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探寻大脑的奥秘:神经示踪技术的发展与应用

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 789-798页

作者：谢浩高雨欣王楠韩俊海东南大学生命科学与技术学院南京210096

为了深刻理解神经示踪技术,综述了其演进历程、原理、应用及其在神经科学和其他领域中的应用价值和局限.首先,回顾了传统的神经示踪技术,以肽类标志物、传统染料等为例,分析了顺行和逆行标记2种方法.然后,介绍了用于示踪神经环路的病毒... 详细信息

为了深刻理解神经示踪技术,综述了其演进历程、原理、应用及其在神经科学和其他领域中的应用价值和局限.首先,回顾了传统的神经示踪技术,以肽类标志物、传统染料等为例,分析了顺行和逆行标记2种方法.然后,介绍了用于示踪神经环路的病毒工具的最新进展,包括狂犬病毒、伪狂犬病毒、单纯孢疹病毒、腺相关病毒等,揭示了其如何帮助理解大脑复杂的工作机制,探讨了其演化历史、类型以及在大脑科学和神经环路研究中的应用价值.最后,展望了神经环路示踪技术在脑连接组学、人类疾病研究和药物开发等领域的发展前景.这些技术的创新将有助于更深入地理解大脑的奥秘,改善神经健康,并应对神经相关疾病的挑战.

关键词：神经示踪技术神经科学病毒工具顺行标记逆行标记

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松萝酸抑制人膀胱癌细胞增殖作用机制研究

华南师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期56卷 72-77页

作者：曹鹤史丽颖郭秀磊于大永大连大学生命科学与技术学院大连116622

为了探究松萝酸对人膀胱癌的影响,体外培养人膀胱癌细胞T24、RT4,用不同浓度(12.5、25、50、100、200μmol/L)的松萝酸分别处理T24、RT4细胞24 h和48 h,采用MTT法检测T24、RT4细胞的增殖情况。研究结果发现松萝酸处理后细胞内的活性氧(R... 详细信息

为了探究松萝酸对人膀胱癌的影响,体外培养人膀胱癌细胞T24、RT4,用不同浓度(12.5、25、50、100、200μmol/L)的松萝酸分别处理T24、RT4细胞24 h和48 h,采用MTT法检测T24、RT4细胞的增殖情况。研究结果发现松萝酸处理后细胞内的活性氧(ROS)水平增加且通过线粒体途径、死亡受体途径来诱导T24细胞发生凋亡:(1)松萝酸对T24、RT4细胞增殖均有抑制作用,且均呈现时间和剂量依赖性,其中,松萝酸对T24细胞增殖的抑制率更高;(2)通过Hoechst 33342染色与Annexin V-FITC/PI双染发现,随着松萝酸浓度的升高,凋亡的T24细胞逐渐增多;(3)T24细胞经松萝酸处理后,细胞内ROS水平升高,cleaved-Caspase-3、cleaved-Caspase-8、cleaved-Caspase-9和Bax蛋白的表达量增加,Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9和Bcl-2蛋白的表达量降低,且Bax蛋白表达量与Bcl-2蛋白表达量的比值增加。

关键词：松萝酸膀胱癌凋亡线粒体途径死亡受体途径

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社交隔离调控本能行为的神经机制研究进展

生理学报 2024年第2期76卷 309-318页

作者：赵嘉盈纪小小潘玉峰陈洁东南大学生命科学与技术学院南京210096

本能行为主要受遗传控制,但也受到社交隔离等社交经历的调控。在果蝇和小鼠等模式动物的研究中已经发现社交隔离可以引起激素、神经递质、神经肽等分子水平以及神经环路层面的变化,进而调控动物的本能行为。本文主要对社交隔离通过改变... 详细信息

本能行为主要受遗传控制,但也受到社交隔离等社交经历的调控。在果蝇和小鼠等模式动物的研究中已经发现社交隔离可以引起激素、神经递质、神经肽等分子水平以及神经环路层面的变化,进而调控动物的本能行为。本文主要对社交隔离通过改变物种保守的神经肽和神经递质的表达进而调控动物睡眠、生殖行为、攻击行为等本能行为的最新进展进行综述,以期深化理解社交隔离调控本能行为的关键且保守的信号通路。

