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Multi-omic Analyses Shed Light on The Genetic Control of High-altitude Adaptation in Sheep

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Genomics, Proteomics & Bioinformatics 2024年第2期22卷 43-56页

作者： Chao Li Bingchun Chen Suo Langda Peng Pu Xiaojia Zhu Shiwei Zhou Peter Kalds Ke Zhang Meenu Bhati Alexander Leonard Shuhong Huang Ran Li Awang Cuoji Xiran Wang Haolin Zhu yujiang Wu Renqin Cuomu Ba Gui Ming Li yutao Wang Yan Li Wenwen Fang Ting Jia Tianchun Pu Xiangyu Pan yudong Cai Chong He Liming Wang yu Jiang Jian-Lin Han yulin Chen Ping Zhou Hubert Pausch Xiaolong Wang International Joint Agriculture Research Center for Animal Bio-Breeding Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Key Laboratory of Animal GeneticsBreeding and Reproduction of Shaanxi ProvinceCollege of Animal Science and TechnologyNorthwest A&F UniversityYangling 712100China Animal Genomics ETH ZürichZürich 8092Switzerland Institute of Animal Science Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry SciencesLhasa 850009China School of Biological and Pharmaceutical Engineering Lanzhou Jiaotong UniversityLanzhou 730070China College of Life Sciences Shaanxi Normal UniversityXi’an 710119China Zoology and Evolutionary Biology Department of BiologyUniversity of Konstanz78457 KonstanzGermany College of Life and Geographic Sciences Kashi UniversityKashi 844000China Beijing Key Laboratory of Captive Wildlife Technologies Beijing ZooBeijing 100044China Department of Medical Research Guangdong Provincial People’s HospitalGuangdong Academy of Medical SciencesGuangzhou 510080China Key Laboratory of Agricultural Internet of Things Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Shaanxi Key Laboratory of Agricultural Information Perception and Intelligent ServiceCollege of Information EngineeringNorthwest A&F UniversityYangling 712100China Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation SciencesShihezi 832000China State Key Laboratory of Sheep Genetic Improvement and Healthy Production Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation SciencesShihezi 832000China CAAS-ILRI Joint Laboratory on Livestock and Forage Genetic Resources Institute of Animal ScienceChinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100193China Livestock Genetics Program International Livestock Research InstituteNairobi 00100Kenya

Sheep were domesticated in the Fertile Crescent and then spread globally,where they have been encountering various environmental *** Tibetan sheep has adapted to high altitudes on the Qinghai-Tibet Plateau over the past 3000 *** explore genomic variants associated with high-altitude adaptation in Tibetan sheep,we analyzed Illumina short-reads of 994 whole genomes representing∼60 sheep breeds/populations at varied altitudes,PacBio High fidelity(HiFi)reads of 13 breeds,and 96 transcriptomes from 12 sheep *** testing between the inhabited altitudes and 34,298,967 variants was conducted to investigate the genetic architecture of altitude *** accurate HiFi reads were used to complement the current ovine reference assembly at the most significantly associatedβ-globin locus and to validate the presence of two haplotypes A and B among 13 sheep *** haplotype A carried two homologous gene clusters:(1)HBE1,HBE2,HBB-like,and HBBC,and(2)HBE1-like,HBE2-like,HBB-like,and HBB;while the haplotype B lacked the first *** high-altitude sheep showed highly frequent or nearly fixed haplotype A,while the low-altitude sheep dominated by haplotype *** further demonstrated that sheep with haplotype A had an increased hemoglobin–O2 affinity compared with those carrying haplotype *** highly associated genomic region contained the EGLN1 gene which showed varied expression between high-altitude and low-altitude *** results provide evidence that the rapid adaptive evolution of advantageous alleles play an important role in facilitating the environmental adaptation of Tibetan sheep.

