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Construction, characterization and application of a genomewide promoter library in Saccharomyces cerevisiae

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Frontiers of Chemical Science and Engineering 2017年第1期11卷 107-116页

作者： Ting Yuan Yakun Guo junkai dong Tianyi Li Tong Zhou Kaiwen Sun Mei Zhang Qingyu Wu Zhen Xie Yizhi Cai Limin Cao Junbiao Dai MOE Key Laboratory of Bioinformatics and Centre for Synthetic and Systems Biology School of Life Sciences Tsinghua University Beijing 100084 China College of Life Sciences Capital Normal University Beijing 100048 China MOE Key Laboratory of Bioinformatics and Bioinformatics Division Center for Synthetic and Systems Biology TNLIST/Department of Automation Tsinghua University Beijing 100084 China School of Biological Sciences The King's Buildings University of Edinburgh Edinburgh EH9 3BF UK

Promoters are critical elements to control gene expression but could behave differently under various growth conditions. Here we report the construction of a genome-wide promoter library, in which each native promoter in Saccharomyces cerevisiae was cloned upstream of a yellow fluorescent protein （YFP） reporter gene. Nine libraries were arbitrarily defined and assembled in bacteria. The resulting pools of promoters could be prepared and transformed into a yeast strain either as centromeric plasmids or integrated into a genomic locus upon enzymatic treatment. Using fluorescence activated cell sorting, we classified the yeast strains based on YFP fluorescence intensity and arbitrarily divided the entire library into 12 bins, representing weak to strong promoters. Several strong promoters were identified from the most active bins and their activities were assayed under different growth conditions. Finally, these promoters were applied to drive the expression of genes in xylose utilization to improve fermentation efficiency. Together, this library could provide a quick solution to identify and utilize desired promoters under user-defined growth conditions.

关键词： synthetic biology yeast promoter activity,metabolic engineering xylose utilization

Decoding and reprogramming the yeast system

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Decoding and reprogramming the yeast system

1960—2020年千岛湖流域蒸散发演变特征及驱动因素解析

2014年第七届中国模式真菌研讨会

作者： Tong Zhou Yakun Guo junkai dong 戴俊彪 School of Life Sciences Tsinghua University

Saccharomyces cerevisiae is a power system for both genetic study and metabolic ***,our understanding of the yeast system is far from *** extend our knowledge of the whole system,we initiated a project named"YeastFAB",in which we aimed to study a few things:1)to generate several standardized part libraries;2)functional profiling each part under various conditions;3)develop methods for part,gene and pathway assembly and 4)apply the part libraries for better metabolic *** project will generate a lot of biological parts with defined

关键词：

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湖泊科学 2024年第3期36卷 901-912页

作者：董颢杜军凯俞发康仇亚琴吕向林中国水利水电科学研究院北京100044 流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 淳安县千岛湖生态综合保护局杭州311716

为探究淡水湖库及其所属流域蒸散发演变特征,以及气象因子对蒸散发的影响规律。以长三角地区最大的淡水人工湖和重要的水源地--千岛湖为研究对象,采用Penman-Monteith等方法与WEP-L分布式水文模型,分别计算千岛湖流域1960-2020年潜在蒸... 详细信息

为探究淡水湖库及其所属流域蒸散发演变特征,以及气象因子对蒸散发的影响规律。以长三角地区最大的淡水人工湖和重要的水源地--千岛湖为研究对象,采用Penman-Monteith等方法与WEP-L分布式水文模型,分别计算千岛湖流域1960-2020年潜在蒸散发(ET_(0))与实际蒸散发(ET_(a)),分析二者年际变化趋势及突变年份;采用偏微分方法分析气象因子对ET_(0)的敏感性和贡献度;采用归因分析法分析突变前后气象因子对ET_(a)变化的贡献度,并利用蒸发表面水分指数(EM_(1))解析流域蒸发互补关系。结果表明:ET_(0)与ET_(a)多年平均值分别为1021.7和857.5 mm,整体皆呈减少趋势,倾向率分别为-0.77和-1.03 mm/a,二者均在1980和2000年左右发生突变;ET_(0)对相对湿度变化最为敏感,ET_(0)增加的月份主要是由于相对湿度、平均气温的正贡献,风速呈负贡献但相对较小,ET_(0)减少的月份主要是由于日照时数和风速的负贡献,平均气温呈正贡献但相对较小;ET_(a)空间分布呈现东高西低格局,驱动因素按贡献率大小为相对湿度>风速>日照时数>气温;流域整体存在“蒸发悖论”现象,日照时数和风速的减小是引起ET_(0)近年来下降的主要原因;EM1愈趋近于1时,反映流域ET_(0)和ET_(a)取值愈加接近,蒸散发互补理论在千岛湖流域适用。

