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NaCl可促进HD2家族基因对拟南芥根长发育的调控

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复旦学报（自然科学版） 2024年第3期63卷 369-379页

作者：陈功春吴羚阁林娟复旦大学生命科学学院遗传工程国家重点实验室上海200438

本论文通过拟南芥HD2家族基因突变体和转基因过表达株系研究了该家族成员对主根发育的影响,以及对NaCl处理的响应。结果显示,在正常培养条件下,hd2q突变体可以导致主根缩短5.29%,而HD2过表达株系可以促进主根伸长12.94%~28.24%。100 mmo... 详细信息

本论文通过拟南芥HD2家族基因突变体和转基因过表达株系研究了该家族成员对主根发育的影响,以及对NaCl处理的响应。结果显示,在正常培养条件下,hd2q突变体可以导致主根缩短5.29%,而HD2过表达株系可以促进主根伸长12.94%~28.24%。100 mmol/L NaCl处理后,上述表型差异更加显著。此外,在主根的根尖处,HD2家族成员均有蛋白积累,经过100 mmol/L NaCl处理后,4个成员在根中的转录水平和蛋白积累水平都有显著提高,其中HD2A最为明显。研究表明,HD2家族成员在正常培养和盐处理条件下均能促进主根的伸长,这可能与HD2影响分生区细胞的分裂和伸长区细胞的伸长有关。该研究为进一步探究HD2家族基因在植物根系发育和逆境响应中的作用提供了基础。

关键词： HD2家族组蛋白去乙酰化酶根发育盐处理

Olfm4^(+)小肠干细胞清除小鼠模型的构建及其效果评估

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复旦学报（自然科学版） 2024年第2期63卷 268-275页

作者：施晨怡赵冰复旦大学生命科学学院遗传工程国家重点实验室上海200433

小肠是人体中负责消化吸收的主要器官,其具有强大的自我更新能力,主要得益于小肠隐窝基底部的小肠干细胞,平均3~7天就会完全更新一次。LGR5是小肠干细胞最典型的标志物,而嗅素4(Olfactomedin 4,Olfm4)是新的小肠干细胞标志物,在出生后... 详细信息

小肠是人体中负责消化吸收的主要器官,其具有强大的自我更新能力,主要得益于小肠隐窝基底部的小肠干细胞,平均3~7天就会完全更新一次。LGR5是小肠干细胞最典型的标志物,而嗅素4(Olfactomedin 4,Olfm4)是新的小肠干细胞标志物,在出生后阶段其与LGR5的表达会有差异。成体中,当LGR5^(+)小肠干细胞受到损伤时,^(+)4储备干细胞、肠分泌细胞等可以转变为LGR5^(+)小肠干细胞来补充LGR5^(+)小肠干细胞的损失。为了探究在出生后发育阶段LGR5^(+)小肠干细胞并未成熟时,是否会有某种细胞类群补充小肠干细胞对功能,借助转基因小鼠,在出生后9天开始杀死Olfm4^(+)小肠干细胞,并通过HE染色、QPCR和免疫组化等方法鉴定小肠功能。结果显示,在出生后阶段杀伤Olfm4^(+)小肠干细胞,并不会影响小肠结构和小鼠的存活,并猜测可能是Sox9阳性的小肠祖细胞补偿了Olfm4^(+)小肠干细胞的功能。

关键词：小肠干细胞出生后发育 Olfm4 Sox9

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遗传上位效应的教学实验设计与实践

遗传 2024年

作者：石译余垚吕奕琳吕红复旦大学生命科学学院

遗传上位效应是遗传学中的基本概念，描述了基因间相互作用对表型性状的决定作用。为提高本科生对遗传上位效应这一概念的理解与实践能力，本教学实验以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）腺嘌呤合成途径的基因突变为基础进行设计与... 详细信息

遗传上位效应是遗传学中的基本概念，描述了基因间相互作用对表型性状的决定作用。为提高本科生对遗传上位效应这一概念的理解与实践能力，本教学实验以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）腺嘌呤合成途径的基因突变为基础进行设计与实践。酿酒酵母是开展遗传教学实验的经典模式生物，其腺嘌呤合成途径中ADE2基因的突变，会导致中间产物5’-磷酸核糖氨基咪唑（5’-phosphoribosylaminoimidazole，AIR）积累，使细胞呈现红色；而在腺嘌呤合成途径中处于ADE2上游的基因（如ADE8）发生缺陷，则酵母的红色表型性状会消失；处于ADE2下游途径的基因（如ADE1）发生缺陷，酵母红色表型性状不会改变。因此，ADE8相对ADE2是上位效应基因。本实验利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，让学生在酿酒酵母中单敲除ade2Δ，以及双敲除ade2Δade8Δ和ade2Δade1Δ，通过观察酵母突变株从白色到红色再到白色的表型变化，深刻理解基因决定表型和基因相互作用中的上位效应这一遗传学基本理论，掌握酵母遗传学操作的基本技术，极大提升了学生在实际科研环境中设计和实施实验的能力，对于学生未来的科研工作和学术发展也具有重要意义。

