通过合成基因线路实现细胞分类

合成生物学是生物学与工程学结合的新兴学科,通过人工将生物元器件组合成线路引入细胞,使细胞获得对信息进行处理并做特定输出的新功能。近年来,针对疾病治疗的合成生物学研究发展迅猛,基因线路的工程化特性使通过它对疾病进行更精确、灵活的干预成为可能,在基因治疗中有广泛的应用前景。精确干预的前提是综合多种输入信号并识别出特定种类的细胞,如特异性识别出癌细胞的溶瘤病毒。疾病的发生往往伴随着细胞内多种调控网络的改变,从中提取出关键信号分子作为基因线路的输入至关重要。现综述哺乳动物细胞中对不同的信号输入进行感知的基因线路细胞分类器,为未来模块化整合信号输入、设计基因线路提供新的思路。     

猕猴桃维生素C的合成规律及关键基因鉴定研究

本研究以3个不同杂交猕猴桃(Actinidia)群体的果实为材料,测定果实不同发育时期的维生素C(Vc)含量;采用实时荧光定量法PCR法分析猕猴桃Vc合成关键基因的表达情况;对发掘的关键基因GGP开展蛋白结构、理化性质和亲水性和疏水性分析,并在杂交群体中验证GGP基因对于后代果实Vc合成的调控作用。结果显示,当高Vc的猕猴桃物种作为亲本时,杂交子代Vc含量在早期(花后60 d)达到最大值,再随着果实发育而逐渐降低;当中低Vc含量的猕猴桃物种作为亲本,其后代果实Vc含量一直较低且发育规律与母本相似。Vc合成相关基因中,仅有GGP基因在高Vc杂交群体中的表达量均显著高于低Vc杂交群体。在GGP的3个同源基因中,GGP1和GGP3的蛋白质二级、三级结构、理化性质以及亲、疏水性高度相似;但GGP2与前者存在较大的差异。在3个杂交群体后代果实中采用关联分析验证GGP1和GGP3的功能发现,GGP3基因对杂交后代果实的Vc合成可能具有最为重要的作用。研究结果表明,不同猕猴桃杂交群体Vc含量的合成规律存在差异,GGP3基因可能对不同杂交群体后代果实的Vc合成具有重要影响。     

多管藻中R-藻蓝蛋白能量传递途径及动力学

以蛋白亚基复性技术和皮秒级时间分辨荧光光谱,研究海洋红藻多管藻中R－藻蓝蛋白（R－PC）单体和三聚体内能量传递过程。利用亚基复性技术对分离后的β亚基复性,以R－藻蓝蛋白单体和β亚基之间的差谱获得α亚基的吸收光谱。皮秒级时间分辨三维谱图（时间、波长和强度）直观地显示出藻红胆素发色团向藻蓝胆素发色团的能量传递;根据时间分辨测量结果的组份解析,对R藻蓝蛋白单体和三聚体内能量传递途径和相关传递参数进行了指认和讨论;对观察到的单体与三聚体能量传递组份特性的差别提出了解释。与C－藻蓝蛋白光谱对比,R－藻蓝蛋白独特的色团组成使其更有效地捕获与传递光能。     

炎症性肠病患者希望水平与应对方式、心理韧性和社会支持的关系研究

摘要 目的：研究炎症性肠病（IBD）患者希望水平与应对方式、心理韧性和社会支持的关系。方法：选取我院于2018年10月~2020年10月期间收治的IBD患者137例。采用Herth希望量表（HHI）评价患者希望水平;采用医学应对方式问卷（MCMQ）评估患者面对疾病时所选取的应对方式;采用心理韧性量表（CD-RISC）对患者心理韧性进行评估;采用社会支持评定量表（SSRS）评价患者社会支持情况。将上述评分与国内常模进行对比,采用Pearson相关性分析IBD患者希望水平与应对方式、心理韧性和社会支持的关系。结果：IBD患者与他人保持亲密的态度关系、现实和未来的积极态度、采取积极的行动评分及总分均低于国内常模（P<0.05）。IBD患者面对评分低于国内常模,回避、屈服评分均高于国内常模（P<0.05）。IBD患者力量、乐观和坚韧评分均低于国内常模（P<0.05）。IBD患者主观支持、客观支持和对社会支持的利用度评分均低于国内常模（P<0.05）。Pearson相关性分析结果显示,HHI总分与面对、力量、乐观、坚韧、主观支持、客观支持和对社会支持的利用度呈正相关,而与回避、屈服呈负相关（P<0.05）。结论：大多数IBD患者处于中等希望水平,良好的应对方式、心理韧性和社会支持有助于患者希望水平的提高。     

