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基于多组学解析起源于转座子的长非编码RNA及其调控机理

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基于多组学解析起源于转座子的长非编码RNA及其调控机理

作者：甘玉立河北大学

学位级别：硕士

转座子和非编码序列是两大重要的“暗物质”,在基因组中占比很高,目前对这两大类基因序列的探究依然不足。转座子和长链非编码RNA有密切的联系,在各类动植物中发现了大量起源于转座子序列的TE-lncRNA,但是在昆虫类动物中,对果蝇TE-lncRN... 详细信息

转座子和非编码序列是两大重要的“暗物质”,在基因组中占比很高,目前对这两大类基因序列的探究依然不足。转座子和长链非编码RNA有密切的联系,在各类动植物中发现了大量起源于转座子序列的TE-lncRNA,但是在昆虫类动物中,对果蝇TE-lncRNA的特点特征和调控功能知之甚少,以及在不同组学水平下转座子如何促进lncRNA的形成和调控功能的发挥,需要进一步的研究。因此本研究,通过整合果蝇中转录前表观遗传水平ATAC-seq、转录水平RNA-seq、转录后水平Me RIP-seq、Ribo-seq、蛋白组这个五个组学水平的数据,探索研究果蝇中TE-lncRNA的特点特征和调控功能,以及在转录前、转录、转录后水平转座子如何影响果蝇中lncRNA的形成和功能。主要研究结果如下:1.从256份果蝇RNA-seq和重金属处理果蝇S2细胞的15份lncRNA-seq中鉴定到了2119个TE-lncRNA,占比总lncRNA的40.39%;另外还鉴定到表达的12087个编码基因,16118个与lncRNA序列重叠的转座子。发现果蝇TE-lncRNA中转座子占比最高的是LTR/Gypsy家族,相对于基因结构的位置,转座子主要插入到启动子TSS和内含子区,而在染色体上倾向于插入到染色体的远端区域,果蝇TE-lncRNA总体的特征表现为长度较长、保守性较低、表达水平低但表达特异性高的特点。2.结合多组学数据分析,发现在转录前水平转座子插入与染色质开放状态呈正相关性,即lncRNA中染色质开放区域的数目随着转座子的数量及覆盖长度增加而增加,表明处于开放状态的染色质区域更容易接纳转座子的插入,并且插入后的转座子可能携带转录因子结合位点。在转录水平,发现516个转座子提供转录因子结合位点的TE-lncRNA,通过构建转录因子调控网络,挖掘出重金属胁迫处理样本下转座子介导的转录因子调控响应网络,网络中的TE-lncRNA,含有转座子序列提供的btn转录因子结合位点,可能招募转录因子结合发挥重金属响应调控功能作用。转录后水平,发现99个转座子与m6A甲基化修饰位点重叠的TE-lncRNA和115个转座子提供潜在小ORF翻译元件的TE-lncRNA,并且结合翻译组和蛋白组数据确实发现有转座子提供小ORF的TE-lncRNA编码短肽,表明转座子不仅可以促进lncRNA的转录生成,还能促进lncRNA的修饰和翻译。3.从其他物种中也发现有大量翻译的TE-lncRNA,并且通过构建数据库网页管理lncRNA数据,建立lncRNA数据库,以供研究人员上传、查询、分析、下载lncRNA数据。综上所述,本研究通过多组学分析策略,充分挖掘分析了果蝇TE-lncRNA的数量、类型、特征、调控功能、含有的功能元件,提供了多组学的视角探查转座子对lncRNA的贡献和影响。

关键词：转座子 TE-lncRNA 果蝇重金属

FABP3基因对动物肉质性状的影响研究进展

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畜牧与兽医 2024年第7期56卷 129-133页

作者：王昭苹温超南京农业大学动物科技学院江苏南京210095

随着社会经济的发展,人们对于优质肉类产品的需求不断提高。动物肌内脂肪含量是影响肉品质量的重要指标之一,受到多个基因的调控。心脏型脂肪酸结合蛋白(H-FABP),又称FABP3,是一种在心肌细胞中发现的新型小胞质蛋白,主要存在于心肌和骨... 详细信息

随着社会经济的发展,人们对于优质肉类产品的需求不断提高。动物肌内脂肪含量是影响肉品质量的重要指标之一,受到多个基因的调控。心脏型脂肪酸结合蛋白(H-FABP),又称FABP3,是一种在心肌细胞中发现的新型小胞质蛋白,主要存在于心肌和骨骼肌中,在脂肪酸的摄取、转运及代谢调节中发挥重要作用。本文就FABP3基因对肉质性状的影响研究进展进行综述,以期为动物肉质的遗传改良提供理论依据。

