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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

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黄精多糖检测研究进展

植物生理学报 2024年第9期60卷 1390-1400页

作者：章笑寒施凯允金文闻朱圆敏陈雪敏白云华中科技大学生命科学与技术学院武汉430074

黄精(Polygonatum sibiricum)作为一种药食两用中药材,在我国有近千年药用历史,其多重功能与多种成分有关,其中黄精多糖具有重要的健康价值。本文从黄精生物活性、结构特点、含量检测方面入手,综述了黄精多糖检测发展过程,为研究和应用... 详细信息

黄精(Polygonatum sibiricum)作为一种药食两用中药材,在我国有近千年药用历史,其多重功能与多种成分有关,其中黄精多糖具有重要的健康价值。本文从黄精生物活性、结构特点、含量检测方面入手,综述了黄精多糖检测发展过程,为研究和应用黄精多糖并根据具体需求和条件选择合适检测方法提供依据。

关键词：黄精多糖生物活性结构特点含量检测

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微生物学实验模块化教学体系探索与实践

实验室研究与探索 2024年第9期43卷 117-121页

作者：白虹杨敏艾阳刘亚丰宁康华中科技大学生命科学与技术学院武汉430074

为了确保学生熟练掌握微生物学基础实验技术,并将其有效应用于实际问题解决中,在实验教学中采取了多项优化措施。首先,对实验内容进行模块化设计,以增强其整体性、连贯性与探究性;其次,引入BOPPPS模块化教学方法,确保教学过程中学生的... 详细信息

为了确保学生熟练掌握微生物学基础实验技术,并将其有效应用于实际问题解决中,在实验教学中采取了多项优化措施。首先,对实验内容进行模块化设计,以增强其整体性、连贯性与探究性;其次,引入BOPPPS模块化教学方法,确保教学过程中学生的主体性;最后,从知识掌握、能力培养和人格养成3个维度进行模块化考核,进一步提升课程考核的严谨性与公正性。这些改革措施显著激发了学生学习的内驱力,提高了他们的综合素质与创新能力。

关键词：微生物学实验模块化教学分层次教学探究性实验

解脂耶氏酵母中Anillin家族蛋白的鉴定与功能

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中国生物工程杂志 2024年第4期44卷 14-22页

作者：邬欢吴浩明华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院武汉430016 武汉轻工大学生命科学与技术学院武汉430023

目的:鉴定解脂耶氏酵母中Anillin家族蛋白,探究其对Septin细胞骨架组织的调控功能。方法:将模式生物酿酒酵母Anillin家族蛋白Bud4序列在解脂耶氏酵母数据库中比对,找到潜在的Anillin家族蛋白;从解脂耶氏酵母基因组中扩增其序列,将其与... 详细信息

目的:鉴定解脂耶氏酵母中Anillin家族蛋白,探究其对Septin细胞骨架组织的调控功能。方法:将模式生物酿酒酵母Anillin家族蛋白Bud4序列在解脂耶氏酵母数据库中比对,找到潜在的Anillin家族蛋白;从解脂耶氏酵母基因组中扩增其序列,将其与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)融合表达,通过荧光显微镜观察其胞内定位;对酿酒酵母细胞中潜在的Anillin家族蛋白进行过量表达,观察其对细胞形态和Septin组织的影响,从而确定其调控Septin组织的功能。结果:通过解脂耶氏酵母数据库中序列比对,找到两个潜在的Anillin家族蛋白,分别将其命名为YlBud4A(数据库中蛋白编号YALI0D11880)和YlBud4B(数据库中蛋白编号YALI0B07623),其C端与该家族蛋白成员同源性高,含有保守的DUF1709和PH结构域;与酿酒酵母Bud4类似,YlBud4B可以定位在芽颈,在芽体较大细胞中呈明显的双环结构,而YlBud4A没有芽颈定位;在酿酒酵母细胞中过量表达YlBud4B导致细胞产生显著的芽体变长细胞形态,Septin的正常组织被破坏,在变长的芽体中呈圆形结构。结论:解脂耶氏酵母YlBud4B与Anillin家族蛋白在序列和功能上都具有同源性,其可以与Septin细胞骨架相互作用,在调控Septin组织过程中发挥功能。

