耐辐射奇球菌辐射抗性机制及其双组份系统的研究

耐辐射奇球菌拥有极强的辐射抗性能力并能在多种极端环境下存活。其特有的一些辐射抗性基因在其抗性机制中发挥重要作用。双组份系统是广泛存在于细菌中的一种信号转导系统，它能协助细菌应对外界环境的变化，对维持各种生命活动至关重要。双组份系统作为一种应激响应机制在耐辐射奇球菌中有重要作用。笔者就耐辐射奇球菌的抗性机制及其双组份系统的研究进行综述。     

耐辐射奇球菌中多效蛋白PprA功能的研究进展

耐辐射奇球菌(DR)是研究辐射抗性的模式生物,PprA蛋白(pleiotropic protein promoting DNA repair)是DR中一种特有的、促进DNA修复的多效蛋白.笔者对PprA蛋白在DNA损伤修复和维持基因组稳定性等方面的功能进行了综述,另通过运用生物信息学方法预测其结构域及与PprA蛋白相互作用的蛋白,进一步了解其发挥作用的机制和途径.     

抗辐射微球菌KD8301和KH3111的特性

抗辐射菌Ｄｒ对γ射线辐射、紫外线照射、化学制剂均具有很强的辐射抗性 ,采用集落法、3Ｈ ＴｄＲ掺入法 ,测试ＤｒＫＤ830 1、ＫＨ3111和Ｅ .ＣｏｌｉＪＭ10 9的剂量效应曲线 ,分析它们的辐射耐受性。目前已进行了大量而极重要的研究 ,普遍认为Ｄｒ的辐射耐受性缘自于该菌属具有高水平的耐辐射基因。笔者首先对Ｄｒ菌ＫＤ830 1,ＫＨ3111的抗辐射特性进行研究 ,确定其抗辐射的程度 ,根据剂量 效应曲线计算出几个主要的参数值Ｄｏ、Ｄｑ等 ,以分析抗辐射特性和主要参数之间的相互关系。实验中选用抗辐射菌Ｄｒ为ＫＤ830 1,ＫＨ3111,和Ｅ .Ｃ…     

锰剂无法延长肠型放射病小鼠存活时间

迄今为止,肠型放射病几无有效的治疗措施.不过,有几种低等生物天然具有超强的对抗电离辐射损伤的能力,例如,耐辐射奇球菌经10 kGy剂量的急性照射后依然能够自我修复[1].     

基于文献计量学的耐辐射异常球菌研究态势分析

目的 分析国内外关于耐辐射异常球菌（DR）的研究现状,明确前沿与热点问题,初步评析其发展前景,为进一步的研究提供信息和方向。 方法 以Web of Science和中国知网数据库为文献来源,检索2009至2018年主题词为“耐辐射异常球菌”、“耐辐射奇球菌”、“Deinococcus radiodurans”的相关文献,根据发文量、发文期刊、作者信息、关键词以及国家等进行文献计量分析,同时通过国内外文献可视化分析的权威工具CiteSpace V.5.5软件对以上信息进行多元、分时、动态地分析,探索它们之间的关系,分析其研究的发展态势、热点及前沿领域等。 结果 共纳入1026篇英文文献和157篇中文文献。英文文献数量近十年呈持平递减趋势;中文文献数量则呈波动变化,其引证文献却呈上升的趋势。英文发文量最多的作者是HUA YJ（华跃进）（48篇),中文发文量最多的作者是陈明（14篇）。国外主要发文期刊是美国的Plos One和Journal of Biological Chemistry,国内的则是《核农学报》;进行这些研究的机构主要是大学和原子能研究中心,发文量前3的国家为美国、中国和法国;研究热点主要围绕DR的抗性基因,具体研究方向较分散。 结论 DR的研究主要集中在其抗性基因,因此其耐辐射的机制今后依然是一个研究热点,且其在医学治疗、农业和环境治理等方面的应用研究具有很大的探索空间。     

