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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

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不同组合曲霉发酵对夏秋茶汤品质成分和颜色的影响

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食品工业科技 2024年

作者：杨子玺朱圆敏谢燕霞余龙江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湖北省食药两用资源工程技术研究中心

为提升夏秋茶的经济附加值，本研究通过接种黑曲霉和米曲霉对夏秋茶汤进行单独和混合液态发酵，并详细分析了发酵过程中品质成分和颜色的变化，以及茶色素与pH、色度值的相关性。结果表明，单独接种黑曲霉对茶多酚和咖啡碱的降解作用最... 详细信息

为提升夏秋茶的经济附加值，本研究通过接种黑曲霉和米曲霉对夏秋茶汤进行单独和混合液态发酵，并详细分析了发酵过程中品质成分和颜色的变化，以及茶色素与pH、色度值的相关性。结果表明，单独接种黑曲霉对茶多酚和咖啡碱的降解作用最显著（P研究为夏秋茶多样化产品的开发提供了科学依据，对促进茶产业的可持续发展具有重要意义。

关键词：黑曲霉米曲霉夏秋茶汤液态发酵品质成分茶汤颜色 pH

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面向单分子检测的纳米孔传感特异性增强技术

物理学报 2024年第10期73卷 1-19页

作者：潘钦杰赵灿东陈琪何毓辉缪向水华中科技大学集成电路学院信息存储材料及器件研究所武汉430074 江城实验室武汉430205

目前,基于纳米孔的传感器已经成为了分析生物标志物的重要工具,包括但不限于核酸,蛋白质以及其他在生命活动中发挥重要作用的分子.作为一种创新的单分子检测技术,纳米孔传感本身并不具有特异性,通过表面官能化以及分子探针技术可以提升... 详细信息

目前,基于纳米孔的传感器已经成为了分析生物标志物的重要工具,包括但不限于核酸,蛋白质以及其他在生命活动中发挥重要作用的分子.作为一种创新的单分子检测技术,纳米孔传感本身并不具有特异性,通过表面官能化以及分子探针技术可以提升纳米孔传感对样本中的目标生物标志物的响应灵敏度.本文首先介绍了纳米孔传感的原理、分类,然后讨论了纳米孔表面改性的方法以及近年来纳米孔传感中待测分子特异性增强技术的发展和应用,特异性增强技术主要包含表面官能化以及分子探针两种形式,其中表面官能化以官能化分子类别分类,分子探针以载体形式分类.最后,本文总结了纳米孔传感仍然存在的若干挑战,并对纳米孔未来发展提出了若干建议.

关键词：纳米孔特异性分子探针官能化

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“双一流”背景下生物化学双语教学改革探索

高教学刊 2024年第3期10卷 29-33页

作者：易平杨广笑朱敏朱艳红蒋新农华中科技大学生命科学与技术学院武汉430074

生物化学是生命科学及医学的基础及前沿学科,为实现“双一流”建设目标及适应经济和科技发展的全球化趋势,运用双语教学对生命科学培养高素质人才具有重要的意义。该文指出在生物化学双语教学中存在的问题,提出建立以能力为导向的教学体... 详细信息

生物化学是生命科学及医学的基础及前沿学科,为实现“双一流”建设目标及适应经济和科技发展的全球化趋势,运用双语教学对生命科学培养高素质人才具有重要的意义。该文指出在生物化学双语教学中存在的问题,提出建立以能力为导向的教学体系,在教学中采用多样化的授课方式并融入思政元素,尽力提高学生的课堂参与度,同时还建立多样化的学习效果评价体系。这些措施使学生的学习成绩明显提高,说明我们在探索双语教学方法的改革中做出的尝试是行之有效的。

关键词：生物化学双语教学思政元素微助教课堂教学改革

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可降解生物医用共轭聚二炔

可降解生物医用共轭聚二炔

2024第五届全国功能高分子材料学术研讨会

作者：田斯丹罗亮华中科技大学生命科学与技术学院

生物医用高分子的可降解性对于这类材料的体内应用具有重要意义,而可降解生物医用高分子的种类仍然非常有限。近年来,生物传感、生物医学光子学和生物电子学的飞速发展对生物医用材料的光电性能提出了新的需求,兼具优异光电性能和生物... 详细信息

