拟南芥一碳代谢网络对甲醛脱毒作用的机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970263
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    31.0万
  • 负责人：
    陈丽梅
  • 依托单位：
    昆明理工大学
  • 学科分类：
    C0204.水分和营养物质的运输与代谢
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

甲醛对所有生物都有毒性,很多研究说明植物可以吸收和代谢甲醛，但还不清楚甲醛在植物体内的代谢途径，H14CHO标记试验说明甲醛在植物中的 脱毒可能通过C1代谢进行。本项目以拟南芥为材料，用H13CHO处理后通过13C NMR对其代谢谱进行分析推测甲醛经过C1代谢网络脱毒的途径；同时 结合检测这些途径关键酶基因表达水平及酶活性，评价这些代谢途径在甲醛脱毒过程中的作用；选用关键酶突变体做材料，用H13CHO处理后使用 13C NMR分析甲醛代谢中间产物含量的变化，考察各代谢途径对甲醛脱毒的贡献能力；在转基因植物中过量表达甲醛代谢关键酶，考察转基因植物 代谢甲醛能力的变化；最终阐明拟南芥C1代谢网络在甲醛脱毒中的作用机理。甲醛作为重要C1代谢中间产物，其代谢机理的揭示将是植物一碳代谢 研究的重要突破，并促进甲醛上下游产物如甲醇、甲酸代谢研究。甲醛代谢关键酶可应用于开展甲醛污染的植物修复基

结项摘要

很多研究表明植物可以吸收甲醛，H14CHO标记试验说明植物吸收的甲醛可通过C1代谢或卡尔文循环的同化作用脱毒，但至今还不清楚甲醛在植物体内具体的代谢途径。本项目用H13CHO处理拟南芥后通过13C-NMR对其代谢谱进行分析，结果发现H13CHO经过C1代谢网络产生[3-13C]Ser，通过卡尔文循环的同化作用产生[U-13C]Gluc。利用线粒体渗透性孔道抑制剂和SHMT及FDH突变体的试验结果说明：C1代谢和卡尔文循环在拟南芥甲醛代谢过程中能同时而又独立地起作用。根据13C-NMR分析结果总结出H13CHO在拟南芥中的具体代谢路径，通过对甲醛胁迫下C1代谢关键酶基因表达谱的分析提出拟南芥甲醛代谢的转录调控机理。在转基因矮牵牛和烟草中过量表达拟南芥的SHMT及FDH可以提高转基因植物同化和吸收甲醛的能力，说明拟南芥甲醛代谢关键酶可应用于开展甲醛污染的植物修复基因工程。通过详细考察13CH3OH在拟南芥中的代谢路径证实13CH3OH在拟南芥中被氧化为H13CHO后也通过C1代谢和卡尔文循环同化。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Physiological and transcriptional analysis of the effects of formaldehyde exposure on Arabidopsis thaliana
甲醛暴露对拟南芥影响的生理和转录分析
  • DOI：
    10.1007/s11738-011-0889-3
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Acta Physiologiae Plantarum
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    陈丽梅
  • 通讯作者：
    陈丽梅
应用FTIR研究模式植物拟南芥和烟草甲醛代谢机理的差异
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈丽梅
  • 通讯作者：
    陈丽梅
C1 metabolism and the Calvin Cycle function simultaneously and independently during HCHO-metabolism and –detoxification in Arabidopsis thaliana treated with HCHO solutions
C1 代谢和卡尔文循环在 HCHO 代谢和
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Plant, Cell and Environment
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈丽梅
  • 通讯作者：
    陈丽梅
用红外光谱研究植物响应甲醛胁迫的生理特性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    浙江大学学报(农业与生命科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈丽梅
  • 通讯作者：
    陈丽梅
植物甲酸脱氢酶基因的表达调控及其生理功能研究进展
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国生物工程杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈丽梅
  • 通讯作者：
    陈丽梅

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    李昆志

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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