分析。结果表明:1)成年组和老年组共获得了392 901条古菌序列,每个样平均(15 484±3 239)条,按97%相似性将获得的有效序列进行操作分类单元(OUT)聚类,共得到2 033个古菌OTUs,其中974个为成年组所特有,846个为老年组所特有,213个为两组共享。2)在门水平上,两组之间各个古菌门的相对丰度没有显著性差异(P>0.05)。99%以上的OTUs属于广古菌门,它们可进一步被注释为4个纲,4个目,6个科,7个属。而泉古菌门和未分类古菌门所占比例则不足1%。3)老年组瘤胃中甲烷杆菌纲,甲烷杆菌目,甲烷杆菌科和甲烷短杆菌属的相对丰度显著高于成年组,其他古菌的相对丰度组间差异不显著。老年组瘤胃内相对丰度最高的属为甲烷短杆菌属。Thermogymnomonas是成年组瘤胃内相对丰度最高的属,且平均相对丰度比老年组高37%,但两组间差异性不显著(P=0.131)。4)老年组和成年组共有8个共享古菌属,它们的相对丰度占瘤胃古菌总量的99%,且主要来源于热原体目和甲烷杆菌目,其中甲烷杆菌属和Thermogymnomonas是所有样品的优势属,各占古菌相对丰度的39%,而其他共享属所占比例则不足1%。综上所述,成年牦牛和老年牦牛瘤胃内古菌的结构和组成存在显著的差异性。

关键词：瘤胃多样性古菌 16S rRNA 牦牛

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猪附红细胞体HspA1与DnaJ相互作用的双分子荧光互补研究

猪附红细胞体HspA1与DnaJ相互作用的双分子荧光互补研究

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中国畜牧兽医学会兽医公共卫生学分会第五次学术研讨会

作者：胡盼米荣升黄燕陆珂贾海燕程龙詹婷婷宋悦韩先干陈兆国中国农业科学院上海兽医研究所农业部动物产品质量安全生物性危害因子风险评估实验室(上海)农业部动物寄生虫学重点实验室江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心

猪附红细胞体病(eperythrozoonosis)是由附红细胞体(Mycoplasma spp.)寄生于红细胞表面、血浆及骨髓内而引起的一种传染性疾病,临床上以发热、贫血、黄疸为主要特征,给人的健康和畜牧业的发展造成了巨大的危害。猪附红细胞体Dna K样蛋白... 详细信息

猪附红细胞体病(eperythrozoonosis)是由附红细胞体(Mycoplasma spp.)寄生于红细胞表面、血浆及骨髓内而引起的一种传染性疾病,临床上以发热、贫血、黄疸为主要特征,给人的健康和畜牧业的发展造成了巨大的危害。猪附红细胞体Dna K样蛋白Hsp A1属于热休克蛋白Hsp70家族,具有免疫功能、ATPase活性和膜表面可接触性,很可能参与黏附到红细胞表面上。在大肠埃希氏菌中,Dna J的J-结构域能特异地与Dna K结合,刺激Dna K的ATP酶活性,协同完成对底物蛋白的ATP依赖的结合和释放。目前尚未见附红细胞体Dna J与Hsp A1一起组成Dna K/Dna J系统,在新合成蛋白的折叠和装配、蛋白聚集的抑制、已聚集蛋白的溶解和重折叠、蛋白的跨膜转位和降解中发挥重要作用的报道。为研究猪附红细胞体Dan K样蛋白Hsp A1与Dna J是否存在相互作用,采用双分子荧光互补技术进行检测。利用生物信息学软件预测Hsp A1的B细胞抗原表位和功能结构域,选取具有功能结构域且抗原表位富集的第388-609位区域为Hsp A1表位区。分别对Hsp A1编码基因a1、Hsp A1表位区编码基因a1-epi进行扩增,并克隆到p Bi FC-VC155载体中,同时将Dna J编码基因dnaj克隆到p Bi FC-VN155中,分别与上述重组质粒共转染293T细胞。结果成功地构建了含Hsp A1编码基因a1、Hsp A1表位区编码基因a1-epi、Dna J编码基因dnaj的真核重组表达质粒p Bi FC-VC155-a1、p Bi FC-VC155-a1-epi和p Bi FC-VN155-dnaj,共转染的293T细胞在荧光显微镜下均观察到绿色荧光,表明Hsp A1和Hsp A1表位区均与Dna J存在相互作用,且很可能存在2个作用位点。本研究为进一步探讨Hsp A1的生物学功能和作用机制提供了新的思路。

关键词：猪附红细胞体 HspA1 HspA1表位区 DnaJ 蛋白相互作用

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不同纤维消化力的山羊瘤胃微生物结构与组成的差异性研究

不同纤维消化力的山羊瘤胃微生物结构与组成的差异性研究

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中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会

