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人工进化暑期学校和冬令营:有组织的创新人才早期培养模式

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科学通报 2024年第30期69卷 4327-4330页

作者：欧光朔清华大学生命科学学院清华大学-北京大学生命科学联合中心

本文介绍了清华大学生命科学学院举办的人工进化暑期学校和冬令营项目.项目通过融合创新教育和科学实践,引导学生开展原创性实验,解决尚未解答的科学问题,培养他们的创新能力和探索精神.文章强调了科教融合、理论与实践结合的重要性,并... 详细信息

本文介绍了清华大学生命科学学院举办的人工进化暑期学校和冬令营项目.项目通过融合创新教育和科学实践,引导学生开展原创性实验,解决尚未解答的科学问题,培养他们的创新能力和探索精神.文章强调了科教融合、理论与实践结合的重要性,并探讨了人工进化与人工智能在生物医药研究中的应用前景,以及创新人才早期培养模式的可推广性.

关键词： innovative talent educational reform genetics genomics artificial evolution

嗜冷德沃斯氏菌来源GH1家族β-葡萄糖苷酶Bgl59的原核表达及酶学性质分析

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微生物学报 2024年第8期64卷 2955-2966页

作者：刘颖董盼盼孙丽芳吴琳娇李兰兰吴允昆福建师范大学生命科学学院福建福州350108

β-葡萄糖苷酶在食品、医学以及生物能源等多个领域有着广泛的应用,因此挖掘新型高效的β-葡萄糖苷酶是十分必要的。【目的】对嗜冷德沃斯氏菌(Devosia psychrophile)来源的GH1家族的葡萄糖苷酶原核表达并测定其酶学性质。【方法】通过... 详细信息

β-葡萄糖苷酶在食品、医学以及生物能源等多个领域有着广泛的应用,因此挖掘新型高效的β-葡萄糖苷酶是十分必要的。【目的】对嗜冷德沃斯氏菌(Devosia psychrophile)来源的GH1家族的葡萄糖苷酶原核表达并测定其酶学性质。【方法】通过人工合成技术得到***来源的β-葡萄糖苷酶的编码基因,命名为bgl59。将该基因转化到大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中,诱导基因表达,对得到的蛋白进行纯化并测定其酶学性质。【结果】Bgl59的分子量为48.8 kDa,最适温度为55℃,最适pH为6.0;Bgl59在pH 5.0-8.5范围内处理1 h后仍保持80%以上酶活;在8种供试底物中,Bgl59对4-硝基苯基-β-D-葡萄糖苷(4-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside,pNPG)有着最高的水解能力,其K_(m)为3.090 mmol/L,V_(max)为194μmol/(min·mg),kcat为159 s^(-1);1 mmol/L的Ca^(2+)、Co^(2+)对Bgl59具有明显的激活作用,0.1%的SDS会使酶活全部丧失;0.10 mol/L葡萄糖和0.30 mol/L木糖具有促酶活作用,可分别使Bgl59酶活提高74%和91%;在1.25 mol/L葡萄糖或2.00 mol/L木糖存在的条件下,仍可保持50%以上酶活。【结论】Bgl59的酶学性质优异,具有良好的pH稳定性,对金属离子或化学试剂都具有一定耐受能力,是少见的葡萄糖激活型β-葡萄糖苷酶,具有优良的糖促活性和耐受性,在未来的工业生产以及应用中具有潜在研究价值。

关键词： β-葡萄糖苷酶酶学性质 GH1家族葡萄糖耐受

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江苏省蛇类新纪录——东亚腹链蛇

野生动物学报 2024年第1期45卷 216-221页

作者：叶琳朱文启章铁睿虞磊高国富包浩然南京农业大学生命科学学院南京210095 南京八三医院南京211131 安徽师范大学生命科学学院芜湖241000 安徽大学生命科学学院合肥230601

2022年7—9月,在江苏省宁镇山脉的南京汤山(32°3’59’’N,119°1’2’’E;海拔179 m)和句容市宝华山(32°7’40’’N,119°5’33’’E;海拔288 m)共采集到蛇类标本5号。通过形态学比对和分子系统学分析,确认标本均为水游蛇科(Natricid... 详细信息

