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基于重组酶聚合酶扩增和微流控的病原菌检测方法

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基因组学与应用生物学 2024年

作者：台萃许杰欧一新蒋海霞孙伟上海交通大学生命科学技术学院

由病原菌感染引发的疾病严重危害人类健康，病原菌的检测技术一直备受研究学者的关注。目前病原菌检测方法存在检测周期长、检测仪器成本高、空间需求大等问题，而这些问题极大地限制了资源匮乏地区的病原菌防控，因此研发一种快速准确... 详细信息

由病原菌感染引发的疾病严重危害人类健康，病原菌的检测技术一直备受研究学者的关注。目前病原菌检测方法存在检测周期长、检测仪器成本高、空间需求大等问题，而这些问题极大地限制了资源匮乏地区的病原菌防控，因此研发一种快速准确、低成本、空间需求小的检测方法对病原菌防控具有重要意义。本研究采用磁珠法提取纯化病原菌核酸，再利用重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification，RPA)技术扩增目标片段，最后通过荧光显色实现检测结果的可视化判定，整个实验流程被设计在一张微流控芯片上，应用于肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）等四种重要病原菌的快速检测。结果表明，基于微流控的磁珠法经过优化后可在40 min完成DNA提取纯化，与其他常见核酸提取方法相比，该方法所得DNA的浓度、纯度和完整性较好，可用于后续PCR等分子生物学实验；基于微流控的RPA法在39 ℃，20 min可完成对病原菌特征基因片段的扩增，本研究利用该方法共检测了18株不同菌种的病原菌，与对照相比，扩增产物荧光显色差异显著，测序结果进一步验证了荧光可视化判定结果的准确性。综上，与传统检测方法相比，基于微流控的磁珠法和RPA技术的病原菌检测方法不仅显著缩短了检测周期，而且弥补了传统检测方法的不足。该方法具有设备要求低、所用空间小，集成化等优势，为病原菌检测提供了一种快速、经济、简便的补充方案。

关键词：重组酶聚合酶扩增微流控磁珠法可视化病原菌检测

基于核糖体蛋白质标志物及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术快速鉴定糖丝菌属放线菌

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微生物学报 2023年第12期63卷 4800-4813页

作者：孙伟许杰张薇罗倩台萃上海交通大学生命科学技术学院仪器共享与技术服务平台上海200240

【目的】糖丝菌属(Saccharothrix)是一类丝状稀有放线菌,在生物医药、工业酶制剂和环境修复等领域展现出应用价值。本研究尝试建立以核糖体蛋白质为标志物,利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ioni... 详细信息

【目的】糖丝菌属(Saccharothrix)是一类丝状稀有放线菌,在生物医药、工业酶制剂和环境修复等领域展现出应用价值。本研究尝试建立以核糖体蛋白质为标志物,利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)技术鉴定糖丝菌属放线菌的方法。【方法】检索基因组数据库,提取糖丝菌属测序菌株15种核糖体蛋白质的序列并计算理论分子量;通过分子量比对分析糖丝菌属不同菌种之间及其模式菌株与邻近属菌种模式菌株之间15种核糖体蛋白质的匹配度,提出鉴定至菌种及属的核糖体蛋白质匹配数标准;选取目标属和非目标属菌种进行MALDI-TOF MS测试和分析并修正鉴定标准。【结果】将待测菌株的MALDI-TOF质谱峰与糖丝菌属各菌种模式菌株的15种核糖体蛋白质分别匹配,通过最大匹配数、质谱峰强度模式及特征质谱峰鉴定至属或种。【结论】本研究建立了基于15种核糖体蛋白质标志物及MALDI-TOF MS技术鉴定糖丝菌属放线菌的方法,可用于定向筛选和快速鉴定糖丝菌。

关键词：基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱核糖体蛋白质糖丝菌属放线菌鉴定

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微生物降解苯甲酸的研究进展

微生物学通报 2012年第12期39卷 1808-1816页

作者：张晓云盖忠辉台萃许平上海交通大学微生物代谢国家重点实验室上海200240

苯甲酸在工业中的广泛应用使其成为环境中的常见污染物,对微生物好氧降解苯甲酸的邻位途径、间位途径、龙胆酸途径和原儿茶酸途径及厌氧降解途径等进行总结,并对苯甲酸降解过程中发挥重要作用的苯甲酸双加氧酶的种类、不同组分及苯甲酸... 详细信息

苯甲酸在工业中的广泛应用使其成为环境中的常见污染物,对微生物好氧降解苯甲酸的邻位途径、间位途径、龙胆酸途径和原儿茶酸途径及厌氧降解途径等进行总结,并对苯甲酸降解过程中发挥重要作用的苯甲酸双加氧酶的种类、不同组分及苯甲酸降解基因和调控基因的基因簇进行介绍,同时展望微生物降解污染物的发展方向。