关键词：解脂耶氏酵母 Anillin 细胞骨架细胞形态 Septin

我国甘蓝型油菜抗根肿病品种培育现状、主要问题和对策

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中国油料作物学报 2024年

作者：吴畅史亚茹周元委熊秋芳张椿雨陈鹏栗茂腾华中农业大学植物科学技术学院宜昌市农业科学研究院华中科技大学生命科学与技术学院

根肿病是由原生动物有孔虫界根肿菌属芸薹根肿菌侵染引起的世界性土传病害。近年来，我国主要甘蓝型油菜产区发病率呈现显著上升趋势，对甘蓝型油菜高产稳产造成严重威胁，抗根肿病新品种的培育是解决该问题的关键。本文首先阐述了根肿... 详细信息

根肿病是由原生动物有孔虫界根肿菌属芸薹根肿菌侵染引起的世界性土传病害。近年来，我国主要甘蓝型油菜产区发病率呈现显著上升趋势，对甘蓝型油菜高产稳产造成严重威胁，抗根肿病新品种的培育是解决该问题的关键。本文首先阐述了根肿菌的侵染过程，重点分析了油菜近缘物种根肿病抗病基因及定位情况，对甘蓝型油菜根肿病抗病品种培育及利用的抗病位点进行了总结，并对抗根肿病甘蓝型油菜代表性品种综合表现和推广情况进行了介绍，最后结合甘蓝型油菜根肿病抗病品种培育存在的主要问题探讨与展望了相应的对策，以期为甘蓝型油菜抗根肿病遗传育种的研究和产业发展提供参考。

关键词：甘蓝型油菜根肿病基因定位抗病育种

江汉平原人口稠密区地表水和地下水细菌群落的时间动态变化

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微生物学报 2024年

作者：田家林楚栋良张皓鸿宁康华中科技大学生命科学与技术学院分子生物物理教育部重点实验室生物信息与分子成像湖北省重点实验室人工智能生物学研究中心生物信息与系统生物学系

【目的】揭示江汉平原人口稠密区地表水和地下水细菌群落在旱季和雨季之间的动态变化，探究产生时间动态差异的原因。【方法】于江汉平原人口稠密区的地表水、地下水采集水样，利用宏基因组测序技术，分析地表水和地下水细菌群落在环境... 详细信息

【目的】揭示江汉平原人口稠密区地表水和地下水细菌群落在旱季和雨季之间的动态变化，探究产生时间动态差异的原因。【方法】于江汉平原人口稠密区的地表水、地下水采集水样，利用宏基因组测序技术，分析地表水和地下水细菌群落在环境条件、群落结构、群落构建过程的季节间变化差异。【结果】地表水的盐度(P<0.01)、电导率(P<0.01)在雨季显著低于旱季，地下水的浊度(P<0.05)在雨季显著高于旱季，反之则季节间差异不显著。地表水群落Shannon多样性指数在雨季显著高于旱季(P<0.01)，地下水群落差异不显著；主坐标分析(principle coordinates analysis， PCoA)和置换多元方差分析(P=0.001)表明，不同季节间，地表水和地下水的细菌群落间差异显著。Mantel test相关性分析表明，旱季地下水群落与环境因素的相关性不显著，其余群落均与至少一种环境因素显著相关。中性群落模型(neutral community model， NCM)、修正随机性比率(modified stochasticity ratio， MST)与β最近分类单元指数(β nearest taxon index， βNTI)均表明，地表水群落在雨季受到随机性过程的影响明显高于旱季，地下水存在相似但不明显的趋势；地表水的迁移率在雨季高于旱季，而地下水的变化趋势相反。地表水群落中，季节间抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes， ARGs)多样性变化值与MST值负相关(ρ=-0.164， P=4.942E-2)；地下水群落则呈现正相关关系(ρ=0.393， P=1.452E-6)。【结论】江汉平原人口稠密区地表水和地下水细菌群落的时间动态变化存在差异。地表水和地下水基本性质的差异、雨季频繁的环境扰动以及地表水、地下水之间的水体交换过程可能是导致上述差异的原因。

关键词：微生物群落地表水地下水宏基因组抗生素抗性基因江汉平原

孟德尔随机化分析在结直肠癌血液标志物遗传背景研究中的应用

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遗传 2024年第10期46卷 833-848页

作者：万欣坤虞诗诚梅松青钟雯华中科技大学生命科学与技术学院武汉430074 广州国家实验室广州510005 广州医科大学附属肿瘤医院广州511436

结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是一种发生在结肠和直肠的消化道癌症,是全球第三常见癌症,也是癌症相关死亡的第二大原因。CRC的早期发现对于预防转移、降低死亡率、改善预后和提高患者生活质量至关重要。遗传因素在CRC的发生中扮演... 详细信息