PI3K/Akt与胶质瘤辐射抗性

恶性脑胶质瘤的术后治疗是患者预后生存期延长的关键,如何提高肿瘤组织的辐射敏感性,增强正常组织的辐射抗性是当前肿瘤放射生物学及临床放疗研究的热点。研究资料表明,PI3K/Akt抗细胞凋亡通路的激活提高了部分细胞的辐射抗性,特别在表皮细胞受紫外线照射的研究中提示,辐射产生的活性氧可能是该通路激活的原因之一;电离辐射可能诱导相关的细胞因子通过激活PI3K/Akt通路介导胶质瘤细胞的辐射抗性;PI3K及其相关酶可能通过DNA修复途径发挥抗辐射作用。PI3K/Akt通路的研究可为放射治疗胶质瘤提供新型的增敏药。     

耐辐射奇球菌PprI蛋白质在毕赤酵母菌中的高效表达及纯化

目的 利用真核毕赤酵母高效表达原核的耐辐射奇球菌pprI基因,建立高效表达及纯化PprI蛋白质的技术路线。方法 根据毕赤酵母密码子的偏爱性,改造耐辐射奇球菌pprI基因的编码序列,利用PCR技术全合成改造过的pprI基因,并在其N末端添加一个6×His标签。PCR产物经纯化后克隆到毕赤酵母表达载体pHBM-905A中,利用Cop I和Not I双酶切并回收线性化的目的片段后,转化毕赤酵母GS115菌株。将获得的毕赤酵母转化子诱导表达,SDS-PAGE、Western blot和质谱检测培养上清液,用Ni-NTA柱纯化目的蛋白,BCA法测定蛋白浓度。结果 新合成的耐辐射奇球菌pprI基因编码序列正确,毕赤酵母转化菌株的培养上清液经SDS-PAGE和Western blot均可检测到相对分子质量为43000的目的蛋白条带,经质谱检测证实该目的蛋白为耐辐射奇球菌PprI蛋白。选用Ni-NTA柱获得了大量纯化的PprI蛋白,应用浓度为250 mmol/L的咪唑淋洗时,PprI蛋白洗脱率最高。BCA法测得纯化蛋白浓度为0.35 mg/ml。结论 建立了一种新的适于毕赤酵母表达的耐辐射奇球菌pprI基因,成功构建了分泌表达PprI蛋白质的重组毕赤酵母工程菌株,建立了高效表达目的蛋白的技术路线,并获得了高效表达和纯化的PprI蛋白。     

PI3K／Akt与胶质瘤辐射抗性

恶性脑胶质瘤的术后治疗是患预后生存期延长的关键，如何提高肿瘤组织的辐射敏感性，增强正常组织的辐射抗性是当前肿瘤放射生物学及Il缶床放疗研究的热点。研究资料表明，P13K／Akt抗细胞凋亡通路的激活提高了部分细胞的辐射抗性，特别在表皮细胞受紫外线照射的研究中提示，辐射产生的活性氧可能是该通路激活的原因之一：电离辐射可能诱导相关的细胞因子通过激活P13K／Akt通路介导胶质瘤细胞的辐射抗性：P13K及其相关酶可能通过DNA修复途径发挥抗辐射作用。P13K／Akt通路的研究可为放射治疗胶质瘤提供新型的增敏药。     

抗辐射球菌辐射抗性机制的研究

抗辐射球菌是一种对电离辐射和其他DNA损伤因子有极强抵抗能力的细菌。对它的研究主要集中在揭示其对DNA损伤的抗性机制和如何利用它清除辐射废料。现有研究认为,该菌的抗性机制主要缘于三个方面:(1)DNA损伤的高效修复;(2)特殊的生存方式;(3)对氧自由基的有效清除。     

