基因编辑技术在视神经再生修复中的应用

视网膜极易因激光意外事故、中枢神经或视网膜退行性疾病发生异常改变,严重威胁视功能。目前,仍没有针对哺乳动物视网膜损伤的完善修复机制。视网膜“干细胞”穆勒胶质（MG）细胞不能自发进入细胞周期,基因编辑手段可使MG细胞转分化,从而具有视网膜祖细胞的能力。转分化相关信号通路及调控因子对MG基因组重编程至关重要。基因编辑治疗利用腺病毒、慢病毒等载体将外源基因导入体内,促使哺乳动物受损视网膜中MG细胞激增和去分化,损伤的视网膜神经元再生。与传统药物治疗需要长期服药相比,基因疗法的出现有望实现通过一次治疗达到修复目的。文章就视网膜修复机制、调控视神经再生的信号通路以及基因治疗修复损伤视网膜研究现状和应用过程中存在的问题进行综述,并展望未来相关的发展趋势。未来基因编辑治疗将会给视神经再生修复研究带来深刻变革,为视网膜疾病的治疗带来新的曙光。     

小鼠细胞因子相关基因表达检测寡核苷酸芯片的制备及分析

生物芯片技术用于基因表达谱研究是近年来发展起来的一项新技术 ,该方法本质上是基于对一玻璃片或膜表面上固定的ｃＤＮＡ或寡核苷酸的分子杂交 ,这一新技术可同时测定成千上万个基因的作用方式 ,几周获得的信息用其它方法可能要几年才能得到 ,是以定量方式同时监测大量基因相对表达的强有力的新方法[1 ,2 ] 。国内外目前主要采用ｃＤＮＡ芯片进行基因表达的检测 ,芯片制备所用的ＤＮＡ探针一般为已知基因ｃＤＮＡ克隆的ＰＣＲ扩增产物或ＥＳＴ的扩增产物[3～ 8] 。对基因的表达检测来说 ,ｃＤＮＡ芯片技术是一条非常适用的检测方法 ,但在有…     

基于残差注意力网络模型的浮游植物识别

浮游植物作为水生态系统中最重要的生物组成部分之一,对水环境敏感,在水环境监测中得到了广泛的关注。然而水生环境复杂多样,准确高效地识别浮游植物是监测工作中的一大挑战。当前浮游植物识别方法可分为经典形态学分类、分子标记和人工智能图像识别三类。前两种方法已被广泛采用,但费时费力,不利于监测机构的大规模应用和推广。同样,利用图像进行自动化分类难以在高准确率与高效率上达到平衡。深度学习技术的发展为此提供了新思路。本文提出一种新的深度卷积神经网络RAN-11。该网络以残差注意力网络Attention-56和Attention-92为基础,凭借通道对齐融合主干上的底层特征与顶层特征,通过调整注意力模块和残差快个数以精简结构,并引入了Leaky ReLU激活函数代替ReLU。以太湖11个优势属共计1036张图像为数据来源进行对比验证。除星杆藻外,RAN-11对单一优势属的的查准率都在90%以上,并且有5个优势属达到100%的查准率。RAN-11的识别准确率为95.67%,推理速率为41.5帧/s,不仅比Attention-92（95.19%的准确率,23.6帧/s）更准确,而且比Attention-56（94.71%的准确率,41.2帧/s）更快,真正兼顾了准确率与效率。研究结果表明：（1）RAN-11在查准率、准确率和推理速率上优于原始残差注意力网络,更优于以词包模型为代表的传统图像识别方法;（2）融合多尺度特征、精简网络结构和优化激活函数是提高卷积神经网络性能的有力手段。建立在经典分类基础之上,本文提出新的残差注意力网络来提升浮游植物鉴定技术,并构建出浮游植物自动化识别系统,识别准确率高、易于推广,对于实现水体中浮游植物的自动化监测具有重要意义。     

OPGmRNA在牙齿萌出过程中牙台方组织内的表达

目的：探讨骨保护素（osteoprotegerin OPG）mRNA在牙齿萌出过程中胎方组织内的表达。方法：运用原位杂交方法检测大鼠下颌第一磨牙胎方组织内OPGmRNA的表达。结果：大鼠下颌第一磨牙牙台方组织内牙囊成纤维细胞中OPGmRNA在牙齿骨内萌出阶段中期阳性表达,与萌出早、晚期比较差异有统计学意义（P〈0．01）,其中早期比晚期差异显著（P〈0．01）;成釉细胞中OPGmRNA在牙齿骨内萌出阶段中期阳性表达,与萌出早、晚期比较差异亦有统计学意义（P〈0.01）,早期与晚期没有显著性差异（P〉0．05）。结论：OPGmRNA在大鼠出生后下颌第一磨牙牙囊成纤维细胞、成釉细胞骨内萌出阶段中期表达最强,牙齿萌出过程中可能通过OPGmRNA表达量的变化来调节牙齿的萌出。     

CMG2-Fc 融合蛋白突变体筛选及中和炭疽毒素活性分析

目的:筛选能有效中和炭疽毒素和抵抗炭疽毒素损伤细胞的CMG2-Fc(炭疽毒素受体II-人免疫球蛋白Fc段融合蛋白)突变体。方法:运用FoldX等计算软件分析CMG2与PA晶体学结构,设计能提高CMG2-PA亲和力的突变体分子,并与人IgG1Fc片段构成融合基因,转染CHO-S细胞并通过亲和层析获得CMG2-Fc突变体蛋白,通过亲和力检测和细胞保护实验分析各突变体中和炭疽毒素能力。结果:筛选并表达了8个CMG2-Fc突变体分子,亲和力实验显示其中E117Q突变可明显提高CMG2-Fc与PA的亲和力(KD=1.35×10-11 mol/L),细胞保护实验提示E117Q突变能有效提高CMG2-Fc中和炭疽毒素能力(CMG2-Fc(E117Q)的IC50为15 ng/μL,而wt CMG2-Fc的IC50为50ng/μL)。结论:CMG2-Fc(E117Q)突变体分子可作为拮抗炭疽毒素损伤的炭疽治疗药物分子,进行进一步研究。     