关键词：苯甲酸降解途径双加氧酶基因簇

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缺锰胁迫对不同基因型小麦生理效应的研究

华北农学报 2004年第2期19卷 53-56页

作者：台萃武泰存王景安天津师范大学化学与生命科学学院天津300074

通过溶液培养的方法,以京冬8号、临远7069为材料,研究了缺锰胁迫对不同小麦品种生长及生理生化指标的影响。结果表明,当供锰浓度为0.001 μmol/L时对两品种茎叶干重影响明显不同,京冬8号显著降低,而临远7069却显著升高;两品种在完全缺... 详细信息

通过溶液培养的方法,以京冬8号、临远7069为材料,研究了缺锰胁迫对不同小麦品种生长及生理生化指标的影响。结果表明,当供锰浓度为0.001 μmol/L时对两品种茎叶干重影响明显不同,京冬8号显著降低,而临远7069却显著升高;两品种在完全缺锰时的叶绿素含量均比低锰时显著升高;缺锰、低锰抑制了京冬8号NO3--N的吸收,但对临远7069无显著影响;缺锰胁迫对两品种的碳氮代谢影响各不相同,对临远7069的影响主要是抑制糖合成氨基酸的过程,对京冬8号的影响主要是抑制氨基酸合成蛋白质的过程。

关键词：缺锰胁迫基因型小麦生理效应生长氨基酸蛋白质

肺炎克雷伯菌的芯片式数字PCR检测方法的建立

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微生物学通报 2022年第3期49卷 1200-1213页

作者：台萃旷代张萍许杰张薇罗倩上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室上海200240

【背景】条件致病菌肺炎克雷伯菌是医源性感染最重要的革兰氏阴性菌之一,目前对该病原菌的核酸检测方法存在费时费力、灵敏度低、准确性差等问题。【目的】建立基于芯片式数字PCR的肺炎克雷伯菌检测方法。【方法】依据肺炎克雷伯菌的16S... 详细信息

【背景】条件致病菌肺炎克雷伯菌是医源性感染最重要的革兰氏阴性菌之一,目前对该病原菌的核酸检测方法存在费时费力、灵敏度低、准确性差等问题。【目的】建立基于芯片式数字PCR的肺炎克雷伯菌检测方法。【方法】依据肺炎克雷伯菌的16SrRNA基因保守序列设计特异性引物和TaqMan探针,通过与实时荧光定量PCR的比较分析,确定了芯片式数字PCR方法的检测范围和最佳反应条件,并进行了方法特异性、灵敏性分析及临床菌株的检测。【结果】芯片式数字PCR检测灵敏度比实时荧光定量PCR提高了约1.5个数量级,最低检出限可达到3.77 copies/μL;优化后的芯片式数字PCR特异性与实时荧光定量PCR结果一致,方法的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)均小于25%;本研究利用优化后的芯片式数字PCR方法共检测了28株临床菌株,检测到14株为肺炎克雷伯菌,14株为其他种属,这也与实时荧光定量PCR检测结果一致。【结论】采用芯片式数字PCR技术建立了肺炎克雷伯菌核酸检测的绝对定量方法。该方法特异性好、灵敏度高、准确度高,适合肺炎克雷伯菌的核酸检测和定量分析,也为其他临床病原菌的分子检测提供了新的技术参考。

关键词：肺炎克雷伯菌芯片式数字PCR 绝对定量病原菌检测

基于双重芯片式数字PCR快速鉴定KPC型碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌的方法

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微生物学通报 2023年第7期50卷 3058-3072页

作者：台萃张薇许杰欧一新罗倩上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室上海200240

【背景】由于碳青霉烯类药物的泛用和滥用,致使肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株与日俱增,产碳青霉烯酶是肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药的主要原因。目前对肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株的检测方法存在费时费力、特异性差、灵敏度低等问题... 详细信息

【背景】由于碳青霉烯类药物的泛用和滥用,致使肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株与日俱增,产碳青霉烯酶是肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药的主要原因。目前对肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株的检测方法存在费时费力、特异性差、灵敏度低等问题。【目的】建立一种能同时检测肺炎克雷伯菌和碳青霉烯酶基因blaKPC的双重芯片式数字PCR方法。【方法】依据肺炎克雷伯菌的特有基因yhaI和碳青霉烯耐药基因blaKPC保守序列设计特异性引物和探针,确定双重芯片式数字PCR同时对yhaI和blaKPC两个基因核酸浓度绝对定量的检测范围、检出限和最佳实验体系,并进行方法特异性、灵敏度、重复性分析及临床菌株的检测。【结果】双重芯片式数字PCR检测灵敏度比双重实时荧光定量PCR提高了约1.5个数量级,在两基因同时检出的情况下,最低检出限分别为3.74 copies/μL (yhaI基因)和1.93 copies/μL (blaKPC基因);优化后的双重芯片式数字PCR对参考菌株检测特异性的结果与双重实时荧光定量PCR结果一致;利用优化后的双重芯片式数字PCR方法共检测58株临床菌株,其中肺炎克雷伯菌43株,属肺炎克雷伯菌且含有blaKPC基因的菌株13株,这与质谱及耐药谱检测结果一致。【结论】利用双重芯片式数字PCR技术建立了产KPC型碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌的绝对定量检测方法。该方法特异性强、灵敏度高、准确度好,可用于检测具有碳青霉烯酶基因blaKPC的肺炎克雷伯菌的核酸检测和定量分析,也为产其他类型碳青霉烯酶的病原菌检测提供了新的技术参考。

