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空间转录组学在衰老研究中的应用与未来

中国医学前沿杂志（电子版） 2024年第8期16卷 14-22页

作者：孙宇哲郑惠文聂超深圳华大生命科学研究院深圳518083 北京华大生命科学研究院北京102601 深圳市神经基因组重点实验室深圳华大生命科学研究院深圳518083 杭州华大生命科学研究院杭州310030

空间转录组学技术通过在基因表达分析中添加空间位置信息,为生物学研究,尤其在探索细胞老化和器官功能衰退方面提供了新的视角。本文综述了空间转录组学在脑衰老、皮肤衰老以及其他器官系统中的应用,并探讨了这些技术在揭示衰老机制中... 详细信息

空间转录组学技术通过在基因表达分析中添加空间位置信息,为生物学研究,尤其在探索细胞老化和器官功能衰退方面提供了新的视角。本文综述了空间转录组学在脑衰老、皮肤衰老以及其他器官系统中的应用,并探讨了这些技术在揭示衰老机制中的重要作用。研究中使用的新型算法和统计方法,提高了我们对空间数据中隐藏的生物学信息的解析能力。这些发现不仅深化了对衰老过程的理解,还为开发新的治疗策略提供了潜在的靶点。未来,空间转录组学有望在揭示衰老的分子机制、细胞微环境以及开发针对年龄相关疾病的治疗方法中发挥更加关键的作用。

关键词：空间转录组学衰老机制器官衰老新算法生物年龄

虾源罗伊氏黏液乳杆菌的分离鉴定及其性质研究

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动物营养学报 2024年第4期36卷 2660-2673页

作者：顾艳丽林洋刘艳郭小会曹艳子江国托大连三仪动物药品有限公司大连116036 江苏三仪生命科学研究院邳州221300

本试验旨筛选一株防治水产致病菌能力强的虾源乳酸菌,并对其抑制水产致病菌的性质进行研究。以健康南美白对虾的不同肠段菌群为菌株分离来源,采用CaCO 3-MRS固体培养基分离纯化乳酸菌,再通过抑菌能力试验和溶血试验复筛获得安全菌株。... 详细信息

本试验旨筛选一株防治水产致病菌能力强的虾源乳酸菌,并对其抑制水产致病菌的性质进行研究。以健康南美白对虾的不同肠段菌群为菌株分离来源,采用CaCO 3-MRS固体培养基分离纯化乳酸菌,再通过抑菌能力试验和溶血试验复筛获得安全菌株。对筛选的乳酸菌菌株进行16S rRNA测序鉴定,并评价其生长特性、耐受性、抗生素敏感性及不同处理的发酵上清液对水产病原菌的抑菌能力。结果显示:对常见水产致病菌抑菌能力最强的安全菌株经16S rRNA测序鉴定为罗伊氏黏液乳杆菌SAMMRS-1G。在菌株的生长特性上,罗伊氏黏液乳杆菌SAMMRS-1G的最适培养pH为5.0,最适培养温度为39℃,4~14 h为其对数生长期;从耐受性上看,罗伊氏黏液乳杆菌SAMMRS-1G对人工胃肠液和渗透压均具有一定的耐受性,在pH 3.0条件下静置培养4 h存活率为90.7%,3.0 g/L的胆盐浓度下培养4 h存活率为85.3%,60‰高盐度条件下静置培养4 h存活率为98.7%;在不同处理对罗伊氏黏液乳杆菌SAMMRS-1G发酵上清液抑菌能力影响方面,发酵上清液对致病菌的抑菌能力为创伤弧菌>金黄色葡萄球菌>副溶血弧菌>腐败希瓦氏菌>沙门氏菌>嗜水气单胞>大肠杆菌>假交替单胞菌>溶藻弧菌>霍乱弧菌>哈维弧菌,且发酵上清液具有良好的热稳定性,蛋白酶处理后抑菌能力在原来的82%以上,具有较强的稳定性;小鼠安全性试验表明,罗伊氏黏液乳杆菌SAMMRS-1G对小鼠的生长性能和脏器指数均无负面影响。综上可知,本试验筛选出的虾源罗伊氏黏液乳杆菌SAMMRS-1G是一株耐受性好、防治水产致病菌能力强、代谢产物活性稳定、具有益生菌潜力的安全乳酸菌,可为水产养殖替抗产品的开发提供参考菌种。

