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金属氧化物和分子筛在CO_(2)环加成中的研究进展

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精细化工 2024年第6期41卷 1184-1194页

作者：魏永健李媖孙映晖许瞳梁海欧白杰内蒙古工业大学化工学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区工业催化重点实验室内蒙古呼和浩特010051

CO_(2)是主要的温室气体,也是廉价、无毒且可再生的碳一资源,将CO_(2)转化为有价值的精细化学品,可有效减缓气候变化、助力实现碳中和。CO_(2)与环氧化物的环加成反应具有高原子经济性、高选择性、低污染等优点,其产物环状碳酸酯可作为... 详细信息

CO_(2)是主要的温室气体,也是廉价、无毒且可再生的碳一资源,将CO_(2)转化为有价值的精细化学品,可有效减缓气候变化、助力实现碳中和。CO_(2)与环氧化物的环加成反应具有高原子经济性、高选择性、低污染等优点,其产物环状碳酸酯可作为锂离子电池电解质、聚合物材料前体以及精细化学品中间体,应用前景广阔。氧化物因具有结构多样、可调性强等优点,其作为催化剂应用于CO_(2)与环氧化物环加成反应中引起了广泛的关注。该文综述了2种典型且成本低廉、易于规模化生产的氧化物——金属氧化物与分子筛催化CO_(2)与环氧化物的环加成反应的研究进展,重点分析了反应机理以及催化剂的应用。提出了金属氧化物和分子筛在CO_(2)环加成中存在的问题,指出今后的研究重点是高性能无助剂的非均相催化剂的开发以及催化机理的探究。

关键词：二氧化碳环加成反应环状碳酸酯金属氧化物分子筛

小麦与叶锈菌互作过程中TaGRF1-A基因功能的研究

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农业生物技术学报 2024年第2期32卷 247-258页

作者：顾佳牛泽霖王茜王冬梅河北农业大学华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省植物生理与分子病理学重点实验室/生命科学学院

克隆小麦(Triticum aestivum)抗叶锈病相关基因，深入研究其表达特征，对阐释小麦抵抗叶锈菌(Puccinia triticina)的分子机制意义重大。通过对本实验室前期得到的RNA-seq转录组数据库的分析，发掘了1个14-3-3家族基因，与小麦抵抗叶锈... 详细信息

克隆小麦(Triticum aestivum)抗叶锈病相关基因，深入研究其表达特征，对阐释小麦抵抗叶锈菌(Puccinia triticina)的分子机制意义重大。通过对本实验室前期得到的RNA-seq转录组数据库的分析，发掘了1个14-3-3家族基因，与小麦抵抗叶锈菌侵染密切相关，在亲和与不亲和组合中表达差异明显。为深入了解该基因在小麦抵御叶锈菌侵染过程中的功能，本研究从小麦抗叶锈近等基因系TcLr26中克隆了该基因，经序列比对显示其为小麦中的TaGRF1-A基因。制备TaGRF1-A蛋白的多克隆抗体，Western blot检测分析表明，该抗体能够与小麦中的TaGRF1-A蛋白呈特异性结合，并且在不亲和互作过程中受叶锈菌诱导呈现先上调后下降的表达趋势。利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技术降低不亲和组合中TaGRF1-A的表达量，接种叶锈菌后结果显示，叶锈菌侵染部位的过敏性反应(hypersentive reaction, HR)面积和吸器母细胞(haustorium mother cell, HMC)数量明显增加，在接种叶锈菌15 d后叶片表面出现了叶锈菌夏孢子堆，并且致病相关(pathogenesis-related, PR)基因表达降低。结果表明，TaGRF1-A在小麦抵抗叶锈菌侵染过程中正调控寄主的抗锈性。本研究为进一步探究TaGRF1-A在小麦与叶锈菌互作过程的作用机制提供了参考。

关键词：小麦叶锈菌 TaGRF1-A 多克隆抗体病毒诱导的基因沉默(VIGS)

DNA聚合酶θ:易错的多功能DNA末端修复分子

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生物化学与生物物理进展 2024年第3期51卷 493-503页

作者：王瑶陈国江冯健男石艳春王晶郑源强内蒙古医科大学内蒙古自治区分子生物学重点实验室呼和浩特010058 军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室北京100850