作者：周美丽王禄禄刘凯珍王立志四川农业大学动物营养研究所

本研究旨在考察纤维消化力不同的山羊瘤胃微生物结构与组成的差异性。选取19只1.5岁的健康山羊为实验动物,饲喂同一种日粮,预饲14天后进行6天的消化试验。计算山羊各个个体及群体对日粮中营养物质的消化率,将粗纤维(CF)消化率大于群体... 详细信息

本研究旨在考察纤维消化力不同的山羊瘤胃微生物结构与组成的差异性。选取19只1.5岁的健康山羊为实验动物,饲喂同一种日粮,预饲14天后进行6天的消化试验。计算山羊各个个体及群体对日粮中营养物质的消化率,将粗纤维(CF)消化率大于群体平均值+0.5×标准差的5只山羊视为高纤维消化力组(HFD),将CF消化率小于群体平均值-0.5×标准差的5只山羊作为低纤维消化力组(LFD)。消化试验结束的次日晨饲前采集HFD组和LFD组瘤胃内容物,提取其中微生物总DNA,用微生物通用引物对,针对微生物16S rRNA的高可变区进行PCR扩增,用Illuminas Miseq250PE测序平台对扩增产物进行高通量测序,用QIIME等软件对测序序列进行生物信息分析。结果显示:1)HFD组Chloroflex(门)、Acidobacteria-6(纲)、Actinobacteria(纲)、Anaerolineae(纲)、Gammaproteobacteria(纲)、Bacilli(纲)、iii1-15(目)、SBR1031(目)、Enterobacteriales(目)、Lactobacillales(目)、Enterobacteriaceae(科)、Piscirickettsiaceae(科)、Nitrososphaeraceae(科)、拟杆菌科、肠球菌科、乳酸杆菌科和韦荣氏球菌科的相对丰度显著低于LFD组(P<0.05),而Crenarchaeota(门)、Thaumarchaeota(纲)、Nitrososphaerales(目)和WD2101(目)的相对丰度极显著低于LFD组(P<0.01)。2)在属水平,HFD组和LFD组共被注释到了857个菌属,其中共享属有69个。两组的优势菌属均为普雷沃氏属,且组间丰度差异不显著(P>0.05)。HFD组*Enterobacteriaceae,拟杆菌属,5-7N15,厚壁菌门的肠球菌科下的other菌属,乳酸菌属和韦荣氏球菌属的相对丰度均显著低于LFD组(P<0.05);Piscirickettsiaceae和Candidatus Nitrososphaera菌属的相对丰度极显著低于LFD组(P<0.01)。3)组间相对丰度差异显著的菌群和CF消化率间的回归分析表明:Bacteroidaceae(科)、Lactobacillus(属)、Bacteroides(属)、5-7N15(属)和Kaistobacter(属)的相对丰度与CF的消化率显著正相关(P<0.05),而Crenarchaeota(门)、Thaumarchaeota(纲)、Nitrososphaerales(纲)、Lactobacillaceae(科)、Nitrososphaeraceae(科)、Enterococcaceae、Veillonella(属)和Piscirickettsiaceae(属)的相对丰度与CF消化率均显著负相关(P<0.05)。由此可见,不同纤维消化力的山羊瘤胃微生物的结构与组成存在显著性差异。山羊瘤胃微生物中有1个门,2个纲,3个科和7个属的相对丰度与山羊对CF的消化率之间存在显著相关关系。

关键词：瘤胃微生物 16S rRNA 微生物多样性山羊

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猪肝脏miR-19b通过靶向SIRT5调控尿素合成

猪肝脏miR-19b通过靶向SIRT5调控尿素合成

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中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会

作者：孙瑞萍习欠云孙加节朱燕玲叶定泽陈婷魏立民江青艳张永亮华南农业大学动物科学学院海南省农业科学院畜牧兽医研究所

尿素循环可使有毒性的氨转化为无毒的尿素,然后分泌到血液中,再经肾脏排出而解毒,从而避免高氨血症的发生。血清中尿素氮的水平可说明饲料中氮利用率。氨甲酰磷酸合成酶1(Carbamoyl Phosphate Synthetase 1,CPS1)是尿素合成酶系中的起... 详细信息