关键词：罗伊氏黏液乳杆菌水产致病菌抑菌能力耐受性代谢产物稳定

油橄榄叶提取物对HaCaT细胞氧化损伤的保护作用及抑菌活性

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天然产物研究与开发 2024年第9期36卷 1584-1591页

作者：丁亚男王瑞阳高观祯汪惠勤周建武饶平凡中国科学院上海生命科学研究院浙江工商大学食品营养科学联合研究中心杭州310013

为研究油橄榄叶提取物对人永生化角质形成细胞(HaCaT)氧化损伤的保护作用及抑菌作用,采用肌红蛋白保护率评价油橄榄叶提取物对不同种类自由基的胞外抗氧化能力,建立HaCaT细胞的氧化损伤和炎症模型,评价油橄榄叶提取物对细胞氧化损伤的... 详细信息

为研究油橄榄叶提取物对人永生化角质形成细胞(HaCaT)氧化损伤的保护作用及抑菌作用,采用肌红蛋白保护率评价油橄榄叶提取物对不同种类自由基的胞外抗氧化能力,建立HaCaT细胞的氧化损伤和炎症模型,评价油橄榄叶提取物对细胞氧化损伤的保护作用,并进一步考察油橄榄叶提取物对常见病原菌的抑制作用。结果表明油橄榄叶提取物对羟基自由基、次氯酸根和过氧自由基均具有抗氧化作用,其中对羟基自由基和过氧自由基的抗氧化效果较好。在细胞水平上,油橄榄叶提取物能够显著降低HaCaT的胞内自由基,可以有效改善HaCaT细胞的氧化应激状态。同时,0.156~0.625μg/mL的油橄榄叶提取物能够有效降低炎症细胞中的白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)和白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)因子水平,0.156~0.312μg/mL的提取物能够降低肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平。此外,油橄榄叶提取物能够有效抑制金黄色葡萄球菌,而对大肠杆菌和铜绿假单胞菌敏感度低。综上,油橄榄叶提取物对HaCaT细胞的氧化损伤具有一定的保护作用,且具有抗炎效果和抑菌活性。

关键词：油橄榄叶提取物人永生化角质形成细胞氧化损伤肌红蛋白保护率抑菌活性

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时空组学在基因组研究中的革新

生命的化学 2024年第10期44卷 1791-1805页

作者：冯静夏骏张哲玮刘龙奇姜宇佳杭州华大生命科学研究院

时空组学技术通过在连续的空间和时间维度内检测器官、组织和细胞内的遗传分子特征，可以在多个组学水平解析生命现象的调控机制。多组学包括基因组、表观组、转录组和蛋白组等。本文介绍了时空组学技术的技术分类、原理和特点，简述了... 详细信息

时空组学技术通过在连续的空间和时间维度内检测器官、组织和细胞内的遗传分子特征，可以在多个组学水平解析生命现象的调控机制。多组学包括基因组、表观组、转录组和蛋白组等。本文介绍了时空组学技术的技术分类、原理和特点，简述了时空组学数据的分析策略和方案，回顾了时空组学技术在发育生物学、癌症生物学、神经科学和植物学领域的研究进展，并展望了时空组学未来的发展发向。

关键词：时空组学空间转录组学发育生物学癌症生物学神经科学植物学

西藏开菲尔粒中降核苷乳酸菌的筛选及其潜在降尿酸功能

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食品与发酵工业 2024年

作者：董升辉张滋雨赵珈丞张百峰张杰因福(济南)生物科技有限公司 3. 山东水发生命科学研究有限公司齐鲁工业大学(山东省科学院)

为了获得能够辅助治疗高尿酸血症的益生菌菌株，该研究自西藏开菲尔粒中分离获得28株乳酸菌并基于HPLC法对菌株的肌苷、鸟苷和腺苷降解能力进行研究，其中发酵粘液乳杆菌ZD103具有最高的肌苷、鸟苷和腺苷降解能力。为了进一步分析菌株ZD... 详细信息