关键词： Environmental adaptation High altitude Hypoxia Selection signature Sheep

WC含量对激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金涂层组织及耐腐蚀性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第9期53卷 2642-2652页

作者：吴文宁孙文磊杨玉林于江通路程包胜辉新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830017

为了延长脱硫浆液循环泵叶轮的寿命,采用激光熔覆技术在脱硫浆液循环泵叶轮的母材30CrMnSiA钢表面制备了WC增强CoCrFeNiTi-WC_(x)(x=0,5,10,15,20,质量分数,%)高熵合金涂层,研究了WC含量对涂层的显微组织、力学和耐蚀性能影响。研究发现... 详细信息

为了延长脱硫浆液循环泵叶轮的寿命,采用激光熔覆技术在脱硫浆液循环泵叶轮的母材30CrMnSiA钢表面制备了WC增强CoCrFeNiTi-WC_(x)(x=0,5,10,15,20,质量分数,%)高熵合金涂层,研究了WC含量对涂层的显微组织、力学和耐蚀性能影响。研究发现CoCrFeNiTi高熵合金涂层相组成为fcc(Fe-Ni)、bcc(Fe-Cr)、Laves(CoTi_(2))和AB-type(Ti的化合物),随着WC含量增加,Laves相衍射峰强度增强,且生成了新相碳化物(WC、Ti C、Cr_(7)C_(3)和Fe_(3)C)。CoCrFeNiTi高熵合金涂层主要组织为底部的胞状晶和顶部的等轴枝晶,随着WC含量增加,涂层组织主要为等轴枝晶,且晶粒尺寸逐渐细化。WC的加入提高了涂层的性能,其中CoCr FeNiTi-20%WC涂层硬度(HV_(0.2))最大,为6419 MPa,且摩擦系数(0.664)和磨损率(1.3×10^(2) μm^(3)·(s·N)^(-1))最小,耐磨性能最好,磨损机制主要为轻微的黏着磨损和磨粒磨损。此外,随着WC含量的增加,涂层表现出更低的腐蚀速率和腐蚀电流。其中,CoCrFeNiTi-20%WC涂层腐蚀电流最小,耐腐蚀性能最好。

关键词：激光熔覆高熵合金 WC颗粒显微组织耐腐蚀性

基于DFT和机器学习的Pt单原子合金电催化剂的理性设计:应用于NO至NH_(3)的转化

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第7期62卷 243-253页

作者：刘洁宇郭海强熊钰林陈星于一夫王长洪河北师范大学中燃工学院河北省信息融合与智能控制重点实验室河北石家庄050024 天津大学理学院分子+研究院天津300072

电催化NO还原反应(NORR)合成氨,作为一项新兴技术,旨在减少NO污染并生产高附加值产品.因此,寻找合适的NORR电催化剂至关重要.单原子合金催化剂(SAACs)因其独特的催化性能和明确的成键环境,是研究催化剂结构-活性关系的理想对象.本文依... 详细信息

电催化NO还原反应(NORR)合成氨,作为一项新兴技术,旨在减少NO污染并生产高附加值产品.因此,寻找合适的NORR电催化剂至关重要.单原子合金催化剂(SAACs)因其独特的催化性能和明确的成键环境,是研究催化剂结构-活性关系的理想对象.本文依托密度泛函理论(DFT)计算和机器学习(ML)算法,深入研究了Pt掺杂的SAACs在NORR合成氨反应中的催化机制,并提出了SAACs的理性设计原则.通过ML算法,成功识别了与催化活性密切相关的原子和电子特征,并定量分析了这些特征之间的协同作用.DFT计算和ML算法的联合运用不仅加深了对复杂NORR机理的理解,还为理性设计具有特定活性中心的高效SAACs提供了一种切实可行的策略.本文研究了13种Pt掺杂的SAACs(Pt/TM,TM=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ru,Rh和Pd)和14种纯过渡金属(包括Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ru,Rh,Pd和Pt)在NORR合成氨反应中的催化机制.首先,考察了Pt/TM的热力学稳定性和在电化学条件下的稳定性.结果表明,Pt/TMSAACs展现出了良好的热力学稳定性.在电化学条件下,当外加电压等于极限电势时,单质Zn在pH>6时稳定存在,而其他纯金属和Pt/TM SAACs则在整个pH范围内均能保持稳定.随后,探讨了这些催化剂对NO的吸附及活化能力.DFT计算发现,NO能够在所有催化剂表面稳定吸附,并且吸附后N-O键长与NO得电子数之间存在显著的线性相关性,这两者可共同作为NO活化的重要指标.接着,考察了NORR的反应机理,并筛选出7种具有较高过电势(UL>-0.25V)的催化剂,包括Cu,Zn,Rh,Pt以及Pt/Cu,Pt/Zn,Pt/RhSAACs.考虑到H2和N2副产物对氨选择性的影响,排除了Zn和Pt/Zn作为潜在的优秀催化剂.在此基础上,在排除贵金属(Rh,Pt和Pt/Rh)基底的SAACs后,筛选出Cu和Pt/Cu作为NORR合成氨反应的高效催化剂.最后,采用随机森林(RF)和基于压缩感知原理的数据驱动(SISSO)方法分析了SAACs的内在特性与NORR性能之间的关系.RF模型所预测的极限电势与DFT计算结果高度吻合,模型的决定系数(R^(2))高达0.97,均方根误差(RMSE)仅为0.12 V.此外,利用SISSO算法建立了SAACs的关键特征(如基底金属的第一电离能、NO得电子数和基底金属的d轨道电子数)与在最佳反应路径上的极限电势之间的紧密联系.这一研究不仅加深了对NORR合成氨机制的理解,还为高效催化剂的理性设计提供了有力的理论支持.综上所述,本文基于DFT计算和ML算法,系统研究了Pt/TMSAACs在电催化还原NO合成氨过程中的催化性能.通过筛选,Cu和Pt/Cu被确定为优秀的NORR合成氨催化剂.ML算法所预测的极限电势与DFT计算结果高度一致.本文的研究结果为NORR电催化合成氨单原子合金催化剂的理性设计和高效筛选提供了参考.