关键词：动物心脏型脂肪酸结合蛋白肌内脂肪肉质性状

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自支撑Bi@Cu纳米树电极高效电化学还原CO_(2)制甲酸

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无机材料学报 2024年第7期39卷 810-818,I0003,I0004页

作者：施桐甘乔炜刘东张莹冯浩李强西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室西安710049 南京理工大学能源与动力工程学院电子设备热控制工信部重点实验室南京210094

利用电化学方法将CO_(2)转化为高值化学品是实现碳中和目标的一条有效途径。制备高性能电极是实现CO_(2)高效转化的关键一环。常规喷涂法所制电极中催化层与集流体间的不良接触会严重影响电催化活性以及稳定性。为此,本研究结合电化学... 详细信息

利用电化学方法将CO_(2)转化为高值化学品是实现碳中和目标的一条有效途径。制备高性能电极是实现CO_(2)高效转化的关键一环。常规喷涂法所制电极中催化层与集流体间的不良接触会严重影响电催化活性以及稳定性。为此,本研究结合电化学沉积和离子置换反应法,构建了一种原位生长的Bi@Cu纳米树(Bi@Cu NTs)自支撑电极。自支撑纳米树结构在降低界面电阻、确保空间结构稳定的同时,为反应提供了丰富的活性位点和发达的孔隙结构,进而实现CO_(2)分子、电解液离子以及电子的协同传输,并进一步促进电化学CO_(2)转化。实验结果表明,Bi@Cu NTs电极在电化学活性和长期运行稳定性方面表现出色。在–1.4~–0.8 V(***)的宽工作电位窗口范围内,甲酸选择性均超过90%;在–1.2 V的工作电位下,该电极同时实现了高达97.9%的甲酸选择性和170.6 mA·cm^(–2)的电流密度。此外,该电极在–1.0 V下经过50 h持续电解,获得了超过90%的平均甲酸选择性及大于110 mA·cm^(–2)的平均电流密度,且性能未见明显衰减,稳定性优异。

关键词：电化学还原CO_(2) 甲酸自支撑电极纳米树结构 Bi纳米片

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8mm毫米波大功率发射机的研制

微波学报 2024年

作者：孟欢范青甘成才四创电子股份有限公司

为了适应地面平台测云雷达的探测需要，研制了一型8mm毫米波大功率发射机。根据雷达系统下达的指标要求及国产元器件发展水平，确定了发射机的研制方案。介绍了系统组成及设计中采取的关键技术。采用国产多电子注扩展分布互作用速调管（... 详细信息

为了适应地面平台测云雷达的探测需要，研制了一型8mm毫米波大功率发射机。根据雷达系统下达的指标要求及国产元器件发展水平，确定了发射机的研制方案。介绍了系统组成及设计中采取的关键技术。采用国产多电子注扩展分布互作用速调管（EIK），有效的扩展了发射机瞬时带宽并提升了输出峰值功率。围绕速调管的工作参数，展开模块化的调制电源设计，选用浮动板调制器，支持雷达工作脉宽、重复频率等的快速变换。对固态功放射频输出的前后沿进行整形，优化了发射机输出的频谱谱宽。实测结果表明，研制的大功率发射机满足设计指标要求，同时具有体积小、散热好、维护方便、可靠性高、抗干扰能力强等特点。

关键词：毫米波大功率扩展分布互作用速调管模块化浮动板调制器

5-羟甲基糠醛对秀丽隐杆线虫影响的量效关系及其机制初探

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食品与发酵工业 2024年第3期50卷 93-99页

作者：楚阳阳张怡琳游春苹上海海洋大学食品学院上海201306 光明乳业股份有限公司乳业研究院上海乳业生物工程技术研究中心乳业生物技术国家重点实验室上海200436

利用秀丽隐杆线虫这一与人类基因组高度同源的模式生物探究不同浓度的5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)对机体的作用及其可能的机制。将实验分组设定为对照组和实验组(5-HMF质量浓度分别为0.010、0.100、1.000 mg/mL)。通... 详细信息