关键词：上位效应实验教学 ADE2基因酿酒酵母 CRISPR-Cas9

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中国肤纹表型组的研究现状与对策

人类学学报 2024年第4期43卷 675-686页

作者：张海国复旦大学生命科学院遗传与人类学系现代人类学教育部重点实验室上海200438 上海交通大学医学院基础医学院上海200025

1978年至今,我国民族肤纹学调查研究取得了显著成绩,制定了全国肤纹研究的技术标准和项目标准;完成了全部 56 个民族的指纹和手掌纹的调查研究,我国成为世界上唯一完成全部民族指纹掌纹调查的国家。回顾过去的肤纹表型组成果,我们仍有... 详细信息

1978年至今,我国民族肤纹学调查研究取得了显著成绩,制定了全国肤纹研究的技术标准和项目标准;完成了全部 56 个民族的指纹和手掌纹的调查研究,我国成为世界上唯一完成全部民族指纹掌纹调查的国家。回顾过去的肤纹表型组成果,我们仍有许多肤纹方面的工作要努力做好,其中最主要的就是继续深入开展足纹调查研究。目前,我国已完成 31 个民族的足纹调查研究,还有 25 个民族的足纹调查尚未完成,因此我国仍是肤纹研究不全的国家。表型组肤纹研究仍有诸多任务需要完成,期望研究者的持续努力能使我国表型组肤纹学的研究占据并巩固国际领先地位。

关键词：表型组足纹指纹掌纹

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香豆素降低PARP10表达抑制人结肠癌细胞HCT116增殖

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复旦学报（自然科学版） 2024年第2期63卷 246-256页

作者：朱李亮余巍复旦大学生命科学学院上海200438

PARP10是ADP-核糖基转移酶家族PARPs的一员,大量分布于细胞质和细胞核中,在细胞免疫应答、转录调控、DNA损伤修复、周期调节等生理过程中起着重要作用。PARP10可通过影响多种信号通路来促进肿瘤细胞的增殖与侵袭,已被发现参与了包括前... 详细信息

PARP10是ADP-核糖基转移酶家族PARPs的一员,大量分布于细胞质和细胞核中,在细胞免疫应答、转录调控、DNA损伤修复、周期调节等生理过程中起着重要作用。PARP10可通过影响多种信号通路来促进肿瘤细胞的增殖与侵袭,已被发现参与了包括前列腺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌等恶性肿瘤的发生过程。本研究通过生物信息学分析以及生化实验证明PARP10在结肠癌细胞的发生发展中也发挥重要作用。敲低PARP10的表达可以显著抑制肿瘤细胞增殖并促进其凋亡。通过筛选,我们发现香豆素(Coumarin)这一天然生物活性化合物可以抑制肿瘤细胞的增殖,并初步证明香豆素通过抑制结肠癌细胞中PARP10蛋白表达而降低结肠癌细胞的增殖能力。本研究为深入理解PARP10在结肠癌中作用以及相关的药物研发提供了新的思路。

关键词：香豆素 PARP10 结肠癌

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母鼠生酮饮食干预对子代糖脂代谢的影响

复旦学报(自然科学版) 2024年

作者：滕永端李潇洪尚宇孙璘复旦大学遗传工程国家重点实验室复旦大学生命科学学院复旦大学发育生物学研究所

生酮饮食(Ketogenic Diet, KD)是一种低碳水,适当蛋白质和高脂肪占比的特殊饮食模式,在女性中多用于治疗多囊卵巢综合征等疾病。妊娠期是女性生命周期中的一个特殊时期,妊娠期间的营养状况对子代发育至关重要。目前,很少有研究报道女性... 详细信息

生酮饮食(Ketogenic Diet, KD)是一种低碳水,适当蛋白质和高脂肪占比的特殊饮食模式,在女性中多用于治疗多囊卵巢综合征等疾病。妊娠期是女性生命周期中的一个特殊时期,妊娠期间的营养状况对子代发育至关重要。目前,很少有研究报道女性使用生酮饮食后对其子代糖脂代谢的影响。因此,本研究中我们通过对雌性小鼠饲喂生酮饮食,并对其子代哺乳期和成年后的体重、血脂、肝脏和脂肪组织占比等进行研究,以探究母鼠生酮饮食干预对其子代糖脂代谢的影响。研究结果表明,母鼠生酮饮食干预导致其雌性子代成年时的血清甘油三脂水平降低,对其雄性子代的血脂水平无显著影响,对其雌性和雄性子代的体重、肝脏和脂肪组织占比无显著影响。