生物医用高分子的可降解性对于这类材料的体内应用具有重要意义,而可降解生物医用高分子的种类仍然非常有限。近年来,生物传感、生物医学光子学和生物电子学的飞速发展对生物医用材料的光电性能提出了新的需求,兼具优异光电性能和生物相容性的共轭高分子材料展现出不可替代的重要价值。然而,由于共轭高分子的主链结构通常表现出较强的化学惰性,难以降解的分子主链造成其体内代谢与生物安全性不明,成为限制这类材料体内应用的主要瓶颈。因此,发展具有优良生物安全性的可降解共轭高分子,是推动共轭高分子材料生物医学应用与转化的重中之重。报告人致力于可降解生物医用共轭高分子材料的设计、制备及应用研究。主要成果包括:1,发展调控聚二炔分子结构的模板拓扑聚合法,设计并制备取代基结构简单的共轭聚二炔分子;2,提出氧化降解聚二炔主链共轭烯-炔结构的策略,揭示了聚二炔分子主链完全氧化降解的分子机理;3,构建了基于可降解聚二炔的活性氧响应生物医用材料,发挥其降解过程和降解产物的生理功能。

关键词：共轭聚合物聚二炔可降解生物医用材料

来源： cnki会议评论

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“环境暴露组学与生命健康专辑”引言

色谱 2024年第2期42卷 107-108页

作者：刘心昱梅素容许国旺中国科学院大连化学物理研究所华中科技大学公共卫生学院环境医学研究所

随着工农业的快速发展和生活水平的日益提高，环境污染问题及对人类生命健康的影响越来越受到关注。为了更好地回答“环境和人体中存在哪些污染物，这些‘暴露’因素如何影响健康”等一系列科学问题，暴露组学（exposomics）应运而生。...

随着工农业的快速发展和生活水平的日益提高，环境污染问题及对人类生命健康的影响越来越受到关注。为了更好地回答“环境和人体中存在哪些污染物，这些‘暴露’因素如何影响健康”等一系列科学问题，暴露组学（exposomics）应运而生。暴露组学关注个体一生所有暴露的测量及这些暴露如何与疾病建立联系，代谢组学（metabolomics）可从代谢水平阐明暴露对健康的影响，发现疾病风险因子和疾病标志物，二者结合促进了以组学为手段的暴露-疾病关系的研究，能很好地探讨污染暴露、生命健康和疾病发生的内在本质。色谱-质谱联用技术是复杂体系中环境污染物内外暴露测量及代谢组学等多种生命组学分析的主流技术。近年来科研人员利用色谱-质谱平台，建立了一系列暴露组学、代谢组学新技术、新方法，为环境暴露与生命健康研究提供了重要的技术支撑。为了总结当前环境暴露组学与代谢组学的相关研究进展，展望未来研究方向，受《色谱》期刊委托，我们组织了“环境暴露组学与生命健康”专辑，邀请了国内相关高等院校和科研院所等相关领域专家学者为本刊撰稿。

关键词：

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外泌体及其在中枢神经系统中的功能

生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 378-393页

作者：王子源白宇轩曹罡戴金霞华中农业大学生命科学技术学院武汉430070 华中农业大学农业微生物学国家重点实验室武汉430070 华中农业大学动物医学院武汉430070

外泌体是一类由细胞分泌至胞外的囊泡,生物发生主要涉及细胞质膜的两次内陷、多囊泡体的形成以及外泌体的释放。外泌体具有丰富多样的内含物,包括一些标志性膜蛋白、可溶蛋白、各类RNA分子和DNA片段等。细胞可以通过分泌和接受外泌体来... 详细信息

外泌体是一类由细胞分泌至胞外的囊泡,生物发生主要涉及细胞质膜的两次内陷、多囊泡体的形成以及外泌体的释放。外泌体具有丰富多样的内含物,包括一些标志性膜蛋白、可溶蛋白、各类RNA分子和DNA片段等。细胞可以通过分泌和接受外泌体来实现细胞间的信号交流,外泌体通过膜上携带的配体分子与其他细胞质膜表面的受体相互作用,从而激活细胞的信号转导或与受体细胞质膜发生融合释放内容物进入胞质来发挥调节功能。在中枢神经系统中,神经元及各类神经胶质细胞分泌的神经外泌体可以介导布线式的突触信号传递,但主要还是以容积传递的方式发挥类似神经调质的功能。本文详细阐述了外泌体的生物发生过程及部分重要的功能性成分,就神经外泌体在发生、内容物分选和受控释放三个方面的特性与突触囊泡进行比较,总结了神经外泌体在中枢神经系统中发挥的生理功能及其在神经退行性疾病和抑郁症发生、发展中作用的研究进展,并对外泌体在神经系统疾病早期诊断及靶向治疗方面的应用前景进行了展望。

关键词：外泌体神经元神经胶质细胞容积传递中枢神经系统疾病诊断靶向递送

细菌新生RNA捕获及转录延伸速率检测方法的开发与应用(英文)