关键词：流域蒸散发气候变化互补关系千岛湖新安江水库

Nu A4 and Hos3/Rpd3-mediated histone H4 lysine 8 2-hydroxyisobutyrylation is regulated by glucose homeostasis in S. cerevisiae

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Nu A4 and Hos3/Rpd3-mediated histone H4 lysine 8 2-hydroxyis...

旋转细胞培养系统对老年人表皮干细胞增殖和干性维持的影响

第九届中国模式真菌研讨会

作者： Jing Huang Zhouqing Luo Wantao Yin Peng Xu Fangyi Li Qichen Cao junkai dong Chao Wu Jian Wang Qingyu Wu Zhucheng Chen Yingming Zhao Xiaohong Qian Junbiao Dai MOE Key laboratory of Bioinformatics MOE Key laboratory of Biocatalysis Centre for Synthetic and Systems Biology School of Life Sciences Tsinghua University State Key Laboratory of Proteomics National Protein Science Center-Beijing Beijing Proteome Research Center Beijing Institute of Radiation Medicine Department of Pharmacology and Pharmaceutical Sciences School of Medicine Tsinghua University Ben May Department of Cancer Research University of Chicago

New types of lysine modifications keep ***,their functional impacts and regulatory mechanisms remain largely ***,H4K82-hydroxyisobutyrylation(H4K8)was identified as a new evolutionary conserved

关键词：

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中国组织工程研究 2025年第13期29卷 2698-2705页

作者：张敏董溪溪黄萌王朝祥张鲁岳曹均凯解放军医学院北京市100853 中国人民解放军总医院第一医学中心北京市100853 中国人民解放军总医院第五医学中心北京市100071

背景:由于人口老龄化和老年疾病的增加,对老年人表皮干细胞的研究和利用变得越来越重要。但由于老年人表皮干细胞的增殖和干性能力较弱,限制了其在生物医学和临床研究的应用。目的:探讨旋转细胞培养系统培养的老年人表皮干细胞的增殖和... 详细信息

背景:由于人口老龄化和老年疾病的增加,对老年人表皮干细胞的研究和利用变得越来越重要。但由于老年人表皮干细胞的增殖和干性能力较弱,限制了其在生物医学和临床研究的应用。目的:探讨旋转细胞培养系统培养的老年人表皮干细胞的增殖和干性维持能力。方法:采用传统平面培养方法获取儿童(7-12岁)和老年人(60岁以上)表皮干细胞,经细胞形态学和细胞免疫荧光鉴定后,通过流式细胞术、CCK-8、细胞克隆形成实验分析儿童和老年人表皮干细胞增殖能力的差异;采用旋转细胞培养系统和3D TableTrix®微载体培养儿童和老年人表皮干细胞,通过活/死染色、细胞倍增效率、细胞倍增时间以及实时定量聚合酶链反应检测细胞增殖情况以及干性标志物的表达。结果与结论:①在平面培养条件下,儿童组表皮干细胞较老年组具有更强的增殖能力;②与平面培养相比,经旋转细胞培养系统动态培养的老年人表皮干细胞的细胞倍增效率更高(P<0.01),细胞倍增时间更短(P<0.01);③旋转细胞培养系统动态培养促使老年人表皮干细胞自组装形成基于微载体支架的三维细胞球,具有和儿童组表皮干细胞相似的增殖情况;④动态培养后的老年人表皮干细胞在干性标记物基因(ITGA6和ITGB1)、基底细胞标记物基因(K5)和分化标记物基因(K10和K1)表达上可达到和儿童组相近的表达水平。结果表明:旋转细胞培养系统动态培养不仅可以提高老年人表皮干细胞的培养效率,促进细胞增殖和自组装成三维细胞球,而且可维持老年人表皮干细胞一定的干性,未发生完全终末分化。

关键词：人表皮干细胞老年人旋转细胞培养系统微载体三维动态培养干性增殖

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含黄铁矿填料的高速铁路路基上拱特性与机理

中国铁道科学 2024年第4期45卷 12-21页

作者：邓逆涛陈锋张千里尧俊凯王鹏程刘景宇张栋郭云龙中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081

