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卤代苯醌类消毒副产物的毒理学研究进展

环境化学 2024年第7期43卷 2206-2213页

作者：王芳赖玮毅汪海林江汉大学持久性有毒污染物环境与健康危害湖北省重点实验室环境与健康学院武汉430056 中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085

卤代苯醌(halobenzoquinones,HBQs)是近年来在水体中发现的一类具有潜在毒理学效应且未受管控的新型消毒副产物(disinfection by-products,DBPs).本文综述了HBQs的化学特征与生成机制、环境中的分布情况,并对其引起的细胞毒性、氧化应... 详细信息

卤代苯醌(halobenzoquinones,HBQs)是近年来在水体中发现的一类具有潜在毒理学效应且未受管控的新型消毒副产物(disinfection by-products,DBPs).本文综述了HBQs的化学特征与生成机制、环境中的分布情况,并对其引起的细胞毒性、氧化应激毒性、遗传毒性、生物毒性进行了概述.这些内容旨在为深入探讨HBQs的毒理学机制和全面评估其暴露所可能导致的健康风险及癌症风险提供科学依据.

关键词：卤代苯醌消毒副产物环境暴露毒性评估

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生物活性炭厌氧氨氧化反应器启动过程研究

环境科学 2013年第8期34卷 3171-3179页

作者：赖玮毅周伟丽何圣兵上海交通大学环境科学与工程学院上海200240 中国科学院生态环境研究中心北京100085

采用生物活性炭反应器进行厌氧氨氧化启动实验,以考察生物活性炭对该启动过程的加速作用.在3个相同的UASB反应器中接种由厌氧颗粒污泥和厌氧絮状污泥组成的混合污泥,以含NH4+-N和NO2--N的人工配水为进水,连续运行,并分别在反应器运行的... 详细信息

采用生物活性炭反应器进行厌氧氨氧化启动实验,以考察生物活性炭对该启动过程的加速作用.在3个相同的UASB反应器中接种由厌氧颗粒污泥和厌氧絮状污泥组成的混合污泥,以含NH4+-N和NO2--N的人工配水为进水,连续运行,并分别在反应器运行的第0、33、56 d添加颗粒状活性炭载体.结果表明,第0 d添加载体的反应器在运行90 d后脱氮性能无显著提高,暂停运行1个月后,经过33 d(累计123 d)二次启动成功.而第33 d、56 d添加载体的反应器分别历经49 d、85 d成功启动,实现了厌氧氨氧化反应器的快速启动.3个反应器启动后总氮的平均去除率分别为89.8%、86.7%、86.7%.反应器启动运行过程可分为菌体自溶期、停滞期、活性提高期和稳定脱氮期,最适宜加入GAC载体的时间为停滞期开始之后.

关键词：厌氧氨氧化生物活性炭载体启动特性脱氮

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不同载体材料对厌氧氨氧化效果影响的研究

环境科学与技术 2012年第10期35卷 120-124页

作者：赵旭飞龚逸赖玮毅王一渌周伟丽上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

文章分别采用水性聚氨酯(WPU)和活性炭2种材料作为生物载体,在2个不同的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中接种包埋污泥和生物活性炭,采用人工配水进行连续实验,观测厌氧氨氧化反应器启动过程中各种含氮化合物的变化,以考察不同载体材料... 详细信息

文章分别采用水性聚氨酯(WPU)和活性炭2种材料作为生物载体,在2个不同的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中接种包埋污泥和生物活性炭,采用人工配水进行连续实验,观测厌氧氨氧化反应器启动过程中各种含氮化合物的变化,以考察不同载体材料对厌氧氨氧化过程的影响。文章在生物活性炭反应器中成功驯化了采自污水处理厂的普通厌氧污泥,证明了从环境中驯化培养厌氧氨氧化菌的可能性。通过2个阶段中脱氮效率的比较,发现以水性聚氨酯包埋材料作为未驯化细菌载体并无明显优势,反而成为传质的障碍;而采用生物活性炭则可以迅速达到提高局部生物量、聚集功能菌、屏蔽不利环境的干扰等作用,是理想的微生物载体。

关键词：厌氧氨氧化 UASB 水性聚氨酯生物活性炭

高效液相色谱串联电喷雾四级杆飞行时间质谱检测RNA寡核苷酸

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高效液相色谱串联电喷雾四级杆飞行时间质谱检测RNA寡核苷酸

第二十届全国色谱学术报告会及仪器展览会

作者：赖玮毅汪海林中国科学院生态环境研究中心

＜正＞寡核苷酸是一类短核苷酸链的的总称（包括脱氧核糖核酸及核糖核酸）。自然界存在的RNA寡核苷酸如micro RNA,可调控基因表达;化学合成的RNA寡核苷酸,在核酸药物研究中可用于癌症、病毒细菌感染、自身免疫疾病、神经系统疾病以及代... 详细信息

