人工生命：一场人类发明自身的革命

克雷格·文特尔的研究思路和想法非常具有前瞻性,开始时往往使人们觉得匪夷所思、闻所未闻。1990年到2000年,文特尔研究“人类基因组图谱”用了十年的时间。从2002年开始,文特尔的思路开始集中于“人工生命”——他提出了“人工生命三步计划”。     

人类性染色体特异ＤＮＡ对三种鱼类染色体的描绘

染色体描绘是研究基因组进化的强有力手段之一,用人Ｘ和Ｙ染色体文库特异ＤＮＡ为探针,对３种硬骨鱼类－刺鳅、黄鳝和斑马鱼的有丝分裂中期裂染色体进行了描绘研究,结果表明,在这３种鱼类的染色体组中都发现有人Ｘ染色体特DN的同源片段,它们散布在几对同源染色体中,但用人Ｙ染色体ＤＮ描绘这３种鱼类染色体时,则没有检测出可见的同源片段。同时对从低等脊椎动物到人类的Ｘ染色体进化过程进行了进一步探讨。     

定量评价人类活动对净初级生产力的影响

以人类活动为主导的城市扩张和土地覆被变化对城市生态环境产生了重要影响,并与气候变化共同影响植被净初级生产力(NPP),但目前从时空尺度上脱离气候干扰仅以人类活动为主导因素来定量分析其对植被NPP影响的研究尚不充分.本研究以广州市为研究区,利用CASA模型估算2001—2013年实际净初级生产力(NPP_act),结合CHIKUGO模型估算得到的潜在净初级生产力(NPP_p)计算因土地覆被变化导致的NPP损失(NPP_lulc),并建立相对贡献指数(RCI)定量分析和评价在城市扩张过程中人类活动对NPP的影响.结果表明:2001—2013年间,广州总体及其5片区NPP_act和NPP_lulc分别呈减少和增加趋势,并存在明显的空间差异性;RCI呈明显增加趋势,东北片区RCI值最低,为0.31,表明气候变化是其NPP变化的主要原因,其他4个片区的RCI值均高于0.5,说明4个片区人为干扰严重,人类活动是其NPP减少的主导因素;广州市及其5片区的RCI变化斜率均大于0,人类活动对植被的干扰逐年增强,北部片区RCI变化斜率值最大(0.693),人为干扰增加趋势最明显.     

人类免疫缺陷病毒1型gp140包膜蛋白三聚体在哺乳动物细胞中的高效表达及其性质鉴定

本研究目的是通过优化1型人类免疫缺陷病毒(HIV-1)gp140编码基因的密码子和克隆设计,从而实现在293T哺乳动物细胞中高效表达,并对纯化获得的gp140蛋白进行抗原性质鉴定。在本研究中选择HIV-1B亚型NL4-3全基因序列为模板进行gp140克隆构建,通过密码子优化、信号肽替换、增加柔性linker、三聚体折叠序列等方法优化设计。通过HIV-1转录反式激活因子tat共转HEK293T细胞进行gp140蛋白表达,采用镍柱纯化。SDS-PAGE、Western blot、ELISA、负染电镜等结果显示目的蛋白纯度高于70%,每升培养基可获得0.5mg gp140蛋白,并且具有良好的抗原活性,电镜下呈现三聚体结构。通过弗氏佐剂与目的蛋白混合免疫Balb/c小鼠,检测小鼠免疫血清显示gp140蛋白能有效刺激机体产生免疫应答。本研究通过优化表达获得B亚型HIV-1NL4-3gp140蛋白,为HIV-1病毒包膜蛋白结构和重组疫苗研究奠定基础。     

一种通用的基于NSP5基因的A组轮状病毒荧光定量RT-PCR检测方法的建立

建立一种通用的检测不同物种来源A组轮状病毒的逆转录实时荧光定量PCR方法(RT-qPCR)。根据轮状病毒保守的NSP5基因的保守序列设计引物和探针,建立并优化RT-qPCR检测体系;同时通过9份轮状病毒毒株和96份临床标本的检测对该方法和目前常用的基于NSP3基因的2种RT-qPCR方法进行灵敏度和检出率的比较。新建立的RT-qPCR方法特异性高,重复性好;与基于NSP3基因的方法相比:(1)在临床标本检测中,检出率无差异;(2)9株培养病毒检测中,NSP5体系可全部检出,两个NSP3对照体系NSP3-1和NSP3-2的检出率分别为78.78%(7/9)和88.89%(8/9);(3)NSP5体系与对照NSP3-1体系灵敏度相当,检测下限比NSP3-2体系低100倍。本研究建立的基于NSP5的荧光定量PCR体系灵敏度高,可检测毒株范围广,为检测不同物种来源的A组轮状病毒提供一种新的选择。     

