高级生化论文
生化、制药专业毕业论文文献综述综述

微污染物-微生物活性的微流控芯片直接检测1. 研究的目的和意义环境监控已越来越为人们所需要,这就要求有合适的实时检测设备。
微流控芯片(Microfluidic Chip)将化学、生物、医学等领域所涉及的样品的选择、制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一个几平方厘米(甚至更小)的微芯片上,通过微通道结构来控制流体流动,从而完成不同的化学或生物反应过程,并对其产物进行分析,它为生化分析新局面的开创提供了一个新的研究平台。
通俗点,就是将实验室搬到微芯片上,微流控芯片为环境监控提供了一种合适的分析监测设备。
本文介绍了以色谱纸为基材制作了纸基微流控芯片的基本概况、芯片的发展现状、芯片的制作、芯片检测方法,并将纸基微流控和微污染物-微生物的活性相结合,对微污染物-微生物活性的微流控芯片直接检测进行了初步研究。
2. 微流控芯片的基本概况一种新兴的芯片技术——微流控芯片技术以其快速分析、低消耗、微型化和自动化等特点发展非常迅速。
微流控芯片(又称芯片实验室)是一种以在微米尺度空间对流体进行操控为主要特征的科学技术。
它具有将化学和生物实验室的基本功能微缩到一个几平方厘米芯片上的能力,已经显示了重要的应用前景。
该技术是在分析化学领域发展起来的,它以分析化学为基础,以微机电加工技术、微流体驱动或者控制、检测技术为依托,以微通道网路为结构特征,以化学和生命科学为主要应用对象,把整个实验室的功能集成到芯片上,而且制作简便,作为一种新兴的科学技术,微流控研究已经涉及化学、生物学、工程学和物理学等诸多领域,学科交叉性强,分析化学则是其第一轮也是最直接的一个应用领域[1]。
近年来,微流控研究发展迅速,技术创新层出不穷,应用领域不断拓宽。
3. 微流控芯片的发展现状微型全分析系统(Miniaturized Total Analysis Systems,μ-TAS)的概念是1990年Manz和Widmer等人首次提出来的,目前已经发展为世界上最先进的科学技术之一。
原发性高血压肾素分型与流行病学因素及生化指标关系分析论文

原发性高血压肾素分型与流行病学因素及生化指标的关系分析【摘要】目的通过对原发性高血压肾素分型与流行病学因素及生化指标的关系分析探讨其发病机理,为治疗提供依据。
方法采用多因素回归分析法对157例pra患者进行分析。
结果肾素分型与流行病因素及生化指标关系均分为低、正常和高肾素三种类型。
结论职业在不分型时对高血压患者血浆肾素活性(pra)的极显著相关。
【关键词】原发性高血压;高血压肾素分型;多因素回归分析;血管紧张素ⅱ;肾素分型;pra;atⅱ在临床上对于原发性高血压肾素分型与流行病学因素及生化指标的关系如何界定,我们对此采用了多因素回归分析的方法对高血压患者血浆肾素活性(pra)和血管紧张素ⅱ(atⅱ)的水平影响进行分析研究,并寻找其相互关系。
采用同一的临床数理统计方法,对观察因素与pra或者atⅱ的关系作肾素分型计算,旨在探讨各型是否有相对独立性的特征以表明其客观存在。
1临床资料1.1一般资料临床上随机抽取157例未经治疗的原发性高血压作肾素分型,其中男性患者85例,女性患者72例,年龄最大者78岁,年龄最小者32岁,平均年龄55岁,对结果进行统计学分析。
1.2病例选择对于157例患者采用多因素回归分析的方法对高血压患者血浆肾素活性(pra)和血管紧张素ⅱ(atⅱ)的水平影响进行分析。
未经治疗或者停用降压利尿药2周以上的原发性高血压患者,女性半年内未服避孕药。
临床上采取随意进行饮食并且能够让患者自由活动的方式,清晨空腹即刻进行静脉采血,可在患者早起后坐位休息15分钟以后进行。
1.3观察因素分析通过对于患者各因素的观察、代号以及单位或者量化值中观察因素的构成或计量均值及其标准分析研究,对有关量化值进行解释分析。