耐辐射球菌pprI基因对γ射线损伤小鼠的抗辐射机制

目的 研究耐辐射球菌pprI基因活体电转染在哺乳动物γ射线放射损伤中发挥抗辐射作用的机制.方法 采用雄性昆明种小鼠,随机区组法分为健康对照组、单纯照射组、空载体转染组和基因转染组.将自行构建的含有pprI基因的pCMV-HA-pprI质粒注入接受6 Gyγ射线照射的小鼠肌肉内,然后采用活体基因电转导技术将该基因导入细胞内,应用Western blot法对PprI蛋白及其下游基因recA在哺乳动物细胞中的同源类似物Rad51以及Rad52蛋白表达进行检测.结果 照后1d基因转染组小鼠肌肉组织中PprI蛋白明显表达,7d后未见蛋白表达,其余组小鼠未见蛋白表达;在基因转染组小鼠,肺脏Rad51蛋白于照后第1、7和14天明显表达,明显高于单纯照射组及空载体转染组小鼠,肝脏Rad51蛋白于照后第1天和第28天明显表达,肾脏Rad51蛋白于照后第1天及第14天明显表达;在各组小鼠的肺脏、肝脏组织中检测了Rad52蛋白,其表达无明显规律.结论 耐辐射球菌pprI原核基因成功地在哺乳动物体内细胞表达了PprI蛋白,并作用于下游基因recA在哺乳动物细胞中的同源类似物rad51基因,使其蛋白表达显著增高而发挥其抗哺乳动物辐射损伤的作用.     

Sensitivity to polychromatic UV-radiation of strains of Deinococcus radiodurans differing in their DNA repair capacity

PURPOSE: To characterize the ultraviolet (UV) sensitivity and establish the UV-induced DNA damage profile of cells of four Deinococcus radiodurans strains. The investigated strains differ in their radiation susceptibility, leading to a classification into a UV-sensitive (UVS78 and 1R1A) and a UV-resistant class (wild type strain R1 and 262). MATERIALS AND METHODS: Deinococcus radiodurans cells were exposed in suspension to monochromatic 254 nm (UV-C) and polychromatic UV radiations; the surviving fraction was determined by assessing the ability of the bacteria to form colonies. The UV-induced DNA lesions were measured quantitatively using an accurate and highly specific assay that involves the combination of high performance liquid chromatography (HPLC) with tandem mass spectrometry detection. RESULTS: Analysis of the DNA photoproducts showed that the TC (6-4) photoproduct and the TT and TC cyclobutane dimers were the major lesions induced by UV-C and UV-(>200 nm)-radiation. The UV-sensitive class was approx. 10 times more susceptible to UV-C and UV-(>200 nm)-radiations than the resistant class. Interestingly, the survival curves of all investigated strains become similar with longer UV wavelengths in the UV-(>315 nm)-radiation range. This observation suggests that the repair mechanisms of the UV-resistant class are not specifically effective for damage produced by UV of the >315 nm range. However, the initial amount of DNA photoproducts produced upon irradiation was found to be the same in resistant and sensitive strains for each wavelength range. CONCLUSION: Compared to mammalian cells, the DNA of Deinococcus radiodurans cells is less susceptible to the photo-induced formation of thymine cyclobutane dimers as inferred from comparative analysis. The ongoing investigations may contribute to a better understanding of the mechanism of DNA photoprotection against the direct effects of UV radiation. This may be of interest in the present context of a possible continuous decrease in the ozone layer thickness.     