2022年7—9月,在江苏省宁镇山脉的南京汤山(32°3’59’’N,119°1’2’’E;海拔179 m)和句容市宝华山(32°7’40’’N,119°5’33’’E;海拔288 m)共采集到蛇类标本5号。通过形态学比对和分子系统学分析,确认标本均为水游蛇科(Natricidae)东亚腹链蛇属(Hebius)东亚腹链蛇[***(Boie,1826)],为江苏省蛇类分布新纪录,也是本种在长江以南地区的首次发现。

关键词：东亚腹链蛇新分布纪录系统发生分析江苏省宁镇山脉

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高黏弹性组织密封胶的制备及其性能

高分子材料科学与工程 2024年

作者：张可王千赫贾础宁纪倩陈曦江南大学生命科学与健康工程学院

本文选用冷水鱼皮明胶（CFG）作为基材，通过定量修饰饱和脂肪链癸醛（C10）以及儿茶酚基团3，4-二羟基苯甲醛（CAT）制备了3种改性明胶，再将改性明胶与四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯（4arm-PEG-NHS）混合交联，构建了具有高黏弹性... 详细信息

本文选用冷水鱼皮明胶（CFG）作为基材，通过定量修饰饱和脂肪链癸醛（C10）以及儿茶酚基团3，4-二羟基苯甲醛（CAT）制备了3种改性明胶，再将改性明胶与四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯（4arm-PEG-NHS）混合交联，构建了具有高黏弹性的组织密封胶。通过伯胺基团的测定和紫外光谱表征，确定了C10及CAT改性基团的取代度。双重改性明胶（CAT-C10-CFG）与4arm-PEG-NHS交联成水凝胶时间短，可在5 s内迅速成胶，具有良好的组织黏附性和伸缩性能。在体外模型评价中，发现CAT-C10-CFG密封胶耐压爆破强度可达87.1 mmHg，远超肺部所承受的局部生理压力，表现出优异的肺组织密封性能。细胞毒性评价中，L-929细胞的存活率达到95%以上，表明密封胶材料具有良好的生物相容性，在胸外科领域具有良好的应用前景，为术后肺漏气的堵漏治疗提供了新思路。

关键词：冷水鱼皮明胶双重改性组织密封胶高黏弹性

高抗菌性光催化材料的制备及LED光驱动其抗菌性能研究

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化学学报 2024年第9期82卷 962-970+1029-1032页

作者：康健石梓煊李景梅长春理工大学生命科学技术学院

本工作采用简易的水热合成法合成了一种具有高抗菌性能的Mn-ZnO复合无机光催化材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱、紫外-可见漫反射吸收光谱等方法对其进行了表征,证实了材料的成功制备同时表明Mn的引入提高了电子-空穴对... 详细信息

本工作采用简易的水热合成法合成了一种具有高抗菌性能的Mn-ZnO复合无机光催化材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱、紫外-可见漫反射吸收光谱等方法对其进行了表征,证实了材料的成功制备同时表明Mn的引入提高了电子-空穴对的分离效率;光催化抗菌实验结果表明锰掺杂量为质量分数1%的Mn-ZnO复合材料对细菌的光催化抗菌性能显著高于单一的ZnO纳米材料.在LED光的驱动下, Mn-ZnO复合材料的浓度仅需125 mg/L时,其对大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的抗菌效率在较短时间内即可分别达到98.33%、100%和100%.这说明Mn-ZnO复合光催化材料对细菌的杀伤效果十分高效且具有广谱抗菌性,只需要很短的时间且极低的浓度就可以将多种病原微生物快速杀灭.而3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐法(MTT)实验证明所合成的这种高抗菌性复合光催化材料在实验浓度下具有良好的生物相容性.本研究提供了一种廉价、绿色、简单易制备的方法合成了高抗菌性能的光催化材料,该材料也有望投入到污水处理当中,在实际抗菌领域拥有广阔的应用前景.

