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沈其榮教授團隊揭示真菌孢子傳播和進化權衡分子機制
南京農業大學資環學院沈其榮教授團隊以木霉菌為研究材料，通過生態遺傳學方法，解析了一類表面活性小分子蛋白Hydrophobin（HFB）參與真菌分生孢子傳播，進而影響其環境適應性與物種分化的分子機制， 真菌進化生物學由于化石證據的缺乏、群體間生活史迥異以及同時具有無性和有性生殖現象等問題而發展相對緩慢；另一方面，也正是因為這些獨有的特性，真菌具有高度生態可塑性，因而可作為進化生物學研究的極佳對象。高等絲狀真菌通過在分生孢子表面“涂”上一層由表面活性小分子蛋白HFB組成的“疏水涂層”而實現孢子的風媒傳播等功能。研究人員針對姐妹種木霉T. harzianum(Th)和T. guizhouense(Tg)的高表達hfb基因（hfb4和hfb10）構建了基因敲除突變體庫，并分別對突變體進行了風媒和水媒的傳播模擬試驗，發現不同菌種有各自偏好的傳播方式。研究人員對突變子進行抗逆性、生長和繁殖能力測試，發現HFB4的移除不僅顯著影響真菌的生態適應性（Fitness），且同一HFB對真菌適應性的貢獻力即便在遺傳背景相近的菌株間也差異顯著。基于此，研究人員分別對兩個種群的hfb4（及hfb10）進行了自然選擇壓力計算，發現來自Th的hfb4受到強正向選擇壓力驅使。結合其生理生態習性（圖1），研究人員猜測，Tg可能起源于水生環境，其孢子為脫離親代生境，需要通過風媒傳播至別處，且在高空中傳播要求其孢子可以耐低溫和UV照射，Tg具有上述特征；而Th則更偏向于利用雨水或昆蟲進行傳播，其確切的傳播偏好有待進一步研究。在整個進化歷程中，hfb4對菌株生態適應性的凈貢獻率是物種多個指標或特性進化權衡（compromise）的結果，例如hfb4的存在可提高Tg孢子的風媒傳播能力，但卻會相應“犧牲”掉一些耐低溫特性。 在本研究中，研究人員結合人工智能（AI）技術開發了一套可高通量監測絲狀真菌生長和繁殖能力的技術集合——REPAINT。REPAINT技術不僅擴充了真菌環境適應性評價體系的指標內容，使基于純培養方式的數據采集實現高通量智能化和標準化，而且允許針對不同真菌類群實行定制化調整。
南京農業大學
2021-02-01
王強課題組揭示母源肥胖誘發胚胎缺陷的分子機制
近日，我室王強課題組與軍科院放射醫學研究所舒文杰合作在Nature Genetics雜志上發表了題為“Embryonic defects induced by maternal obesity in mice derive from Stella insufficiency in oocytes”的研究論文，發現了卵母細胞中Stella蛋白在介導母源肥胖對胚胎表型影響過程中的分子途徑。
肥胖是全球重要的健康問題。人群中女性肥胖與早期妊娠失敗以及出生缺陷等密切相關，但母親肥胖是如何影響胚胎發育和子代健康的分子機制尚缺乏足夠的認識。課題組首先利用高脂飼養（HFD）的雌性肥胖小鼠模型，證實母源肥胖導致了胚胎發育遲緩與阻滯；并通過組學比較分析了正常和肥胖小鼠卵母細胞中蛋白表達差異，發現HFD小鼠卵子中Stella蛋白含量顯著減少。在此基礎上，進一步揭示了HFD合子表觀不對稱性的建立出現了異常，表現為母源5mC水平下降及DNA損傷增加。在HFD小鼠卵母細胞中過表達Stella不僅能夠部分阻斷受精卵中的DNA甲基化異常，而且還改善了母源肥胖相關的胚胎發育缺陷。本研究對于揭示母源營養影響早期胚胎及后代發育的分子機制提供了新的基礎理論，具有重要的科學意義和潛在的應用價值。
南京醫科大學生殖醫學國家重點實驗室博士生韓龍森和李玲，以及軍科院博士生任超為共同第一作者。本研究工作得到了南京醫科大學沙家豪教授和郭雪江教授的大力支持。該課題得到了國家973計劃、國家重點研發項目以及國家自然科學基金項目的資助。