2方法2.1对高血压患者血浆肾素活性(pra)和血管紧张素ⅱ(atⅱ)采用放射免疫法进行测定。
在同一测定条件下,105名正常成人pra 平均值为0.198±0.073ng/ml/h;凡是pra在正常范围内(0.15-0.69ng/ml/h)者为正常肾素型,高于或者低于此值者为高或者低肾素型。
1000字高中生物学报告论文三篇

1000字高中生物学报告论文三篇文章一:细胞结构与功能细胞是生物体的基本组成单位,它具有多种结构和功能。
本文将介绍细胞的结构和功能,并探讨细胞在生物体内的重要作用。
1. 细胞的结构细胞主要由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外层包裹物,起到保护细胞和控制物质进出的作用。
细胞质是细胞内的液体,包含多种细胞器和溶液。
细胞核是细胞的控制中心,包含遗传物质DNA。
2. 细胞的功能细胞具有多种功能,包括生物合成、能量转换、物质运输、细胞分裂等。
细胞通过生物合成过程合成生物分子,如蛋白质和核酸。
能量转换过程中,细胞将光能或化学能转化为可利用的化学能。
物质运输是细胞将物质从细胞外运输到细胞内或反之的过程。
细胞分裂是细胞复制自身的过程,包括有丝分裂和无丝分裂。
3. 细胞的重要作用细胞在生物体内起着重要的作用。
它们组成组织、器官和器系,构成整个生物体。
细胞通过生物合成过程合成各种生物分子,维持生物体的正常功能。
细胞通过能量转换提供生物体所需的能量。
细胞还通过物质运输实现细胞内外物质的交换。
细胞分裂是生物体生长和繁殖的基础。
文章二:遗传与进化遗传是生物体传递基因信息的过程,而进化是物种随时间逐渐改变和适应环境的过程。
本文将介绍遗传和进化的基本概念,并探讨它们对生物多样性的重要影响。
1. 遗传的基本原理遗传是通过基因传递信息的过程。
基因是生物体内的遗传物质,它决定了生物体的性状和特征。
遗传的基本原理包括遗传物质的复制、遗传物质的分离和重新组合,以及基因突变等。
2. 进化的基本原理进化是物种逐渐改变和适应环境的过程。
进化的基本原理包括遗传变异、适应性选择和遗传漂变。
遗传变异指的是基因在遗传过程中发生的变化。
适应性选择指的是环境选择对适应环境的个体进行生存和繁殖的过程。
遗传漂变指的是随机事件导致基因频率的变化。
3. 遗传和进化对生物多样性的影响遗传和进化是生物多样性形成和维持的重要因素。
通过遗传变异和适应性选择,物种可以逐渐适应不同的环境,形成不同的种群和亚种。
(植物学专业优秀论文)金桔组织培养及其形态发生与生理生化变化

3.1.过氧化物酶(POD)的变化图1和图2分别为愈伤组织诱导和分化阶段的POD电泳凝胶成像图。
由图看出,两个阶段共出现了6条酶带,从上到下依次为PODl-POD6,迁移率分别为:Rf,=0.056,Rf2=0.089,Rf3=0.289,Rf,=0.367,Rfs=0.50,Rf6=0.556。
其中POD3是表达最强的特征谱带,在任何时期都有,且活性稳定。
在愈伤组织诱导阶段,酶谱的变化主要有:POD,表现出逐渐加强,由弱带变成强带;POD2是在第12d出现,也是逐渐变成强带;弱带POD4在离体培养1d后消失了,另外两条弱带PODs开和POD6均是在第12d出现。
在愈伤组织分化阶段,酶谱的变化主要有:弱带POD4在分化第24d重新出现;另两条弱带POD4和POD5分化2d后减弱直至消失,但第30d又有较强的表达。
Od1d2d4d6d12d18d24d叫1d2d4d6d12d18d24<I图1愈伤组织诱导阶段POD酶谱Fig.1PODelectrophoresisspectrumofcallusinductionld2d4d6d12d24d30d36d2d4d6d12d24d30d36d—ld图2愈伤组织分化阶段POD酶谱Fig.2PODelectrophorcsisspectrumofcallusdifferentiation3.2超氧化物歧化酶(SOD)的变化图3和图4分别为愈伤组织诱导和分化阶段的SOD电泳凝胶扫描图像。
