许杰 作品数:22 被引量:122 H指数:6 供职机构: 上海交通大学生命科学技术学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 上海高校本科重点教学改革项目 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 生物学 文化科学 农业科学 化学工程 更多>>
拟南芥EXLs(EXTRACELLULAR LIPASE)基因簇的分子演化特征及其在花药发育中的转录调控分析 2021年 基因簇是指两个或两个以上基因成簇排列且功能相关的特殊区域。前期研究表明,植物进化产生一些基因簇特征的功能基因参与有性生殖过程(如花药的发育和雄配子的形成),但目前对于植物有性生殖中特有基因簇的分子演化及转录调控的认知还较少。拟南芥(Arabidopsis thaliana)EXLs(EXTRACELLULAR LIPASE)(1~6)是一类在花药发育和雄配子形成中起到重要功能的GDSL(Gly-Asp-Ser-Leu)脂肪酶,本研究利用生物信息方法分析了EXLs(1~6)的组成结构和同源演化特征,结果表明EXLs(1~6)具有典型基因簇特征,蛋白的氨基酸序列具有较高的一致性,其同源基因的成簇现象在其他双子叶植物中也普遍存在。并进一步整合启动子元件、基因表达聚类分析和烟草(Nicotiana tabacum)双荧光素酶系统开展EXLs(1~6)转录调控分析,结果显示,尽管EXLs(1~6)基因簇中的6个基因在花药中都有较高的表达,但这6个基因具有不同的启动子元件,受到不同转录因子的转录调控,其表达特征也有明显的差异。因此,我们推测拟南芥EXLs(1~6)基因簇中的同源基因在植物生殖中的功能并不是完全冗余的,它们的产生可能是功能特化的结果。研究结果为探索EXLs(1~6)基因簇的演化及在生殖发育中的功能提供了科学依据。 刘琬琳 余姚一夫 孙雅倩 许杰关键词:拟南芥 花药发育 转录调控 植物雄配子体发育的分子机理研究进展 2010年 植物雄配子体发育是生殖过程中的一个关键步骤,其生物学过程主要包括:小孢子经过不对称的有丝分裂形成1个营养细胞和1个生殖细胞,生殖细胞再经过第两次有丝分裂形成2个雄配子。该发育过程是众多基因参与的一系列细胞分化的体现,因此雄配子体是研究细胞分化发育分子机理的理想材料。近年来,随着分子生物学和遗传学的发展,以模式植物拟南芥为代表的雄配子体发育研究取得很大进展,并发现一些雄配子体发育调控过程中细胞分裂、分化和互作的重要基因。本文主要介绍植物雄配子体发育过程相关主要基因的功能,并概述这些功能基因在雄配子体发育过程中分子机理研究进展。 许杰 李素玲 周志刚关键词:雄配子体 有丝分裂 细胞分化 水剂法提取米糠蛋白的多因素分析 2018年 水剂法是目前提取米糠蛋白最实用和最经济的手段之一。为发展和完善该工艺,进一步耦合其他方法以提高米糠蛋白提取效率,本项目以米糠蛋白提取效率为指标,在水剂法提取的基础上,首先通过响应面分析,依据二次多项回归方程判断pH值、温度和料液比对米糠蛋白提取率的影响程度,得出水剂法理论最优工艺条件。在此基础上进一步对超声波辅助水剂法、连续多步水剂法及蜗牛酶辅助水剂法进行比较分析,发现超声波辅助水剂法可显著提高米糠蛋白首次提取率(最高可达72.01%),连续多步水剂法可简单有效地提高蛋白总回收率(3次累加最高可达73.17%)。综合理论和上述实验结果,我们推荐以水剂法为基础,恒温37℃、料液比1∶10、pH7.0,浸提2h,增加超声波辅助,为获取米糠蛋白最高提取效率的最佳工艺条件,为水剂法工艺的完善提供了备选方案。 