黄铁矿氧化膨胀对建筑物、铁路、公路等结构的影响较大,易引发结构物上拱。通过现场勘察、矿物成分分析和变形监测,系统研究含黄铁矿填料路基上拱病害特征,探究摩擦板及端刺结构型式、路基填料高度对路基上拱变形的影响,分析黄铁矿氧化... 详细信息

黄铁矿氧化膨胀对建筑物、铁路、公路等结构的影响较大,易引发结构物上拱。通过现场勘察、矿物成分分析和变形监测,系统研究含黄铁矿填料路基上拱病害特征,探究摩擦板及端刺结构型式、路基填料高度对路基上拱变形的影响,分析黄铁矿氧化膨胀反应机理和膨胀特性,以明确路基上拱原因。结果表明:所有上拱区段路基填料均检测出含有少量黄铁矿和石膏;上拱变形主要产生在路基高度范围内,线路开通后路基以0.13~0.46 mm·m^(-1)的速率持续上拱;半填半挖区段轨道结构的上拱量沿路基横向随填方高度的降低呈递减关系;路桥过渡段范围轨道垂向变形特征与摩擦板及端刺结构型式密切相关,摩擦板及端刺结构对路基上拱变形存在抑制作用;黄铁矿氧化是一个长久且持续过程,其生成硫酸盐引发的一系列化学反应所伴随的体积膨胀是造成路基上拱的主要原因;为彻底消除该隐患,应对含黄铁矿填料采取暗挖置换措施。

关键词：高速铁路路基上拱黄铁矿氧化摩擦板端刺结构变形监测矿物成分分析

贴壁法联合纤维连接蛋白差别黏附法分离纯化鉴定大鼠纤维环源干细胞

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中国组织工程研究 2024年第31期28卷 4980-4986页

作者：马东陈祁青赵继荣黄军凯杨云云朱宝赵宁马同甘肃中医药大学甘肃省中医院

背景：目前，细胞疗法治疗椎间盘退变多以骨髓间充质干细胞为主。但是，使用骨髓间充质干细胞作为纤维环再生的种子细胞存在修复部位形成异位骨化和畸胎瘤的危险。因此，寻找一种新的纤维环组织工程种子细胞对椎间盘退变的治疗将具有巨... 详细信息

背景：目前，细胞疗法治疗椎间盘退变多以骨髓间充质干细胞为主。但是，使用骨髓间充质干细胞作为纤维环再生的种子细胞存在修复部位形成异位骨化和畸胎瘤的危险。因此，寻找一种新的纤维环组织工程种子细胞对椎间盘退变的治疗将具有巨大的经济和社会意义。目的：通过贴壁法联合纤维连接蛋白差别黏附筛选法分离纯化大鼠纤维环源干细胞，观察纯化效果及细胞的生物学特性。方法：从SD大鼠椎间盘中获取纤维环组织，机械-酶消化法获取原代纤维环源干细胞，通过贴壁法联合纤维连接蛋白差别黏附法纯化纤维环源干细胞，在显微镜下观察细胞形态变化及增殖情况，应用细胞免疫荧光技术和q PCR技术检测干细胞表面标志物的表达，对筛选后的细胞进行多系诱导分化和特征性基因检测。结果与结论：(1)纯化后细胞生长良好，形态多以角形和星形多突起细胞为主，具有较好的增殖能力；(2)细胞膜表面抗原CD73、CD90、CD105呈阳性表达，CD45、CD34呈阴性表达；(3)经特定诱导后，细胞可以成功分化为成骨细胞、成软骨细胞及成脂细胞；(4)成骨诱导后Collagen-Ⅰ、Runx2、成软骨诱导后Collagen-Ⅱ、Sox-9和成脂诱导后PPAR-γ、LPL各特征性基因均在细胞中呈高表达，与诱导前比较，差异有显著性意义(P <0.05);(5)结果表明，贴壁法联合纤维连接蛋白差别黏附法能够有效筛选、纯化大鼠纤维环源干细胞，所得的细胞生物学性能良好，具有较好的增殖及多向分化潜能。

关键词：纤维环源干细胞培养纤维连接蛋白差别黏附法大鼠

Inhibition of the negative effect of high glucose on osteogenic differentiation of bone marrow stromal cells by silicon ions from calcium silicate bioceramics