关键词：社交隔离本能行为神经肽神经递质

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毕赤酵母全蛋白质组信号肽及分泌蛋白分析

生物工程学报 2024年第3期40卷 834-846页

作者：朱淩宣崔鑫胡善桐王诗卉张桂敏北京化工大学生命科学与技术学院北京100029

信号肽是影响毕赤酵母异源蛋白分泌效率的关键因素之一。目前最常使用的信号肽是来自酿酒酵母的α交配因子(α-mating factor,MFα)的信号肽,利用这个外源信号肽已经成功分泌表达了多种异源蛋白。然而,MFα可能不适用于所有外源蛋白的... 详细信息

信号肽是影响毕赤酵母异源蛋白分泌效率的关键因素之一。目前最常使用的信号肽是来自酿酒酵母的α交配因子(α-mating factor,MFα)的信号肽,利用这个外源信号肽已经成功分泌表达了多种异源蛋白。然而,MFα可能不适用于所有外源蛋白的分泌表达。毕赤酵母分泌蛋白中具有许多典型的信号肽序列,这些内源信号肽可以提供除MFα信号肽之外更为广泛的信号肽选择。因此,有必要分析预测所有内源信号肽引导外源蛋白分泌效果。本研究利用SignalP、TMHMM、Phobius、WoLF PSORT和NetGPI等生物信息工具对毕赤酵母GS115(ATCC 20864)的全蛋白组进行内源蛋白信号肽及分泌特征的预测,得到了信号肽分布、长度、氨基酸比例和保守性等规律,同时筛选得到69个分泌蛋白及其信号肽,并通过分泌蛋白组验证给出了10条可能用于外源蛋白表达的内源性信号肽。本研究获得的内源性信号肽或许为毕赤酵母表达外源蛋白提供了新的有力工具。

关键词：毕赤酵母蛋白质组信号肽分泌蛋白生物信息学分析

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酚酸物质抗氧化性及溶剂化效应的理论计算

食品科学 2024年第7期45卷 52-60页

作者：卢俊高涵卢庆华王国泽吕俊丽王建华左文欢内蒙古科技大学生命科学与技术学院内蒙古包头014010

运用M06-2X泛函对12种酚酸物质进行理论计算,以抗氧化性指标键解离焓(bond dissociation enthalpy,BDE)、电离势(ionization potential,IP)、质子解离焓(proton dissociation enthalpy,PDE)、质子亲和力(proton affinity,PA)和电子转移焓(electron transfer enthalpy,ETE)为理论指标,对酚酸在气相及溶剂中进行分析,阐释其抗氧化性及溶剂化效应。结果表明:以BDE为标准,气相中龙胆酸(C5)的BDE最低;在苯中抗氧化性最好的是咖啡酸(C6),丙酮中为龙胆酸(C5),乙醇和水中为3,4-二羟基苄醇(C2);以IP为标准,在气相及4种溶剂中抗氧化性最好的均为白藜芦醇;就抗氧化机制而言,酚酸物质主要发生氢原子转移机制。通过5种表征抗氧化性指标IP、BDE、PDE、PA和ETE分析得出,无论是酚酸脱氢阴离子还是阳离子,生成脱氢自由基的能力与受到溶剂极性大小的影响一致。总体来说,弱极性溶剂丙酮中的抗氧化能力相对最强,强极性溶剂水和乙醇中抗氧化能力稍弱于丙酮,在非极性溶剂中,酚酸的抗氧化能力相对最弱。

关键词：酚酸抗氧化性溶剂效应密度泛函理论

浑善达克沙地黄柳小枝功能性状对风蚀环境响应的性别差异

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生态学报 2024年第15期44卷 6874-6880页

