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结核分枝杆菌DnaG引物酶与ssDNA模板相互作用的研究（英文）

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生物化学与生物物理进展 2024年第8期51卷 1920-1934页

作者：陈江罗昊张知明宋旭王刚刚中国科学院成都生物研究所四川省环境微生物重点实验室环境与应用微生物学重点实验室四川大学生命科学学院中国科学院大学

目的结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）引物酶DnaG (MtuDnaG)在其基因组DNA复制中起着至关重要的作用，因而被认为是抗结核药物研发的新靶点。然而MtuDnaG起始引物合成的机制尚不清楚，这阻碍了MtuDnaG抑制剂的筛选。本研究... 详细信息

目的结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）引物酶DnaG (MtuDnaG)在其基因组DNA复制中起着至关重要的作用，因而被认为是抗结核药物研发的新靶点。然而MtuDnaG起始引物合成的机制尚不清楚，这阻碍了MtuDnaG抑制剂的筛选。本研究将鉴定MtuDnaG结合模板的特异性识别位点，探讨MtuDnaG与ssDNA模板之间的相互作用。方法本研究以MtuDnaG的双结构域蛋白MtuP49 （包含了锌指结合结构域和RNA聚合酶结构域）为研究对象，利用生物化学和生物物理学方法，研究MtuDnaG与含不同三联体的ssDNA模板之间的相互作用，鉴定MtuDnaG的特异性识别位点。结果 5'-GCG/C-3'三联体可能是MtuDnaG结合模板ssDNA的特异性识别位点。此外，在结核分枝杆菌基因组的复制起始点附近也存在可以与MtuP49特异结合的5'-GCG/C-3'位点，其3'端侧翼序列显著影响ssDNA与MtuP49的亲和力。突变实验表明，位于锌指结合结构域中的Arg31对MtuP49结合ssDNA的活性具有重要贡献。基于预测的MtuP49结构，推测在MtuP49结合模板ssDNA过程中，锌指结合结构域会发生分子内重排。结论本研究首次鉴定了MtuDnaG结合模板ssDNA的特异性识别位点，揭示了影响MtuDnaG与模板ssDNA相互作用的主要因素。本文的研究结果不但有助于阐明MtuDnaG起始引物合成的机制，也为靶向DnaG的新型抗结核药物开发提供了新的信息。

关键词：引物酶DnaG 结核分枝杆菌特异性识别位点结构域重排 DNA复制

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基于符号回归算法的结构性砂土损伤规律研究

岩土力学 2024年

作者：蒋明镜张卢丰韩亮姜朋明苏州科技大学土木工程学院同济大学土木工程学院

破损参数是用来描述岩土材料由胶结状态向无胶结状态转化的变量，合理地描述结构性土的破损演化规律是建立结构性土本构模型的关键。目前，大多损伤规律的研究先假设破损参数的表达式，随后通过拟合室内试验结果获取相关参数，从而确定... 详细信息

破损参数是用来描述岩土材料由胶结状态向无胶结状态转化的变量，合理地描述结构性土的破损演化规律是建立结构性土本构模型的关键。目前，大多损伤规律的研究先假设破损参数的表达式，随后通过拟合室内试验结果获取相关参数，从而确定损伤规律，这些损伤规律的合理性及适用性有待验证。为得到统一的具有微观意义的结构性砂土损伤规律显示数学表达式，提出了一种基于符号回归的损伤规律预测模型。首先，基于具有微观物理意义的破损参数定义式，建立不同离散元（DEM）损伤数据库。其次，采用组合输入变量的方法在等向压缩和等p真三轴压缩应力路径上进行参数筛选，结合基于遗传编程的符号回归算法（GPSR），得到不同复杂度的损伤表达式。最终对比不同表达式的预测误差和泛化误差，选择表现最好的表达式为结构性砂土损伤规律，即GPSR损伤规律。对比前人经典损伤规律表达式，在不同DEM损伤数据库上进行适用性分析。结果表明，GPSR损伤规律将破损参数表示为塑性偏应变εs、归一化的平均有效应力p/py以及中主应力系数b的函数，可以很好地反映结构性土向重塑土转变的过程；GPSR损伤规律在不同损伤数据库上良好的预测精度进一步证明了其在不同岩土材料上的适用性。研究成果对建立结构砂土本构模型具有一定参考价值。