由图看出,两个阶段共出现了7条酶带,从上到下依次为SODl一SOD7,迁移率分别为:Rfi=0.32,Rf2=0.43,Rf3=0.55,Rf4=0.68,Rfs=0.75,Rf6=0.80,RfT=0.85。
其中有两条强带SODl、SOD5和一条弱带SOD3是特征性谱带,表达稳定。
在愈伤组织诱导阶段,SOD4逐渐减弱,第12d消失。
在愈伤组织分化阶段,酶谱的变化主要是:SOD2在分化第24d出现;SOD6在分化第6d消失,但第24d又重新出现;SOD7在分化第24d出现。
临床生化检验质量控制措施论文

临床生化检验的质量控制措施【摘要】目的探讨和研究临床生化检验的质量控制措施。
方法对我院检验科近年来出现的质量控制方面的一些问题进行了汇总和回顾性分析,探讨和研究防范对策。
结果在细致的操作和严格的防范措施下,将偏差的可能降到了最低。
结论做好严格的质量控制措施是保证临床生化检验准确性的必要条件,应当予以重视并学习。
【关键词】临床医学;生化检验;质量控制doi:10.3969/j.issn.1004-7484(x).2013.06.732 文章编号:1004-7484(2013)-06-3462-02对于临床诊断和治疗措施的制定,生化检验所提供的具体信息是必不可缺的,而且随着近年来科技的进步和医学技术的发展,临床诊断和治疗也越来越依赖于临床检验所提供的依据,这也就进一步的凸显了临床检验医学的重要性。
而这之中,如何做好质量控制措施,严格控制生化检验的准确性是目前临床上的一大重点,如何利用已有的设备为临床诊断和治疗提供精确、客观的数据,提高检验质量是我们需要研究的课题,就此,笔者就我院近年来临床检验科所出现的一些问题进行了汇总和回顾性分析,现报道如下。
1 全面质量控制的内容在进行标本分析前的质量控制内容包括有患者的血液标本采集、标本的储存以及运送过程等。
在这个过程中应当注意的是:1、清晰的在检验申请单上注明检查对象、检查项目、疾病诊断、标本编号等,确保不出现误差,对于存在疑问的检验申请单应当及时与临床医师进行联系,对于不清晰的地方进行询问,以免出现误差,另外对于一些重点病例或疑难重症患者则应当咨询临床医师,及时进行沟通了解才能更好的保证标本质量;2、采集和存放标本应当注意认真、轻缓,防止标本出现污染、溶血或水分蒸发等因素导致检查结果的偏差;3、在进行标本采集前应当要求患者暂时停止服用药物,避免血清中的药物残留对检验结果造成偏差,所以建议标本采集时间应当控制在清晨患者未服药之前;4、为了避免患者的饮食、剧烈运动以及昼夜节律的变化对机体造成的影响干扰到检验结果,因此应当严格控制好标本采集时间,并且在采集前一天应当通知患者第二天保持空腹进行抽血等。
四棱豆生理生化特性初步论文

四棱豆生理生化特性的初步研究[摘要]:叶绿素含量的高低是反映植物光合作用强弱的一个重要指标,也是影响植物有机物合成的重要因素。
可溶性糖、丙二醛和可溶性蛋白的含量是了解植物抗逆性的一个重要指标。
通过研究两种四棱豆的不同的部位的生理生化指标,结果表明:攀援四棱豆叶片叶绿素含量最高,且攀援四棱豆的叶片、茎尖和果实的叶绿素含量均高于矮生四棱豆。
攀援四棱豆叶中的可溶性糖和mda含量均最高,且高于矮生四棱豆。
攀援四棱豆叶片受环境胁迫的影响可能较大,而攀援四棱豆茎尖和果实受环境胁迫的影响可能较小。
攀援四棱豆的可溶性蛋白含量高于矮生四棱豆的含量。
攀援四棱豆叶片中可溶性蛋白含量最高,而矮生四棱豆茎尖和果的可溶性蛋白含量相近。
[关键词]:叶绿素;可溶性糖;mda;可溶性蛋白;四棱豆1.引言四棱豆(psophocarpus tetragonolobus dc.)是豆科四棱豆属一年生或多年生缠绕草本植物,别名翼豆、四角豆等。
四棱豆的嫩荚、块根、种子、嫩梢和叶均可食用,营养极其丰富,故又被称为“绿色黄金”、“奇迹植物”[1]。