利用秀丽隐杆线虫这一与人类基因组高度同源的模式生物探究不同浓度的5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)对机体的作用及其可能的机制。将实验分组设定为对照组和实验组(5-HMF质量浓度分别为0.010、0.100、1.000 mg/mL)。通过显微镜观察线虫寿命、产卵情况、基础运动指标以及通过实时荧光定量PCR分析寿命信号通路:胰岛素/胰岛素样生长因子相关基因表达情况,并拟合出与寿命相关的量效关系。结果显示,高(1.000 mg/mL)、中(0.100 mg/mL)质量浓度组5-HMF可显著减少线虫产卵数量、咽泵频率、头部摆动和身体弯曲次数,并通过上调基因Daf-2的表达,下调基因Daf-16、Sod-3以及Sir-2.1的表达,显著缩短线虫寿命周期,而低(0.010 mg/mL)质量浓度组的5-HMF则完全相反。由量效关系曲线可知0.035 mg/mL是5-HMF影响线虫平均最长寿命的临界质量浓度值,0.056 mg/mL是5-HMF影响线虫最长寿命的临界质量浓度值。5-HMF作用于基因Daf-2、Daf-16、Sod-3以及Sir-2.1的临界质量浓度分别为0.067、0.067、0.075、0.052 mg/mL。结果表明,5-HMF对秀丽隐杆线虫的正、负向影响与浓度和作用时间密切相关,并存在一定量效关系。该文为进一步研究5-HMF对机体的影响提供了初步参考,并为5-HMF的毒理分析和安全应用提供理论依据。

关键词： 5-羟甲基糠醛秀丽隐杆线虫寿命基础运动指标寿命信号通路

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基于阅读策略和语义对齐的图文匹配方法

重庆邮电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：甘凤梅夏英重庆邮电大学计算机科学与技术学院旅游多源数据感知与决策技术文旅部重点实验室

图文匹配是跨媒体计算领域的一项重要任务，如何准确计算图像和文本之间的语义相似度是该任务的关键技术之一。受人们阅读思维的启发，提出一种基于阅读策略和语义对齐的图文匹配方法（reading-strategy and semantic alignment network... 详细信息

图文匹配是跨媒体计算领域的一项重要任务，如何准确计算图像和文本之间的语义相似度是该任务的关键技术之一。受人们阅读思维的启发，提出一种基于阅读策略和语义对齐的图文匹配方法（reading-strategy and semantic alignment network， RSAN）。为了提高图文匹配的准确率和效率，该方法设计了一个基于Transformer和双向门控循环单元（bidirectional gated recurrent unit， Bi-GRU）的区域特征增强模块，生成具有语义关系的图像区域特征以提升语义对齐的准确性。同时设计了一个包含概述分支和精读分支的阅读模块，聚合全局对齐和局部对齐来学习更准确的匹配分数。其中，概述分支利用广义池化算子实现良好的全局语义对齐，精读分支利用交叉注意力机制仅关注图像区域和文本单词间的重要局部对齐。在Flickr30K和MS-COCO数据集上开展综合实验，结果表明RSAN模型相较于现有基线模型，在准确率和效率上具有良好的表现。

关键词：图文匹配特征增强语义对齐相似度计算

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“分布式光纤传感”专题前言

光学学报 2024年第1期44卷 9-10+2页

作者：张旭苹何祖源饶云江南京大学南京大学“智能光传感与调控技术”教育部重点实验室南京大学江苏省分布式光纤传感技术与网络工程研究中心南京大学智慧城市研究院中国光学学会光电技术专业委员会中国仪器仪表学会 IEEE SPS Nanjing 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室 IEEE OSA SPIE 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室 13. 中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会中国光学工程学会中国光学工程学会光纤传感技术专业委员会重庆大学光纤技术研究室电子科技大学光纤光学研究中心电子科技大学之江实验室光纤传感研究中心中油奥博(成都)科技有限公司

分布式光纤传感器是一种可以发挥传感合一独特优势的光纤传感器。它利用光纤中的背向散射感知光纤/光缆周边的温度、应变、振动等各种被测量沿着光缆的分布信息。基于分布式光纤传感，一条光缆能够成为一条连续的传感器，可同时获取沿...

分布式光纤传感器是一种可以发挥传感合一独特优势的光纤传感器。它利用光纤中的背向散射感知光纤/光缆周边的温度、应变、振动等各种被测量沿着光缆的分布信息。基于分布式光纤传感，一条光缆能够成为一条连续的传感器，可同时获取沿着长达数十km甚至上百km的光缆各个位置处的被测量信息。例如，一条10 km长的光缆，如果用1 m的采样间隔进行测量，就成为1万个传感器。

关键词：

降雨强度和坡度对喀斯特坡耕地产流和氮磷流失的影响

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环境科学学报 2024年第4期44卷 116-123页

作者：甘贤民严友进戴全厚徐小金王晨阳甘艺贤贵州大学林学院贵阳550025 南京林业大学林草学院、水土保持学院南京210037 贵州大学土壤侵蚀与生态修复研究中心贵阳550025 六盘水市水城区林业局六盘水553400

