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高温胁迫下水稻胚乳磷酸化与泛素化蛋白质组学联合分析

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第3期50卷 382-392页

作者：庞悦涵应逸宁徐非非包劲松浙江大学农业与生物技术学院原子核农业科学研究所浙江杭州310058 浙江大学海南研究院海南三亚572025

水稻胚乳的代谢依赖于多个翻译后修饰信号网络的精确调控,包括磷酸化和泛素化修饰。本研究通过磷酸化与泛素化蛋白质组学的联合分析,发现水稻胚乳中有143个蛋白质同时具有磷酸化和泛素化位点,这为研究磷酸化和泛素化修饰之间的串扰机制... 详细信息

水稻胚乳的代谢依赖于多个翻译后修饰信号网络的精确调控,包括磷酸化和泛素化修饰。本研究通过磷酸化与泛素化蛋白质组学的联合分析,发现水稻胚乳中有143个蛋白质同时具有磷酸化和泛素化位点,这为研究磷酸化和泛素化修饰之间的串扰机制提供了组学基础。一方面,磷酸化修饰通过影响泛素-蛋白酶体系统中的关键蛋白来调控泛素化修饰;另一方面,泛素化修饰通过影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶来间接调控植物体内的磷酸化信号网络。高温胁迫下,磷酸化和泛素化修饰协同调控酚类化合物的合成通路,并最终影响酚类化合物清除活性氧的能力以及植物在逆境中的抗性。多种淀粉代谢相关酶同时具有磷酸化和泛素化修饰,并且有18对具有不同修饰类型的位点出现在同一蛋白质的相邻位置,揭示了不同修饰之间的串扰机制以及高温胁迫中磷酸化与泛素化修饰对淀粉代谢的协同调节作用。

关键词：水稻胚乳高温胁迫磷酸化泛素化淀粉生物合成

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二甲苯异构体吸附分离研究进展

化工学报 2024年第4期75卷 1081-1095页

作者：刘莹郑芳杨启炜张治国任其龙鲍宗必浙江大学化学工程与生物工程学院生物质化工教育部重点实验室浙江杭州310027 浙江大学衢州研究院电子化学品研究所浙江衢州324000 浙江大学衢州研究院生物医药研究所浙江衢州324000

二甲苯异构体的分离与纯化是石油化学工业的重要过程之一,但二甲苯异构体的结构和性质极其接近,常规精馏和深冷结晶法分离能耗高、生产效率低。模拟移动床色谱是主流的二甲苯异构体分离技术,但作为吸附剂的分子筛在吸附容量和分离选择... 详细信息

二甲苯异构体的分离与纯化是石油化学工业的重要过程之一,但二甲苯异构体的结构和性质极其接近,常规精馏和深冷结晶法分离能耗高、生产效率低。模拟移动床色谱是主流的二甲苯异构体分离技术,但作为吸附剂的分子筛在吸附容量和分离选择性两方面均存在不足。金属有机框架和超分子材料具有组装自由、结构多样和性质可调等优点,可通过构建极性孔环境或精准设计孔道尺寸与形状实现二甲苯异构体的高效辨识与分离。本文综述了金属有机框架和超分子材料在二甲苯异构体吸附分离中的研究进展,从静电作用、尺寸筛分和形状筛分等方面探讨了二甲苯异构体分离的内在机制,总结了金属有机框架在二甲苯分离领域存在的问题和局限,并对未来发展方向进行了展望。

关键词：吸附分离吸附剂二甲苯异构体对二甲苯金属有机框架

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一种细胞荧光显微图像饱和伪影修复算法

东北大学学报（自然科学版） 2024年第7期45卷 921-927页

作者：刘纪红张律恒杨海旭东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 浙江大学生物医学工程系浙江杭州310027

细胞的荧光显微镜图像包含丰富的表型特征,这些表型特征被用于研究细胞内物质的吸收和运输、化学物质的分布和定位等.这些分析需要高质量的细胞图像,然而饱和伪影会导致生物表型特征的严重丢失,这将影响形态学分析和一些分类实验.从数... 详细信息

细胞的荧光显微镜图像包含丰富的表型特征,这些表型特征被用于研究细胞内物质的吸收和运输、化学物质的分布和定位等.这些分析需要高质量的细胞图像,然而饱和伪影会导致生物表型特征的严重丢失,这将影响形态学分析和一些分类实验.从数据的后处理角度出发,提出了一种基于生成对抗网络的两阶段细胞图像修复模型,以解决饱和伪影导致的表型特征丢失问题.该模型能够修复大面积的缺失表型特征区域.通过4组实验测试了修复图像的有效性和可信度.结果表明,修复结果填补了丢失的表型特征,提高了分析中的图像质量.使用分类实验作为细胞形态学分析实验的代表,对修复前后的细胞图像进行分类实验,结果证明修复饱和伪影后的图像可以提高基于细胞形态分析的实验准确性.