内蒙古和青藏高原草原植物叶片与根系氮利用效率空间格局及影响因素

氮利用效率是植物的关键功能性状, 同时紧密关联生态系统功能, 但是目前对氮利用效率的区域格局及影响因素仍然不清楚。该研究分析了内蒙古和青藏高原草原82个调查地点、139种植物叶片和根系的氮利用效率及其与环境因素、植物功能群之间的关系, 实验结果显示: 1)草甸草原植物叶片的氮利用效率为53 g·g ^-1, 显著大于高寒草甸(46 g·g ^-1)、荒漠草原(41 g·g ^-1)和典型草原(39 g·g ^-1)。高寒草甸根系氮利用效率为108 g·g ^-1, 显著高于其他生态系统。2)叶片氮利用效率比根系对温度更加敏感, 但随着干旱指数的增加, 两者均表现出显著的降低趋势。3)杂类草叶片和根系氮利用效率低于莎草科和禾本科植物, 豆科植物叶片和根系氮利用效率分别比非豆科植物低48%和60%。4)植物氮利用效率与土壤氮含量之间没有显著关系。总体上, 内蒙古和青藏高原草原植物叶片和根系氮利用效率的空间格局存在差异, 主要影响因素为植物功能群和干旱指数。本研究系统揭示内蒙古和青藏高原草原植物氮利用效率的空间格局及关键驱动因子, 有助于在全球变化背景下了解我国草地生产力维持机制, 同时为草原生态系统管理提供科学依据。     

动脉瘤性蛛网膜下腔出血后持续腰大池引流的时机探讨及分流依赖性脑积水的危险因素分析

摘要 目的：研究对比动脉瘤性蛛网膜下腔出血（aSAH）后不同时机开展持续腰大池引流的效果,并对分流依赖性脑积水（SDHC）的危险因素进行分析。方法：本院于2017年1月～2020年12月期间诊治的aSAH患者171例,将其纳入研究。将其按照持续腰大池引流时机不同分为A组（＜24 h）50例、B组（24～72h）84例以及C组（＞72 h）37例。观察三组头痛持续时间,双侧大脑中动脉（MAC）血流流速以及SDHC发生率,对aSAH后持续腰大池引流术后并发SDHC的影响因素进行单因素和多因素Logistic回归分析。结果：C组头痛持续时间长于A组和B组,MAC血流流速快于A组和B组,SDHC发生率高于A组和B组（均P＜0.05）;而A组和B组上述指标对比差异均不明显（均P＞0.05）,但是A组SDHC发生率更低。经单因素分析可得：aSAH持续腰大池引流术后并发SDHC和年龄、病变部位、中枢神经系统感染、改良Fisher分级及Hunt-Hess评分有关（均P＜0.05）。经多因素Logistic回归分析可得：年龄≥60岁、病变部位后循环、中枢神经系统感染、改良Fisher分级Ⅲ～Ⅳ级、Hunt-Hess评分Ⅲ～Ⅳ级及持续腰大池引流≥24 h均是aSAH持续腰大池引流术后并发SDHC的危险因素（均OR＞1,P＜0.05）。结论：以aSAH后＜24 h为时机开展持续腰大池引流术的效果较佳,SDHC发生率更低,其中年龄、病变部位、中枢神经系统感染、改良Fisher分级、Hunt-Hess评分、持续腰大池引流时机与aSAH持续腰大池引流术后并发SDHC的风险有关,临床工作中应针对上述因素制定相关措施,以期达到降低SDHC发生风险的目的。     