＜正＞寡核苷酸是一类短核苷酸链的的总称（包括脱氧核糖核酸及核糖核酸）。自然界存在的RNA寡核苷酸如micro RNA,可调控基因表达;化学合成的RNA寡核苷酸,在核酸药物研究中可用于癌症、病毒细菌感染、自身免疫疾病、神经系统疾病以及代谢疾病等的治疗,在生物学研究中用于RNA干扰导致基因转录后沉默或者作为酶活性实验底物等。在化学合成寡核苷酸、药物研发以及生物分析中,常常需要对其进行定性分析,反相离子对色谱是分析寡核苷酸的常用方法[1][2]。

关键词：寡核苷酸反相离子对色谱液质联用

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基于高效液相色谱串联质谱的RNA修饰分析

基于高效液相色谱串联质谱的RNA修饰分析

中国化学会第22届全国色谱学术报告会及仪器展览会

作者：赖玮毅吕聪汪海林中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室

目前在RNA上已经发现了170多种化学修饰,大多数涉及甲基化修饰。这些修饰广泛存在于真核生物,细菌和古菌中,并且在各种类型的RNA中都有出现,如信使RNA(Messenger RNA,m RNA),核糖体RNA,转运RNA,小RNA等,但是对RNA修饰功能的了解还十分... 详细信息

目前在RNA上已经发现了170多种化学修饰,大多数涉及甲基化修饰。这些修饰广泛存在于真核生物,细菌和古菌中,并且在各种类型的RNA中都有出现,如信使RNA(Messenger RNA,m RNA),核糖体RNA,转运RNA,小RNA等,但是对RNA修饰功能的了解还十分有限。为研究这些修饰的生物学功能,研究人员发展了多种方法对其进行分析,

关键词：高效液相色谱质谱 RNA修饰

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DNA胞嘧啶的甲基化与去甲基化进展

分析科学学报 2021年第4期37卷 473-478页

作者：宋星睿凌晓婷赵楚斌赖玮毅汪海林中国科学院生态环境研究中心北京100085 国科大杭州高等研究院浙江杭州310024

DNA胞嘧啶甲基化调控基因的表达以及多种生物功能,如细胞分化。概念上,DNA去甲基化是将已甲基化DNA核苷转化为未修饰核苷,是DNA甲基化的逆向过程。但在生物体内,这是一个涉及多步反应的非常复杂的过程。本综述简要介绍了动植物中DNA胞... 详细信息

DNA胞嘧啶甲基化调控基因的表达以及多种生物功能,如细胞分化。概念上,DNA去甲基化是将已甲基化DNA核苷转化为未修饰核苷,是DNA甲基化的逆向过程。但在生物体内,这是一个涉及多步反应的非常复杂的过程。本综述简要介绍了动植物中DNA胞嘧啶的甲基化与去甲基化的研究现状,并讨论了恶性肿瘤(癌症)、阿尔茨海默氏病、心血管疾病、肺纤维病变和进食障碍等多种疾病中的甲基化与去甲基化异常。

关键词： DNA甲基化去甲基化 5-甲基胞嘧啶 5-羟甲基胞嘧啶 TET双加氧酶

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基于路径和算法的飞行器集群分布式相对定位

航空学报 2024年第4期45卷 213-227页

作者：赖玮清万九卿北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

根据飞行器集群中各节点的惯性测量以及节点间数据链给出的相对距离测量,利用集中式卡尔曼滤波可以实现集群节点间的相对定位,包括相对位置和相对姿态的估计。集中式算法将集群内全部数据汇聚到中心节点集中处理,系统的可扩展性和可靠... 详细信息

根据飞行器集群中各节点的惯性测量以及节点间数据链给出的相对距离测量,利用集中式卡尔曼滤波可以实现集群节点间的相对定位,包括相对位置和相对姿态的估计。集中式算法将集群内全部数据汇聚到中心节点集中处理,系统的可扩展性和可靠性受到制约。以信念传播为代表的分布式相对定位算法,通过集群各节点对局部信息的处理以及相邻结点间的信息交互,可实现节点间相对位置和相对姿态的全局估计。然而,在集群相对定位问题中,数据链拓扑包含大量环状结构,此时信念传播算法存在收敛性问题。本文提出一种集群相对定位分布式精确推理方法,可适用于任意集群拓扑结构。分别在高斯标准型和规范型描述下,设计集群各节点误差状态的分布式时间更新和量测更新算法,基于路径和原理给出标准型和规范型参数的分布式转换算法。在线性高斯模型假设下,本文方法等价于集中式卡尔曼滤波,可实现相对定位的最优估计。设计基于集群分解的分布式近似推理算法,进一步提升算法运行速度。在六自由度长航时仿真数据上的计算结果表明,基于路径和的分布式近似推理的相对定位精度与集中式卡尔曼滤波接近,明显优于现有的分布式高斯信念传播算法。

