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线粒体靶向的DNA纳米动态组装材料的构建及其对细胞功能的调控研究

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线粒体靶向的DNA纳米动态组装材料的构建及其对细胞功能的调控研究

作者：刘雨洁天津大学

学位级别：硕士

线粒体是细胞内具有调节细胞代谢、氧化还原和信号传导等功能的细胞器。线粒体功能障碍会引起细胞功能异常,进而引发疾病。在细胞内构建人工动态组装体系从而精准地干扰线粒体是一种调节细胞行为的有效方法,可以为疾病诊断和治疗提供新... 详细信息

线粒体是细胞内具有调节细胞代谢、氧化还原和信号传导等功能的细胞器。线粒体功能障碍会引起细胞功能异常,进而引发疾病。在细胞内构建人工动态组装体系从而精准地干扰线粒体是一种调节细胞行为的有效方法,可以为疾病诊断和治疗提供新途径。为实现这一目标,需要在胞内微环境中开发具有精确可控性和高生物相容性的动态材料体系。DNA是分子结构和功能精准可控的生物相容性高分子,基于对DNA分子的化学修饰和合理序列设计,本论文围绕细胞内线粒体靶向的DNA纳米动态组装材料的合成、材料对线粒体功能及细胞行为调控进行一系列研究,主要研究工作归纳如下:(1)提出了靶向线粒体的DNA纳米动态组装材料的设计方法和组装策略,制备得到在细胞内靶向线粒体并响应细胞内高浓度K进行组装的DNA纳米材料(TDNs-G-TPP)。该材料具有四面体结构,水合粒径约10 nm,具有良好的血清稳定性、酸稳定性和生物相容性。通过模拟细胞内K浓度,证明了材料可以响应K形成G-四链体结构,为其在细胞内的靶向组装奠定基础。(2)探究了TDNs-G-TPP对线粒体的影响。首先验证了TDNs-G-TPP在细胞内可以动态组装,并成功靶向细胞线粒体。随后对线粒体的各项功能进行分析:线粒体染色实验和透射电镜图像说明靶向组装使线粒体数量减少并肿胀;膜电位检测实验说明材料可以有效降低线粒体膜电位。活性氧(ROS)和Ca检测表明TDNs-G-TPP可以显著升高ROS和Ca水平,对线粒体产生明显的压力。(3)探究了TDNs-G-TPP对细胞生理活动的影响。证明了材料可降低乳腺癌MCF-7细胞和平滑肌细胞SMCs的有氧呼吸和糖酵解,减少了三磷酸腺苷(ATP)的生成和细胞片状伪足的组装,抑制了细胞迁移,尤其是对乳腺癌MCF-7细胞的迁移抑制高达50%。本论文制备的TDNs-G-TPP可以在细胞质内响应K组装并靶向线粒体,并具有显著的抑制癌细胞迁移的作用,在精准干扰细胞器和调控细胞行为方面具有很大的应用潜力,也为构建胞内动态组装材料提供了新策略。

关键词： DNA纳米技术动态组装 DNA G-四链体细胞器线粒体

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一种基于角色的知识管理系统的动态组装模

系统工程与电子技术 2004年第6期26卷 806-810页

作者：王君樊治平刘鲁北京航空航天大学经济管理学院北京100083 东北大学工商管理学院辽宁沈阳110004

在分析了知识管理系统(KMS)的组装技术和基于角色访问控制(RBAC)的特点的基础上,提出了一种基于角色的知识管理系统动态组装模型,并且还进一步给出了该模型中访问控制表的设计、知识管理系统的动态组装模型和客户程序与知识管理系统构... 详细信息

