黑龙江省6种乔木叶片热解特性及气体释放特征

森林可燃物是森林火灾发生的基础,地表死可燃物是森林可燃物的重要组成部分,研究地表死可燃物的热解特性和气体释放对探究森林火灾对大气环境和碳平衡的影响及森林火灾的预防和扑救具有重要意义.本研究对黑龙江省6种乔木(樟子松、红皮云杉、水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和白桦)地表凋落的叶片进行热重分析和气体释放分析,探究森林可燃物的热解过...     

靶向表皮生长因子受体的全新小分子配体筛选

肿瘤靶向分子的筛选一直是肿瘤治疗和早期诊断的研究热点 . 表皮生长因子受体 (EGFR) 在很多肿瘤细胞表面过量表达,是一个理想的药物输送靶点 . 选择了 EGFR 表面不同于表皮生长因子 (EGF) 结合位点的一个凹陷部位作为计算机模拟筛选的结合位点,然后使用 DOCK 软件包对 DTP-Plated 有机小分子数据库进行了两遍筛选,最后选择了 7 个有机小分子作为可能的靶向分子 . BIAcore 体外结合实验对所选择的小分子样品进行了进一步的验证,结果表明,小分子 NSC51186 能特异地与 EGFR 结合 . 小分子 NSC51186 和 EGFR 之间的动力学常数也得到进一步的测定 . 新的靶向分子和药物、纳米粒子或者基因载体相连,将有可能用于靶向于 EGFR 的肿瘤治疗和诊断 .     

基于卷积神经网络及气象要素回归法的地表死可燃物含水率预测模型

地表可燃物含水率是森林火险等级和火行为变化的重要指标,其预测模型对于火险预测、火灾管理等具有显著作用。本研究基于蒙古栎及樟子松林地的野外气象因子以及地表死可燃物含水率数据,进行气象因子随机森林相对重要性排序以及皮尔逊相关性分析,并使用深度学习中的卷积神经网络以及气象要素回归法预测可燃物含水率。结果表明：野外蒙古栎的可燃物含水率显著高于樟子松。随机森林结果表明,对于可燃物含水率具有显著作用的因子排列顺序从大到小为湿度、温度、降雨、风速、太阳辐射;相关性分析表明,当日的温度、湿度、降雨对于可燃物含水率具有显著影响,同时,气象因子之间也存在一定的相关性。卷积神经网络模型对于蒙古栎及樟子松林地表可燃物含水率的预测R²分别为0.928、0.905,平均绝对误差(MAE)分别为6.1%、8.1%,平均相对误差(MRE)分别为8.9%、4.2%;气象要素回归法的R²分别为0.495、0.525,MAE分别为30.5%、39.5%,MRE分别为52.1%、32.6%,卷积神经网络模型精度显著高于气象要素回归法。研究表明,深度学习的卷积神经网络能够为今后的可燃...     

激光显微切割分选少量胃癌细胞中PSCA基因的SNP分析

随着基因组关联分析方法的应用,越来越多与胃癌相关的易感基因被发现．易感基因的多态性检测已逐步进入胃癌临床诊断和研究．然而,利用少量胃粘膜细胞开展单核苷酸多态性（SNP）分析对胃癌进行早期诊断常遇下述困难,一是少量胃癌细胞混杂在多种细胞中,异常信号常易被淹没,二是细胞量极少,因此获得的基因组DNA量微,进行多位点或全基因组分析存在困难. 本文利用激光显微切割技术分选少量胃癌细胞,结合全基因组放大技术,进行胃癌相关的前列腺干细胞抗原基因(PSCA)的SNP分析．通过聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)和克隆测序方法分析,在分选的胃癌细胞中检测到PSCA的rs2976392位点胃癌相关的“A”等位与rs2294008位点胃癌相关的“T”等位．研究结果表明,所采用的全基因组放大方法保真性高,经过分选的胃癌细胞中SNP位点的检测灵敏度和可靠性大为提高．所建立的少量细胞基因多位点检测方法将同样应用于其它肿瘤和组织的少量细胞研究中,全基因组放大产物也可进行高通量的基因芯片和第二代测序研究．     

组织中少量细胞的微卫星长度精细分析

微卫星是基因组上的特殊短重复序列,微卫星不稳定的程度与一些肿瘤的分型、治疗和预后相关。目前,微卫星长度变化的检测往往是基于大量细胞,检测灵敏度低。本文整合激光显微切割技术,基于多次退火环状循环扩增（multiple annealing and looping-based amplification cycles, MALBAC）的单细胞全基因组放大技术和毛细管电泳长度测量方法,经过关键技术点的改进,建立了一套针对组织中少量细胞的多微卫星位点检测方法。研究结果表明,基于技术改进,HE染色的组织细胞经激光显微切割分选后,可成功用MALBAC技术进行全基因组放大,并在多微卫星位点的检测上,获得了高度的准确性和重复性。利用所建立的方法,发现肠型胃癌早期病变组织-肠上皮化生（intestinal metaplasia, IM）的单个腺体内部出现多种长度变化的微卫星改变,说明该癌前病变组织中DNA错配修复系统已经出现问题。本方法所获得的全基因组放大产物,也可以用于外显子组测序和全基因组测序。另外,该方法适用于任何组织的少量细胞,甚至单细胞的多微卫星位点检测,以及全基因组的研究,为精细研究少量病变细胞的基因组特征以及组织异质性提供了有效的方法。     