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Regenerative Biomaterials 2020年第1期7卷 9-17页

作者： Xixi dong Xiaoya Wang Min Xing Cancan Zhao Bin Guo junkai Cao Jiang Chang Stomatology Department General Hospital of Chinese PLA28 Fu Xing RoadBeijing 100853PR China State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure Shanghai Institute of CeramicsChinese Academy of Sciences1295 Dingxi RoadShanghai 200050PR China

Human bone marrow stem cells(hBMSCs)are exploited for miscellaneous applications in bone tissue engineering where they are mainly used as seed ***,high glucose(HG)environment has negative impacts on the proliferation and osteogenic differentiation of hBMSCs,thus reducing the bone formation in diabetic *** our former research works,we discovered that silicon(Si)ions extracted from silicate-based bioceramics are able to stimulate the proliferation and osteogenic differentiation of hBMSCs under normal culture *** study aimed to investigate if Si ions could prevent HG-induced inhibition of proliferation and osteogenesis of *** found that 2.59ppm concentration of Si ions promoted the proliferation of hBMSCs under HG *** results from alkaline phosphatase(ALP)activity assay,Alizarin red S staining and quantitative real-time PCR analysis of osteogenic genes(BMP2,RUNX2,ALP,COL1 and OCN)demonstrated that the 15.92ppm concentration of Si ions prevented HG-induced inhibition of the osteogenic differentiation of ***,application of Si ions reduced the level of reactive oxygen species in HG-treated *** HG-treated hBMSCs following 15.92ppm Si ions treatment,activation of BMP2/SMAD signaling pathway was detected,as indicated by the increased expression of BMP2 receptors and its downstream genes such as SMAD1,SMAD4 and *** together,we provide evidence that the specific concentration of Si ions compensated HG-induced inhibition of proliferation and osteogenic differentiation of hBMSCs through antioxidant effect and modulation of BMP2/SMAD *** results suggest that silicate-based bioceramics might be good scaffold biomaterials for bone engineering applications in diabetes patients.

关键词： high glucose silicate osteogenic differentiation bone tissue engineering

中药单体介导相关信号通路治疗椎间盘退行性变研究现状

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中国组织工程研究 2024年第18期28卷 2918-2924页

作者：杨云云陈祁青赵继荣朱宝马东黄军凯安德浩邹继鹏刘伟航甘肃中医药大学甘肃省兰州市730030 甘肃省中医院甘肃省兰州市730000 易县中医院河北省易县074200

背景:椎间盘退行性变是由一系列复杂的分子机制引起的椎间盘衰老、损伤,最终导致严重临床症状的一种病理性变化。中药具有价格低廉、无成瘾性、作用靶点多、毒副作用少、易被患者接受的特点,在椎间盘退行性变治疗中具有独特的优势。目的... 详细信息

背景:椎间盘退行性变是由一系列复杂的分子机制引起的椎间盘衰老、损伤,最终导致严重临床症状的一种病理性变化。中药具有价格低廉、无成瘾性、作用靶点多、毒副作用少、易被患者接受的特点,在椎间盘退行性变治疗中具有独特的优势。目的:综述中药单体干预相关信号通路治疗椎间盘退行性变的最新研究成果,阐析中药单体对椎间盘退行性变的作用机制,为未来的基础研究和临床治疗提供新的途径和理论依据。方法:第一作者通过中国知网、PubMed、维普、万方数据库查阅2018年1月至2023年2月国内外相关文献,检索词为“椎间盘,信号通路”“intervertebral disc,signal”。通过初步筛查文献标题及摘要,排除不符合的文献,最终选取72篇文献进行综述分析。结果与结论:中药单体可以调节多种经典信号通路,如Wnt/β-catenin、PI3K/Akt、mTOR、NF-κB、MAPK等,通过调节氧化应激调整细胞内促/抗凋亡蛋白的表达,刺激细胞自噬功能,减轻细胞炎性因子刺激,提高细胞外基质标志物的表达,减少基质降解酶的产成,维持细胞外基质的合成稳定,并诱导髓核间充质干细胞向髓核细胞分化,促进细胞内源性修复与重建,控制髓核细胞凋亡和衰老,提高髓核细胞的活性,从而改善椎间盘内部微环境,维持椎间盘正常生理功能,延缓椎间盘退行性变。

关键词：椎间盘退行性变髓核细胞细胞外基质中药信号通路内源性修复综述