在分析了知识管理系统(KMS)的组装技术和基于角色访问控制(RBAC)的特点的基础上,提出了一种基于角色的知识管理系统动态组装模型,并且还进一步给出了该模型中访问控制表的设计、知识管理系统的动态组装模型和客户程序与知识管理系统构成组件间的交互过程。基于角色的访问控制可以将KMS的使用置于多级的访问控制保护之下,增加了KMS与知识库的安全系数,从而有效地支持知识的动态重用、知识使用过程的动态重组,增强知识管理系统的分布式处理能力和规模可扩展能力,还可以在不影响KMS运行的前提下,实时的更新、升级系统的各个功能;易于实现有效的知识管理,以及知识资源的共享和充分运用。最后,通过一个实例说明了给出模型的实现技术。

关键词：知识管理系统动态组装知识管理组件角色访问控制构架库

钙反应性反式激活子（CREST）通过增加微管稳定性和动态组装促进神经突起生长

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钙反应性反式激活子（CREST）通过增加微管稳定性和动态组装促进...

作者：周焰华中科技大学

学位级别：硕士

钙反应性反式激活子(calcium-responsive transactivator,CREST)是神经发育过程中分裂后神经元内高水平表达的一种核蛋白,通过调节钙依赖性的基因转录影响神经元树突的发育,参与维持成熟神经元的形态。缺乏CREST的基因敲除小鼠表现出明... 详细信息

钙反应性反式激活子(calcium-responsive transactivator,CREST)是神经发育过程中分裂后神经元内高水平表达的一种核蛋白,通过调节钙依赖性的基因转录影响神经元树突的发育,参与维持成熟神经元的形态。缺乏CREST的基因敲除小鼠表现出明显的运动障碍、树突生长异常和分支减少。我们实验室的前期研究发现,无血清培养基诱导小鼠成神经瘤母细胞(N2a细胞)分化过程中CREST表达增加,并呈颗粒状分布于细胞质中,过表达CREST可通过激活神经元分化相关基因的转录,进而促进神经突起的生长和神经元的分化。神经元分化建立在神经突起(轴突、树突)的生长和分支的基础上。神经突起内部微管的组装和延伸是神经突起生长的骨架支撑,微管发育的缺陷会引起神经系统形态和功能异常。神经突起的形成和生长依赖于多种微管相互作用蛋白对微管骨架稳定性和动态性的协同调节,它们通过与微管骨架结合,调节微管的组装、稳定、解聚或断裂。CREST在神经元分化过程中出现的细胞质颗粒状分布现象提示其可能存在着胞质功能,通过对微管骨架的直接影响调节神经突起的生长。本研究利用免疫荧光和免疫共沉淀实验分析了CREST与α-微管蛋白(α-tubulin)的定位和结合关系,以及二者相互作用的分子区域;通过对微管骨架的形态学观察,对微管稳定性的检测,以及对微管正末端组装的动态观察,深入解析了CREST通过调节微管的稳定性和动态性促进神经突起生长的机制。