关键词：锰掺杂氧化锌 LED光光催化抗菌复合材料

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小麦根系构型及抗旱性研究进展

中国农业科学 2024年第9期57卷 1633-1645页

作者：张余周王一钊高茹茜刘逸凡西北农林科技大学生命科学学院

小麦是全球最重要的粮食作物之一，干旱是影响其生长发育最重要的非生物胁迫因子。根系作为作物获取水分和养分的重要器官，直接决定了作物对土壤水分的利用效率。近年来，越来越多的研究表明，根系构型在植物干旱胁迫响应中发挥了重要... 详细信息

小麦是全球最重要的粮食作物之一，干旱是影响其生长发育最重要的非生物胁迫因子。根系作为作物获取水分和养分的重要器官，直接决定了作物对土壤水分的利用效率。近年来，越来越多的研究表明，根系构型在植物干旱胁迫响应中发挥了重要功能。本文综述了目前根系构型在调控小麦抗旱性方面的研究进展。首先概述了根向性生长，特别是根向重力性生长对植物根系结构的塑造作用，重点总结了目前挖掘到参与根系向重力性生长的相关基因及其分子调控机制，并阐述了根向性生长调控的根系构型是如何介导小麦对干旱胁迫的适应。除了根向性生长，根系的发育过程也参与了对植物根系构型的调控，并决定植物对干旱胁迫的适应能力，因此，本文进一步综述了在干旱胁迫条件下小麦如何通过调控根系发育来改变根系形态，包括增加根长、调控侧根数量和根毛密度等，来增强小麦对土壤水分的吸收和对干旱环境的适应；同时，系统总结了干旱胁迫条件下参与调控作物（尤其是小麦）根系发育的相关基因。此外，根系作为植物地下部分，其构型的解析一直是本领域研究难点，阻碍了对根系结构与植物耐旱性关系的进一步解析，因此，本文也归纳了目前可用于小麦根系二维结构和三维结构表型分析的技术。这些技术可测量和分析小麦根系的长度、密度、生长方向和形态等参数，为深入理解根系构型与小麦抗旱性关系提供技术支撑。最后，展望了改良根系结构在小麦抗旱育种中的应用前景，并对如何挖掘更多潜在的小麦根系构型调控基因，及解析相关基因的调控机理进行了讨论。综上所述，小麦根系结构与小麦抗旱性关系密切，随着测序和分析技术的不断发展，以及小麦根系结构调控机制研究的不断深入，为未来培育抗旱小麦新品种提供了新的手段和策略。

关键词：小麦根系结构根系向性生长根系发育抗旱性根系可视化

磁性氮化碳复合材料的制备及其对磷酸化肽的富集

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色谱 2024年第6期42卷 564-571页

作者：姜丽艳张玮璐赵璐胡良海吉林大学生命科学学院吉林长春130012

蛋白质的磷酸化在细胞信号传导和疾病发生发展中起着重要作用,但磷酸化的动态变化和低丰度的特点使得对其直接分析有着较大的困难。为了解决磷酸化肽难离子化、检测丰度低的瓶颈问题,本研究制备了一种磁性氮化碳复合材料,结合基质辅助... 详细信息

蛋白质的磷酸化在细胞信号传导和疾病发生发展中起着重要作用,但磷酸化的动态变化和低丰度的特点使得对其直接分析有着较大的困难。为了解决磷酸化肽难离子化、检测丰度低的瓶颈问题,本研究制备了一种磁性氮化碳复合材料,结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS),建立了一种对复杂样品中低丰度磷酸化肽富集与分析的方法。采用电子显微镜、红外光谱分析及X射线衍射分析等手段对合成的磁性氮化碳材料进行表征。以酪蛋白酶解产物为实验模型,发现磁性氮化碳材料能够实现对磷酸化肽的高选择性富集和高灵敏度检测,检出限为0.1 fmol。选择脱脂牛奶、人唾液和人血清为实际分析样品,发现磁性氮化碳材料对微量蛋白生物样品中磷酸化肽的分析具有较高的应用潜力。

关键词：氮化碳磁性固相萃取基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱磷酸化肽富集

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金属抗性促生细菌Burkholderia sp.减缓玉米幼苗镉毒害和阻抗镉转运

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农业环境科学学报 2024年第4期43卷 763-773页