关键词：生酮饮食女性妊娠子代发育代谢

线粒体DNA基因组揭示的白马人群的遗传结构

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中国科学:生命科学 2024年

作者：毛乙臻王飞刘雨佳陈紫薇张金柠杨亚军郑鸿翔复旦大学生命科学学院遗传工程国家重点实验室现代人类学教育部重点实验室

白马人是中国最古老的人群之一,尽管历史和文化等方面的研究提示了白马人与青藏高原相关人群之间的紧密联系,但是遗传学证据仍然缺乏.本研究采集49例白马人样本并进行线粒体DNA基因组测序.同时,本文额外整合95个人群总计5676个亚洲个体... 详细信息

白马人是中国最古老的人群之一,尽管历史和文化等方面的研究提示了白马人与青藏高原相关人群之间的紧密联系,但是遗传学证据仍然缺乏.本研究采集49例白马人样本并进行线粒体DNA基因组测序.同时,本文额外整合95个人群总计5676个亚洲个体的线粒体DNA单倍群数据进行主成分分析,发现白马人与青藏高原相关人群最为接近,提示白马人与青藏高原相关人群相近的遗传关系.随后,本研究对白马人群、青藏高原相关人群和汉族共18个人群进行序列多态性分析,发现白马人群的遗传多样性最低,且远远低于青藏高原相关人群和汉族.同时,本研究挑选出白马人中6个主要的亚单倍群(频率>4%),分别为A21, D4j1a1, D4b2b+T3398C+A390G+A15613G, M9a1a2, M62b1a和D5b1b.本文对这6个单倍群构建进化网络,并估计最近共祖时间.研究发现白马人群的6个主要单倍群中有3个单倍群与青藏高原人群特异支系相关,同时这6个主要单倍群中的4个单倍群都起源于新石器时期及之后时期.综上所述,本文推测白马人群与青藏高原相关人群关系密切,且白马人群的主体形成可能与新石器时期农业发展后青藏高原以及周边区域更为频繁的人群活动相关.

关键词：白马人东亚人群人类进化遗传学线粒体DNA

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抗原表位预测工具的研究与发展现状

生物化学与生物物理进展 2024年第10期 2532-2544页

作者：李梓豪汪源毛甜甜曹志伟裘天颐复旦大学生命科学学院同济大学生命科学与技术学院复旦大学附属中山医院实验研究中心

适应性免疫在抗原识别和人体免疫过程中起到十分重要的作用。本文综述了抗原表位预测工具的研究进展及其在疫苗设计和免疫治疗策略中的应用，突出了其重要性。通过分析B细胞和T细胞抗原表位的识别机制，本文阐释了表位的种类及其在免疫... 详细信息

适应性免疫在抗原识别和人体免疫过程中起到十分重要的作用。本文综述了抗原表位预测工具的研究进展及其在疫苗设计和免疫治疗策略中的应用，突出了其重要性。通过分析B细胞和T细胞抗原表位的识别机制，本文阐释了表位的种类及其在免疫反应中的作用。进一步详细讨论了B细胞和T细胞抗原表位的预测工具，特别是它们如何利用支持向量机、随机森林、深度学习等不同算法来解析表位信息，并介绍了当前该领域的最新发展现状。最后，本文对抗原表位预测技术的未来发展趋势进行了展望。

关键词：抗原表位预测适应性免疫 B细胞 T细胞机器学习深度学习

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整合组织学图像信息增强空间转录组细胞聚类的分辨率

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生物技术通报 2024年第8期40卷 39-46页

作者：王睿戚继复旦大学生命科学学院上海200000

【目的】增加空间转录组基因表达的空间分辨率以提升遗传发育与疾病研究中的细胞谱系和类型变化的精度,提供更精细的分子表型信息。【方法】通过图像分割实现空间转录组点阵的细胞空间分布模拟,使用线性插值方法重构超分辨率基因空间表... 详细信息

【目的】增加空间转录组基因表达的空间分辨率以提升遗传发育与疾病研究中的细胞谱系和类型变化的精度,提供更精细的分子表型信息。【方法】通过图像分割实现空间转录组点阵的细胞空间分布模拟,使用线性插值方法重构超分辨率基因空间表达,并利用图聚类方法揭示组织中细胞分布的空间偏好性。【结果】将新方法SpaGMM在小鼠后脑10X Visium数据集上进行检验,可以精确识别小鼠脑神经空间结构域。通过与几种空间转录组聚类的常用方法进行比较,结果显示SpaGMM的聚类结果更加符合组织学区域的注释,这些区域具有大量标记基因的空间表达支持。SpaGMM还可以从小鼠小脑区域中区分出浦肯野细胞(Purkinje cell)和伯格曼胶质细胞(Bergmann glial cell)所对应的组织区域,发现不同细胞层中存在互补的基因表达模式。【结论】SpaGMM可以通过提高点阵的空间分辨率揭示组织结构域的精细结构。

关键词：空间转录组学细胞分割空间域识别细胞聚类

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