***通过其MFD结构域与α-tubulin的中间区域相互作用为了明确在分化的N2a细胞中CREST在细胞质中的颗粒状分布是否与微管相关,我们首先通过免疫荧光双标检测内源性CREST与α-tubulin的分布,结果显示:在未分化的N2a细胞中,CREST主要分布于细胞核内,α-tubulin在细胞质中分布较为弥散,组装状态(纤维状)的微管较少,细胞质中仅有少量CREST颗粒与纤维状微管共定位;而在无血清诱导分化的N2a细胞中,α-tubulin大量组装成纤维状微管,CREST在细胞质中的免疫反应性显著增强,呈颗粒状与微管骨架形成良好的共定位分布关系。通过免疫共沉淀分析显示:在出生后一周的小鼠大脑皮质和无血清诱导分化的N2a细胞中,内源性CREST与α-tubulin均存在相互作用。利用荧光蛋白GFP和mCherry作为标签,分别构建pEGFPCREST、pmCherry-tubulin及二者的结构域缺失突变质粒,经免疫共沉淀检测发现:CREST通过其多功能结构域MFD(246-317aa)与α-tubulin的中间段(132-227aa)结合。***增加微管的稳定性为了明确CREST与微管的结合是否对微管的稳定性产生影响,我们首先通过免疫荧光对N2a细胞神经突起生长过程中微管的组装和纤维化现象进行检测:无血清培养诱导分化或过表达CREST的N2a细胞中,α-tubulin大量聚集成纤维状的微管束,而未分化及转染对照质粒的N2a细胞中α-tubulin主要呈弥散状分布于胞质中,少见纤维状的微管束形成。通过蛋白免疫印迹对α-tubulin的乙酰化和去酪氨酸修饰水平(稳定微管的标记)进行检测显示:无血清诱导分化或过表达CREST均能增加N2a细胞中α-tubulin的乙酰化和去酪氨酸化修饰,而无血清培养诱导N2a细胞分化的同时沉默CREST,α-tubulin的以上两种修饰水平显著降低。以上结果说明,在神经突起的生长过程中,CREST可能作为一种微管相关蛋白(microtubule-associated protein,MAP)通过与α-tubulin相互作用增加微管的稳定性。***增加微管的动态组装神经细胞突起的生长依赖于微管稳定性和动态组装的协调。完全稳定的微管并不利于突起生长,而稳定微管突起端的动态组装才是突起伸长的关键。为了动态观察CREST对微管末端动态性的影响,我们构建可示踪微管末端动态性的GFP-EB1质粒,将其转染N2a细胞后,通过激光共聚焦显微镜追踪GFP-EB1荧光点的数量和移动速度,记录分析神经突起中微管的生长情况。结果显示:在无血清诱导分化或过表达CREST的N2a细胞中,GFP-EB1荧光点的数量显著增多,运动速度明显加快,说明处于生长状态的微管数量增多,微管生长速度增快;在无血清诱导分化的N2a细胞中过表达CREST,其突起中处于生长状态的微管数量增多,微管生长速度增快;而无血清诱导分化的N2a细胞中沉默CREST则导致突起中处于生长状态的微管数量显著减少、末端生长速度显著降低。以上结果说明,CREST能够促进微管正末端的动态组装。结论:CREST是一种微管相关蛋白,在神经元分化的过程中呈颗粒状定位于细胞质,通过自身的MFD结构域与α-tubulin的中间段相互作用;CREST