关键词： NO还原反应合成氨单原子合金催化剂机器学习密度泛函理论

平均浮长相同的组织纬密与织物性能间的关系研究

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辽宁丝绸 2020年第3期 4-5,12页

作者：于玉琳张萍陈晓琳杨周辽东学院服装与纺织学院辽宁丹东118003

在平均浮长相同并且经密相同、打纬阻力相同或相近的情况下,不同织物组织的纬密大小受到织物组织浮长的影响,以及织物组织对其织物断裂强力和织物起毛起球性能具有影响。

关键词：平均浮长纬密断裂强力起毛起球

从结构本体走向物质建构 UIA奥古斯特·佩雷建筑技术奖综述

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时代建筑 2024年第3期 64-73页

作者：余君望王雨林同济大学建筑与城市规划学院

文章围绕国际建筑师协会颁发的奥古斯特·佩雷建筑技术奖,就历届得奖人的建筑实践和脉络关系展开研究,探寻奖项背后的历史价值。文章按历届得奖人所处的主要语言环境,分七节论述得奖建筑师的学缘关系、知识背景和实践项目,总结历届得奖... 详细信息

文章围绕国际建筑师协会颁发的奥古斯特·佩雷建筑技术奖,就历届得奖人的建筑实践和脉络关系展开研究,探寻奖项背后的历史价值。文章按历届得奖人所处的主要语言环境,分七节论述得奖建筑师的学缘关系、知识背景和实践项目,总结历届得奖建筑师在建筑技术应用方面的不同倾向,剖析得奖人的获奖缘由,并归纳出一条由结构本体走向物质构成的现当代建筑技术发展的历史脉络。这一历史脉络将为现当代世界和中国建筑史的研究提供重要参考,为当下的建筑实践提供来自历史层面的参照。

关键词：建筑技术奖得奖人历史脉络结构本体物质建构

芍药苷干预Hippo信号通路诱导非小细胞肺癌凋亡的机制

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中国实验方剂学杂志 2024年第12期30卷 39-44页

作者：李燕彭亮蒋立峰王生王歌于小林姚玉琳郑州大学附属肿瘤医院河南省肿瘤医院郑州450008 阜外华中心血管病医院河南省人民医院郑州451464 河南中医药大学郑州450046

目的:观察芍药苷诱导非小细胞肺癌细胞凋亡的作用,并探讨其作用机制。方法:采用细胞增殖与活性检测法(CCK-8)检测不同浓度芍药苷(2.5、5、10、20、25μmol·L-1)对H1299、H292、A549细胞增殖的抑制率,筛选合适药物浓度及实验细胞。克隆... 详细信息