四棱豆的嫩荚、嫩叶和花的蛋白质含量十分丰富。
其营养价值、经济价值和药用价值已引起世界性的重视和研究,成为许多国家争相开发利用的植物资[2-3]。
现在,在美国、印度、印度尼西亚、斯里南卡、非律宾、加纳等许多国家,以及在我国海南、广西、广东、湖南、湖北等地区均已广泛种植和开展研究。
但由于各种原因,四棱豆的推广和研究进展比较缓慢[4-6]。
叶绿素含量是反映植物特别是光合机构生理状况的一个基本指标,植物生理研究中经常涉及叶绿素含量的测定[8-9]。
丙二醛含量的多少可以代表膜损伤程度的大小[10]。
因此,测定其丙二醛含量的变化,旨在为四棱豆的抗逆性测定奠定基础,为四棱豆的育种和资源开发利用提供科学依据。
基于前人对四棱豆已经做出了一些研究,但缺乏对不同种类四棱豆不同生长部位的生理生化特征的研究。
本文以两种不同品种的四棱豆相比较,通过测定不同部位几种生理生化指标的变化,为四棱豆的综合利用提供实验依据。
溶血对生化检验结果影响论文
溶血对生化检验结果影响的分析【摘要】目的对二连市妇幼保健院门诊75例血液标本进行10 项生化检验。
方法用统计学方法对溶血前后的检验结果进行分析。
结果溶血对生化检验项目都有一定的影响,使生化检验项目产生升高或降低。
结论随着全自动生化分析仪的普及使用,检查血清标本外观有否溶血已成为试验过程中的重要一环。
【关键词】溶血生化检验分析中图分类号:r446.11 文献标识码:b 文章编号:1005-0515(2011)5-377-01本文就二连市妇幼保健院门诊75例血液标本进行生化10 项生化检验项目检测,对溶血前后的检验结果分析。
结果:溶血对生化检验项目都有一定的影响,使生化检验项目产生升高或降低。
特别对hbdh 、alt、ast、tbil 等项目的影响尤为严重。
生化检验结果是否能真实反映患者血清中的实际情况十分重要。
1 材料与方法1.1 标本来源标本为常规二连市妇幼保健院门诊生化检测75例血液标本,且血清无肉眼可见的黄疸、脂浊及溶血。
1.2 仪器 ky---300全自动生化分析仪。
1.3 试剂使用中生北控生物科技股份有限公司生产同一批号的试剂,用同一标本检测。
1.4 方法用上述75份血清标本,溶血前分别检测其谷丙转氨酶(alt)、谷草转氨酶(ast)、总胆红素(tbil)、尿素(urea)、肌酐(crea)、尿酸(ua)、葡萄糖(glu)、肌酸激酶(ck)、乳酸脱氢酶(ldh)、羟丁酸脱氢酶(hbdh)等10项生化项目。
然后模拟临床上常规的溶血现象,在试管内反复震荡致使溶血,成为肉眼可见的淡红色,测定血红蛋白大于1 g 为溶血标本。
再将溶血后的血清标本重新检测上述10项生化检目。
要求溶血后的检测间隔时间控制在1 h以内。
1.5统计学方法采用配对t检验。
2 结果10项生化指标在溶血前后的测定值及比较见附表。
3 讨论从附表可以看出,溶血后非常显著升高的(p0.05)。
分析以上结果,可见溶血是临床生化检验中最常见的一种干扰和影响因素,溶血后红细胞中含量较高的酶释放到血清中,人类红细胞中所含ldh、ast的浓度大大高于血清。
临床血液生化检验影响因素论文
临床血液生化检验的影响因素探析【中图分类号】r686 【文献标识码】a 【文章编号】1672-3783(2013)03-0283-02【摘要】:血液检验是一项重要的医学检查手段。
实际检验过程中,会存在各种客观与主观干扰因素影响血液检验的准确性。
本文详尽深入地剖析了生理、药物、饮食、时间、体位、部位、标本保存、检测仪器等各因素对血检的影响和控制,对临床应用具有重要的指导意义。
【关键词】:临床血液生化检测影响因素血液检验主要有生化检验、血常规和免疫检验等几种,其中血常规最常见,包括检验血相、白细胞、红细胞、血色素、血小板等。
非常细微的因素干扰都会造成检验结果的偏差,医学检验是一门极其严格的科学,检验结果的偏差,会对患者的后期治疗产生误导作用,从而对患者的健康影响极大。