关键词：钙反应性反式激活子微管微管稳定性动态组装突起生长神经元分化

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酿酒葡萄内生菌群的动态组装研究

酿酒葡萄内生菌群的动态组装研究

作者：向司宇云南大学

学位级别：硕士

内生菌群与宿主植物间有着密切的相互作用关系,在植物的生长发育和应对环境中发挥着重要作用,有望应用于农业生产中对作物进行品质调控。针对植物内生菌的起源、及其在植物生长发育过程中的组装、系统传递、空间分布等许多方面仍然存在... 详细信息

内生菌群与宿主植物间有着密切的相互作用关系,在植物的生长发育和应对环境中发挥着重要作用,有望应用于农业生产中对作物进行品质调控。针对植物内生菌的起源、及其在植物生长发育过程中的组装、系统传递、空间分布等许多方面仍然存在较多盲点问题。本研究使用高通量测序方法分析并系统研究了两个酿酒葡萄品种玫瑰蜜（Vitis ***）和赤霞珠（Vitis vinifera *** Sauvignon）从组培苗开始生长至接近成熟期的4个不同时期、不同部位的内生菌菌群结构及其动态变化规律,探讨了源于组培苗中的垂直传递内生菌以及前期共生内生菌在后续葡萄内生菌组装过程中的先驱性效应。同时,利用从玫瑰蜜葡萄中分离得到的内生真菌菌株进一步研究了这些菌株对宿主的再侵染特性以及影响内生菌侵染并实现内共生化的因素。取得以下研究结果:1.环境微生物是影响葡萄内生菌群结构和组装的重要因素。无论是玫瑰蜜还是赤霞珠葡萄品种,葡萄植株内生真菌和内生细菌的数量随生长时间的增加快速增大,并在第三个采样期（3期）达到最大值,而两个葡萄品种内生菌群多样性（shannon指数）在组培苗移植到有菌环境的第一阶段（2期）就迅速达到最大值。整体上赤霞珠品种葡萄比玫瑰蜜葡萄检测到更多数量的内生真菌和内生细菌feature数,而内生菌群多样性并无明显差异。葡萄不同生长时期形成不同的内生菌群结构,同一时期不同品种葡萄的内生菌群结构也有较大差异。玫瑰蜜和赤霞珠两个葡萄品种在组培苗期（1期）的内生菌群结构存在差异,而在进入有菌环境后的2期、3期和4期,两个葡萄品种的内生菌群结构的差异逐渐缩小。2.组培苗期栖息的内生菌对葡萄植株后续内生菌群结构建成具有先驱效应。两个品种葡萄在组培苗时期就存在内生菌,部分在组培苗期共生的内生菌在葡萄后三个采样期中均检测到不同丰度的分布。整体上4个采样期共有的内生细菌feature数多于内生真菌,赤霞珠品种葡萄不同时期共有的内生菌feature数大于玫瑰蜜葡萄。3.前期共生内生菌明显影响葡萄后期内生菌群结构的形成。葡萄前期共生内生菌能够随葡萄生长转移到葡萄的根、茎、叶中。玫瑰蜜和赤霞珠品种葡萄在第三个采样期（3期）和第四个采样期（4期）存在的前期共生内生菌相对丰度明显高于第二个采样期（2期）。葡萄茎和叶存在的前期共生内生菌feature数明显多于根。玫瑰蜜和赤霞珠品种葡萄的茎和叶在3期和4期相对丰度最高的内生菌均是继承于前期共生的内生菌。整体上赤霞珠品种葡萄在3期和4期继承的前期共生内生菌的相对丰度明显高于玫瑰蜜葡萄品种。4.葡萄在同一时期不同部位会形成不同的内生菌群结构,不同时期相同部位的内生菌群结构也有较大差异。5.葡萄内生菌能通过叶片表面再侵染并建立共生关系,不同内生菌对宿主的侵染能力存在显著差异。环境胁迫如干旱、高温等会显著提升内生菌的再侵染能力,并与胁迫强度、胁迫持续时间成明显正相关。

关键词：酿酒葡萄组培苗高通量测序内生菌群结构动态组装环境胁迫

DNA折纸术动态组装及其在核壳纳米粒子中的应用研究

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DNA折纸术动态组装及其在核壳纳米粒子中的应用研究

作者：黄鹏厦门大学

学位级别：硕士

DNA折纸术（DNAorigami）是利用碱基互补配对原则,通过短链对长链进行绑定而形成纳米结构的一种DNA自组装技术。自从罗斯蒙德首次利用DNA折纸术构造出各种不同的二维图案,折纸术便极大地推动了 DNA纳米技术的进步。DNA折纸术极其适合制... 详细信息

DNA折纸术（DNAorigami）是利用碱基互补配对原则,通过短链对长链进行绑定而形成纳米结构的一种DNA自组装技术。自从罗斯蒙德首次利用DNA折纸术构造出各种不同的二维图案,折纸术便极大地推动了 DNA纳米技术的进步。DNA折纸术极其适合制备可控图案化的纳米结构,具有其他组装方法所不具备的优势,在诸多领域都有潜在的应用。而组装是DNA折纸术的基础研究,目前的组装方法较单一,本论文基于DNA折纸术退火原理提出了 DNA折纸术的动态组装方法,并利用DNA折纸制备了核壳结构纳米粒子,以期望拓展DNA折纸术的组装方法和应用研究。主要研究内容包括:1.我们提出了通过利用热风枪形成基于毛细管轴向温度梯度来进行origami的动态组装方法,并获得了形状良好的折纸结构。搭建了动态组装与在线监测的一体装置,模拟了不同条件下的温度梯度并确定了适合流动组装的条件,探讨了溶液在不同流速下的组装效率。还基于空间温度场考察了组装过程热力学变化和链置换反应的效果。2.基于DNA折纸为模板合成了核壳结构纳米粒子。以矩形DNA折纸作为模板,结合核壳结构制备的自组装法,成功地制备了矩形的核壳结构纳米粒子,SEM、TEM结果表明了核壳结构粒子保持了良好的模板形状。经过热处理后的核壳粒子通过XRD、拉曼光谱表征表明了 TiO2的晶型转变为锐钛矿型,继而用于光催化降解罗丹明B,显示了良好的光催化活性。