胆固醇致人血管内皮细胞DNA损伤

本文研究胆固醇是否通过氧化应激机制损伤人内皮细胞DNA.实验用125 mg/L, 25 mg/L, 50 mg/L胆固醇作用于人内皮细胞12 h,用免疫荧光法观察到不同浓度的胆固醇均可诱导细胞内γH2AX形成焦点,随着胆固醇浓度的增加,γH2AX焦点的荧光强度也逐渐增强.利用Western印迹及流式细胞术检测到细胞内γH2AX的量和ROS水平也随胆固醇浓度增大而增加.彗星电泳实验检测到细胞内拖尾DNA量随胆固醇浓度逐渐增加,DNA损伤加重.用抗氧化剂10 mmol/L N 乙酰半胱氨酸(NAC)预作用细胞1 h后,再用50 mg/L胆固醇作用细胞12 h,细胞内γH2AX焦点的荧光强度明显减弱,γH2AX量减少,ROS的水平下降.结果表明,胆固醇可诱导人脐静脉内皮细胞中ROS升高,导致DNA损伤.     

道路生态学中的景观生态问题

道路具有重要的景观生态影响,是道路生态学研究的热点问题之一。本文综述了道路生态学的研究历程和概况,从基础理论研究、道路对生物和理化环境的影响、道路与景观格局以及道路与土地利用/覆盖变化4个方面论述了目前道路生态学中景观生态问题的主要研究内容,并根据现有的研究成果概括了该领域的主要研究方法,即生物调查、道路缓冲区/影响区分析、叠图分析和综合分析。提出中国道路生态学中景观生态问题研究存在的主要问题,并对该领域未来的研究热点进行了展望。     

圈养林麝夏季昼夜活动节律及时间分配

2011年、2012年的5～7月每月定期8天,每天00:00～24:00采用行为取样法在米亚罗养麝场观察记录54只林麝(15只成体雌麝,9只成体雄麝,10只亚成体雌麝,5只亚成体雄麝,15只幼麝)的行为。夏季共记录林麝83种行为,分成5种行为类型,即摄食、运动、休息、反刍及其他行为。夏季林麝具有明显的昼夜活动节律性,晨昏出现2个活动高峰期,分别为5:30～8:00和18:00～21:00,白昼活动率低于夜间。根据夏季林麝各行为累计时间和频率比较,表明圈养林麝的休息行为较高,尤其是幼体(65.38%±5.39%vs16.41h/d±1.29h/d),其次是摄食和运动行为。成体雌麝摄食行为比率高于成体雄麝、亚成体和幼体,这与夏季成体雌麝哺乳所需的能量较高有关。     

碱基编辑器的开发及其在细菌基因组编辑中的应用

碱基编辑器是近两年发展起来的新型基因组编辑工具,它将碱基脱氨酶的催化活性和CRISPR/Cas系统的靶向特异性进行结合,催化DNA或RNA链上特定位点的碱基发生脱氨基反应,进而完成碱基的替换。碱基编辑器分为DNA和RNA碱基编辑器两大类,其中DNA碱基编辑器分为两种:胞嘧啶碱基编辑器和腺嘌呤碱基编辑器;前者可以实现胞嘧啶到胸腺嘧啶的转换,而后者则可以将腺嘌呤突变为鸟嘌呤。由于DNA碱基编辑器不会造成DNA的双链断裂(DSB),也不依赖于宿主的非同源末端修复和同源重组途径,因此,大大减少了DSB相关的编辑副产物,如小片段插入或缺失等。基于CRISPR/Cas系统的RNA碱基编辑器,可以实现RNA链上腺嘌呤核苷到次黄苷的转换。本文对不同类型碱基编辑器的开发过程、适用范围和编辑特点等进行梳理,并对其在细菌基因组编辑中的应用进行了介绍;最后简要探讨了细菌中碱基编辑器的缺点以及将来可能的研究方向。