DNA聚合酶θ(DNA polymerase theta,Polθ)是一种广泛存在于动植物中的DNA修复酶。它在选择性末端连接(alternative end-joining,Alt-EJ)途径中发挥着关键作用,常参与DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSB)损伤修复。在正常生理状态下,Polθ主要调控基因组稳定性。然而,在恶性肿瘤发生时,Polθ表现出异常高表达水平,并参与调控肿瘤细胞的恶性转变过程。研究表明,抑制Polθ活性可导致同源重组(homologous recombination,HR)缺陷的肿瘤细胞发生合成致死(synthetic lethality,SL)。因此,已经开发出多种针对Polθ的小分子抑制剂,可与其他化疗药物联合使用以抑制恶性肿瘤的发展。此外,敲除或抑制Polθ活性还能增加HR修复效率,从而提高外源基因靶向整合效果。本文综述了Polθ及其介导的Alt-EJ修复机制在生物学功能方面的最新研究进展,为靶向Polθ在肿瘤治疗和基因编辑方面的应用提供理论基础。

关键词： DNA聚合酶θ DNA双链断裂修复基因组稳定性肿瘤抑制靶向整合

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亮氨酸与异亮氨酸太赫兹光谱的振动模式分析

光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1255-1261页

作者：刘晓松赵国忠屈媛首都师范大学物理系北京市太赫兹波谱与成像重点实验室教育部太赫兹光电子重点实验室北京100048 内蒙古大学物理科学与技术学院内蒙古呼和浩特010021

氨基酸是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物,是构成蛋白质的基本单位,其种类,数量和排列直接影响蛋白质的生物功能,对维持机体功能有重要意义。氨基酸分子间振动模式(扭转,氢键和集体振动)大部分处于太赫兹(THz)波段,表现出独特的吸... 详细信息

氨基酸是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物,是构成蛋白质的基本单位,其种类,数量和排列直接影响蛋白质的生物功能,对维持机体功能有重要意义。氨基酸分子间振动模式(扭转,氢键和集体振动)大部分处于太赫兹(THz)波段,表现出独特的吸收特征,因此,对氨基酸进行THz光谱研究,能够更全面了解生物特性。总结前人实测的亮氨酸与异亮氨酸位于0.2~2.6 THz波段的吸收谱,同时,利用量子化学计算方法解释其形成机理。使用Gaussian09软件对单分子构型模拟计算,模拟方法为半经验法(PM6),从头计算法(HF,MP2)和密度泛函理论(B3LYP,M06-2X)结合6-311+G(d,p)高斯型基组;使用Materials Studio 2019软件对晶胞构型模拟计算,模拟方法为广义梯度近似的PBE,PBEsol,RPBE和WC等四种密度泛函结合平面波基组。结果表明:单分子构型模拟均缺少吸收峰位,不同方法对同一振动模式的峰位计算不同,因此,对分子间相互作用较强的结构,进行单一方法的该构型模拟,很大程度不能正确匹配振动模式,且受原子轨道线性组合方法影响,与输入结构相比,输出结构由COO^(-)和NH_(3)^(+)基团变为COOH和NH_(2),无法体现实际振动模式;晶胞构型模拟对分子内和分子间振动模式描述,吸收峰位与实测值匹配较好,不存在质子转移情况,较好指认实测峰位的振动模式。亮氨酸与异亮氨酸使用PBEsol泛函计算结果最接近实测值,说明模拟计算需充分考虑结构与泛函的匹配性,即对结构交换关联能的描述,也说明同一泛函对异构体的普适性,此外,不能以结构优化后差异作为判断泛函是否适用的标准。晶胞构型计算结果包含分子间振动模式,是单分子构型无法得到的结果,且数据进行半峰全宽拟合,导致两种构型结果在某一实测峰位处的振动模式存在差异。

关键词：太赫兹吸收谱氨基酸量子化学计算振动模式异构体

基于UPLC-MS非靶向代谢组学分析不同年龄双峰驼肉代谢物差异

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食品科学 2024年第4期45卷 154-163页

作者：斯仁达来 TUYATSETSEG Jambal BANZRAGCH Maizul 明亮何静吉日木图内蒙古农业大学食品科学与工程学院乳品生物技术与工程教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010018 中蒙生物高分子应用研究联合实验室蒙古乌兰巴托17043 蒙古科技大学蒙古乌兰巴托17043 内蒙古中哈骆驼研究院内蒙古阿拉善737300

基于超高效液相色谱-质谱联用的非靶向代谢组学方法探究不同年龄组驼肉代谢物的差异及变化规律。结果表明,在3个年龄组(3~4、6~7岁和9~10岁,分别以I、II和III组表示)骆驼背最长肌中共鉴定出显著差异代谢物710种;在I vs II组显著差异代... 详细信息