关键词： DNA折纸术动态组装核壳结构

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核孔复合体的动态组装

细胞生物学杂志 2006年第4期28卷 507-512页

作者：管慧张艳萍宋晶朱宝长首都师范大学生命科学学院北京100037

核孔是介导所有大分子入核出核的唯一通道。在整个生命活动中,核孔复合体的组成蛋白总是处于动态变化中。核孔复合体的动态组装改变了核质转运状态,并最终改变了细胞的功能。

关键词：核孔复合体核孔蛋白动态组装核质转运

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TPPS的组装动力学与动态组装

TPPS的组装动力学与动态组装

中国化学会第29届学术年会

作者：王宇张佩田中群厦门大学化学化工学院化学系固体物理表面国家重点实验室

非手性π共轭分子可在手性分子的诱导下形成螺旋,该过程中手性诱导剂通常作为模版参与组装。然而也有一些体系中,诱导剂虽然帮助了手性组装过程,但是它们并不在组装体中,此类作用方式的原理和动力学过程还不明确,某种程度上类似是组装... 详细信息

非手性π共轭分子可在手性分子的诱导下形成螺旋,该过程中手性诱导剂通常作为模版参与组装。然而也有一些体系中,诱导剂虽然帮助了手性组装过程,但是它们并不在组装体中,此类作用方式的原理和动力学过程还不明确,某种程度上类似是组装过程中的催化剂:"催组剂"1。我们研究了氨基酸等手性小分子诱导非手性TPPS卟啉和咪唑离子C4mimBF4的共组装过程2,得出氨基酸的手性诱导能力与其结构的关系。碱性氨基酸Lys和Arg相比其他氨基酸具有更好手性诱导能力,而芳香类氨基酸的脂HisOMe的手性诱导能力比Lys和Arg更强。变化温度下的组装过程和组装的动力学研究显示Lys等氨基酸并不会改变组装体的吸收光谱,也不会导致组装体的解离温度变化;而HisOMe则会取代掉部分C4mimBF4与TPPS形成更为稳定的共组装体。此外,我们还发现TPPS的一维线性组装体可以在搅拌的情况下,进一步发生多层次动态组装形成固醇类液晶结构,这种动态组装体的CD和LD光谱可以作为一种判断组装体稳定性的依据。

关键词： TPPS 组装动力学动态组装催组装

来源： cnki会议评论

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电信管理分布式子系统集成和动态组装

南京邮电学院学报 1997年第1期17卷 70-74页

作者：俞鸣年无锡市邮电局

电信业务是电信企业为客户服务过程的集合，整个过程被分割为许多相联系的业务环节。不同时期、不同对象、不同习惯、不同需求、不同数据、不同软件的若干子系统，无法做到资源共享。通信业务的发展及服务标准的提高，有必要把若干个分... 详细信息

电信业务是电信企业为客户服务过程的集合，整个过程被分割为许多相联系的业务环节。不同时期、不同对象、不同习惯、不同需求、不同数据、不同软件的若干子系统，无法做到资源共享。通信业务的发展及服务标准的提高，有必要把若干个分布在业务生产部门的专业子系统组装成一个综合功能的应用网络，本文提出一种进行集成、组装的技术。

关键词：管理信息系统面向对象技术电信业务动态组装

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TPPS的组装动力学与动态组装

TPPS的组装动力学与动态组装