关键词：结构性砂土离散单元法机器学习符号回归损伤规律

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三种蛋白诊断结核分枝杆菌感染的价值研究

中国防痨杂志 2024年第7期46卷 808-814页

作者：张慕丽孙照刚曹廷明谢忠尧首都医科大学附属北京胸科医院感染管理处/北京市结核病胸部肿瘤研究所北京101149 首都医科大学附属北京胸科医院转化医学研究室/北京市结核病胸部肿瘤研究所耐药结核病研究北京市重点实验室北京101149

目的:探讨Krüppel样转录因子2(krüppel-like transcription factor 2,KLF2)、鸟苷酸结合蛋白5(guanylate-binding protein 5,GBP5)、双特异性磷酸酶3(dual specificity phosphatase 3,DUSP3)等3种蛋白及其不同组合对于结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)感染的诊断价值。方法:选取2023年1—3月首都医科大学附属北京胸科医院就诊患者和同期进行健康体检的人群作为研究对象,根据结核病诊断标准将研究对象分为活动性结核病(ATB)组(145例)、结核分枝杆菌潜伏感染(LTBI)组(145例)、健康对照(HC)组(200名)。使用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测研究对象血清中KLF2、GBP5、DUSP3蛋白水平[450 nm波长吸光度值;中位数(四分位数)],采用受试者工作特征曲线分析各蛋白单独或联合诊断MTB感染的价值。结果:KLF2在HC组的蛋白水平为0.317(0.198,0.496),明显高于ATB组的0.234(0.160,0.297)及LTBI组的0.224(0.145,0.320),差异均有统计学意义(P明显高于LTBI组的0.196(0.150,0.273)及HC组的0.180(0.125,0.281),差异均有统计学意义(P明显高于LTBI组的0.213(0.160,0.248)及HC组的0.196(0.132,0.297),差异均有统计学意义(P<0.001)。GBP5与DUSP3双蛋白组合区分ATB和LTBI的诊断效能[曲线下面积(AUC)为0.800]优于KLF2(AUC为0.534)、GBP5(AUC为0.761)、DUSP3(AUC为0.720)等单一蛋白及其不同组合的诊断效能,最大约登指数下的敏感度为73.79%,特异度为75.86%;GBP5、DUSP3双蛋白组合区分ATB和HC的诊断效能(AUC为0.781)优于KLF2(AUC为0.629)、GBP5(AUC为0.740)、DUSP3(AUC为0.716)等单一蛋白及其不同组合的诊断效能,最大约登指数下的敏感度为77.93%,特异度为71.50%;三种蛋白及其不同组合区分LTBI与HC的诊断效能较差,其AUC均小于0.700。结论:研发基于蛋白水平的MTB感染免疫检测方法存在可能性,蛋白联和应用可提高诊断效能。

关键词：分枝杆菌结核感染免疫测定诊断鉴别

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北山抽水蓄能电站上水库防渗地质条件研究

人民长江 2024年第S1期55卷 86-92页

作者：张必勇马力刚尹春明长江岩土工程有限公司湖北武汉430010 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

北山抽水蓄能电站水文地质条件较复杂,渗漏问题突出。鉴于此,开展了上水库防渗地质条件专题研究,重点对库周地形、岩性、构造和水文共4个方面的封闭条件进行了钻孔、声波测试、彩色电视录相、压水试验和地下水动态分析等勘察研究,同时... 详细信息

北山抽水蓄能电站水文地质条件较复杂,渗漏问题突出。鉴于此,开展了上水库防渗地质条件专题研究,重点对库周地形、岩性、构造和水文共4个方面的封闭条件进行了钻孔、声波测试、彩色电视录相、压水试验和地下水动态分析等勘察研究,同时进行三维地质建模,以查明该水库水文地质条件及岩体渗透特性。进而提出了安全可靠、经济可行的防渗线路、防渗型式和防渗下限,并对地下水渗流场进行了三维数值建模及分析。结果表明,防渗体系完善,满足相关规范要求。研究成果总结了复杂地质条件下对防渗条件的勘察和研究的思路,可为类似抽水蓄能电站提供参考。

关键词：水文地质条件防渗线路防渗型式防渗下限封闭条件北山抽水蓄能电站

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巴氏梭菌作为工业底盘细胞高效生产1,3-丙二醇-从代谢工程和菌种进化到过程工程和产品分离

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合成生物学 2024年

作者：刘建明张炽坚张冰曾安平合成生物学与生物智造中心西湖大学中国浙江杭州工学院西湖大学中国浙江杭州浙江省全省智能低碳生物合成重点实验室中国浙江杭州西湖大学未来产业研究中心西湖大学中国浙江杭州广东恒碳科技有限公司中国广东广州