把握住各种干扰因素的影响,探究其影响机理,找到其对策,可以使检验结果更加精确,使后期治疗更卓有成效。
本文将临床生化检验过程分为采血前、采血中、采血后三个阶段,并就各阶段可能对生化检测结果产生影响的因素进行了分析和总结。
1 采血前的影响因素1.1 饮食因素:患者的饮食状况是影响生化检验结果的重要因素之一。
目前,常规生化检验要求患者禁食10小时左右,即晚餐后不再进食,而在次日清晨空腹采集静脉血。
这是因为食物中很多成份如糖类、脂类、电解质等会直接干扰生化标本的检测,而且进食后,人体内各种物质进行生理代谢,很大程度上改变了血液生化成分,大大影响了生化标本的检测和分析。
一般而言,一顿标准餐可迅速升高血糖和血脂,而高蛋白饮食可使血尿素氮水平大幅度增加。
有报道称,于餐后采集血液标本,其血清多呈乳糜状,这将严重影响生化检验的准确性。
1.2 生理因素:男女性别的差异可影响某些生化检验项目的测定结果,如肌酐、肌酸肌酶的指标,男性大于女性。
患者验血还应考虑患者的生物钟规律,为了避免结果异常,一般应在患者空腹约12~14小时后才能开始采样检验。
在检验前喝水会起到稀释血液的效果,使血色素、红细胞偏低。
生化检验中标本溶血对结果影响及对策论文
生化检验中标本溶血对结果的影响及对策【摘要】目的标本溶血对于生化检验结果的影响分析与探讨。
方法将溶血标本与正常标本血清中的谷丙转氨酶、谷草转氨酶等11项临床生化检验指标的含量进行检测对比。
结果溶血血清样本中谷丙转氨酸、谷草转氨酸以及乳酸脱氢酶、钾离子、总胆固醇的含量检测结果,明显要比正常血清样本中检测结果高,碱性磷酸酶的活性随溶血发生降低变化。
结论在临床生化检验中,应注意采取措施避免检验标本溶血发生,以避免检验样本溶血对于检验结果的影响发生。
【关键词】生化检验;血清标本;溶血doi:103969/jissn1004-7484(s)201306024 文章编号:1004-7484(2013)-06-2826-02在临床生化检验中,由于检验血液样本采集不当,或者是样本容器污染、检验操作失误等因素的影响,都会导致样本溶血情况的发生,尤其是基层生化检验中,检验样本溶血情况发生更加常见,而样本溶血对于生化检验的结果又具有一定的影响作用,导致生化检验结果的不准确,容易产生不利的作用影响。
1 基本资料与检验方法11 基本资料通过抽取某医院体检资料中50例体检者的5毫升血液标本,然后分别放置25毫升在两支试管中,将这两支试管中的一支,在室温下进行自然分离,将分离后的血清,取一部分作为正常血清样本,进行检验备用;然后再将另一支试管中采集的血清样本使用人工方法进行溶血,并分离收集检验备用。
12 检验方法使用专用的生化分析仪以及试剂,对于溶血标本与正常标本血清中的谷丙转氨酶以及谷草转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、总胆固醇、甘油三酯、肌酐、尿素氮、血尿酸、葡萄糖等10项临床生化检验指标含量进行检测,具体检测操作方法过程以相关仪器的说明为主;然后,在使用电解质分析仪以及配套的相关试剂对于钾离子进行检测,每一份检测样本需进行10次检测,以所有检测次数的平均值为最终结果,然后对于检测结果进行对比分析。
2 结果根据上述检测方法,实际检验中,溶血血清样本中谷丙转氨酸、谷草转氨酸以及乳酸脱氢酶、钾离子、总胆固醇的含量检测结果,明显要比正常血清样本中检测结果高,并且生化检验中,碱性磷酸酶的活性随溶血发生降低变化,见表1。
临床生化检验前过程质量控制论文
临床生化检验前过程质量控制的体会作者简介:吕宝坤(1963~)男,吉林省敦化市人,大专学历,主管检验师。
【中图分类号】r446【文献标识码】b【文章编号】1004-5511(2012)06-0260-02随着临床检验知识的不断更新,检验与临床的关系越来越密切。
检验报告不仅是医生进行诊断治疗疾病的依据,还是记录医疗过程和效果的重要资料。