基于超高效液相色谱-质谱联用的非靶向代谢组学方法探究不同年龄组驼肉代谢物的差异及变化规律。结果表明,在3个年龄组(3~4、6~7岁和9~10岁,分别以I、II和III组表示)骆驼背最长肌中共鉴定出显著差异代谢物710种;在I vs II组显著差异代谢物有78个,其中I组上调47个,II组上调31个;在II vs III组显著差异代谢物有49个,其中II组上调18个,III组上调31个;在I vs III组显著差异代谢物有65个,其中I组上调29个,III组上调36个。京都基因与基因组百科全书通路分析结果表明,差异代谢物主要富集到蛋白质和氨基酸代谢、脂肪酸、维生素和矿物质代谢等相关通路,说明不同生长阶段骆驼中各营养素的消化代谢均有差异。I组中的多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)(尤其n-6 PUFA、n-3 PUFA)含量和PUFA/不饱和脂肪酸值均显著高于III组,这主要与相关代谢通路上的花生四烯酸、亚油酸和13-L-过氧化氢油酸浓度的显著上调有关;同时L-亮氨酸、L-缬氨酸、L-谷氨酰胺等差异代谢物可以作为不同年龄驼肉品质差异的潜在标记物。

关键词：双峰驼肉不同年龄非靶向代谢组学代谢物代谢通路

基于网络药理学和分子对接探究香青兰保护脑卒中的作用机制

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包头医学院学报 2024年第6期40卷 1-6,13页

作者：吴鹏杨占君内蒙古分子病理学重点实验室内蒙古呼和浩特010000 包头医学院人体解剖学教研室

目的:基于网络药理学研究香青兰(Dracocephalum moldavica L.)对于脑卒中的保护作用机制。方法:通过NCBI、CNKI找出香青兰有效成分,使用Pubchem、swiss target prediction数据库预测香青兰的有效靶点,运用GeneCards、Omim数据库搜索与... 详细信息

目的:基于网络药理学研究香青兰(Dracocephalum moldavica L.)对于脑卒中的保护作用机制。方法:通过NCBI、CNKI找出香青兰有效成分,使用Pubchem、swiss target prediction数据库预测香青兰的有效靶点,运用GeneCards、Omim数据库搜索与脑卒中(cerebral stroke)相关靶基因,构建维恩图筛选交集基因,利用cytoscape建立药物、成分、靶点、疾病关系网络图并可视化,利用String软件构建蛋白网络互作图,利用DAVID数据库进行GO富集和KEGG分析。结果:通过查找文献共找出香青兰有效成分23个,对应的靶点有1682个,主要分子有NADPH氧化酶4(NOX4)、黄嘌呤氧化脱氢酶(XDH)、髓过氧化物酶(MPO)等;通过PPI拓扑分析得到核心靶点57个;GO富集分析显示涉及生物过程(biological process,BP)443个、分子功能(molecular function,MF)104个、细胞组成(cellular component,CC)66个;KEGG结果显示共涉及信号通路有143个,其中主要有癌症通路(hsa05200:pathways in cancer)、PI3K-Akt信号通路(hsa04151:PI3K-Aktsignaling pathway)、神经活性配体-受体相互作用(hsa05022:neuroactive ligand-receptor interaction)等。结论:本研究初步揭示了香青兰可通过多种靶点、通路等治疗脑卒中,为进一步科学实验提供理论基础。

关键词：香青兰脑卒中网络药理学分子对接作用机制

热驱动CO_(2)多相催化合成化学品研究进展

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精细化工 2024年第2期41卷 302-314,400页

作者：姜瑞君李玉涛王振峰王玉清郭小惠丁健内蒙古科技大学化学与化工学院碳捕集与高效利用实验室内蒙古包头014010 内蒙古科技大学内蒙古自治区煤化工与煤炭综合利用重点实验室内蒙古包头014010

CO_(2)分子较高的化学惰性导致其选择性活化及可控转化极具挑战。相对于电和光驱动CO_(2)催化转化反应,热驱动CO_(2)多相催化转化反应具有操作简便、目标产物可调且产品收率较高等优势。通过该类反应实现CO_(2)还原或非还原制备多种化学... 详细信息

CO_(2)分子较高的化学惰性导致其选择性活化及可控转化极具挑战。相对于电和光驱动CO_(2)催化转化反应,热驱动CO_(2)多相催化转化反应具有操作简便、目标产物可调且产品收率较高等优势。通过该类反应实现CO_(2)还原或非还原制备多种化学品,既可促进CO_(2)的资源化利用,又可有效缓解温室效应,在环保、能源和材料等领域具有重要意义。该文对热驱动多相催化CO_(2)转化为CO、CH_(4)、甲酸、甲醇、碳氢化合物和其他精细化学品的研究现状进行了综合评述,重点讨论了反应机理、所用催化剂及反应体系的研究进展,并对其未来的研究方向进行了前景展望和探讨。