基于农业废弃物培育优质蛹虫草的研究

利用农业废弃物甘薯藤及蛹虫草培养基废弃物作为培养基的主要原料进行蛹虫草菌种驯化。蛹虫草子实体培养基中添加不同比例蛹虫草培养基废弃物及甘薯藤粒,通过适宜的培养条件,废弃物中淀粉、蛋白质、糖类、氨基酸等营养物质及蛹虫草胞外酶酶解产生的小分子物质被充分利用,以培育优质蛹虫草子实体。当一级种子中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L和甘薯藤粉10 g/L,二级种中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L、甘薯藤粉10 g/L,使蛹虫草子实体栽培料中蛹虫草培养基废弃物占32%～45%,甘薯藤粒占10%～15%,二者比例为(3～4)：1时,栽培效果最好。本研究蛹虫草培养基替代原料资源丰富易得,并可节约生产用粮,降低原料成本,从而实现农用废弃物再利用,减少环境污染,也符合绿色环保可持续发展的理念。     

平原就读的藏族与汉族腹型肥胖大学生心肺功能比较研究

目的:探讨腹型肥胖对平原就读藏汉族大学生心肺功能影响的差异研究。方法:选取在校男性大学生96人,依照BMI和WC分类标准,分为藏族腹型肥胖组(TA)、藏族对照组(TC)、汉族腹型肥胖组(HA)、汉族对照组(HC)各24名。使用心脏彩色多普勒超声检查仪检测超声心动图,检测心脏结构和AV、PV、MVE、MVA、TVE、TVA等心功能指标。检测VC、FVC、FEV1、PEF、MMF、MVV等肺功能指标。检测身体形态学,血液和脂肪肝状况等基础指标。结果:腹型肥胖对血压的影响：与TC组相比,TA组SBP显著增加(P<0.01);与HC组相比,HA组SBP和DBP均显著增加(P<0.01,P<0.05)。腹型肥胖对心功能的负性影响：与TC组相比,TA组AV和PV显著减慢(P均<0.01);与HC组相比,HA组IVSA显著增大(P<0.05)。腹型肥胖对肺功能的负性影响：与TC组相比,TA组MMF和肺活量/体重水平显著降低(P<0.05);与HC组相比,HA组FEV1、FEV1%、PEF、MMF、MVV、MVV%和肺活量/体重水平均显著降低(P均<0.05)...     

两个大豆GmSBP基因的特征、亚细胞定位及对非生物胁迫的响应

我国南方春大豆种子发育过程中,常处于高温、高湿季节,加之种子本身富含蛋白(约40%)和脂肪(约20%),导致南方春大豆种子易劣变。本项目组前期差异蛋白质组学研究发现蔗糖结合蛋白在高温高湿胁迫168 h时在种子田间劣变抗性品种湘豆3号发育种子中呈下调表达。为进一步从分子水平了解Gm SBP基因表达以及响应高温高湿胁迫的特性,本研究利用RT-PCR技术从大豆扩增出两个Gm SBP基因(Gm SBP2和Gm SBPL)。两个基因编码的蛋白均为亲水性,不完整的膜蛋白。荧光定量PCR分析表明:在高温高湿条件下,种子田间劣变不抗品种宁镇1号和抗性品种湘豆3号发育种子中Gm SBP2和Gm SBPL基因表达量均受高温高湿胁迫影响,也会导致种子中蔗糖和可溶性糖含量变化。在籽粒发育过程中,Gm SBP2和Gm SBPL基因表达量在花后30 d左右达到最高,对应时期的蔗糖和可溶性糖含量也达到最大值。组织特异性显示Gm SBP和Gm SBPL基因在不同组织间存在差异表达。亚细胞定位结果表明Gm SBP2和Gm SBPL蛋白均定位在细胞膜和细胞质中。以上结果表明Gm SBP2和Gm SBPL基因可能参与了植物非生物胁迫的应答过程,这将从一个侧面丰富我们对大豆种子田间劣变性和劣变抗性的认识。     

功能矫形前伸青春期大鼠下颌后翼外肌MyoD、myogenin的表达

目的：探讨＂应力-生长（改建）＂在细胞水平上的体现,为功能矫形治疗和矫治效果的保持提供新思路和实验依据。方法：本实验选用20只4周龄,雄性SD大鼠随机分为8组。其中实验组大鼠经戊巴比妥麻醉后佩戴上颌斜面导板,对照组未佩用。依据时间不同又分为四组：1d,7d,14d,21d。采用RT-PCR技术分析各组大鼠翼外肌组织中肌分化相关基因MyoD、myogenin mRNA的表达变化。结果：未施加功能矫形力的大鼠翼外肌组织MyoD表达伴随其生长发育呈现递减趋势,实验组在第7 d出现表达上调。同时,力学刺激后实验组动物myogenin的表达与对照组相比较在14 d组出现明显上调。结论：功能矫形力作用于翼外肌组织可以诱导MyoD和myogenin的表达上调进而诱导成肌细胞的分化。