检验前过程是指从临床医生申请检验开始,包括项目要求、患者准备、标本采集、传递、储存等一系列过程。
它约占全部检验过程的65%[1],检验前过程中的任何一个环节都关系到检验结果的正确与否,实际工作中质量控制方面还存在不少问题,值得重视和改进。
笔者结合多年工作经验对临床生化检验前过程质量控制进行了分析总结。
现报告如下。
1临床医生合理申请医生的合理申请是检验结果发挥其临床价值的前提。
由于各种疾病有其不同的病因,同一种疾病不同病程有其不同的病理表现,临床医生必须对实验方法学原理、临床诊断意义及干扰实验的生理、病理、药物等因素有较深入的了解,实验室应给临床提供每个实验的参考值、临界值、危急生命值及如何准确判断分析。
因此,要求医生须认真、完整地填写检验申请单,清楚每项填写的意义,特别是患者有无可能干扰检测或检验结果的病理变化以及与检验有关的现病史及留取标本、送检标本的时间等。
2患者准备检验标本来自患者,患者的准备至关重要,患者的年龄、性别、民族、临床用药都可影响检验结果,这是实验室难以控制的,它需要临床医师、护士、患者和实验人员共同配合才能完成。
2.1 患者状态:原则上患者在平静、休息状态下采集标本,运动后由于能量消耗、体液丢失、剧烈呼吸,可造成许多生化检验结果的变化,如肿、ast、ldh、ck 等可一过性升高,还可引起k、na、ca、glu 等成分的变化。
2.2体位影响:体位影响血液循环,由于血液和组织间液因体位不同而平衡改变,使细胞成分和大分子物质的改变较为明显,例如由卧位改为站位,血浆alb、tp、酶、胆红素、tch 及tg 等浓度增高,hb、hct、rbc 等亦可增加,某些激素变化更明显,所以在采集标本时要注意保持正确的体位。
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研究生课程论文 课程名称 高级生物化学 开课时间 2014-2015学年第一学期 学院 化学与生命科学学院 学科专业 生化与分子专业 学号 99999999999 姓名 999999999 学位类别 全日制 任课教师 88888888 交稿日期 2018年 8 月8日 成绩 评阅日期 评阅教师 签名
浙江师范大学研究生学院制 植物先天免疫系统研究进展 摘 要:植物的先天免疫系统可大致分为两个层面。第一个层面的免疫基于细胞表面的模式识别受体对病原物相关分子模式的识别,该免疫过程被称为病原 物相关分子模式触发的免疫(PAMP.triggered immunity,PTI),能帮助植物抵抗大部分病原微生物;第二个层面的免疫起始于细胞内部,主要依靠抗病基因编码的蛋白产物直接或间接识别病原微生物分泌的效应子并且激发防卫反应,来抵抗那些能够利用效应子抑制第一层面免疫的病原微生物,这一过程被称为效应子触发的免疫(effector-triggered immunity,ETI)。这两个层面的免疫都是基于植物对“自我”及“非我”的识别,依靠MAPK级联等信号网络,将识别结果传递到细胞核内,调控相应基因的表达,做出适当的免疫应答。 关键词: 植物;先天免疫;研究进展 Recent Advances in Plant Immune System
Abstract:The innate immune system of plants can be generally divided into two levels.One,named PAMP-triggered immunity(PTI),is based on the recognition of pathogen-associated molecular patterns by pattern-recognition receptors,which confers resistance to most pathogenic microbes.The other begins in cytoplasm