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兴奋性稳态
调控
的分子机制
团队合作发现了兴奋性稳态调控的分子机制。课题组使用钠通道阻断剂(TTX)阻断动作电位以模拟神经元兴奋性的长期降低。在TTX撤除后,动作电位的持续时间显著延长,神经元兴奋性代偿性增加,提示神经元出现了兴奋性稳态调控现象。机制研究发现,上述兴奋性稳态调控是由于Nova-2介导的钾通道(BK通道)mRNA选择性剪切降低所致。值得注意的是,该研究发现长时间TTX处理神经元时,虽然神经元胞体不会产生动作电位,但是神经元突触却产生了明显去极化,足以激活突触部位的L-型钙通道。后者通过其下游的钙调蛋白激酶(βCaMKK和CaMKIV)将信息传递入细胞核,引起Nova-2磷酸化并向核外迁移,导致其介导的BK通道mRNA选择性剪切下降 上述研究为近30年前提出的“稳态反馈环路”假说提供了完整证据(图2)。考虑到该信号通路中多个分子(AMPA受体、L-型钙通道、钙调蛋白激酶家族、Nova-2、BK通道)与自闭症、精神分裂症、抑郁症等神经/精神疾病密切相关,提示该通路的异常可能是上述疾病发生的重要机制。
中山大学
2021-04-13
激光诱导模量
调控
的应变诱导
提出了激光诱导模量调控的应变诱导的新思路,并取得了一系列的研究成果。以前期的研究成果为基础(Guo et al. Advanced Materials 2012, 24, 3010-3014),合作团队发展了一种“2D打印,3D成型”的新技术,可用来制备各种复杂的三维表面结构;并以此作为掩模,实现单掩模、多图形的制造。该法具有工艺简单、成本低、可精准设计和可控加工、易于大批量制造、与成熟的平面制造工艺相兼容等优点。
南方科技大学
2021-04-13
一种智能
调控
排痰装置
本发明公开了一种智能调控排痰装置,包括扣背机构、扣背位置调节机构和扣背控制机构;扣背机构用于实现对待扣背部位实施预设力度的扣击动作;扣背位置调节机构用于实现按照实际需要来调节扣背机构的扣击位置;扣背控制机构用于实现向扣背机构和扣背位置调节机构发出扣击力度控制信号和扣击位置控制信号;通过采集患者胸廓前后径、胸椎后凸、体质指数、骨密度和通过呼气气流速度计算气道阻塞程度,最后计算扣背力量,将扣背力量转化为扣击力度控制信号;本发明根据患者胸廓前后径及呼吸受阻程度计算出患者扣背力量,从而驱动扣背装置进行个体化扣背动作,满足了卧床患者的排痰需求;提高了扣背或振动的排痰效果,排痰通畅;患者感觉舒适。
浙江大学
2021-04-13
稻米品质形成机理与栽培
调控
技术
该成果曾获教育部科技进步奖二等奖。该成果建立了以稀播控水旱育壮秧与宽行栽插技术、实时实地精确施肥技术、精确定量节水灌溉技术等为关键技术的水稻优质高产高效的栽培技术体系。
扬州大学
2021-04-14
揭示光系统II生物发生
调控
机制
通过系统筛查,研究人员鉴定到一个高等植物特有的PSII生物发生调控因子——LPE1(LOW PHOTOSYNTHETIC EFFICIENCY 1)。通过生理学、分子生物学、生物化学和遗传学等手段研究发现,LPE1基因突变导致PSII活性剧烈降低,PSII生物发生严重受阻;同时光PSII核心蛋白D1的合成明显受损。值得注意的是,LPE1编码一个叶绿体PPR蛋白,直接与D1编码基因psbA mRNA的5'UTR结合,从而招募核糖体并启动D1蛋白的翻译。更重要的是,LPE1同时与已知的D1翻译因子HCF173(HIGH CHLOROPHYLL FLUORESCENCE 173)互作,促使HCF173与psbA mRNA结合,协同参与调控PSII生物发生。 更有趣的是,该研究发现光可以诱导D1蛋白的表达,并且主要在翻译水平实现控制。光诱导结合实验分析发现,光可以促进LPE1与psbA mRNA的5'UTR结合。进一步研究发现,光可能通过改变叶绿体中的氧化还原状态,调节LPE1的分子内二硫键及蛋白结构,从而影响其与psbA mRNA的结合活性。 该工作首次鉴定到高等植物中D1翻译调控过程中psbA mRNA的直接结合因子,揭示了PSII生物发生的光调控机制,对于理解植物光合作用与生长发育调控机理具有重要的理论价值。
中山大学
2021-04-13
在真核生物的翻译
调控
机制