尿素循环可使有毒性的氨转化为无毒的尿素,然后分泌到血液中,再经肾脏排出而解毒,从而避免高氨血症的发生。血清中尿素氮的水平可说明饲料中氮利用率。氨甲酰磷酸合成酶1(Carbamoyl Phosphate Synthetase 1,CPS1)是尿素合成酶系中的起始酶和关键酶,亦为成熟肝细胞的组织特异酶,在ATP的存在下催化NH3与CO2合成氨甲酰磷酸进而合成尿素,是尿素合成过程中的限速酶,它的活性受到激素、营养等多种因素的影响。CPS1蛋白的调控因子SIRT5通过去乙酰化CPS1,调节着尿素循环。前期的研究结果显示,低蛋白日粮组断奶仔猪中SIRT5和CPS1的蛋白表达量相对于正常蛋白日粮组而言显著降低(P<0.05),血清中尿素氮含量显著减少(P<0.05)。microRNA是生物体内长约22 nt的一种内源性RNA,通过与靶基因3端非翻译区(UTR)结合,导致靶mRNA的降解或抑制翻译。microRNA测序的结果显示在两组之间有25个表达差异的miRNA,而且miR-19b在低蛋白日粮组显著增高且差异最大。因此推测miR-19b可能参与调节尿素合成。利用生物信息学分析发现其潜在的靶基因可能为SIRT5。本研究通过构建Pmir-GLO SIRT5-3'UT R质粒及其突变质粒Pmir-GLO SIRT5-3'UT R mute和缺失质粒Pmir-GLO SIRT5-3'UT R delete,利用荧光素酶报告基因对miR-19b参与调控SIRT5表达进行验证,结果表明miR19b与SIRT5之间存在靶对应关系(P<0.05)。在SIRT5表达较为丰富的猪原代肝细胞细胞中过表达miR19b,Western blot测细胞内源SIRT5和CPS1蛋白含量,发现miR-19b能抑制细胞中SIRT5翻译从而减少了CPS1的蛋白表达量,并且细胞中尿素的含量减少(P<0.05)。而miR-19b inhibitor则使上述基因蛋白表达量均显著上调且尿素氮含量增加。综上所述,本研究通过比较分析低蛋白组日粮与正常日粮组猪肝脏miRNA表达的差异,并验证差异表达基因miR-19b通过靶向SIRT5减少了CPS1活性从而降低了尿素含量,为miRNA调控尿素合成提供了新的理论依据。

关键词： miR-19b SIRT5 CPS1 尿素合成

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高压快速冷冻电镜技术及在神经生物学研究中的应用

高压快速冷冻电镜技术及在神经生物学研究中的应用

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中国畜牧兽医学会动物解剖及组织胚胎学分会第十九次学术研讨会

作者：赵善廷西北农林科技大学动物医学院

电镜技术在神经生物学中的应用已有五十多年的历史,为神经生物学在形态结构方面的研究带来了一场革命,突触(synapse)的发现就是一个典型的例子,它结束了自十九世纪末至二十世纪五十年代近半个世纪有关神经元之间是否有直接联系的神经生... 详细信息

电镜技术在神经生物学中的应用已有五十多年的历史,为神经生物学在形态结构方面的研究带来了一场革命,突触(synapse)的发现就是一个典型的例子,它结束了自十九世纪末至二十世纪五十年代近半个世纪有关神经元之间是否有直接联系的神经生物学世纪之争。常规电镜技术需要先用甲醛、戊二醛等化学试剂对样品进行化学固定,但化学固定有以下三个方面的缺点,一是固定过程至少需要数分钟,而机体内的许多生理过程都非常短暂,仅持续数秒甚至毫秒,如神经元突触小泡内神经递质的释放,用传统化学固定方法无法扑捉到这些生理过程的形态学变化和特征;二是包埋前需要用酒精等有机溶剂对样品进行脱水,这一过程会造成细胞和组织皱缩,使其形态和大小发生改变;三是化学固定剂特别是戊二醛可引起蛋白质变性,造成蛋白质抗原特性改变,使其与相应抗体的结合能力下降甚至丧失,导致电镜免疫组化染色失败。为克服化学固定以上缺点上世纪九十年代末瑞士科学家Studer博士发明了一种新的物理性电镜固定技术,称为高压快速冷冻电镜固定技术,利用该技术可以在不使用任何化学固定剂的条件下在五十毫秒之内将组织和细胞完全固定,然后既可通过常规电镜包埋和超薄切片后进行超微结构观察和研究,也可通过冰冻替代技术包埋和切片后进行包埋后免疫胶体金染色(post-labeling),对蛋白质进行超微结构下的定位定量研究。虽然高压快速冷冻固定技术克服了化学固定的三大缺点,但它本身也有一个缺点,即固定的样品非常小,直径不能超过1毫米,厚度不能超过200微米,限制了它在神经生物学研究中的应用。为了克服高压快速冷冻固定技术的缺点,将其应用到神经生物学研究中,本人与该技术的发明者Studer博士合作,将器官型脑片培养技术(organotypic slice culture)和高压快速冷冻固定技术相结合,成功地研究了与学习和记忆密切有关的长时程效应(long-term potentiation,LTP)对突触的影响,结果显示与化学固定相比高压冷冻固定后细胞和组织的超微结构更加清晰完整,LTP十分钟后突触小泡的数量明显下降,突触结构明显改变。结合包埋后免疫胶体金技术我们发现高压冷冻固定可明显提高胶体金标记的阳性率和特异性。因此,高压快速冷冻电镜技术为研究突触小泡递质释放和再循环机制及相关蛋白在突触上的超微结构定位和定量等神经生物学方面的研究提供了有利条件。

关键词：电镜高压冷冻固定突触小泡冰冻替代免疫胶体金

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