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病毒介导的植物基因组编辑技术研究进展

植物学报 2024年第3期59卷 452-462页

作者：胡丹玲孙永伟内蒙古大学生命科学学院呼和浩特010000

CRISPR/Cas作为一种新兴的靶向基因组编辑技术,具有操作过程简便、编辑效率高和支持多靶点编辑等优势,在植物遗传育种中应用前景广阔。然而对于一些尚未建立遗传转化体系和再生体系的植物,基因组编辑技术的应用仍然受限。病毒介导的植... 详细信息

CRISPR/Cas作为一种新兴的靶向基因组编辑技术,具有操作过程简便、编辑效率高和支持多靶点编辑等优势,在植物遗传育种中应用前景广阔。然而对于一些尚未建立遗传转化体系和再生体系的植物,基因组编辑技术的应用仍然受限。病毒介导的植物基因组编辑技术可不依赖遗传转化和再生等步骤,即可快速获得无外源转基因成分的基因组编辑植物,受到广泛关注。该文主要介绍了病毒介导的CRISPR/Cas植物基因组编辑技术的工作原理及优势,系统总结了该技术在植物基因组编辑领域的应用现状,并重点讨论了该技术体系存在的问题及挑战,以期为深入开展这一领域研究提供参考。

关键词：病毒植物基因组编辑 CRISPR/Cas

冷等离子体灭菌技术在乳制品中的应用研究进展

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食品科学 2024年第11期45卷 314-322页

作者：齐格其朱俊邓浩国张海旭日花内蒙古大学生命科学学院内蒙古呼和浩特010070 内蒙古大学物理科学与技术学院内蒙古呼和浩特010021 内蒙古工业大学理学院内蒙古呼和浩特010051

冷等离子体(或非热等离子体)是在近几年获得普及的非热加工技术之一,有望作为一种快速的非热杀菌技术应用于乳制品加工领域。然而未经优化的冷等离子体工艺可能会导致食品品质下降,如脂质氧化和异味产生。因此,本文就冷等离子体灭菌技... 详细信息

冷等离子体(或非热等离子体)是在近几年获得普及的非热加工技术之一,有望作为一种快速的非热杀菌技术应用于乳制品加工领域。然而未经优化的冷等离子体工艺可能会导致食品品质下降,如脂质氧化和异味产生。因此,本文就冷等离子体灭菌技术的分类、灭菌机理以及对乳制品的影响等方面进行综述,旨在为冷等离子体灭菌技术在乳制品灭菌工艺中的应用提供理论支持。未来的冷等离子体研究需要在考虑灭活微生物的同时兼顾食品质量影响和消费者的感官接受度。

关键词：冷等离子体灭菌乳制品

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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

关键生物信号枢纽的细胞原位单分子定位超高分辨率解析

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中国激光 2024年第3期51卷 20-36页

作者：林健陈鑫厦门大学生命科学学院福建厦门361102

细胞内存在大量性质各异的大分子复合物,它们是控制生命活动的核心信号枢纽。荧光显微成像因其分子特异性、细胞原位可视化和多色标记解析等优势,已成为当今生物学研究不可或缺的技术手段。而突破光学衍射极限的超分辨光学成像技术为进... 详细信息

细胞内存在大量性质各异的大分子复合物,它们是控制生命活动的核心信号枢纽。荧光显微成像因其分子特异性、细胞原位可视化和多色标记解析等优势,已成为当今生物学研究不可或缺的技术手段。而突破光学衍射极限的超分辨光学成像技术为进一步理解多种重要生物百纳米信号体的原位结构和功能调节提供了亚细胞尺度甚至单分子精度的研究思路和方案。首先阐述了超分辨成像和单分子定位显微镜的基本原理,介绍了近年来在多项生命科学研究中的代表性应用案例,结合实际研究经验总结了超分辨光学成像技术在使用中面临的诸多挑战和未来发展方向,提出了基于原位纳米成像解析信号枢纽组织结构将有力促进新型疾病治疗靶点和策略的开发。