红松人工林地表可燃物火蔓延速率预测模型

红松人工林因其枝叶内油脂含量较高而具有极高的火灾风险,地表火蔓延是其火灾扩展的主要方式,研究地表火蔓延速率预测模型可以为红松人工林的火灾扑救工作提供科学指导。本研究以黑龙江省帽儿山地区红松人工林地表可燃物为研究对象,设置不同的可燃物含水率(5%、15%、25%)、载量(0.5、0.7、0.9、1.1 kg?m^-2)和坡度(0°、10°、20°、30°、40°),模拟野外可燃物床层特征进行室内点烧试验,使用热电偶法测定蔓延速率,根据实测蔓延速率对比分析Rothermel模型、修正后Rothermel模型和随机森林模型的预测精度,评估预测红松人工林地表火蔓延速率的最优模型。结果表明：直接使用Rothermel模型预测红松人工林地表火蔓延速率整体效果较好,但对于高坡度、高含水率条件下的蔓延速率预测效果不理想。重新拟合坡度参数后的Rothermel模型与随机森林模型预测效果均较好,且预测精度相近,但随机森林模型因其本身特性,还需进一步进行评估和验证。修正后的Rothermel模型更适合预测0°～40°坡度下的红松人工林地表火蔓延速率。     

组织单腺体内单细胞的基因变异分析方法

从单细胞尺度进行细胞异质性的分析是深度理解细胞群体关系的关键。组织中的单细胞由于细胞类型不同,尺寸往往相差很大,但是目前常用的基于微孔板和Fluidigm公司的微流控的单细胞组学研究方法,需要入口的单细胞大小相近。本研究以胃组织为例,建立了一种组织单细胞的基因变异分析方法,实现了尺寸差异较大的单细胞的基因变异分析。在该方法中,先将胃组织裂解获得单个腺体,再将单个腺体酶解得到不同大小的腺体内单细胞,然后把这些单细胞铺在聚乙烯萘膜载玻片上,进行激光显微切割分选、全基因组放大,最后测其微卫星的长度。利用该方法,成功在肠上皮化生腺体内部检测到微卫星长度的变化,并灵活地对尺寸差异大的组织细胞以及肠化生腺体细胞进行了精细分析。此外,这种单细胞分析方法还可以对带有不同标记的细胞进行低通量和高通量的基因组分析,为单细胞尺度上的组织异质性研究提供了一种高度灵活的分析方法。     

单细胞转录组技术及其在人类细胞图谱构建中的应用

单细胞转录组技术在单细胞水平上进行转录组测序,提供了单个细胞的基因表达差异信息,使在单细胞尺度下研究个体细胞、相关环境细胞及其相互作用的机理成为可能.近年来,单细胞转录组技术在c DNA扩增原理上经历了从末端加尾、体外逆转录到模板置换的方法发展,大大提高了基因检测的数量、基因表达的准确性等.同时,在单细胞选取方式上进行了从96/384孔板到油包水液滴以及纳米微孔的创新,在提高通量和重复性的同时降低了整体实验成本.单细胞转录组技术广泛应用于细胞群体分类和异质性研究,推动了从发育生物学到正常、病态组织细胞图谱的构建.本文对单细胞转录组技术近年的技术进展以及在人类细胞图谱构建中的应用进行了综述.     

大肠杆菌K1致病株外膜蛋白T体外功能

纤溶酶原激活及水解抗菌肽利于致病菌侵袭及体内存活。【目的】构建大肠杆菌K1致病株E44的ompT基因缺失突变株,证实E44外膜蛋白T(OmpT)体外激活纤溶酶原及水解抗菌肽鱼精蛋白的活性。【方法】采用基因同源重组技术敲除大肠杆菌K1株E44中的ompT基因,构建ompT缺失突变株;二步柱层析纯化E44外膜组分,S-2251发色底物法测定其纤溶酶原激活活性;考察野生株E44、ompT基因敲除株E44ompT及转化带有ompT完整阅读框的质粒pUCT的E44ompT/pUCT三者对0.1mg/mL阳离子抗菌肽鱼精蛋白的敏感程度。【结果】利用自杀性载体pCVD442和同源重组的原理构建E44的ompT基因敲除株E44ompT;纯化得到约37kDa的E44外膜组分,S-2251发色底物法证实其具有纤溶酶原激活活性,纤溶酶原激活与膜组分的加入量呈一定量效关系;与野生株E44相比,ompT敲除株E44ompT对0.1mg/mL鱼精蛋白敏感,转化入带有ompT完整序列的质粒pUCT有一定的回补作用,E44ompT部分恢复抗鱼精蛋白能力。【结论】外膜蛋白T在致病株E44中有表达,并具有激活纤溶酶原及水解鱼精蛋白的活性。     

PEG修饰对PLL-EGF基因载体靶向结合作用的影响

聚阳离子基因载体系统由于安全性好和便于设计等优点,近年来在基因治疗中的应用发展迅速.在进行基因药物的体内靶向输送时,目前国际上主要通过在基因输送系统中修饰聚乙二醇(PEG)和靶向分子来提高体内输送的稳定性和靶向性.PEG的修饰可能会遮蔽靶向分子的功能呈现,因此建立定量分析方法评价PEG修饰对靶向结合作用的影响非常重要.将连接有表皮生长因子(EGF)的聚赖氨酸(PLL)基因载体作为研究模型,建立BIAcore检测方法,比较PLL-EGF,PEG7000修饰的PLL-EGF,PEG20000修饰的PLL-EGF对表皮生长因子受体(EGFR)的结合和解离速率,评价PEG修饰对PLL-EGF靶向功能呈现的影响.结果表明,PEG7000的修饰降低了EGF和EGFR之间的结合速率,提高了解离速率,整体减弱了靶向分子的靶向结合能力.PEG20000的修饰进一步减弱靶向分子功能的呈现.因此在进行靶向型聚阳离子基因输送系统设计时,考察PEG修饰对靶向结合能力的影响程度非常重要.该研究结果也对其他基因载体系统的设计提供必要的参考.