作者：张萨如拉贺俊英苏亚拉图赵敏马少薇内蒙古师范大学生命科学与技术学院

植物功能性状及性状间权衡关系对揭示植物生长策略、资源分配模式以及探讨其生理生态过程的内在机制具有重要意义，但针对雌雄异株植物功能性状对其生境响应的性别差异却鲜有报道。以雌雄异株植物黄柳当年生末端小枝为研究对象，从枝水... 详细信息

植物功能性状及性状间权衡关系对揭示植物生长策略、资源分配模式以及探讨其生理生态过程的内在机制具有重要意义，但针对雌雄异株植物功能性状对其生境响应的性别差异却鲜有报道。以雌雄异株植物黄柳当年生末端小枝为研究对象，从枝水平、叶水平比较雌雄植株功能性状及性状间权衡关系对风蚀环境响应的性别差异。结果显示：小枝水平上，对照环境下雌雄植株茎干重-总叶干重之间的权衡均倾向于总叶干重，风蚀环境下则倾向于茎干重，且雌株权衡值分别为雄株的4.3倍和3.7倍；雌雄植株茎干重-总叶面积的权衡在各生境下均偏向于茎干重，两性的权衡值差异不大。叶水平上，相同叶片干重下，风蚀对雄株叶片面积生长的抑制作用更显著；雌株叶片干重与叶柄干重呈等速生长关系，而雄株呈小于理论值1的异速生长关系，且在风蚀环境中，相同叶柄干重下，雌株叶片干重的累积速率比雄株快。研究表明，黄柳雌雄植株小枝各功能性状间的关系对风蚀环境具有不同的响应，雌株比雄株更倾向于将资源投资在光合器官生长中，且风蚀对雄株光合器官生长的抑制作用更显著。

关键词：黄柳雌雄异株风蚀功能性状异速生长权衡

发芽对莜麦多酚及抗氧化活性生物可及性的影响

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中国食品学报 2024年第6期24卷 33-43页

作者：吕俊丽侯丽丽杨昊鹏张乐道内蒙古科技大学生命科学与技术学院内蒙古包头014010

为了提高莜麦中多酚及抗氧化活性的生物可及性,采用体外模拟消化模型和结肠发酵模型,对比发芽和未发芽莜麦在不同消化阶段以及结肠发酵阶段总酚含量及抗氧化活性的变化。结果显示:体外模拟消化阶段,发芽莜麦中多酚生物可及性、DPPH自由... 详细信息

为了提高莜麦中多酚及抗氧化活性的生物可及性,采用体外模拟消化模型和结肠发酵模型,对比发芽和未发芽莜麦在不同消化阶段以及结肠发酵阶段总酚含量及抗氧化活性的变化。结果显示:体外模拟消化阶段,发芽莜麦中多酚生物可及性、DPPH自由基清除生物可及性、羟自由基清除生物可及性在小肠消化时最高,比未发芽莜麦分别高8.99%,47.75%,9.57%,还原力生物可及性在胃消化时最高,此时,发芽莜麦比未发芽莜麦高39.82%。结肠发酵阶段,不同处理莜麦消化残渣中多酚含量及抗氧化活性在发酵24~30 h时最高。在结肠发酵30 h时,未发芽莜麦消化残渣多酚生物可及性比发芽莜麦消化残渣的高8.83%,DPPH自由基清除力生物可及性比发芽莜麦消化残渣的高8.16%。羟自由基清除生物可及性比发芽莜麦消化残渣的高16.68%。但与胃肠消化阶段的生物可及性几乎相当。结论:发芽不仅能显著提高莜麦多酚及抗氧化活性在胃肠消化道中的生物可及性,也能使多酚等抗氧化组分在结肠发酵中保持较高的生物可及性,这为谷物多酚在人体消化道内的生物利用度的提高提供新的研究思路。

关键词：发芽莜麦多酚抗氧化活性生物可及性

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合成生物学产品商业化安全监管思考

生物工程学报 2024年第3期40卷 758-772页

作者：曾小美朱泽熙翁俊华中科技大学生命科学与技术学院湖北武汉430074

随着合成生物学技术的迅猛发展,很多合成生物学技术成果在多个应用领域已商业化且具有广阔市场前景。合成生物学技术制造产品(简称合成生物学产品)的商业化给人类带来了福祉,但也产生了潜在的安全风险。目前对合成生物学产品商业化(comm... 详细信息

