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细胞核生物力学研究进展

力学进展 2024年第2期54卷 259-307页

作者：刘中乾齐颖新上海交通大学生命科学技术学院力学生物学研究所上海200240

细胞核是细胞内最大、刚度最高的细胞器,也是遗传信息储存、复制和转录的中心场所,在生命活动调节方面发挥关键作用.研究表明,生物力学因素在细胞核结构和功能的动态变化调控中至关重要.核骨架蛋白和核孔复合体作为细胞核典型的力学响... 详细信息

细胞核是细胞内最大、刚度最高的细胞器,也是遗传信息储存、复制和转录的中心场所,在生命活动调节方面发挥关键作用.研究表明,生物力学因素在细胞核结构和功能的动态变化调控中至关重要.核骨架蛋白和核孔复合体作为细胞核典型的力学响应组分,在维持细胞核形态结构的同时将细胞骨架传递而来的力呈递至染色质,进而影响染色质构象、基因表达等一系列细胞核相关活动,调控细胞功能.细胞核及其组分对应力信号的感知和转导已成为生物力学研究的前沿热点之一.为更深入地认识生理和病理状态下细胞核的力学特性,揭示其在细胞命运决定中的作用和机制,本文总结了细胞核生物力学相关的研究进展,重点介绍了细胞核骨架、核孔复合体和染色质的物理结构、力学响应过程、各组分的相互作用以及用于细胞核生物力学研究的技术进展,最后总结了细胞核与早衰综合症、神经退行性疾病和心血管疾病的关系,并对细胞核生物力学未来发展进行了展望.

关键词：细胞核生物力学机械信号转导核骨架蛋白核孔复合体染色质

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栽培薯蓣茎段离体再生体系的建立

植物学报 2024年第5期 792-799页

作者：冯雯王玉国复旦大学生命科学学院

为建立栽培薯蓣（Dioscoreapolystachya）组培再生体系,以茎尖及茎尖下4个不同长度的茎段为外植体,探讨了不同浓度植物生长调节剂、培养基类型及茎段对腋芽诱导和植株再生的影响。结果表明,培养基配比为MS+1.0 mg·L–16-BA+0.5mg·L–... 详细信息

为建立栽培薯蓣（Dioscoreapolystachya）组培再生体系,以茎尖及茎尖下4个不同长度的茎段为外植体,探讨了不同浓度植物生长调节剂、培养基类型及茎段对腋芽诱导和植株再生的影响。结果表明,培养基配比为MS+1.0 mg·L–16-BA+0.5mg·L–1KT和茎尖下12–20cm的茎段为栽培薯蓣不定芽诱导的最佳组合,诱导率达90.0%;继代培养最适培养基配方为MS+0.5 mg·L–16-BA+0.05 mg·L–1NAA+0.1mg·L–1KT,低浓度NAA固定时,增殖系数在一定范围内随着6-BA浓度的升高而增高;在相同外源激素条件下,快繁生根采用DKW培养基明显优于常规1/2MS培养基,生根率显著提高,达92.86%。添加1 mg PVP以及增加转接次数均能明显降低褐化率。该研究有效解决了栽培薯蓣种质资源离体稳定繁殖取材部位优化的问题,为规模化生产栽培薯蓣优质脱毒苗奠定了良好基础。

关键词：栽培薯蓣茎段组织培养离体再生

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栽培薯蓣茎段离体再生体系建立

植物学报 2024年

作者：冯雯王玉国复旦大学生命科学学院复旦大学生命科学学院

为建立栽培薯蓣（Dioscorea polystachya）组培再生体系,分别以茎尖及茎尖下不同长度的茎段为外植体,探讨不同浓度植物生长调节剂组合、培养基类型以及不同成熟度茎段对腋芽诱导和植株再生的影响。结果表明,培养基配比为MS+1.0 mg·L-16... 详细信息

为建立栽培薯蓣（Dioscorea polystachya）组培再生体系,分别以茎尖及茎尖下不同长度的茎段为外植体,探讨不同浓度植物生长调节剂组合、培养基类型以及不同成熟度茎段对腋芽诱导和植株再生的影响。结果表明,培养基配比为MS+1.0 mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1KT和茎尖下12–20 cm的茎段为栽培薯蓣不定芽诱导的最佳组合,诱导率达到90.0%;继代培养最适培养基配方为MS+0.5 mg·L-16-BA+0.05 mg·L-1NAA+0.1 mg·L-1KT,低浓度NAA固定时,增殖系数在一定范围内随6-BA浓度的升高而增高;在相同外源激素条件下,快繁生根采用DKW培养基明显优于用常规的1/2MS培养基,生根率显著提高,达92.86%。添加1 mg PVP以及增加转接次数均能明显降低褐化率。该研究有效解决了稳定性栽培薯蓣种质资源离体扩繁取材部位优化的问题,为规模化生产栽培薯蓣优质脱毒苗奠定了良好基础。