养分流失是造成喀斯特坡耕地土地生产力下降和面源污染的重要因素之一.本研究采用室内模拟降雨,结合模拟喀斯特坡耕地地表、地下二元水文结构,探索在不同降雨强度(30、50、70和90 mm·h^(-1))和坡度(5°、10°、15°、20°和25°)下喀... 详细信息

养分流失是造成喀斯特坡耕地土地生产力下降和面源污染的重要因素之一.本研究采用室内模拟降雨,结合模拟喀斯特坡耕地地表、地下二元水文结构,探索在不同降雨强度(30、50、70和90 mm·h^(-1))和坡度(5°、10°、15°、20°和25°)下喀斯特地区坡耕地土壤氮、磷流失特征.结果表明:在30 mm·h^(-1)降雨强度条件下,喀斯特坡耕地产生的径流主要为地下孔(裂)隙径流.随径流从地下孔(裂)隙向下漏失的全氮和全磷流失通量分别为43.36~95.88 mg·m^(-2)·h^(-1)和2.24~6.45 mg·m^(-2)·h^(-1).当降雨强度≥50 mm·h^(-1)时,地表产生径流,在径流的驱动作用下,全氮和全磷从地表发生流失.降雨强度在50~90 mm·h^(-1)时,随径流从地表流失的全氮和全磷养分流失通量分别为35.86~201.04 mg·m^(-2)·h^(-1)和2.26~16.80 mg·m^(-2)·h^(-1).降雨是径流养分流失的主要驱动力.降雨强度和坡度对径流中全氮在地表流失的贡献率分别为75.03%、14.07%,在地下孔(裂)隙流失的贡献率分别为74.94%、7.49%;对径流中全磷在地表流失的贡献率分别为75.09%、14.08%,在地下孔(裂)隙流失的贡献率分别为81.98%、8.19%.研究结果可为喀斯特地区坡耕地养分流失及农业面源污染防治提供参考.

关键词：径流非点源污染氮磷喀斯特坡耕地降雨强度

鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清对脂多糖诱导的Caco-2细胞单层屏障损伤的保护作用及其机制研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：董奇奇张怡琳游春苹乳业生物技术国家重点实验室上海乳业生物工程技术研究中心光明乳业股份有限公司乳业研究院上海海洋大学食品学院

肠道屏障的功能受损与许多疾病有关。通过饮食干预，特别是益生菌来预防和改善肠道屏障功能受损可能是一个有前途的治疗策略。该研究利用脂多糖诱导Caco-2细胞单层屏障模型损伤，在体外探究鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清液对肠道屏障的... 详细信息

肠道屏障的功能受损与许多疾病有关。通过饮食干预，特别是益生菌来预防和改善肠道屏障功能受损可能是一个有前途的治疗策略。该研究利用脂多糖诱导Caco-2细胞单层屏障模型损伤，在体外探究鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清液对肠道屏障的保护作用。通过CCK-8法检测KF7发酵乳上清液对细胞活力的影响；使用电阻仪和异硫氰酸荧光素-右旋糖苷检测肠上皮屏障结构的完整性和通透性；利用荧光探针以及比色法检测细胞内活性氧和丙二醛（malondialdehyde， MDA）的含量；采用qRT-PCR分析紧密连接蛋白、促炎细胞因子、抗炎细胞因子以及氧化应激标志物和炎症反应相关通路的基因表达情况。结果发现，1%～5%的鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清液对Caco-2细胞活力无损伤，且能够保护Caco-2细胞单层屏障，降低脂多糖诱导的炎症反应（下调TNF-α、IL-1β、IL-6的基因表达，上调IL-10的基因表达）和氧化应激（降低MDA含量），上调细胞间紧密连接蛋白相关基因（Claudin-1和Occludin）的表达，改善细胞单层跨上皮电阻并降低细胞单层的通透性，从而恢复Caco-2细胞单层屏障完整性。在机制方面，鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳上清液可能通过促进Nrf2/NQO1信号通路拮抗氧化应激，通过抑制TLR/MyD88/NF-κB信号通路及下游MLCK的基因表达来降低炎症反应和肠上皮细胞间通透性。该研究结果可为鼠李糖乳酪杆菌KF7发酵乳制品作为一种有前途的保护肠道健康的功能性益生菌膳食补充剂提供一定的理论基础。

关键词：鼠李糖乳酪杆菌KF7 Caco-2细胞跨上皮电阻肠上皮屏障氧化应激炎症反应