南京醫科大學
2021-05-08
藥用功能高分子材料在醫藥工業中的應用
本項目的開發是將上述材料實現規模化生產，為制藥行業提供所需的樹脂，特別是為中藥現代化提供高選擇性的吸附樹脂及相應的中藥成分分離技術。南開大學開發的天然產物的樹脂吸附法提取工藝和針對甜菊甙、人參皂甙、絞股藍皂甙等研制出的吸附樹脂和脫色樹脂，都已實現產業化，并在其它天然成分的分離中也顯示出良好性能。90年代，針對多酚類研制出ADS系列吸附樹脂，完成了銀杏葉、沙棘葉、苦蕎、山楂、白芍、喜樹果、穿心蓮等藥材的樹脂吸附提取工藝研究，這些中藥材含黃酮類、皂甙類、生物堿類、酯類等典型成分，因而可推廣到其它許多中藥的提取。樹脂吸附提取工藝和ADS吸附樹脂已在十多個廠家（包括天津、上海、山東、浙江、云南、湖北等地的廠家）使用。近年來研制的固相有機合成載體樹脂，已小批量生產，除少量提供給國內研究單位使用外，大部分產品出口到歐、美等國家。/line南開大學針對中藥成分的復雜性，研究出多種具有原始創新性和自主知識產權的特種吸附樹脂，包括給體型、受體型和混合型氫鍵吸附劑、凝膠型吸附樹脂、分子篩吸附樹脂等。這些樹脂在原料、結構、吸附機理和性能上均不相同，分別對中藥的不同主要成分具有選擇性，因而能得到高質量的提取物。在常規條件下，用普通吸附樹脂從銀杏葉中提取黃酮類成分，其含量只能達到20%左右；但用氫鍵吸附樹脂提取，黃酮類成分的含量可達到35%。/line南開大學研制的新型吸附分離樹脂新品種有氫鍵吸附樹脂ADS-17、21， 凝膠吸附樹脂ADS-F8，絡合吸附樹脂（尚未命名）和分子篩吸附樹脂（尚未命名）等，國內外尚無此類產品。 固相有機合成載體是南開大學近年開發的另一類反應性高分子材料，南開大學研制的系列固相有機合成載體有氯甲基樹脂、氨甲基樹脂、芐醇基樹脂、王樹脂、三苯基樹脂、磺酰肼樹脂和磺酰胺樹脂等。隨著基因組工程的完成，生命科學的下一個重點將是蛋白組工程，在蛋白組工程中,固相多肽合成將會發揮很大的作用。因此，固相合成載體的市場近幾年來以非常快的速度增長，將來的用量會越來越大。據歐、美幾屆展覽會了解，僅匈牙利有這種產品出售。
南開大學
2021-04-10
2019-nCov感染呼吸道及消化道的分子機制研究
2020年1月31日，海軍軍醫大學，清華大學及同濟大學等多單位合作在bioRxiv在線發表題為“The digestive system is a potential route of 2019-nCov infection: a bioinformatics analysis based on single-cell transcriptomes”的研究，該研究的目的是為了剖析表達ACE2的細胞組成和比例，并探索2019-nCov感染在消化系統感染中的潛在途徑，分析了肺，食道，胃，回腸和結腸單細胞轉錄組的數據集。
海軍軍醫大學
2021-04-10
國際首臺萬層級高分子微納層疊共擠出裝置
"（1）研制出了國際上首臺能穩定連續擠出萬層級高分子材料微納層疊復合裝置； （2）揭示了多組分體系在微納層疊過程中的形態結構演變規律及其形態結構調控機理； （3）發現了微納層疊復合結構在功能方面所呈現的一些新現象和新特性（例如隔聲、阻尼、 介電、電磁屏蔽、藥物緩釋等）。 在國際上整體處于領先水平 "
四川大學
2021-04-10
復旦大學魏大程團隊提出“分子機電系統”，實現精準生物檢測
魏大程課題組長期致力于研究新型晶體管材料、器件及其在生物、化學和光電傳感等領域的應用。他們提出的“分子機電系統”(MolEMS)，即一種通過DNA分子自組裝而成，通過外電場驅動，能精準調控分子識別和信號轉化過程的微型裝置。
復旦大學
2022-02-11
關于豐中子核16C的鏈狀分子轉動帶的研究