为了获得能够辅助治疗高尿酸血症的益生菌菌株，该研究自西藏开菲尔粒中分离获得28株乳酸菌并基于HPLC法对菌株的肌苷、鸟苷和腺苷降解能力进行研究，其中发酵粘液乳杆菌ZD103具有最高的肌苷、鸟苷和腺苷降解能力。为了进一步分析菌株ZD103的潜在降尿酸作用，基于HPLC法测定了菌株ZD103代谢物对黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase，XOD）的抑制作用，结果显示菌株ZD103代谢物能够显著抑制XOD的活性且发挥抑制作用的是存在于胞外代谢物中的酸类物质。基于分子对接将代谢物中酸类物质与XOD进行对接打分，并选择分数最高的3种物质对其XOD的抑制作用进行验证，结果显示1-羟基-2-萘甲酸、3-吲哚丙烯酸、吲哚丙酮酸这3种物质对XOD均具有不同程度的抑制作用，其中1-羟基-2-萘甲酸抑制效果最佳，对XOD的抑制率可达到98.66%±1.63%。该研究为预防和治疗高尿酸血症益生菌产品的开发提供了理论依据和优质菌种资源。

关键词：高尿酸血症核苷乳酸菌黄嘌呤氧化酶分子对接

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RNome计划:又一个人类基因组计划

遗传 2024年第5期46卷 357-359页

作者：岑萧萍周润王元梅杨焕明中国科学院大学生命科学学院北京100049 中国科学院杭州医学研究所组学与智慧医疗研究中心杭州310022 深圳华大生命科学研究院深圳518083 沃森基因组科学研究院杭州310029

2023年4月,生命科学界同时庆祝了两大里程碑事件的完成--DNA双螺旋结构发现70周年、人类基因组计划完成20周年,这标志着人类在解析生命科学的奥秘的显著成就。同时,也诞生了一个新的问题,下一个生命科学的里程碑会是什么?

关键词：人类基因组计划 DNA双螺旋结构生命科学里程碑事件新的问题

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DNA聚合酶η小分子抑制剂筛选

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第1期50卷 35-41页

作者：曹佳佳叶舒迈赵烨浙江大学生命科学学院浙江杭州310058

DNA损伤修复以及基因组稳定性维持对于动植物正常生长和防御逆境至关重要。针对DNA聚合酶错误掺入导致的基因组不稳定性,本研究以DNA聚合酶η为研究对象,通过计算分子模拟对接的方式,对其可能的小分子抑制剂进行筛选,并对其酶动力学参... 详细信息

DNA损伤修复以及基因组稳定性维持对于动植物正常生长和防御逆境至关重要。针对DNA聚合酶错误掺入导致的基因组不稳定性,本研究以DNA聚合酶η为研究对象,通过计算分子模拟对接的方式,对其可能的小分子抑制剂进行筛选,并对其酶动力学参数进行测定。结果显示:脱氧腺苷三磷酸(deoxyadenosine triphosphate,d ATP)对DNA聚合酶η的活性具有抑制效果,使其延伸的相对效率为36%~42%。分子模拟对接和体外实验结果表明,相较于dATP(亲和力为-26.7 kJ/mol),环鸟苷酸-腺苷酸(cyclic GMP-AMP,cGAMP)与DNA聚合酶η具有更低的结合能(亲和力为-35.1 kJ/mol)。酶动力学参数测定结果也表明,相较于dATP,cGAMP具有更强的抑制能力且在浓度为0.5 mmol/L时达到最强(相对延伸效率为13%)。因此,本研究筛选获得了针对DNA聚合酶η的一种潜在的小分子抑制剂。同时,鉴于该蛋白质高表达导致细胞对抗肿瘤药物(DNA损伤剂)的耐受性,这为新型药物的开发提供了依据。

关键词： DNA损伤修复 DNA聚合酶酶动力学计算生物学环鸟苷酸-腺苷酸

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水稻品种间作对甲烷排放的影响

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第2期50卷 270-279页

作者：那好为刘瑛涵赵璐峰唐建军胡亮亮陈欣浙江大学生命科学学院浙江杭州310058

作物品种多样化种植是提高农业生态系统功能的有效措施,但不同品种混合种植能否影响温室气体排放仍然缺乏研究。本研究以水稻为例,通过原位盆栽试验,研究品种间隔种植(间作)对甲烷排放的影响。以甲烷高排放品种常农粳8号、皖稻153以及... 详细信息