1,3-丙二醇（PDO）是一种重要的化工原料，广泛应用于材料和化妆品等领域。生物制造PDO具有原料可再生性和环境友好性等众多优点和广阔的发展前景。由于巴氏梭菌（Clostridium pasteurianum）菌株安全、非致病、代谢甘油速率快、生长快... 详细信息

1,3-丙二醇（PDO）是一种重要的化工原料，广泛应用于材料和化妆品等领域。生物制造PDO具有原料可再生性和环境友好性等众多优点和广阔的发展前景。由于巴氏梭菌（Clostridium pasteurianum）菌株安全、非致病、代谢甘油速率快、生长快、不依赖昂贵的培养基组分、天然具备高效生产PDO代谢途径等条件，利用和改造巴氏梭菌作为工业底盘生产PDO呈现出得天独厚的优势。本文首先回顾了PDO的生物制造现状和挑战，随后深入探讨了采用巴氏梭菌生产PDO的方法，特别关注于巴氏梭菌的甘油代谢机制、甘油发酵的策略和发酵过程的工艺设计，值得一提的是本研究团队筛选到的巴氏梭菌突变体和随之开发的鲁棒工艺在一定程度上突破了传统巴氏梭菌对环境的要求，特别是对铁离子浓度的敏感性；在电辅助甘油发酵过程中，PDO产量达到120.7 g/L，生产强度达到4.8 g/L/h，收率达到理论值；进一步阐述了巴氏梭菌基因工程改造方面的天然屏障，围绕着理性基因组改造和定向进化等几个方面进行了详细讨论；由于PDO产品纯度（>99.9%）通常有较高要求，因此开发高效的下游处理技术对于实现利用可再生资源发酵生产PDO的工业化应用至关重要，本文在分离工艺方面主要讨论了基于蒸发和蒸馏的PDO纯化技术、以及基于萃取的PDO纯化技术。通过对代谢工程、菌种进化、发酵过程优化以及产品分离等多个维度全方位分析，本文全面地解析了巴氏梭菌生产PDO的特点和优势，以及巴氏梭菌作为新型工业底盘微生物在未来发展过程中值得关注的问题。

关键词：生物制造巴氏梭菌 1,3-丙二醇粗甘油发酵下游分离纯化

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代谢工程改造克雷伯氏菌生产1,3-丙二醇

生物工程学报 2024年第8期40卷 2386-2402页

作者：张少伦高聪李晓敏刘佳陈修来刘立明江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室

1,3-丙二醇是生产聚对苯二甲酸丙二醇酯(polytrimethylene terephthalate, PTT)的重要单体，目前主要通过微生物发酵法生产，但这种方法生产效率低下，限制了1,3-丙二醇的高效生物制造。为解决这一问题，本研究首先利用常压室温等离子(a... 详细信息

1,3-丙二醇是生产聚对苯二甲酸丙二醇酯(polytrimethylene terephthalate, PTT)的重要单体，目前主要通过微生物发酵法生产，但这种方法生产效率低下，限制了1,3-丙二醇的高效生物制造。为解决这一问题，本研究首先利用常压室温等离子(atmospheric room temperature plasma, ARTP)诱变技术，经过高通量筛选，成功获得了一株具有较高渗透压耐受性的菌株，其1,3-丙二醇产量达87 g/L。在此基础上，进一步筛选出了适合克雷伯氏菌的基因表达元件，并通过代谢工程改造，阻断冗余代谢支路(敲除ldhA、budA、aldA基因)，同时强化合成路径(过表达dhaB、yqhD基因)，使得改造后的工程克雷伯氏菌的1,3-丙二醇产量提升至107 g/L。最终，在5 L发酵罐中，通过优化发酵过程参数，最优工程菌株KP-FMME-6的1,3-丙二醇产量达到118 g/L，甘油转化率为42%，生产强度达到2.46 g/(h·L)。本研究为1,3-丙二醇的工业化生产提供了有效的借鉴和参考。

关键词： 1,3-丙二醇克雷伯氏菌高通量筛选代谢工程

孙氏头腹针结合治疗失眠伴焦虑的临床疗效观察

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孙氏头腹针结合治疗失眠伴焦虑的临床疗效观察

作者：习界一长春中医药大学

学位级别：硕士

目的:本研究对比孙氏头腹针结合针刺与常规药物解郁安神颗粒治疗失眠伴焦虑的临床疗效,以便为临床治疗失眠伴焦虑提供更有效安全的方法。方法:本实验通过随机数字表法,将来自于长春中医药大学附属第三临床医院针灸科与脑病科的72例符合... 详细信息