关键词： CO_(2) 热驱动多相催化剂反应体系高附加值产物

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毛乌素沙地绿洲化土地变化模式及稳定性

应用生态学报 2024年第3期35卷 687-694页

作者：杨皓钦王海兵左合君乔碩李思琪内蒙古农业大学沙漠治理学院/风沙物理与防沙治沙重点实验室呼和浩特010018 内蒙古乌审旗林业和草原局内蒙古乌审旗017399

绿洲化过程中的土地结构变化和稳定性研究对沙地荒漠化治理尤为重要。本研究基于1980—2020年8期土地利用数据,提取了该时间段毛乌素沙地绿洲化土地空间分布信息,使用叠置分析、格网化等方法,分析毛乌素沙地绿洲化土地变化模式和稳定性... 详细信息

绿洲化过程中的土地结构变化和稳定性研究对沙地荒漠化治理尤为重要。本研究基于1980—2020年8期土地利用数据,提取了该时间段毛乌素沙地绿洲化土地空间分布信息,使用叠置分析、格网化等方法,分析毛乌素沙地绿洲化土地变化模式和稳定性的时空分异特征。结果表明:研究期间,毛乌素沙地荒漠化问题已得到有效解决,并成功实现逆转,绿洲化过程显著,林草覆盖率从1980年的10.2%增长到2020年的73.7%,绿洲化土地面积从1980年的3.25万km^(2)增长到2020年的3.39万km^(2),极重度、重度和中度荒漠化面积大幅下降,非荒漠化和轻度荒漠化面积大幅上升;绿洲化土地变化表现为稳定、波动、扩张和退缩4种模式,2020年这4种模式的绿洲化土地面积占比分别为78.7%、12.2%、6.2%和2.9%;毛乌素沙地累积变化强度较低的绿洲化(低于0.12)占总绿洲化土地面积的82.7%,沙地绿洲化总体趋于稳定。针对毛乌素沙地稳定沙带及不同变化模式绿洲化土地应采用适宜的分区治理对策,其中,在风沙活动强烈的沙漠化扩张区域歼灭沙害;在生态脆弱、沙漠化反复的绿洲化区域巩固风沙治理成效;在林草资源丰富的稳定扩张绿洲化区域,应积极开展对沙地资源的持续管理和利用,以实现沙地系统治理和提质增效的目标。

关键词：毛乌素沙地绿洲化土地变化模式稳定性治理对策

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马钱子致大鼠体内毒性的研究——“装袋”算法和16S rRNA基因测序技术在毒理学研究中的应用

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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 404-422页

作者：王曦烨宝乐尔姜明洋李丹白梅荣内蒙古民族大学化学与材料学院通辽028000 内蒙古民族大学天然产物化学及功能分子合成重点实验室通辽028000 内蒙古自治区药品检查中心呼和浩特010000 内蒙古民族大学计算机科学与技术学院通辽028000 内蒙古民族大学蒙医药研发工程教育部重点实验室通辽028000

目的中药马钱子(Strychnos nux-vomica L.,SN)在临床上具有消肿止痛的功效,然而,由于含有生物碱类成分,马钱子具有一定毒性。人们对马钱子毒性所引起的大鼠内源性代谢变化及其对肠道微生物群代谢失调的潜在影响知之甚少,因此,马钱子的... 详细信息

目的中药马钱子(Strychnos nux-vomica L.,SN)在临床上具有消肿止痛的功效,然而,由于含有生物碱类成分,马钱子具有一定毒性。人们对马钱子毒性所引起的大鼠内源性代谢变化及其对肠道微生物群代谢失调的潜在影响知之甚少,因此,马钱子的毒理学研究对其安全性评价具有重要意义。本研究将代谢组学和16S rRNA基因测序技术相结合来探索马钱子的致毒机制。方法通过急性、蓄积性和亚急性毒性试验,分别确定马钱子的中毒剂量、毒性强度和毒性靶器官。超高效液相色谱-质谱联用技术用于分析大鼠灌胃马钱子后的血清、肝脏和肾脏样本。利用基于装袋算法的决策树和K最近邻(K nearest neighbor,KNN)模型对组学数据进行分类。从大鼠粪便中提取样本后,使用高通量测序平台对细菌的16s rRNA V3-V4区域进行分析。结果装袋算法提高了样本分类的准确率。共鉴定出12个生物标志物,这些生物标志物的代谢失调可能是马钱子致体内毒性的原因。拟杆菌、粪厌氧棒菌、颤螺菌、双茎体菌等与肾肝功能的生理指标密切相关,这表明马钱子引起的肝肾损害可能与这些肠道细菌的代谢紊乱有关。结论本文揭示了马钱子的体内致毒机制,为马钱子临床上的安全合理使用提供了科学依据。

关键词：马钱子致毒机制代谢组学肠道菌群装袋算法