关键词：生物光学超分辨成像单分子定位生物信号体信号转导

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“生物钟与健康”通识课程建设与思考

生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 481-488页

作者：王田清华大学生命科学学院北京100084

科学类通识课程是高校通识教育中的重要组成部分。本文介绍了清华大学“生物钟与健康”科学类通识课程的建设情况,从课程建设的必要性出发,介绍课程的教学内容设计和评价标准,分析课程开课情况,并对未来课程规划进行讨论。课程已开设3... 详细信息

科学类通识课程是高校通识教育中的重要组成部分。本文介绍了清华大学“生物钟与健康”科学类通识课程的建设情况,从课程建设的必要性出发,介绍课程的教学内容设计和评价标准,分析课程开课情况,并对未来课程规划进行讨论。课程已开设3个学期,选课学生已覆盖了全校27个院系,学生评教成绩优异。通过课程学习,学生自述生活习惯有明显改善,对生物学研究的思维方式和方法的理解有显著提升;课程在教学内容和教学方法上有关键创新点。本门课程建设的思路和方法,对高校科学类通识课程建设具有借鉴意义。

关键词：生命科学生物钟通识教育课程建设

利用生物声学指标评估暗针叶林鸣禽围攻事件中的鸣声特征

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 118-126页

作者：王江月田佳周正暘马晓昀龙玉王戎疆李晟北京大学生命科学学院北京100871

利用鸣声播放实验,并结合自动录音技术,综合使用多种声学指数,探究亚高山森林生态系统中,森林鸣禽在围攻事件中鸣声的声学特征及其变化规律。2021年夏季,在四川王朗国家级自然保护区冷云杉暗针叶林中分别播放领鸺鹠(Glaucidium brodiei... 详细信息

利用鸣声播放实验,并结合自动录音技术,综合使用多种声学指数,探究亚高山森林生态系统中,森林鸣禽在围攻事件中鸣声的声学特征及其变化规律。2021年夏季,在四川王朗国家级自然保护区冷云杉暗针叶林中分别播放领鸺鹠(Glaucidium brodiei)鸣声和暗绿柳莺(Phylloscopus trochiloides)报警鸣叫来引发鸣禽围攻,使用自动录音设备记录播放期间及播放前后在实验位点上自由活动的森林鸣禽的鸣声。设置12个位点,每个位点进行领鸺鹠和暗绿柳莺播放实验各一次。24次实验共记录到分属3目17科的28种鸟类参与围攻行为,实验录音总有效时长为1057分钟。对围攻行为的观察和对录音记录的声学指数分析结果表明:1)领鸺鹠鸣声和柳莺报警鸣叫都可以有效地引发鸣禽的围攻行为,柳莺类与山雀类鸣禽是参与围攻的主体;2)两种鸣声播放期间,森林鸣禽的鸣声声强均显著高于播放前(领鸺鹠鸣声实验SPLavg=-31.02±4.87 dB(播放期间),SPLavg=-42.74±4.68 dB(播放前空白段),p=0.001;暗绿柳莺报警鸣叫回放实验SPLavg=-33.26±4.05 dB(播放期间),SPLavg=-46.38±4.54 dB(播放前空白段),p=0.001),鸣声复杂度均显著低于播放前(领鸺鹠鸣声实验H=0.76±0.02(播放期间),H=0.80±0.03(播放前空白段),p=0.001;暗绿柳莺报警鸣叫回放实验H=0.77±0.02(播放期间),H=0.82±0.02(播放前空白段),p=0.001);3)播放领鸺鹠鸣声或暗绿柳莺报警鸣叫并未引发声学指数变化程度的显著不同。研究结果从声学层面为鸟类行为研究提供新的思路,同时为大范围的声景监测数据提供新的行为学应用场景。

关键词：自动录音技术声学指数鸟类围攻行为鸣声播放实验森林鸣禽王朗国家级自然保护区

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早期胚胎发育合子基因组激活调控

生物化学与生物物理进展 2024年第3期51卷 525-543页

作者：邢吉祥李寒霜李海成左永春内蒙古大学生命科学学院呼和浩特010070 内蒙古大学省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室呼和浩特010070

动物早期胚胎发育始于分化成熟的雌雄配子经受精后重编程为全能性合子。在胚胎发育的初期,合子基因组的转录水平处于静默状态,母源物质调控占据主导地位。随着胚胎发育的进行,母源物质会经历分阶段的降解,合子基因组开始逐渐激活转录,... 详细信息