发现20年以来的第一个晶体结构,证实SLFN是一个新型的核酸内切酶家族,通过破坏蛋白翻译机器调控真核生物的翻译进程,能够有效控制HIV病毒的复制和包装。课题组人员还提出了对真核生物在应激状态下翻译调控机制的见解,并进一步阐明了SLFN家族可能的抗肿瘤机制,为SLFN的临床应用奠定了基础。 课题组解析了SLFN13的N端结构域(SLFN13-N)的三维晶体结构,揭示了其独特的U型枕样的类二聚体折叠,可分为N端部分(N-lobe),C端部分(C-lobe)和中间连桥部分(bridge domain,BD)。SLFN13-N的U型凹槽可以识别tRNA/rRNA分子碱基配对的RNA结构,由三个酸性氨基酸组成的催化三联体执行酶切。体外酶切实验发现SLFN13可以在tRNA的3’端酶切11 nt,即tRNA 3’接收臂的末端,这是真核生物中第一个被鉴定可以在该位置酶切的核酸内切酶。过表达后细胞质定位的SLFN13可以酶切细胞内的成熟的tRNA和rRNA,破坏蛋白质翻译机器,进而抑制细胞中的蛋白合成,降低细胞代谢水平。SLFN13还展现了酶活依赖的多阶段多层次的高效HIV病毒监管方式。因此,课题组将SLFN13命名为RNA酶S13。同时,研究人员提出了对真核生物翻译机制调控的见解,认为SLFN对肿瘤细胞增殖的抑制很可能是通过破坏细胞内蛋白翻译机器或调控其它关键核酸底物的活性进而调控细胞代谢水平来实现。
中山大学
2021-04-13
重编程的神经干
细胞
可以用来作为
细胞
模型研究疾病的发病机理
利用单个视网膜转录因子Ptf1a,可以将小鼠和人的成纤维细胞在体外高效重编程为神经干细胞,并揭示了Ptf1a诱导体细胞重编程过程的内在分子机制。由于Ptf1a是一个非神经前体细胞转录因子,该发现颠覆了体细胞重编程为神经干细胞需要依赖神经前体细胞转录因子参与的认知。经过Ptf1a重编程的神经干细胞在体外可以大量传代扩增,并能在体外及体内分化成为具有功能的、各种类型的抑制性及兴奋性神经元、星型胶质细胞和少突胶质细胞。进一步的研究发现,当把这些诱导神经干细胞移植到患有老年痴呆的小鼠模型大脑中,其可以分化并整合到大脑中,和原有的脑细胞形成功能性连接。行为学测试表明,细胞移植可以明显改善患病小鼠的空间学习及记忆功能。 和早期的其它研究相比,Ptf1a的单因子方案更安全、更高效、得到的神经干细胞和体内的神经干细胞更接近,具有诸多优点,从而解决了自体神经干细胞的来源问题。重编程的神经干细胞可以用来作为细胞模型研究疾病的发病机理,筛选有效的药物,以及移植治疗各种神经疾病的细胞来源。
中山大学
2021-04-13
发现并阐明了体
细胞
重编程成诱导多能干
细胞
(iPSCs)的新机制
通过分析转录抑制复合物NCoR/SMRT在不同细胞环境中的作用,发现该抑制复合物作为体细胞重编程中新的路障对重编程因子诱导的相关基因表达调控起了至关重要的抑制作用,涉及的具体机制是该复合物中组蛋白去乙酰化酶HDAC3对目的基因实施了特异性组蛋白去乙酰化修饰,从而导致重编程因子无法有效地激活内源性的多能性基因。然而,衰减这一复合物在体细胞重编程中的作用将极大地促进重编程的效率。这一研究的发现,加深了业界对体细胞重编程机制的理解,同时也让表观遗传学各个层面的修饰在调控体细胞重编程中发挥的作用也更加清晰。这对于诱导多能干细胞领域的研究和应用,乃至其他类型的细胞命运调控都具有重要的指导意义。
南方科技大学
2021-04-13
鸡胚胎干
细胞
向雄性生殖
细胞
分化的关键基因和信号通路功能研究
1. 建立了一套完整的鸡 ESCs 的分离纯化、体外培养、诱导分化及转染外源基因等方法 2. 明确 CRISPR/Cas9 系统可对家禽基因组进行精确编辑 3. 解析了分化过程中特异piRNA 与 miRNA 在减数分裂过程中的具体作用机制
扬州大学
2021-04-14
新型循环肿瘤
细胞
检测纳米技术
新型循环肿瘤细胞(CTC)检测纳米技术,是一项从技术原理、核心试剂及操作流程都具备自主知识产权、完全独创的肿瘤液体活检技术。该技术利用癌细胞特殊的代谢特点,以及由此产生的特殊生物物理学特征,实现对白血病及各类实体瘤的CTC高效、灵敏、特异检测,解决了长期制约CTC行业发展所面临的瓶颈问题。 同济大学医学院、附属东方医院陈炳地副教授联合刘中民教授和崔征教授团队研发的新型CTC检测纳米技术,从根本上解决了CTC高效、特异捕获的瓶颈问题。新型CTC检测纳米技术能从多个盲编的血样中,准确检认出癌症血样和健康血样。其检测敏感度远远高于同行其它技术。该技术也是目前世界范围内唯一一种能够把白血病癌细胞从血液中捕捉并检测出来的技术。新型CTC检测纳米技术首次解决了癌症检测、癌症治疗中急需解决而又长期得不到解决的问题,即能够快速、安全、高频检测当前的化疗效果是否理想,并通过足量的捕获CTC做药敏测试,实现对抗癌药物的个体化精准选择。 目前,该技术已经开展初步的科研转化,在上海组建了专门的研发团队,在福建组建了市场团队,在同济大学附属东方医院等三甲医院开展临床研究。该技术已获得多项创业大赛大奖,同时获得了多项政府人才政策的支持。
同济大学
2021-04-11
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