关键词：栽培薯蓣茎段组织培养离体再生

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遗传上位效应的教学实验设计与实践

遗传 2024年

作者：石译余垚吕奕琳吕红复旦大学生命科学学院

遗传上位效应是遗传学中的基本概念，描述了基因间相互作用对表型性状的决定作用。为提高本科生对遗传上位效应这一概念的理解与实践能力，本教学实验以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）腺嘌呤合成途径的基因突变为基础进行设计与... 详细信息

遗传上位效应是遗传学中的基本概念，描述了基因间相互作用对表型性状的决定作用。为提高本科生对遗传上位效应这一概念的理解与实践能力，本教学实验以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）腺嘌呤合成途径的基因突变为基础进行设计与实践。酿酒酵母是开展遗传教学实验的经典模式生物，其腺嘌呤合成途径中ADE2基因的突变，会导致中间产物5’-磷酸核糖氨基咪唑（5’-phosphoribosylaminoimidazole，AIR）积累，使细胞呈现红色；而在腺嘌呤合成途径中处于ADE2上游的基因（如ADE8）发生缺陷，则酵母的红色表型性状会消失；处于ADE2下游途径的基因（如ADE1）发生缺陷，酵母红色表型性状不会改变。因此，ADE8相对ADE2是上位效应基因。本实验利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，让学生在酿酒酵母中单敲除ade2Δ，以及双敲除ade2Δade8Δ和ade2Δade1Δ，通过观察酵母突变株从白色到红色再到白色的表型变化，深刻理解基因决定表型和基因相互作用中的上位效应这一遗传学基本理论，掌握酵母遗传学操作的基本技术，极大提升了学生在实际科研环境中设计和实施实验的能力，对于学生未来的科研工作和学术发展也具有重要意义。

关键词：上位效应实验教学 ADE2基因酿酒酵母 CRISPR-Cas9

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一种高活性γδT细胞的体外培养方案

复旦学报（自然科学版） 2024年第3期63卷 380-388页

作者：林沁汝梁卉彤杨辛毅杨金龙朱豫琪梁玥李敏成逸鹏朱焕章复旦大学生命科学学院上海200433

γδT细胞的体外大规模扩增一般需较长周期,获取高纯度细胞时往往难以保持细胞活性。本文建立了一种无饲养细胞、无外源血清的优化的人γδT细胞体外培养方案。基于唑来膦酸(ZOL)和CD3激活剂从人外周血单个核细胞(PBMC)中扩增γδT细胞... 详细信息

γδT细胞的体外大规模扩增一般需较长周期,获取高纯度细胞时往往难以保持细胞活性。本文建立了一种无饲养细胞、无外源血清的优化的人γδT细胞体外培养方案。基于唑来膦酸(ZOL)和CD3激活剂从人外周血单个核细胞(PBMC)中扩增γδT细胞,在培养第6天得到纯度90%以上的γδT细胞。以CD62L和CD45RA为标记检测扩增产物的记忆分化表型,70%以上为naive T细胞和T记忆干细胞;检测CD69和CD25检测结果表明细胞处于早中期活化状态,PD-1、LAG-3和TIM-3检测结果表明细胞衰竭程度较低。将扩增产物与Jurkat细胞系共孵育,分别通过脱颗粒、IFN-γ分泌和肿瘤细胞杀伤率证实了扩增产物具备较高的Jurkat细胞毒性。使用慢病毒感染扩增产物,证实扩增产物可接受高效的基因转染。本研究提供了可用于过继性细胞移植的高活性γδT细胞,为肿瘤免疫疗法的深入研究及临床应用创造了新的可能。

关键词： γδT细胞唑来膦酸肿瘤免疫

黍子SRS基因家族的全基因组鉴定与表达分析

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草业科学 2024年第09期41卷 2035-2045页

作者：李佳祯杨梦珂宋晓涵王月王禹茜王世纪张美春邓欣王红艳辽宁大学生命科学院植物表观遗传与进化实验室

植物特异性SHI-related sequence (SRS)转录因子在调控植物生长发育、激素生物合成和胁迫反应中起着至关重要的作用。本文研究了黍子(Panicum miliaceum) SRS基因家族(PmSRS)，利用生物信息学方法分析了PmSRS的结构和功能，并通过转录... 详细信息

植物特异性SHI-related sequence (SRS)转录因子在调控植物生长发育、激素生物合成和胁迫反应中起着至关重要的作用。本文研究了黍子(Panicum miliaceum) SRS基因家族(PmSRS)，利用生物信息学方法分析了PmSRS的结构和功能，并通过转录组数据分析SRS基因在黍子不同组织和不同成熟阶段的基因表达水平。共鉴定出13个PmSRS，根据系统发育关系分为6个亚家族，且同一亚家族中的PmSRS成员包含相似的基因结构和基序组成。发现在PmSRS基因的启动子区存在39种与植物生长发育、植物激素、胁迫及光响应相关的顺式作用元件。此外，PmSRS5、PmSRS6可能在黍子生长时期发挥主要作用。本研究提供了黍子SRS基因家族的综合信息，有助于研究SRS基因的功能，并为黍子的分子改良提供了理论依据。