作物品种多样化种植是提高农业生态系统功能的有效措施,但不同品种混合种植能否影响温室气体排放仍然缺乏研究。本研究以水稻为例,通过原位盆栽试验,研究品种间隔种植(间作)对甲烷排放的影响。以甲烷高排放品种常农粳8号、皖稻153以及甲烷低排放品种苏香粳100、Ⅱ优084为供试材料,设置8个处理,包括4个水稻品种单一种植(单作),即常农粳8号单作(记作CN)、皖稻153单作(WD)、苏香粳100单作(SX)、Ⅱ优084单作(ⅡY),以及2个甲烷高排放品种与2个甲烷低排放品种间作,即常农粳8号+Ⅱ优084间作(CN+ⅡY)、常农粳8号+苏香粳100间作(CN+SX)、皖稻153+Ⅱ优084间作(WD+ⅡY)、皖稻153+苏香粳100间作(WD+SX)。间作品种按1∶1的株数比例间隔种植。结果表明,4个间作处理均能显著增加或维持水稻产量。不同间作处理的甲烷排放通量存在显著差异,与期望值相比,CN+SX处理显著降低甲烷的排放,而CN+ⅡY、WD+ⅡY处理则显著增加甲烷排放。与甲烷高排放品种的单作处理相比,苏香粳100与2个甲烷高排放品种间作时均能显著降低生长季土壤产甲烷古菌mcrA基因平均丰度,但Ⅱ优084仅在与皖稻153间作时有显著作用。除CN+SX外,其余3个间作处理下生长季土壤甲烷氧化菌pmoA基因平均丰度均显著低于所对应的单作处理。本研究认为可以通过水稻品种间作在获得增产的同时降低甲烷排放,但品种间作组合需要仔细筛选。

关键词：水稻品种间作甲烷排放产甲烷古菌甲烷氧化菌水稻产量

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酶法辅助提取人工培育蝉花多糖工艺优化及其动力学、热力学、抗氧化研究

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食品工业科技 2024年第4期45卷 151-160页

作者：谢娜程俊文徐娟吴学谦李春如王玉芹熊科辉贺亮浙江省特色中药资源保护与创新利用重点实验室浙江农林大学食品与健康学院浙江杭州311300 浙江省森林资源生物与化学利用重点实验室浙江省林业科学研究院浙江杭州310023 泛亚生命科学研究院浙江泛亚生物医药股份有限公司浙江嘉兴314200 浙江五养堂药业有限公司浙江丽水323000

目的:优化酶法辅助提取人工培育蝉花多糖的工艺,考察料液比、酶添加量、酶解温度、提取时间等单因素对多糖得率的影响。方法:借助Box-Behnken设计的四因素三水平法建立了该多糖提取工艺的理论模型,并研究多糖对三种自由基的清除效果,根... 详细信息

目的:优化酶法辅助提取人工培育蝉花多糖的工艺,考察料液比、酶添加量、酶解温度、提取时间等单因素对多糖得率的影响。方法:借助Box-Behnken设计的四因素三水平法建立了该多糖提取工艺的理论模型,并研究多糖对三种自由基的清除效果,根据Fick第二定律建立了人工培育蝉花提取的动力学模型,并根据速率常数、相对萃余率、活化能等参数,研究其动力学和热力学性质。结果:经响应面分析得到该多糖最佳提取工艺为:料液比1:30 g/mL、酶添加量1.6%、酶解温度67℃、提取时间90 min,在此条件下蝉花多糖的得率可达7.91%,与理论值接近。在该工艺下的人工蝉花粗多糖的DPPH自由基和羟自由基的IC_(50)值分别为0.54和0.60 mg/mL,ORAC值是45.62 Troloxμmol/g,具有良好的体外抗氧化活性。结论:利用酶法辅助提取人工培育蝉花多糖,为该类已商业化的蝉花资源的多糖组分开发提供了理论基础。

关键词：人工培育蝉花多糖提取响应面法动力学热力学抗氧化活性