目的:本研究对比孙氏头腹针结合针刺与常规药物解郁安神颗粒治疗失眠伴焦虑的临床疗效,以便为临床治疗失眠伴焦虑提供更有效安全的方法。方法:本实验通过随机数字表法,将来自于长春中医药大学附属第三临床医院针灸科与脑病科的72例符合纳入标准的受试者随机分为两组。治疗组以孙氏头腹针结合针刺为治疗方案,主穴为孙氏头针情感区和孙氏腹针腹一区、腹八区,6天为1个疗程,疗程间休息1天,对照组予常规药物解郁安神颗粒。共干预4个疗程。观察指标选取匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、焦虑自评量表(SAS)。选择SPSS25.0进行数据处理与分析,比较两组患者治疗前后量表评分差异,分析孙氏头腹针结合治疗失眠伴焦虑的治疗效果。结果:1.治疗后,治疗组PSQI评分中的日间功能障碍评分、HAMA评分、SAS评分比对照组降低更明显,差异具有统计学意义(P明显减少,差异具有统计学意义(P明显减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。4.总体临床疗效分析:治疗组总有效率为85.29%,对照组总有效率为78.13%,两组疗效差异有统计学意义(P<0.05)。结论:孙氏头腹针结合与单独使用解郁安神颗粒治疗失眠伴焦虑均具有一定疗效,但孙氏头腹针结合治疗的总有效率、临床疗效均优于口服解郁安神颗粒。且对于日间功能障碍改善更为显著。

关键词：失眠焦虑孙氏头针孙氏腹针针刺

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富燃燃气热物性对气膜冷却特性影响数值研究

工程热物理学报 2024年第3期45卷 689-696页

作者：马宇焘隋秀明郝龙张秉龙赵巍赵庆军中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学航空宇航学院北京100049 中国科学院轻型动力创新研究院北京100190 中国科学院工程热物理研究所分布式冷热电联供系统北京市重点实验室北京100190

为明晰富燃燃气物性变化对气膜冷却的影响规律,本文分别构建了不同热导率的定物性模型和考虑化学平衡的变物性模型,通过数值求解定常RANS方程,获取了定压比热和热导率变化对温度和热负荷分布的影响效应。结果表明:相比于定物性模型,变... 详细信息

为明晰富燃燃气物性变化对气膜冷却的影响规律,本文分别构建了不同热导率的定物性模型和考虑化学平衡的变物性模型,通过数值求解定常RANS方程,获取了定压比热和热导率变化对温度和热负荷分布的影响效应。结果表明:相比于定物性模型,变物性下富燃燃气与冷气的掺混导致混合气比热和热导率降低,近壁区域平均温度最大增加2.557%、热流最大降低24.995%;混合气物性变化引起近壁区剪切应变率降低,冷气与主流剪切形成肾型涡强度减小,冷气耗散变慢,气膜覆盖性变好。

关键词：富燃燃气气膜冷却热物性化学平衡

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谐振腔-单层二硫化钼系统中的高阶腔耦合等离极化激元

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物理学报 2024年

作者：侯磊关舒阳尹俊张语军肖宜明徐文丁岚云南大学物理与天文学院中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所材料物理重点实验室网联光仪科技有限公司(深圳)

以单层MoS2为代表的二维过渡金属硫族化物，因具有可调谐的非0带隙，故应用在光电子学器件中要比石墨烯更具优势。本文使用经典电磁理论和有限元分析方法，研究了谐振腔中腔模与单层MoS2等离激元之间耦合形成的腔耦合等离极化激元，并... 详细信息

以单层MoS2为代表的二维过渡金属硫族化物，因具有可调谐的非0带隙，故应用在光电子学器件中要比石墨烯更具优势。本文使用经典电磁理论和有限元分析方法，研究了谐振腔中腔模与单层MoS2等离激元之间耦合形成的腔耦合等离极化激元，并重点计算和验证了其中高阶模式的特性。考虑到化学气相沉积法生长的单层MoS2中衬底、多晶和缺陷会引起弱电子局域化，从而导致基于自由电子气假设的Drude模型准确性变差，故本文在理论和仿真中使用了Drude-Smith模型描述单层MoS2光电导率，该模型通过拟合实验数据得到。基于此，文章不仅导出了高阶腔耦合等离极化激元的色散方程并求解出了其色散曲线，还通过仿真计算验证了这些高阶模式的存在性，分析了其基本性质以及弱电子局域化的影响。上述结果能加深对二维材料等离激元的耦合激发以及特性调控的理解，所用理论模型也能推广到其他低维、拓扑量子材料相关的等离系统当中。

关键词：等离激元单层MoS 谐振腔太赫兹