目的:观察芍药苷诱导非小细胞肺癌细胞凋亡的作用,并探讨其作用机制。方法:采用细胞增殖与活性检测法(CCK-8)检测不同浓度芍药苷(2.5、5、10、20、25μmol·L-1)对H1299、H292、A549细胞增殖的抑制率,筛选合适药物浓度及实验细胞。克隆形成实验检测芍药苷对肺癌细胞抑制作用。采用膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素(AnnexinV-FITC)/碘化丙锭(PI)染色,流式细胞仪检测芍药苷对细胞凋亡的影响。在合适药物浓度干预下,用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、剪切的胱天蛋白酶-3(cleaved Caspase-3)、胱天蛋白酶-3(Caspase-3)水平变化,同时测定缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)及Hippo信号通路分子表达情况。结果:与空白组比较,芍药苷对人肺癌H1299、H292和A549细胞的生长均具有显著抑制作用(P<0.01);芍药苷可显著诱导A549细胞出现凋亡现象(P<0.01),同时降低Bcl-2/Bax(P<0.01),并显著升高cleaved Caspase-3蛋白的表达(P<0.01)。与空白组比较,芍药苷组A549细胞中的HIF-1α、具有PDZ基序的辅转录激活子(TAZ)、大肿瘤抑制激酶1(LATS1)、单极纺锤体结合蛋白1(MOB1)、Yes激酶相关蛋白(YAP)的表达水平均显著降低(P<0.01),p-LATS1、p-MOB1、p-YAP表达显著升高(P<0.01)。同时对磷酸化哺乳动物不育系20样激酶1(pMST1)及MST1的表达水平没有显著影响,差异无统计学意义。结论:芍药苷可通过改善细胞缺氧状态、抑制异常激活的Hippo信号通路诱导促进非小细胞肺癌凋亡,从而达到抗肿瘤的作用。

关键词：芍药苷 Hippo通路缺氧凋亡

小檗碱促进骨再生的机制、安全性及在骨组织工程中的应用

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中国组织工程研究 2024年第35期28卷 5702-5708页

作者：李昱林俞海鹏唐华菁张梓桐林兴南浙江中医药大学口腔医学院浙江省杭州市310000 长沙医学院临床医学院湖南省长沙市410000

背景:小檗碱具有诱导各种间充质干细胞在正常状态和高糖、感染及炎症等特殊状态下成骨分化的潜力,可替代生长因子诱导种子细胞成骨,是一种具有骨诱导潜力的天然小分子药物,在骨组织工程领域有着巨大的应用前景。目的:回顾和总结小檗碱... 详细信息

背景:小檗碱具有诱导各种间充质干细胞在正常状态和高糖、感染及炎症等特殊状态下成骨分化的潜力,可替代生长因子诱导种子细胞成骨,是一种具有骨诱导潜力的天然小分子药物,在骨组织工程领域有着巨大的应用前景。目的:回顾和总结小檗碱成骨机制及效能,尤其是在高糖、感染及炎症环境下的成骨潜力,以及小檗碱生物安全性方面的研究进展,为其在骨组织工程中的发展应用提供理论依据。方法:在PubMed、万方及中国知网数据库,以英文检索词“berberine,bone defects,bone repair,bone regeneration,osteoinductive,osteoporosis,osteoblast,osteoclast,bone tissue engineering,bone,high glucose,diabetes,inflam*,infect*”,中文检索词“黄连素,小檗碱,骨缺损,骨修复,骨再生,骨诱导,骨质疏松,成骨细胞,破骨细胞,骨组织工程,骨,高糖,糖尿病,炎症,感染”进行文献检索,最终筛选后纳入105篇文献进行综述。结果与结论:(1)小檗碱能用于治疗包括骨病在内的多种疾病,其具有促进骨再生作用,文章系统综述了小檗碱对骨再生作用机制及体内外研究。(2)研究表明小檗碱能够通过促骨生成、抑制破骨细胞形成及其活性、抗骨质疏松等方面发挥骨修复作用,主要通过参与Wnt/β-catenin,PI3K/AKT,EGFR/MEK/p38MAPK,cAMP/PKA/CREB和ERK等信号通路,表现出优异的成骨诱导分化潜力。(3)小檗碱还可以解除因高糖、感染及炎症引起的细胞成骨分化抑制,这为治疗患有糖尿病的骨缺损患者或骨缺损部位有感染及炎症的患者提供了更多可能。(4)小檗碱还具有毒性小、价格低廉和易于获取(目前已经能够人工合成)等优点,是较为理想的骨诱导潜力药物。(5)近年来应用小檗碱治疗骨缺损趋于局部使用,主要通过与骨组织工程技术结合改善生物利用度,在动物实验中表现出良好的骨修复作用和生物安全性,而且临床前实验表明,小檗碱在糖尿病、局部感染及炎症状态下仍然表现出优秀的骨再生潜力。(6)未来还需要更多的研究完整地揭示小檗碱的成骨机制和生物安全性等问题,并寻求最合适的控释载体制作出机械强度、疗效及生物安全性均佳的人工骨替代材料。