关键词：肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶基因blaKPC 双重芯片式数字PCR 绝对定量病原菌检测

以培养创新型人才为导向的个性化混合式教学设计与实践——以“细胞生物学实验课程”为例

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中国细胞生物学学报 2023年第10期45卷 1501-1510页

作者：张萍秦敏君蒋海霞台萃罗倩上海交通大学生命科学技术学院上海200240 生命科学与技术国家级实验教学示范中心(上海交通大学) 上海200240

如何提升本科生在实验课程中的能动性、激发学生深度思考、培养学生综合科学素养是落实高校创新型人才培养的关键。该研究以细胞生物学实验课程为对象,根据专业培养目标重新整合开发实验课程内容,并将课程内容进行分类;利用“好大学在... 详细信息

如何提升本科生在实验课程中的能动性、激发学生深度思考、培养学生综合科学素养是落实高校创新型人才培养的关键。该研究以细胞生物学实验课程为对象,根据专业培养目标重新整合开发实验课程内容,并将课程内容进行分类;利用“好大学在线”平台建设课程慕课,完善线上资源;针对不同类型的实验内容构建“个性化混合式教学”方案;采用菜单式教学内容,学生根据自己的兴趣选择并开展探究性实验;针对学生特质,开展个性化指导,做到因人施教,因材施教;构建多元化过程性评价体系全面评估学生各项能力。该课程的改革得到了学生的高度认可,促进了本科生创新能力的培养,同时学生的能动性和科学素养也得到了全面提升。在实验课程中采用个性化混合式教学的设计为生物学创新人才培养提供了一个良好的改革思路。

关键词：细胞生物学实验创新型人才个性化混合式教学菜单式实验内容

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项安世卦变体系研究

周易研究 2024年第05期 44-50页

作者：徐萃韩盟中国人民大学哲学院延安大学政法与公共管理学院

项安世在服膺《程传》的同时亦遗憾其疏于象数，故意在弥补程氏空缺，主张象数、义理并重，且尤重卦变。前人对项氏卦变说的研究尚未达成共识，且未能深究其主爻说与卦变说的关联。项安世混同了“卦变”与“变卦”两个概念。其卦变体系... 详细信息

项安世在服膺《程传》的同时亦遗憾其疏于象数，故意在弥补程氏空缺，主张象数、义理并重，且尤重卦变。前人对项氏卦变说的研究尚未达成共识，且未能深究其主爻说与卦变说的关联。项安世混同了“卦变”与“变卦”两个概念。其卦变体系包含三种形式的变化，分别是以“反对卦皆自消息卦变，不反对卦皆自坎离变”为原则的卦变系统，以“乾坤变象”为基础的爻变取象说以及个别特殊卦例。然而，一卦按不同方式可由两卦变出，无疑伤害了其卦变说的体系性和原则性。其中，第一种变化形式具备完整的大纲，且与主爻说关联紧密。项安世以成卦之爻为卦之主爻，从而使卦变说与卦主说协调统一而又互为佐证，强化了其卦变解《易》模式的诠释力度。

关键词：项安世卦变变卦主爻

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史学精粹

史学史研究 2024年第2期 127-128页

作者：史学精萃不详

余建平:《模拟与创新:先秦两汉“模式文本”的生成及意义》(《北京社会科学》2023年第12期)“模式文本”在先秦两汉的诸子史传中广泛存在,尤以谏君说理和写人记事类最为流行,表现出高度模式化叙事的特点。根据先秦两汉模式文本的实例可... 详细信息

余建平:《模拟与创新:先秦两汉“模式文本”的生成及意义》(《北京社会科学》2023年第12期)“模式文本”在先秦两汉的诸子史传中广泛存在,尤以谏君说理和写人记事类最为流行,表现出高度模式化叙事的特点。根据先秦两汉模式文本的实例可归纳出它们的三个特征:其一,最为本质的核心叙事模式相对稳定,但人物、对话等细节会有较大区别;其二,模式文本在继承旧叙事模式的同时,也会有一定程度的创新,如增添较多细节。

关键词：北京社会科学叙事模式模式化叙事先秦两汉史传写人记事谏君细节