动物早期胚胎发育始于分化成熟的雌雄配子经受精后重编程为全能性合子。在胚胎发育的初期,合子基因组的转录水平处于静默状态,母源物质调控占据主导地位。随着胚胎发育的进行,母源物质会经历分阶段的降解,合子基因组开始逐渐激活转录,标志着早期胚胎发育从母源性调控向合子基因组调控的转变,也称为母源-合子转换(maternal-zygotic transition,MZT)。其中一个关键的转折性事件就是合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA),ZGA的正确发生对于早期胚胎发育和细胞命运决定至关重要。然而,目前对于ZGA的调控因子和具体的分子机制仍知之甚少。研究表明,ZGA在不同物种中存在较大差异,可能受到DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA、染色质重塑以及ZGA相关因子等多种调控因素的影响。本文探讨了上述几种调控因素影响合子基因组激活的研究进展,对进一步研究早期胚胎ZGA的相关机制具有借鉴意义。

关键词：母源-合子转换合子基因组激活 DNA甲基化组蛋白变体组蛋白修饰

生物统合加工嵌合纤维小体组装模块反应机制探究

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太阳能学报 2024年第3期45卷 139-144页

作者：徐奭万平李娟娟刘涵杜济良田沈首都师范大学生命科学学院北京100048

为探究生物统合加工嵌合纤维小体中重组蛋白粘连模块与对接模块的分子相互作用及其对嵌合纤维小体组装效率的影响,采用酿酒酵母细胞分泌表达支架蛋白和酶分子催化模块,在胞外通过非变性蛋白凝胶电泳和等温滴定量热法测定分析二级支架蛋... 详细信息

为探究生物统合加工嵌合纤维小体中重组蛋白粘连模块与对接模块的分子相互作用及其对嵌合纤维小体组装效率的影响,采用酿酒酵母细胞分泌表达支架蛋白和酶分子催化模块,在胞外通过非变性蛋白凝胶电泳和等温滴定量热法测定分析二级支架蛋白、纤维素酶分别与一级支架蛋白结合时的相互作用反应。结果显示,分别连接二级支架蛋白和纤维素酶蛋白的对接模块与粘连模块的亲和力常数增大,亲和力减小,组装反应为焓变驱动的放热反应并产生氢键,证明这些蛋白分子间亲和力减小是导致二级支架蛋白与一级支架蛋白组装效率较低的主要影响因素。

关键词：酿酒酵母嵌合纤维小体纤维素酶自组装蛋白相互识别分子动力学

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单克隆抗体的研究进展及上市药物分析

生物工程学报 2024年第5期40卷 1431-1447页

作者：顾光磊方敏河南大学生命科学学院河南开封475004

近年来全球各地新冠、猴痘、流感等疫情频发,新增各类肿瘤患者数量呈不断上升趋势,传统药物对新发突发传染病、肿瘤、自身免疫病等的作用有限。随着杂交瘤技术的出现,单克隆抗体的应用日趋广泛,抗体药物在现代医学中发挥着越来越重要的... 详细信息

近年来全球各地新冠、猴痘、流感等疫情频发,新增各类肿瘤患者数量呈不断上升趋势,传统药物对新发突发传染病、肿瘤、自身免疫病等的作用有限。随着杂交瘤技术的出现,单克隆抗体的应用日趋广泛,抗体药物在现代医学中发挥着越来越重要的作用。单克隆抗体经历了鼠源抗体、人鼠嵌合抗体、人源化抗体、全人源抗体的发展阶段,其免疫原性逐渐下降,用于人体的安全性逐渐上升。全人源抗体由于其序列均来自于人,不会产生人抗鼠抗体反应,成为了目前最安全的抗体形式。随着基因工程技术的发展,流式细胞术结合单个B细胞基因扩增技术使全人源单克隆抗体的构建和筛选更为容易,抗体药物的发展迎来新一波高潮,单克隆抗体药物的市场将会进一步扩展。本文综述了单克隆抗体的研究进展以及截至2023年10月1日美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)批准的163种单抗药物,为国内单克隆抗体的研发及生产提供新的思路。

关键词：全人源单克隆抗体流式细胞术单个B细胞技术抗体药物