关键词：小檗碱中药有效成分骨缺损骨再生支架材料骨组织工程糖尿病感染炎症

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细胞外囊泡表面蛋白冠的研究进展

中国生物工程杂志 2024年第2期44卷 134-141页

作者：王珊曹玉林吴迪屈姣余娅丽李秋柏华中科技大学同济医学院附属协和医院武汉430000

细胞外囊泡是细胞释放的具有磷脂双层膜结构的天然纳米颗粒,参与体内细胞信号转导、肿瘤发生发展、免疫调节、延缓衰老等多种生理病理过程,在疾病诊断及治疗中表现出巨大潜力。既往研究认为,高纯度细胞外囊泡的制备易受杂质蛋白污染,制... 详细信息

细胞外囊泡是细胞释放的具有磷脂双层膜结构的天然纳米颗粒,参与体内细胞信号转导、肿瘤发生发展、免疫调节、延缓衰老等多种生理病理过程,在疾病诊断及治疗中表现出巨大潜力。既往研究认为,高纯度细胞外囊泡的制备易受杂质蛋白污染,制约了细胞外囊泡在生物标志物和药物运载系统方面的研究及转化应用。近两年,部分学者将合成纳米颗粒领域的蛋白冠这一概念引入细胞外囊泡领域,认为蛋白冠是细胞外囊泡表面的固有成分,并显著影响细胞外囊泡的生物学功能,为细胞外囊泡研究提供了新思路。概述了当前细胞外囊泡表面蛋白冠的研究现状,围绕该蛋白冠的形成过程、化学组成、生物功能、鉴定方法等展开,以期为细胞外囊泡及其蛋白冠的进一步研究提供参考。

关键词：细胞外囊泡蛋白冠纳米颗粒

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降雨极端化对喀斯特草本植物功能性状的影响

西南大学学报（自然科学版） 2022年第9期44卷 20-31页

作者：昝瑛索朗玉珍马竟文余钰淋陶建平罗唯学西南大学生命科学学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

植物功能性状不仅能够客观地反映植物对外部环境适应策略的差异,还可以揭示植物对群落结构和生态系统过程与功能的影响.探究植物叶片和根系主要性状对降雨极端化的响应,对揭示西南喀斯特地区草本植物对环境变化的响应和适应策略至关重要... 详细信息

植物功能性状不仅能够客观地反映植物对外部环境适应策略的差异,还可以揭示植物对群落结构和生态系统过程与功能的影响.探究植物叶片和根系主要性状对降雨极端化的响应,对揭示西南喀斯特地区草本植物对环境变化的响应和适应策略至关重要.以西南喀斯特弃耕地群落演替初期草本植物为研究对象,分析在未来降雨格局变化的背景下,随着不同级别降雨强度的极端化,喀斯特弃耕地中不同草本植物的叶片、根系功能性状的响应及二者之间的关系.结果表明:①植物功能性状的变异主要受到种间变异的影响,但叶组织密度的变异主要受种内变异的控制;②短期内,除叶组织密度外,降雨极端化对各植物叶片和根系的功能性状并无统计学意义;③叶片与根系的成对性状之间的关系为协同关系,且在短期内这种协同关系并没有随着降雨极端化而发生改变.

关键词：喀斯特弃耕地降雨极端化叶片和根系性状植被恢复