耐辐射奇球菌pprM基因回补株的构建与鉴定

目的 构建耐辐射奇球菌pprM基因缺失回补菌株, 为进一步研究PprM蛋白的功能奠定实验基础。 方法 设计并合成HA-pprM基因(HA为流感病毒血凝素)全长的引物, 以无突变的pGEX-6p-1-pprM载体为模板, PCR扩增出携带NdeⅠ酶切位点的HA-pprM基因全长, 经NdeⅠ酶切后, 与pRADK载体连接并转化大肠杆菌, 经培养、提取质粒及纯化后, 采用酶切鉴定以及基因测序方法确认插入序列的正确性; 采用CaCl₂法将构建好的重组质粒pRADK-HA-pprM转化到耐辐射奇球菌pprM基因缺失的菌株中, 通过Western blot验证HA-PprM融合蛋白的表达。 结果 构建的重组质粒pRADK-HA-pprM经NdeⅠ酶切鉴定结果符合目的条带大小(438 bp), 测序结果显示插入的寡核苷酸序列及方向与预期的一致, Western blot结果显示HA-PprM融合蛋白的相对分子质量约为13000。 结论 笔者成功构建了重组质粒pRADK-HA-pprM, 为进一步研究与PprM蛋白相互作用的靶DNA的筛选奠定了良好的基础。     

Analysis by pulsed-field gel electrophoresis of DNA double-strand breakage and repair in Deinococcus radiodurans and a radiosensitive mutant.

Double-strand break (dsb) induction and rejoining after ionizing radiation was analysed in Deinococcus radiodurans and a radiosensitive mutant by pulsed-field gel electrophoresis. Following 2 kGy, migration of genomic DNA (not restriction cleaved) from the plug into the gel was extensive, but was not observed after 90 min postirradiation recovery. By this time D. radiodurans chromosomes were intact, as demonstrated by restoration of the Not I restriction cleavage pattern of 11 bands, which we found to be the characteristic pattern in unirradiated cells. Following the higher exposure of 4 kGy, dsb rejoining took approximately 180 min, twice as long as required following the 2 kGy exposure. Restoration of dsb in the radiosensitive mutant strain 112, which appears to be defective in recombination, was markedly retarded at both 2 and 4 kGy. The Not I restriction fragments of wild-type D. radiodurans and the radiosensitive mutant were identical, totaling 3.58 Mbp, equivalent to 2.36 x 10(9) daltons per chromosome.     

辐射损伤相关生物标志物的研究进展

核与辐射事故发生时,快速评估人体吸收的辐射剂量对于伤员的分类和救治极为重要。为制定有效的辐射损伤救治方案和研发抗辐射新药,辐射损伤相关生物标志物的研究引起了研究者的浓厚兴趣。通过辐射损伤相关生物标志物的变化评估辐射吸收剂量或抗辐射药物的有效性成为研究的热点。笔者围绕近年来用于评估辐射吸收剂量和抗辐射药物有效性的生物标志物展开综述。     

辐射防护药物研究最新进展

电离辐射损伤不仅是一个公众健康问题,同时也是一个国家安全问题。如何获得治疗效果优良、安全性高和不良反应小的辐射防护药物一直是科学家努力研究的目标。近年来,伴随着分子生物学、免疫学等学科的发展,辐射防护药物的研究也取得了较大的突破。目前,诸如5-雄烯二醇（5-AED）、CBLB502、Ex-RAD和HemaMax等药物已获得美国食品药品监督管理局的批准进入临床试验;而新发现的具有潜在价值的LY294002和17-DMAG等药物也正处于研发之中。笔者基于近年来辐射防护领域国外相关刊物和专利的最新发现和进展进行综述。重点放在近几年来出现的药物新进展以及这一时间内治疗急性放射综合征的抗辐射新药上。     

电离辐射损伤与DNA修复基因

DNA辐射损伤直接影响复制、转录和蛋白质合成,进而影响细胞遗传、发育、生长和代谢等生命活动。DNA损伤还是突变的重要原因,而严重的突变可造成细胞癌变,导致肿瘤的发生。然而,生物体内存在着DNA损伤修复系统,其中DNA修复基因起着重要的作用。     

电离辐射损伤与DNA修复基因

DNA辐射损伤直接影响复制、转录和蛋白质合成,进而影响细胞遗传、发育、生长和代谢等生命活动.DNA损伤还是突变的重要原因,而严重的突变可造成细胞癌变,导致肿瘤的发生.然而,生物体内存在着DNA损伤修复系统,其中DNA修复基因起着重要的作用.