不穩定原子核占有核素版圖的絕大部分區域，近20多年來在實驗室中逐步產生出來，表現出一系列新奇的結構和動力學性質，也帶來新的應用前景。其中，豐中子原子核的特別奇異的線性鏈狀分子結構已有多年理論預言，但實驗發現十分困難，需用多種證據相互印證。此前多個實驗組在14C中觀察到鏈狀分子態的個別證據（如北大組的前期工作[Phys. Rev. C 95, 021303R(2017) ]）。 此次北大組在更加豐中子的16C中，通過反應Q值、能級、自旋、特征衰變綱圖等多個觀測量，完整確認了π2σ2構型的正宇稱線性鏈狀分子轉動帶的四個成員，成為這種結構研究的一項重要跨越。 此項研究的實驗探測在我國的大科學裝置蘭州重離子加速器(HIRFL)上的RIBLL1放射性束流線上完成。實驗采用每核子23.5 MeV的16C次級束流，通過非彈散射將16C激發到集團破裂閾值之上的高激發態。采用精密的零度粒子望遠鏡和多套大角度的探測器組合，精確測量末態全部三個粒子。通過全粒子能動量守恒關系逐事件推知入射粒子能量，避開了放射性次級束流能量擴散的缺陷，首次在彈核碎裂型次級束實驗中得到分辨率很高的Q值譜，從而清晰的識別出16C的選擇性衰變路徑。分析過程并采用特殊方法區分了相鄰硅微條信號的真假來源，大大提高了最終獲得的多重關聯真實事件數，從而在足夠的統計下通過模型獨立的角關聯分析獲得了分子轉動帶頭號成員的自旋。實驗最終確認了價中子處于π2σ2構型的正宇稱線性鏈狀分子轉動帶的四個成員：16.5 MeV(0+)、17.3 MeV(2+)、19.4 MeV(4+) 和21.6 MeV(6+)。圖1概略顯示了觀察到的分子帶成員及其衰變特性。實驗還觀察到一個可能的純σ4構型的分子態（27.2 MeV），為后續實驗提供了指引。
北京大學
2021-04-11
一種超分子油井選擇性堵水劑及其制備方法
本發明涉及一種超分子油井選擇性堵水劑及其制備方法。該堵水劑在油井親水地層中利用自身側鏈基團的自組裝生成超分子結構，從而達到油井選擇性堵水的目的。該堵水劑克服了目前堵水劑選擇性差的問題，可大大降低油井所產原油含水量，提高原油開采效率，降低原油開采成本。
青島大學
2021-04-13
豬WFIKKN2基因作為胴體性狀相關的分子標記及應
研發階段/n可用于豬胴體性狀的遺傳改良，在豬的遺傳改良中胴體性狀的測定需要進行屠宰測定，只有背膘厚度性狀可在達到目標體重時進行活體測定，利用這3項專利，可以進行胴體性狀的改良（不需要進行屠宰測定），降低背膘厚度，降低板油率和內脂率，提高瘦肉率和腿臀肉骨率。
華中農業大學
2021-01-12
纖維素/淀粉/木質素純天然高分子復合膜
由于石油資源的日益枯竭和非降解塑料引起的環境污染日益嚴重，采用來源于自然界的可再生的天然高分子為原料生產高分子材料具有可持續發展性。本成果以綠色溶劑-離子液體為溶劑，采用溶液共混方式得到完全生物基來源的纖維素/淀粉/木質素綠色復合膜。該膜無論處于干態還是濕態都具有良好的力學性能。該復合材料不僅具有優異的生物降解性能，而且使用的溶劑可以完全回收再利用。該復合膜的生產過程中不存在溶劑揮發等問題，屬于綠色、經濟制備過程。該成果所制備的復合膜中纖維素含量可在30~90％之間、淀粉含量在10~60％之間，木質素含量在1~10%之間。該纖維素/淀粉/木質素綠色復合膜可以作為食品包裝膜、煙膜等使用。
主要技術指標：
拉伸強度： 大于10 MPa
對氧氣及二氧化碳氣體透過性：較好，且二氧化碳與氧氣的透過比率接近2。
該成果所制備的復合膜中纖維素含量可在30——90％之間、淀粉含量在10——60％之間，木質素含量在1——10%之間。
主要經濟指標分析: 本項目制備的纖維素/淀粉/木質素復合膜的成本在6000元/噸左右, 市場售價在13000元/噸左右，甚至更高，因此經濟效益顯著。
建設投產條件: 年產1000噸的設備與儀器投資200萬元， 廠房面積900平方米。
四川大學
2023-05-15