and mainly relies on recognition of microbial effectors by plant resistance proteins in direct ways,which then initiates potent defense responses.This process,termed effector-triggered immunity(ETI),is necessary for defense gainst pathogens that can secret effectors to suppress the first level of immunity.Activation of these two layers of immunity in plant is based on distinguishing and recognition of “self” and “non-self” signals.Recognition of “non-self” signals can ctivate signal cascades,such as MAPK cascades,which will then induce defense gene expression and corresponding defense responses. Key words: plant;innate immunity;progress 1 植物的先天免疫机制
Jones and Dangl[1]根据近年的研究进展,总结出植物与病原体之间互作的模式
图,被称为植物病理学中的“中心法则”。它将植物与病原体间的互作分为两层防御系统( 图1) 。第1层防御系统称为病原相关分子模式触发的免疫反应(PAMP-tringered immunity,PTI)它通过模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)来识别病原相关分子模式 (pathogen-associated molecular patterns,PAMPs),例如细菌鞭毛蛋白 (flagellin)、脂多糖(Lipopolysaccharede,LPS)、真 菌 的 葡 聚 糖 (glucans)、几丁质(chitins),以迅速触发基础免疫,包括超敏(HR) 反应、活性氧爆发(ROS)、植物抗毒素的产生以及一些抗病相关基因的表达。此类防御反应可以有效地抑制病原菌的生长,控制病情,类似于动物的天然免疫。 然而在植物与微生物协同进化过程中,病原菌进化出一些能抑制PTI发生的机制,来躲避或干涉植物第1层防御系统,如效应因子(effctors)病原菌将众多效应因子蛋白运送进入植物的细胞质中与宿主蛋白发生作用,抑制基础免疫响应 PTI,从而在植物体内积累大量病原体[2]。针对这一情况,植物进化出应对病原菌侵袭的效应因子触发的免疫性(effectors-triggered immunity,ETI)机制,属于植物的第2层防御系统,更类似于哺乳动物中的适应性免疫。可是植物中的效应因子触发的免疫同哺乳动物中的适应性免疫也存在区别,植物中效应因子触发的免疫因子( R蛋白) 被稳定地编码在有机体的每个细胞中,因此从这个角度来讲,植物的两个免疫系统均属于天然免疫系统。即植物先天免疫系统包括两类反应过程:由病原菌相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)诱导的基础免疫反应(PAMP-triggered immunity,PTI)和效应因子诱导的特异免疫反应(effector triggered immunity,ETI)。 