庞可 王灿华 张大兵 许杰关键词:米糠蛋白 水剂法 超声波 植物HSP70蛋白家族分子进化特征及其表达模式分析 被引量:20 2017年 植物热激蛋白HSP70(heat shock protein 70)与植物抗逆性具有密切的关系,对其深入研究将有助于揭示植物的抗逆生理过程,从而为生产上降低逆境对植物的伤害提供重要的实践指导意义。目前,在模式植物拟南芥和水稻中,HSP70蛋白家族的遗传学和生化功能研究被广泛关注,但该基因家族植物中的系统分子进化、表达模式以及功能预测方面的研究仍不完善。本研究通过收集和整理拟南芥和水稻中所有的HSP70基因序列、基因结构和染色体定位等信息,对比分析了拟南芥和水稻中HSP70家族在分子进化方面的差异;同时,从转录水平上初步分析和阐明该家族基因在植物不同组织部位和不同发育时期的表达差异和功能分化。此外,本研究还围绕花药发育的过程,细致分析了HSP70家族基因的表达变化,推测该家族在花药不同时期可能所扮演的角色。本研究为全面理解HSP70家族在单子叶和双子叶植物中的功能异同分化、以及其参与植物生殖发育过程的功能研究提供重要的科学依据。 陈旭 石垒 朱璐 石建新 许杰关键词:热激蛋白70 分子进化 花药 不同调控元件及组合对烟草外源蛋白瞬时表达的效果分析 被引量:4 2020年 植物瞬时表达是一种高效快速获得外源基因表达的方法,该系统主要应用于蛋白互作研究、调控元件功能分析、蛋白亚细胞定位和蛋白制剂合成等方面。为了进一步提高外源基因在瞬时表达体系中稳定表达效果,本研究对瞬时表达载体的多种作用元件及转化条件进行优化。首先,我们在目前最常用的双元表达载体pCambia1300骨架上,分别添加可增强特异性转录和稳定蛋白表达的新的调控元件,构建pREU-EF、pREUR-EF和pREUR-p24-EF重组表达载体,并且通过定性和定量方法分析不同元件组合、不同菌液浓度对报告基因eGFP表达的影响。激光共聚焦显微镜观察结果证明3个重组载体可在烟草叶片的细胞膜、细胞质和细胞核中快速表达报告基因;定量PCR分析表明3个重组载体中报告基因在转录表达水平上分别比原pCambia1301-eGFP载体提高了4倍、20倍和28倍;蛋白水平分析表明烟草叶片转化48 h后,pREUR-EF外源蛋白表达量明显高于pREU-EF;并且当菌液注射液浓度OD600=0.4左右时,外源蛋白的表达效率最高。此外,我们还进一步把改造后的瞬时表达重组载体运用到双荧光素酶(Dual-Luciferase)报告系统中,实验证明改造后的瞬时表达重组载体可以更加快捷和有效地用于转录调控分析。因此,烟草瞬时表达载体中作用元件增加和优化组合,可以有效地提高外源蛋白的表达。 刘文浩 王瑞丰 刘琬琳 许杰关键词:调控元件 烟草 转录调控 基于核糖体蛋白质标志物及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术快速鉴定糖丝菌属放线菌 2023年 【目的】糖丝菌属(Saccharothrix)是一类丝状稀有放线菌,在生物医药、工业酶制剂和环境修复等领域展现出应用价值。本研究尝试建立以核糖体蛋白质为标志物,利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)技术鉴定糖丝菌属放线菌的方法。【方法】检索基因组数据库,提取糖丝菌属测序菌株15种核糖体蛋白质的序列并计算理论分子量;通过分子量比对分析糖丝菌属不同菌种之间及其模式菌株与邻近属菌种模式菌株之间15种核糖体蛋白质的匹配度,提出鉴定至菌种及属的核糖体蛋白质匹配数标准;选取目标属和非目标属菌种进行MALDI-TOF MS测试和分析并修正鉴定标准。【结果】将待测菌株的MALDI-TOF质谱峰与糖丝菌属各菌种模式菌株的15种核糖体蛋白质分别匹配,通过最大匹配数、质谱峰强度模式及特征质谱峰鉴定至属或种。【结论】本研究建立了基于15种核糖体蛋白质标志物及MALDI-TOF MS技术鉴定糖丝菌属放线菌的方法,可用于定向筛选和快速鉴定糖丝菌。 