关键词：分布式推理相对定位信念传播路径和导航系统

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有毒重金属元素与DNA羟甲基化的抑制

有毒重金属元素与DNA羟甲基化的抑制

第五届全国原子光谱及相关技术学术会议

作者：汪海林尹瑞川赖玮毅莫杰珍吕聪中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室

DNA甲基化是目前发现最早,也是研究最多的表观遗传修饰形式,其在X-染色体失活、基因组印记、动物胚胎发育、基因表达调控等生物过程中具有重要功能。在DNA甲基转移酶催化下,以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,可将甲基转移到DNA胞嘧啶的C5位上...

DNA甲基化是目前发现最早,也是研究最多的表观遗传修饰形式,其在X-染色体失活、基因组印记、动物胚胎发育、基因表达调控等生物过程中具有重要功能。在DNA甲基转移酶催化下,以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,可将甲基转移到DNA胞嘧啶的C5位上,形成5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)。过去认为,哺乳动物DNA甲基化非常稳定,但越来越多的研究表明这一过程是动态可逆的。哺乳动物体内Tet可进一步将5hmC氧化,形成少量的5-醛基胞嘧啶(5-formylcytosine,5fC)和5-羧基胞嘧啶(5-carboxylcytosine,5caC)。这两种碱基可被细胞的碱基切除修复去除而回复到非修饰的胞嘧啶(即主动去甲基化)。DNA去甲基化在细胞克隆、细胞核重新编程(nuclear reprogramming)、胚胎发育等过程中起着重要的作用。重金属元素Ni、Co与Tet酶的必须辅助因子Fe的元素具有最为接近的水化半径,理论上其二价正离子可替代Fe。我们利用尺寸排阻色谱-电荷偶感等离子体质谱分析揭示,Ni可与Tet1的催化中心域高亲和结合,其亲和力是Fe的7.5倍,可有效地顶替Fe。进一步研究表明,由这种顶替作用,Ni可显著抑制Tet1的催化活性,降低5hmC、5fC的形成。利用小鼠胚胎干细胞,可发现Ni对敏感5hmC位点的抑制。Pb、Cd等也有类似的作用,但其亲和力比Ni的弱。由此,我们发现并证明了重金属元素可影响表观遗传的一种新机制。

关键词：

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高灵敏表观DNA修饰分析

高灵敏表观DNA修饰分析

2018年中国质谱学术大会（CMSC2018）

作者：汪海林赖玮毅莫杰珍张宁刘晓玲中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室

DNA甲基化是目前发现最早,也是研究最多的表观遗传修饰形式,其在X-染色体失活、基因组印记、动物胚胎发育、基因表达调控等生物过程中具有重要功能。在DNA甲基转移酶催化下,以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,可将甲基转移到DNA胞嘧啶的C5位上,形成5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5m C),或腺嘌呤N6位,从而引起DNA甲基化。哺乳动物体内Tet可进一步将5hmC氧化,形成5-醛基胞嘧啶(5-formylcytosine, 5fC)和5-羧基胞嘧啶(5-carboxylcytosine, 5caC)。为了测定细胞内5’-甲基胞嘧啶氧化产物,理解DNA去甲基化机理和生物效应,我们发展了一个依赖NH4HCO3增强的、高灵敏的、准确的UHPLC-MS/MS方法,与甲酸相比,NH4HCO3促使5hmC和5fC检测灵敏度提高了3-4倍1,2。利用这种方法,在四种培养的人细胞内都检测到了5hmC,这些数据都表明我们发展的UHPLC-MS/MS方法能准确定量人细胞株和动物组织内痕量的DNA去甲基化产物。另外,我们发展出基因水平测定5hmC的新方法3。我们最近发现在高等真核生物包括哺乳动物体内,还存在一种新的功能性DNA修饰,N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenine, 6mA),是一种潜在的表观遗传修饰4。现有少数几种检测6mA的分析方法,如超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-MS/MS)、抗体依赖的免疫分析和DNA测序等。然而,LC-MS和抗体依赖的实验面临细菌污染的难题。DNA测序技术虽然能够通过测序结果与实验物种的基因组序列比对从而扣除来自细菌的6mA干扰,但它可能同样需要抗体富集含有6mA的DNA片段以用来测序。为此,我们开发了一种基于稳定同位素标记的脱氧腺嘌呤核苷([15N5]-d A)示踪,UHPLC-MS/MS检测的方法,来精确和快速地检测细胞基因组真实的6mA水平5。此外,我们系统研究了将基因组DNA转化为单核苷的酶催化降解过程,为LC-MS/MS准确检测多种核酸修饰和损伤提供重要参考。

关键词：