PTI即基础抗性,是指在病原菌刚刚与植物接触的瞬间,植物通过其细胞表面的模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)来感知病原菌的保守的分子特征PAMPs,从而识别各类微生物、感知PAMPs而启动的主动的非特异的防卫反应,是由病原微生物表面的多糖、几丁质、鞭毛蛋白等诱导的一种非特异和被动性防卫反应。PTI主要有3个要素构成:病原相关分子模式(PAMPs)、模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)和识别后的应答反应。PTI抗性可识别和响应包括非致病菌的许多类微生物,因适应性较广而具有广谱抗性的特点 与PTI不同,以基因对基因假说(Gene for gene)为基础的ETI反应是通过抗病基因(Resistance,R)蛋白识别病原菌效应子并启动的主动的特异的防卫反应,是植物的一种特异性和主动性防卫反应。经典的基因对基因假说(Gene for gene),主要描述ETI反应的遗传基础;在分子水平上,抗病蛋白(Resistance,R蛋白)识别病原菌编码的效应蛋白(effector,效应子);无毒蛋白(Avr)就是一种效应子,Avr蛋白与R蛋白直接或间接识别,从而产生ETI,即基因对基因的抗病性。R蛋白激活ETI后,使植物产生抗性,其表现形式是侵染位点的细胞凋亡,即过敏反应,从而限制病原菌的生长、繁殖和扩张。 植物对PAMPs的识别 (pattern recognition,PR)是植物免疫的最基本过程。这种主动防御反应被定义为植物的基础抗性(basal disease resistance),也称为基础免疫(basal immunity)[3],而植物产生针对性更强的抗性蛋白(R蛋白) 识别病原菌的效应因子活性,并通过效应因子触发型免疫(ETI)来重建植物的抗性,其中主要涉及基因与基因(gene-for-gene)之间的相互作用问题。这种主动防御被称为植物的R-基因抗性(R-gene-based disease resistance)[1,4]。应对 ETI免疫施加的正向选择压力,病原微生物通过丢失或加速突变被识别的效应因子( 无毒蛋白) ,逃避 ETI识别,或者进化出新效应因子直接抑制宿主ETI,恢复病原微生物侵染。针对不断变异的效应因子,植物也凭借不断进化出的新型R蛋白重新启动对病原微生物的ETI免疫[1,3]( 图 1)。
图1 植物免疫系统模式图[1] 2 植物免疫系统激活产生自我修正的分子模式病原体效应
拟南芥RPM1是外围质膜的NB-LRR蛋白。它是由任一AvrRpm1或AVRB效应蛋白激活。AvrRpm1增强了一些丁香假单胞菌株对拟南芥一样AVRB大豆的毒力。 AvrRpm1和AVRB被一次输送到细胞的III型分泌系统真核生物特异性酰化修饰,并因此定位到质膜。AvrRpm1和AVRB的生化功能是未知的,尽管它们的目标是使RIN4变得磷酸化(1P),并激活RPM1。在没有RPM1,AvrRpm1和AVRB作用于RIN4和其他目标做出贡献毒力。淡蓝色的鸡蛋在这和随后的小组代表未知的蛋白质[5]。
RPS2是驻留在质膜的NB-LRR蛋白。它是由三AvrRpt2半胱氨酸蛋白酶类型的效应从丁香假单胞菌激活。自动处理AvrRpt2由一台主机亲环揭示了共识,但在新的氨基端未经证实,这表明它也可能被定位于宿主细胞膜。AvrRpt2是第三效应靶向RIN4。 RIN4由AvrRpt2裂解导致RPS2介导ETI。在缺乏RPS2的,AvrRpt2裂解RIN4和其他目标,因为是它毒力功能的一部分[6]。
RPS5是定位于膜部分拟南芥NB-LRR蛋白,可能是通过酰化的[7]。 RPS5是独立的NDR1。它是通过从丁香假单胞菌的AvrPphB半胱氨酸蛋白酶激活的效应。 AvrPphB被裂解,酰化并传递到主机质膜。激活AvrPphB裂解拟南芥PBS1丝氨酸 -苏氨酸蛋白激酶,导致RPS5激活。需要RPS5活化裂解PBS1的催化活性,这表明,这种“自我修饰”片段保留其酶活性作为RPS5激活机制的一部分[8]。迄今为