中国外来入侵生物的空间分布格局及其影响因素

不同地理区域影响生物分布格局的因子不同,对外来入侵物种也是如此。在区域尺度上分析外来入侵生物的空间分布格局及其影响因子对预测生物入侵的影响及入侵种的控制管理具有重要意义。本研究应用中国外来入侵物种数据库、自然环境数据库和社会人文环境数据库,分析了我国外来入侵动植物的空间格局;并运用主成分分析（PCA）和典范对应分析（CCA）探讨了自然环境和人类活动等因素对外来入侵动植物分布格局的影响;同时研究了外来入侵物种多样性与本地物种多样性之间的关系。结果表明,我国现有外来入侵动物138种、入侵植物384种,其数量和密度都呈现出由东南沿海向西北内陆减少的趋势,且入侵动物和入侵植物空间格局基本一致;降水（MAP）是决定我国外来入侵动植物分布格局的主要自然环境因子,国民生产总值（GDP）是主要社会经济影响因子。在全国尺度上,外来入侵物种多样性与本地物种多样性之间呈显著的正相关关系,但地域间存在较大差异。不同区域外来入侵物种与本土物种多样性的相关关系表现出不同,与研究尺度有密切关系。     

基于混合泊松分布的新生突变识别算法北大核心CSCD

对个体而言,不经父母遗传而后天获得的突变称为新生突变,绝大多数癌症都起自新生突变。构建快速精确的变异识别算法将有助于对癌症的研究。然而,针对前期新生突变识别算法准确率不高,且耗时多等问题,本文引入了基于变异位点的先验概率分布模型,运用基于混合泊松分布的期望最大化(EM)算法对新生突变识别算法进行改进与优化,研究了有亲缘关系的新生突变的识别,并在识别精度与运算速度方面与已有算法进行对比。结果表明,基于混合泊松分布的期望最大化算法在提高运算速度的同时降低了假阳性比率,具有良好的识别效果。     

重组胰酶在口服轮状病毒活疫苗制备中的初步应用

目的探究重组胰酶替代猪源胰酶在轮状病毒疫苗制备中的可行性。方法确立3种重组胰酶的最佳工作浓度;观察3种重组胰酶和猪源胰酶消化MA104细胞并连续传10代(P1~P10),根据消化时间、消化后细胞总数、细胞活率、细胞生长状况、细胞形态变化等方面进行考量比较;观察轮状病毒LH9株经4种胰酶活化,分别接种对应胰酶传代的MA104细胞上培养,通过病毒滴度(lg CCID_(50)/mL)及RNA-PAGE检测,分析重组胰酶替代猪源胰酶在轮状病毒疫苗制备中的应用。结果连续P1~P10代后3种重组胰酶和猪源胰酶在细胞总数、细胞活率及细胞生长状况,差异均无统计学意义(P0.05),显微镜观察细胞形态无明显改变。轮状病毒LH9株经不同胰酶活化,接种MA104细胞P1~P10代培养后,病毒滴度差异均无统计学意义(P0.05),且RNA-PAGE电泳图谱未见差异。结论初步应用试验表明3种重组胰酶均可替代猪源胰酶用于轮状病毒疫苗的制备。     

HIV储存库特征及其主要检测方法

获得性免疫缺陷综合症(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS),即艾滋病,是由人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)引起的一种致死率极高的慢性传染病。如何有效控制和预防AIDS已成为全球共同面临的严峻挑战。HIV DNA整合在CD4+T细胞基因组中形成HIV储存库,使部分HIV逃避了宿主免疫清除和抗病毒药物的治疗作用。如何彻底清除患者体内HIV储存库成为功能性治愈艾滋病的重大障碍。了解HIV储存库的病毒学特征及其检测方法,是目前HIV研究的热点之一。现对HIV储存库特征及其主要检测方法作一综述。     

人类发育与遗传学整合课程教学体会

人类发育与遗传学整合课程体系的建立是课程改革的重要部分。通过整合教学内容, 稳定教学队伍、开展教材建设、实施PBL(Problem-based learning)教学模式等进一步完善了整合课程体系, 确立了整合+PBL教学模式, 并通过教学实践证明切实可行, 在提高教学效果、培养学生能力上发挥一定的作用。