关键词：生物信息学分析比较基因组学系统发育分析保守结构域转录组黍子

香豆素降低PARP10表达抑制人结肠癌细胞HCT116增殖

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复旦学报（自然科学版） 2024年第2期63卷 246-256页

作者：朱李亮余巍复旦大学生命科学学院上海200438

PARP10是ADP-核糖基转移酶家族PARPs的一员,大量分布于细胞质和细胞核中,在细胞免疫应答、转录调控、DNA损伤修复、周期调节等生理过程中起着重要作用。PARP10可通过影响多种信号通路来促进肿瘤细胞的增殖与侵袭,已被发现参与了包括前... 详细信息

PARP10是ADP-核糖基转移酶家族PARPs的一员,大量分布于细胞质和细胞核中,在细胞免疫应答、转录调控、DNA损伤修复、周期调节等生理过程中起着重要作用。PARP10可通过影响多种信号通路来促进肿瘤细胞的增殖与侵袭,已被发现参与了包括前列腺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌等恶性肿瘤的发生过程。本研究通过生物信息学分析以及生化实验证明PARP10在结肠癌细胞的发生发展中也发挥重要作用。敲低PARP10的表达可以显著抑制肿瘤细胞增殖并促进其凋亡。通过筛选,我们发现香豆素(Coumarin)这一天然生物活性化合物可以抑制肿瘤细胞的增殖,并初步证明香豆素通过抑制结肠癌细胞中PARP10蛋白表达而降低结肠癌细胞的增殖能力。本研究为深入理解PARP10在结肠癌中作用以及相关的药物研发提供了新的思路。

关键词：香豆素 PARP10 结肠癌

辽西地区狍的相对多度、集群模式及日活动节律

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兽类学报 2024年

作者：李明慧黄莘钧常劲莫志民万冬梅蒋一婷辽宁大学生命科学院

狍 (Capreolus pygargus) 是广泛分布于我国东北华北地区的食草动物，是辽西地区的优势兽类之一。2022年1月至2023年6月在辽宁西部选择4个调查样地，采用红外相机法对狍进行了调查和研究。以2 km×2 km样方法共设置116个相机位点，获得5... 详细信息

狍 (Capreolus pygargus) 是广泛分布于我国东北华北地区的食草动物，是辽西地区的优势兽类之一。2022年1月至2023年6月在辽宁西部选择4个调查样地，采用红外相机法对狍进行了调查和研究。以2 km×2 km样方法共设置116个相机位点，获得57 995个相机工作日的红外相机监测数据，拍摄记录到狍的相机位点97个，获得狍的独立有效照片5 254张，个体性别可以被识别的有5 058张。利用相对多度指数 (Relative abundance index， RAI) 衡量当地狍种群的相对多度及其集群模式的季节变化，用核密度估计法分析狍的日活动节律。结果表明：(1) 林型、海拔和人为干扰强度显著影响了狍的RAI；(2) 研究地区的狍存在5种集群模式，以独居个体为主，占全部独立探测的92.84%，其次是雌性群，占比为4.05%，各集群模式存在规律的季节变化并与胚胎滞育等繁殖状态的变化吻合；(3)不同性别或季节狍的晨昏活动习性存在显著差异，雌狍的晨昏活动双峰较雄狍更凸显，冷季的活动高峰时间较暖季延后，且季节对雌性的影响更大。总之，本文探讨了辽西地区狍的时空活动规律以及林型、海拔及人为干扰强度对其相对多度的影响、集群模式和日活动节律在不同性别或季节上的差异，并提出了针对性保护建议。研究结果进一步丰富了狍的基础生态学数据，为研究狍的种群结构、发育机理等提供支撑，为辽西地区狍及其栖息地的保护和管理提供更多参考。

关键词：狍红外相机监测相对多度集群模式日活动节律

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DNA的导电性浅析

高分子学报 2024年第2期55卷 129-141页

作者：胡贝宁高灿董焕丽内蒙古大学生命科学学院中国科学院化学研究所北京分子科学国家研究中心

DNA是构成生命基础的最重要分子，DNA是否导电以及怎样导电，关系到我们对生命信号的传递、和对生命和生命现象的深入理解和揭示，以及可编程DNA分子电子学的发展，国际科技界一直高度关注，近二十年来也一直是研究的热点和难点.然而，... 详细信息

DNA是构成生命基础的最重要分子，DNA是否导电以及怎样导电，关系到我们对生命信号的传递、和对生命和生命现象的深入理解和揭示，以及可编程DNA分子电子学的发展，国际科技界一直高度关注，近二十年来也一直是研究的热点和难点.然而，DNA是一个复杂的体系，其导电性问题仍然不清楚，备受争议.本综述中，我们简述了DNA导电性问题的研究历史，分析了DNA导电性问题争议的主要原因，总结了DNA导电性研究中存在的主要问题，其主要归因于测量方法的多样性和DNA分子的复杂性.最后，对DNA导电性研究的未来发展方向进行了展望，DNA导电性在生命信号传递、生物传感器、分子电子学等领域具有巨大的应用潜力，其研究也将为生物科学和电子学的融合提供新思路.

关键词： DNA 导电性结构与性能关系电输运机理