随着合成生物学技术的迅猛发展,很多合成生物学技术成果在多个应用领域已商业化且具有广阔市场前景。合成生物学技术制造产品(简称合成生物学产品)的商业化给人类带来了福祉,但也产生了潜在的安全风险。目前对合成生物学产品商业化(commercialization of synthetic biology products,CSBP)的风险大多采用生物技术或转基因生物相关法律规范进行监管,但是由于合成生物学具有复杂性和不确定性的特点,这些法律规范不能全面监管合成生物学产品商业化的安全风险,因此制定专门监管合成生物学产品商业化安全风险的管理办法具有重要意义。本文总结了合成生物学产品在食品、医疗、农业、环境、能源和材料领域商业化现状,分析了合成生物学产品商业化存在的安全风险,梳理了欧美国家和我国对合成生物学产品商业化安全风险监管现状,并进一步提出了针对合成生物学产品商业化安全监管办法的建议,包括入市前产品分类审批和分类标识及市场主体准入严格筛选审批、入市后加强安全监管及应急处理和事故责任追究的全过程监管办法,为合成生物学产品商业化的安全提供支撑,并促进合成生物学行业健康长远发展。

关键词：合成生物学产品商业化安全风险安全监管办法入市审批

枯草芽孢杆菌漆酶的理性设计及在霉菌毒素降解的应用

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食品与发酵工业 2024年

作者：乐琛王晓谢珂郑艳丽杨江科雷磊武汉轻工大学生命科学与技术学院

为解决目前制约食品等领域发展的霉菌毒素污染问题，选取了枯草芽孢杆菌来源的BsCotA漆酶并且通过理性设计提高酶活、稳定性，从而实现对霉菌毒素的降解效率的提高。利用理性设计改造BsCotA漆酶，获得了4个突变体漆酶，包括3个点突变体... 详细信息

为解决目前制约食品等领域发展的霉菌毒素污染问题，选取了枯草芽孢杆菌来源的BsCotA漆酶并且通过理性设计提高酶活、稳定性，从而实现对霉菌毒素的降解效率的提高。利用理性设计改造BsCotA漆酶，获得了4个突变体漆酶，包括3个点突变体：CotAA344K、CotAA317T、CotAT36Y和突变整合体CotAgold，使用毕赤酵母进行异源表达，测定其酶学性质，并检测其对霉菌毒素的降解效率。基于蛋白质结构进行设计的3个单点突变，均从不同程度上提高漆酶的稳定性。而将3个突变位点同时整合到1个漆酶突变体上时，3个突变位点间未发生显著拮抗作用，使得突变整合体CotAgold展示出最好的稳定性以及催化能力；CotAgold比酶活为99.4 U/mg，相比BsCotA的比酶活提高了10倍，对于ABTS的kcat/KM达到了7.12×105M-1/s，相比BsCotA提高了1.9倍；突变体CotAgold的最适反应pH值为4，最适反应温度均为70 ℃，与野生型BsCotA催化条件保持一致；CotAgold在pH 2～12，孵育30 min，剩余酶活均在70%以上，相比野生型BsCotA在酸性条件下的稳定性有明显提高；CotAgold在40～90 ℃，孵育30 min，残留酶活均在90%以上，相比野生型BsCotA在高温条件下的稳定性有明显提高；并在ABTS＋自由基作为介体的条件下，漆酶CotAgold能完全降解黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮；相比之下，野生型漆酶BsCotA的降解率仅为5%。通过蛋白质的理性设计得到了漆酶突变体CotAgold，表现出显著提高的pH稳定性以及热稳定性，蛋白表达量也有一定的提高，在霉菌毒素降解等领域具有良好的应用前景。

关键词：漆酶理性设计酶学性质毒素降解黄曲霉毒素B1 玉米赤霉烯酮