孙伟 许杰 张薇 罗倩 台萃关键词:基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱 核糖体蛋白质 放线菌 拟南芥ATGs在发育和非生物胁迫中的表达特征和功能分析 被引量:2 2020年 植物细胞自噬(Autophagy)是依赖于液泡来降解体内异常蛋白的重要途径,其中ATGs (Autophagyrelated genes)蛋白对该途径中的核心组分自噬体的形成至关重要。目前在模式植物拟南芥中已经鉴定到35个ATGs,它们对细胞自噬的发生和调节起到关键作用,然而全面地认知植物ATGs在生长发育和逆境中的转录表达变化尚有不足。本研究通过收集公共数据库中的转录组数据,利用生物信息学方法挖掘了拟南芥ATGs的表达信息,展示了其在47个不同发育时期或组织部位的表达聚类情况,对比分析了ATGs在植物非生物胁迫情况下的地上部分(茎)和地下部分(根)的表达差异,同时结合ATGs的启动子组分分析,阐明ATGs表达的时空变化可能的调控分子机制。本研究将为进一步探索ATGs在生长发育和非生物胁迫中的功能提供基础数据和相关依据。 张鸿哲 朱璐 左泽远 刘文浩 许杰关键词:生长发育 非生物胁迫 流式细胞仪在本科生实验教学中的实践 被引量:4 2021年 基于高校大型仪器平台的机遇和面临的挑战,依托生命科学技术学院仪器共享与技术服务平台开设细胞生物学实验课程,使大型仪器在本科教学、人才培养上发挥出更大的作用和潜能。以流式细胞术为例,在本科生"细胞生物学实验"课程中设计了利用流式细胞仪检测细胞周期实验的教学内容。通过该实验,学生从实验设计、样品准备、数据采集、结果分析进行了全面的学习。特别是强化学习流式细胞仪的检测原理、技术参数、参数调节和功能训练,更好地帮助学生理解了细胞周期的概念、了解了细胞周期的测量方法,培养了学生动手能力及良好的科学思维,提高了学生的科学素养。 蒋海霞 罗倩 许杰 施敏 张萍关键词:实验教学 流式细胞仪 细胞周期 植物花香产生的代谢途径和分子机制研究进展 被引量:2 2020年 花香作为观赏植物的一种主要性状,不仅可以吸引授粉者帮助植物繁殖,还可以提高植物的观赏性,同时花香也是植物抵御各种生物、非生物胁迫的重要机制。花香由一系列低分子量、易挥发的化合物组成。不同种类植物的花香挥发物的成分及含量不同。按照合成代谢途径花香挥发物可分为萜烯类化合物、苯丙烷类/苯环型化合物和脂肪族化合物等三大类。本文对现阶段植物花香产生的代谢途径以及调控基因与分子机制的研究进行了简要综述,并对今后的植物花香基因工程研究进行了展望。 金蕾 张大生 刘卓星 石建新 许杰 王纪忠 崔丽洁关键词:花香 代谢途径 调控基因 分子机制 基因工程 水稻中过敏原蛋白全基因组预测及生物学功能分析 被引量:6 2016年 世界范围内过敏症状的流行趋势日益严峻,水稻作为单子叶模式植物和人类主要粮食作物,对水稻中致敏性物质的研究具有重要意义。但目前基于水稻全基因组水平预测和分析过敏原的研究尚缺少相关报道。本研究利用生物信息学方法在全基因组层面上,在水稻基因组数据库中和过敏原数据库中,共筛选和获得了657个过敏原基因/蛋白(属于109个蛋白家族),并进一步对这些候选的水稻过敏原基因/蛋白进行了表达模式、家族分类和功能预测分析;以及在进化上分析了水稻过敏原基因/蛋白家族成员的同源蛋白在低等到高等植物中分布情况,结果表明致敏性可能随着基因家族中成员的功能分化而变化;进一步结合水稻花粉和种子转录组芯片数据,细化分析和获得了148个水稻花粉过敏原和116个水稻种子过敏原,并在基因家族和功能分类上进行了对比分析。本研究结果初步明确了水稻过敏原基因/蛋白家族的进化特点、组织表达特性和生物学功能,为进一步研究水稻以及其他单子叶植物中的过敏原奠定了基础。 陈淼林 许杰关键词:水稻 转录组 功能分析