关键词：荧光显微图像饱和伪影图像修复深度学习生成对抗网络

重组大肠杆菌合成L-甲硫氨酸的发酵过程优化

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生物工程学报 2024年第3期40卷 895-907页

作者：牛坤梅子龙管安奇蔡文斌陈懋钦柳志强郑裕国浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014

L-甲硫氨酸作为唯一含有硫元素的必需氨基酸,在生物体内具有非常重要的生理和生化功能,而微生物发酵法合成L-甲硫氨酸因其发酵水平较低仍未达到工业化生产要求。本文在实验室前期构建的L-甲硫氨酸高产菌株大肠杆菌(Escherichia coli)W3... 详细信息

L-甲硫氨酸作为唯一含有硫元素的必需氨基酸,在生物体内具有非常重要的生理和生化功能,而微生物发酵法合成L-甲硫氨酸因其发酵水平较低仍未达到工业化生产要求。本文在实验室前期构建的L-甲硫氨酸高产菌株大肠杆菌(Escherichia coli)W3110ΔIJAHFEBC trc-fliY trc-malY/PAM glyA-22 metF的基础上系统优化了其发酵过程,在优化初始葡萄糖浓度的基础上,比较了DO-Stat、pH-Stat、控残糖浓度和恒速补料等不同补料工艺对L-甲硫氨酸发酵生产的影响,发现葡萄糖的控制对发酵过程有较大影响。在上述研究的基础上,进一步开发了最优的分批补料发酵工艺,使L-甲硫氨酸发酵产量提高到31.71 g/L,发酵时间缩短为68 h,是目前报道的最高产量。同时,建立了最优分批补料工艺下的发酵动力学模型,较好地拟合了L-甲硫氨酸发酵生产过程,为L-甲硫氨酸的发酵法生产提供了一定的数据参考。

关键词： L-甲硫氨酸发酵法生产分批补料发酵过程优化

“三生-三链-三创”创新创业教育融入人才培养方案的研究

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生物工程学报 2024年第3期40卷 931-942页

作者：宋晓菲金鑫王方王亚军浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014

目前生物工程专业人才培养中存在创新创业教育理念落后、创新创业教育方法单一、创新创业实践平台薄弱等困境,需要引入新的培养模式加以破解。浙江工业大学生物工程学院“三生-三链-三创”培养模式的探索与实践,对照新工科建设的人才培... 详细信息

目前生物工程专业人才培养中存在创新创业教育理念落后、创新创业教育方法单一、创新创业实践平台薄弱等困境,需要引入新的培养模式加以破解。浙江工业大学生物工程学院“三生-三链-三创”培养模式的探索与实践,对照新工科建设的人才培养目标,通过42年持续探索与实践,优化“生物·生命·生活”三生融合教育理念,丰富“知识链·科研链·产业链”三链联动教育方法,搭建“创意·创新·创业”三创科技实践平台,打造拔尖生物工程科技创新创业人才培养新平台、新范式,为生物工程专业人才培养模式改革提供了有益借鉴及启示。

关键词：生物工程专业培养模式改革创新创业教育

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基于酸信号转导系统的细菌耐酸机制及其应用

生物工程学报 2024年第3期40卷 644-664页

作者：胡彤李爽钟卫鸿浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014

酸信号转导系统能够感知酸性环境并转化为信号来调控细菌内的各种耐酸机制,帮助细菌应对酸环境的压力,是耐酸细菌能够在酸性环境下存活的重要原因。本文介绍了在耐酸细菌中发挥重要作用的几种主要的酸信号转导系统:EvgS/EvgA、PhoQ/PhoP... 详细信息

酸信号转导系统能够感知酸性环境并转化为信号来调控细菌内的各种耐酸机制,帮助细菌应对酸环境的压力,是耐酸细菌能够在酸性环境下存活的重要原因。本文介绍了在耐酸细菌中发挥重要作用的几种主要的酸信号转导系统:EvgS/EvgA、PhoQ/PhoP、ArsS/ArsR和CadC。从这些系统的结构组成及对耐酸系统的调控角度分析耐酸细菌在酸环境中如何进行信号转导,从而激活相应的耐酸机制,并有效应对酸胁迫。深入认识耐酸系统的调控机制,有助于多种耐酸元件的挖掘、优化设计与构建,能够提高目标菌株在酸性环境中的生长和代谢能力,有助于更好地利用高耐酸工程微生物进行有价值的代谢物的工业生产、酸性环境污染的生物修复,也为抑制耐酸致病菌的生长提供全新靶点。

关键词：酸信号转导系统耐酸机制耐酸系统的应用

微生物全细胞传感器在芳香族化合物检测中的研究进展

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生物工程学报 2024年第9期40卷 2899-2915页

作者：李赛月吕凤娇赵桂煜王恩毅音建华余志良孟秋浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014

芳香族化合物含有的苯环结构稳定性高、难以降解,因此环境中的芳香族化合物不仅对生态环境构成威胁,也严重影响人类健康。开发一种便捷有效的芳香族化合物检测方法至关重要。随着对芳香族化合物特性的深入理解,基于微生物细胞开发的生... 详细信息