结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是一种发生在结肠和直肠的消化道癌症,是全球第三常见癌症,也是癌症相关死亡的第二大原因。CRC的早期发现对于预防转移、降低死亡率、改善预后和提高患者生活质量至关重要。遗传因素在CRC的发生中扮演重要角色,可解释高达35%的疾病风险。全基因组关联研究已发现多个与CRC风险相关的遗传位点,但缺乏直接因果关系的证据。虽然传统的血液标志物如癌胚抗原(carcinoem-bryonic antigen,CEA)和糖类抗原19-9(CA19-9)已被广泛用于CRC诊断和监测,但在早期诊断应用中的灵敏度和准确性有限,仍需要开发新的能够反映遗传背景的生物标志物或其组合,以促进早期诊断和提高诊断准确性。同时,理解这些生物标志物的遗传机制对于揭示CRC的发病机制至关重要,并有助于开发更加精准的个体化治疗策略。孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)分析作为一种新兴的流行病学工具,通过减少观察性研究中存在的偏差问题,能够更精确地评估遗传变异与疾病间的因果关系。目前,MR分析已被用于评估多种血液标志物对CRC风险的因果影响,可更准确地表明血液标志物与CRC发病机制之间的潜在因果关系。本文综述了MR分析在CRC血液标志物研究中的应用,旨在为CRC的早期诊断和个体化治疗提供理论基础。

关键词：结直肠癌孟德尔随机化工具变量遗传因素生物标志物早期诊断

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木质素生物降解的脱甲基机制研究进展

微生物学通报 2024年第6期51卷 1834-1853页

作者：吴艳玲薛乐卢鹏李安东廖庆钊陈先锐肖宁谢尚县广西科学院非粮生物质能技术全国重点实验室广西南宁530007 华中科技大学生命科学与技术学院湖北武汉430074

木质素是由苯丙烷结构单元通过多种化学键交联组成的复杂芳香族高聚物。由于其结构的复杂性和异质性,使得木质素的高效降解与经济转化成为了一个世界性的难题。近年来,科学研究发现微生物特有的非特异性氧化还原体系及芳香族化合物多元... 详细信息

木质素是由苯丙烷结构单元通过多种化学键交联组成的复杂芳香族高聚物。由于其结构的复杂性和异质性,使得木质素的高效降解与经济转化成为了一个世界性的难题。近年来,科学研究发现微生物特有的非特异性氧化还原体系及芳香族化合物多元代谢降解能力,为解决木质素的资源化利用提供了新的思路和方向。由于大部分木质素衍生的芳香族单体在苯环不同位置上都含有甲氧基,使得脱甲基化成为了木质素衍生芳香族化合物代谢的关键限速步骤。本综述就近年来在木质素生物降解过程中的脱甲基生物学和酶学机制研究进行了较为全面的总结,并以利用芳香族脱甲基酶进行木质素高值转化方面的典型研究案例进行分析,阐明了微生物脱甲基过程机制解析以及新型脱甲基酶的挖掘对于木质素降解与转化的重要意义。

关键词：脱甲基酶木质素生物降解代谢工程生物质

5′UTR在植物基因表达调控中的功能研究进展

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植物生理学报 2024年第1期60卷 9-19页

作者：徐志民鄢梦雨兰海燕新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室乌鲁木齐830017

植物5′非翻译区(untranslated region,UTR)存在众多的调控元件,如内部核糖体进入位点、上游开放阅读框、内含子及各种二级结构,在基因表达调控中发挥重要作用。5′UTR还能够通过保留、删除或突变调控元件产生多个mRNA变体,从而影响翻... 详细信息

植物5′非翻译区(untranslated region,UTR)存在众多的调控元件,如内部核糖体进入位点、上游开放阅读框、内含子及各种二级结构,在基因表达调控中发挥重要作用。5′UTR还能够通过保留、删除或突变调控元件产生多个mRNA变体,从而影响翻译效率。本文对植物5′UTR中涉及的各种调控元件及二级结构的作用机制进行了总结归纳,期望较为全面展示植物5′UTR的结构和功能,并为研究植物5′UTR的调控机制提供参考。

关键词： 5′UTR 上游开放阅读框内含子二级结构基因表达调控