作者：庄杰孙乐妮杨恩东欧阳文凯曹媛媛张夕红安徽农业大学生命科学学院合肥230036

为探明金属抗性促生细菌对减缓玉米镉毒害和阻抗镉转运的影响,本研究采用砂培试验向营养液中添加不同浓度重金属镉,研究接种镉抗性促生细菌YM3(Burkholderia sp.)对玉米苗干质量、生理指标、镉含量及金属转运基因表达情况的影响。结果表... 详细信息

为探明金属抗性促生细菌对减缓玉米镉毒害和阻抗镉转运的影响,本研究采用砂培试验向营养液中添加不同浓度重金属镉,研究接种镉抗性促生细菌YM3(Burkholderia sp.)对玉米苗干质量、生理指标、镉含量及金属转运基因表达情况的影响。结果表明,接种菌株YM3能促进玉米生长,且在镉胁迫环境中菌株促生效果更显著,使玉米根、茎、叶干质量分别增加9.09%~40.00%、63.33%~84.41%、48.50%~67.48%;接种处理玉米叶绿素总量增加1.70%~53.17%、根系活力增加7.40%~16.93%;游离脯氨酸降低3.04%~21.82%;当镉浓度为12 mg·L^(-1)时,丙二醛含量降低26.37%;接种菌株显著降低玉米地上部镉含量,使茎、叶镉含量分别降低13.64%~41.84%和17.85%~20.29%;q-PCR对金属转运相关基因HMA2、HMA3和Nramp5进行表达量的检测,结果表明接种菌株对重金属转运相关基因转录水平的表达调控受镉浓度影响。在0 mg·L^(-1)和8 mg·L^(-1)镉处理中,接菌处理HMA2、HMA3和Nramp5表达量在根中均表现为下调,在8 mg·L^(-1)和12 mg·L^(-1)镉处理中,接菌处理HMA2和Nramp5表达量在叶中均表现为下调。接菌处理通过不同程度影响基因HMA2、HMA3和Nramp5表达量来阻控玉米苗对镉的吸收转运。研究表明,在镉胁迫环境下接种镉抗性促生菌株Burkholderia ***3能促进玉米苗生长,减缓玉米苗镉毒害,并阻控镉从根部向地上部转运,这对于玉米安全生产具有重要应用潜力。

关键词：金属抗性促生细菌玉米镉转运基因生理特性

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小麦PLC基因家族鉴定及其低温下的表达模式分析

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植物生理学报 2024年第2期60卷 339-352页

作者：娄贵成任治鹏姜云爽彭瞰看包雨卓王多佳苍晶东北农业大学生命科学学院哈尔滨150030

质体蓝素蛋白(PLC)是一种I型蓝色铜蛋白,在植物生长发育以及响应胁迫过程中具有重要作用,然而目前对小麦(Triticum aestivum) PLC基因家族的研究报道较少。为探究小麦PLC基因的特征,本研究对小麦全基因组进行了分析,共鉴定到74个小麦PL... 详细信息

质体蓝素蛋白(PLC)是一种I型蓝色铜蛋白,在植物生长发育以及响应胁迫过程中具有重要作用,然而目前对小麦(Triticum aestivum) PLC基因家族的研究报道较少。为探究小麦PLC基因的特征,本研究对小麦全基因组进行了分析,共鉴定到74个小麦PLC家族基因,系统发育树分析将其分为6组。将这些基因定位于小麦染色体上,并对它们的理化性质、基因结构、进化树以及共线性进行分析,结果表明:小麦PLC蛋白多数为弱碱性蛋白,亚细胞定位发现主要分布在细胞质和质膜中;小麦PLC蛋白结构域与核心基序排列有序稳定,高度保守。进一步以强抗寒冬小麦品种‘东农冬麦1号’为材料,对其转录组数据库中低温差异表达的12个PLC基因进行实时荧光定量PCR验证,发现这12个基因在不同组织(分蘖节和叶片)中表达量均有差异;在不同温度下,大多数PLC具有相似的表达模式。PLC在小麦抗寒过程中发挥重要作用。

关键词：小麦 PLC 系统发生分析低温胁迫

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