芳香族化合物含有的苯环结构稳定性高、难以降解,因此环境中的芳香族化合物不仅对生态环境构成威胁,也严重影响人类健康。开发一种便捷有效的芳香族化合物检测方法至关重要。随着对芳香族化合物特性的深入理解,基于微生物细胞开发的生物传感器在芳香族化合物检测方面展现出越来越重要的作用。本文综述了微生物全细胞传感器的工作原理,概述了电活性生物被膜型、转录因子型和依赖于降解基因启动子这3类芳香族化合物全细胞传感器的构建方法和应用,并探讨了基于表面展示技术、逻辑门构建、基因回路改造、群体感应信号放大等手段进一步提高传感器性能的优化策略。

关键词：芳香族化合物微生物全细胞传感器转录因子检测优化策略

转录组学分析月桂酸单甘油酯对HepG2细胞脂代谢的调节作用

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中国食品学报 2024年第8期24卷 101-111页

作者：林萌慧刘畅黄佳敏冯凤琴 Le Thanh Ninh 蔡海莺浙江科技学院生物与化学工程学院杭州3100232 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州3100583 新加坡国立大学食品科学与技术系新加坡119077

为阐明月桂酸单甘油酯(GML)调节脂代谢的具体靶点和信号通路,本研究通过GML处理油酸诱导的肝脏肿瘤细胞HepG2高脂模型,结合生物信息学预测和细胞转录组测序分析GML对肝细胞脂代谢的调节作用及其潜在靶点和机制。生物信息学分析显示:通过... 详细信息

为阐明月桂酸单甘油酯(GML)调节脂代谢的具体靶点和信号通路,本研究通过GML处理油酸诱导的肝脏肿瘤细胞HepG2高脂模型,结合生物信息学预测和细胞转录组测序分析GML对肝细胞脂代谢的调节作用及其潜在靶点和机制。生物信息学分析显示:通过GML潜在靶点的GO和KEGG富集分析,分别获得信号通路519个和144条(P<0.05)。分子对接验证GML可能通过调节ALB、AKT1、EGFR等核心靶点蛋白实现其对脂代谢的调控。细胞试验结果显示:经GML干预的细胞组与高脂对照组相比,脂质积累水平有一定改善。转录组分析共筛选出2879个差异表达基因,上调和下调分别为1363个和1516个。由KEGG信号通路富集分析可知,低氧诱导因子(HIF-1α)通路和脂肪酸氧化分解代谢通路基因富集较显著,通路中重要蛋白CPT1B、FABP1等基因转录水平表达处理组比高脂组分别上升1.79倍和2.81倍,且HIF-1α调控下游主要基因表达显著上升,表明GML干预以HIF-1α通路介导改善高脂细胞氧化应激,并通过脂肪酸分解途径改善高脂细胞模型的脂代谢紊乱。本研究为探索功能性油脂成分改善高脂膳食脂代谢紊乱的作用和机制提供一定的理论参考。

关键词：月桂酸单甘油酯脂肪酸氧化脂代谢分子对接低氧诱导因子1α

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山西水塔陈醋陈酿年份辨别技术研究

食品与发酵工业 2024年

作者：武宇欣柴春祥天津市食品生物技术重点实验室天津商业大学生物技术与食品科学学院

陈醋陈酿年份的快速辨别一直受到人们的关注，该文研究了山西水塔陈醋陈酿年份辨别技术。分别采用感官评价和电子舌技术的方法，测定了陈酿1、3、5、6、8、10年山西水塔陈醋的感官特性和滋味，分析了山西水塔陈醋的感官特性和滋味与其... 详细信息

陈醋陈酿年份的快速辨别一直受到人们的关注，该文研究了山西水塔陈醋陈酿年份辨别技术。分别采用感官评价和电子舌技术的方法，测定了陈酿1、3、5、6、8、10年山西水塔陈醋的感官特性和滋味，分析了山西水塔陈醋的感官特性和滋味与其陈酿年份的关系，构建模型辨别了水塔陈醋陈酿年份。结果显示，水塔陈醋感官评分随其陈酿年份变化的规律可以用韦伯-费希纳定律描述，水塔陈醋感官特性可以用来辨别其陈酿年份。水塔陈醋滋味电子舌检测数据经过除法去基线处理、特征值提取、传感器筛选后，构建了辨别水塔陈醋陈酿年份的Fisher模型，该模型在训练集中的辨别准确率达到96%，在验证集中的准确率为93%，水塔陈醋滋味的电子舌检测结果可以用来辨别水塔陈醋陈酿年份。该研究利用感官特性和电子舌技术有效辨别了不同陈酿年份的山西水塔陈醋，具有快速、准确、易操作的优点，对于品质评价、文化传承、市场监管、产品创新、品牌建设等方面都具有重要的意义。

关键词：水塔陈醋陈酿年份电子舌感官评价 Fisher判别