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生物化学与生物物理进展 2024年

作者：李媛媛王雨婷武子淳李昊轩费明月孙东昌 Gualerzi O.Claudio Fabbretti Attilio Giuliodori Annamaria 马红霞贺承光吉林农业大学生命科学技术学院教育部生物反应器与药物开发工程研究中心卡梅里诺大学生物科学与兽医学院浙江工业大学生物技术与生物工程学院

目的：检测和定量细胞中RNA的合成是一种广泛应用于监测细胞活力、健康和代谢率的技术。在环境刺激下，内参基因和靶基因都会发生一定程度的降解。因此，在受到环境刺激后，必须考虑对新生RNA的精确捕获和RNA转录水平的检测。方法：使... 详细信息

目的：检测和定量细胞中RNA的合成是一种广泛应用于监测细胞活力、健康和代谢率的技术。在环境刺激下，内参基因和靶基因都会发生一定程度的降解。因此，在受到环境刺激后，必须考虑对新生RNA的精确捕获和RNA转录水平的检测。方法：使用5-乙基尿苷(5-EU)对新生RNA进行标记，利用“点击化学”和磁珠筛选相结合的方法，将叠氮化物-生物素介质配体与磁球连接，随后捕获新生RNA并进行荧光分子信标(M.B.)和qRT-PCR方法检测16S rRNA转录速率。结果：本研究采用了“点击化学”和磁珠筛选相结合的RNA捕获方法，优化了革兰氏阴性菌，特别是大肠杆菌的转录速率检测方法。结论：与其他文章报道的利用磁珠筛选的实验方法相比，本研究采用的技术方案更适合细菌，操作步骤简单，易于实现，是研究人员有效的RNA捕获方法。

关键词：新生RNA筛选点击化学荧光分子信标

细胞转录组学和代谢组学整合策略表征突变影响谷氨酰胺合成酶酶活的关键代谢通路

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色谱 2024年

作者：凌婷石京冯婷泽裴劭君李思怿朴海龙中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析重点实验室中国科学院大学中国医科大学生命科学学院生物化学和分子生物学教研室中国医科大学附属肿瘤医院胸外科肿瘤研究所辽宁省肿瘤医院暨研究所

谷氨酰胺合成酶（GS）是细胞中唯一可以从头合成谷氨酰胺的酶，在癌症代谢中扮演着重要角色。GS酶活缺陷突变往往导致严重的代谢疾病甚至是死亡。理解GS酶活降低对生理功能的影响可能为靶向治疗提供新的方向，同时对其内在机制的探索可... 详细信息

谷氨酰胺合成酶（GS）是细胞中唯一可以从头合成谷氨酰胺的酶，在癌症代谢中扮演着重要角色。GS酶活缺陷突变往往导致严重的代谢疾病甚至是死亡。理解GS酶活降低对生理功能的影响可能为靶向治疗提供新的方向，同时对其内在机制的探索可以为治疗干预开辟新的途径。已报道的GS酶活缺陷突变包括R324C（第324位精氨酸突变为半胱氨酸）和R341C（第341位精氨酸突变为半胱氨酸）等，本研究新发现了GS的另一个酶活缺陷突变位点K241（第241位赖氨酸）。为了探究GS酶活缺陷突变带来的影响，本研究利用双组学技术对GS的酶活缺陷突变R324C和K241R（第241位赖氨酸突变为精氨酸）在肺癌细胞中的功能进行研究，通过对转录组和代谢组数据的整合揭示了GS酶活缺陷突变对一些重要生物过程的显著影响。GS的缺陷突变阻碍了细胞周期和多种氨基酸代谢途径。除了谷氨酰胺合成受到抑制，精氨酸-脯氨酸代谢、甘氨酸-丝氨酸-酪氨酸代谢以及天冬氨酸-谷氨酸-丙氨酸代谢在GS突变的细胞中表现出更强的活力，同时，氨酰-tRNA的生物合成途径也显著被激活。进一步的研究发现，GS酶活缺陷带来氨基酸代谢的改变源自谷氨酸的重新定向和相关代谢酶的表达变化，同时，氨酰-tRNA生物合成的激活源自谷氨酰胺在GS酶活缺陷细胞中带来的能量应激激活了特定蛋白的表达，如转录因子4(ATF4)。此外，细胞表型实验表明，GS酶活缺陷细胞的迁移能力低于野生型细胞。以上结果揭示了GS酶活缺陷突变体细胞中的代谢重编程现象，突出了癌细胞代谢的复杂性和适应性。

关键词：谷氨酰胺合成酶突变转录组学代谢组学肺癌谷氨酰胺