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沈其荣教授团队揭示真菌孢子传播和进化权衡分子机制
南京农业大学资环学院沈其荣教授团队以木霉菌为研究材料，通过生态遗传学方法，解析了一类表面活性小分子蛋白Hydrophobin（HFB）参与真菌分生孢子传播，进而影响其环境适应性与物种分化的分子机制， 真菌进化生物学由于化石证据的缺乏、群体间生活史迥异以及同时具有无性和有性生殖现象等问题而发展相对缓慢；另一方面，也正是因为这些独有的特性，真菌具有高度生态可塑性，因而可作为进化生物学研究的极佳对象。高等丝状真菌通过在分生孢子表面“涂”上一层由表面活性小分子蛋白HFB组成的“疏水涂层”而实现孢子的风媒传播等功能。研究人员针对姐妹种木霉T. harzianum(Th)和T. guizhouense(Tg)的高表达hfb基因（hfb4和hfb10）构建了基因敲除突变体库，并分别对突变体进行了风媒和水媒的传播模拟试验，发现不同菌种有各自偏好的传播方式。研究人员对突变子进行抗逆性、生长和繁殖能力测试，发现HFB4的移除不仅显著影响真菌的生态适应性（Fitness），且同一HFB对真菌适应性的贡献力即便在遗传背景相近的菌株间也差异显著。基于此，研究人员分别对两个种群的hfb4（及hfb10）进行了自然选择压力计算，发现来自Th的hfb4受到强正向选择压力驱使。结合其生理生态习性（图1），研究人员猜测，Tg可能起源于水生环境，其孢子为脱离亲代生境，需要通过风媒传播至别处，且在高空中传播要求其孢子可以耐低温和UV照射，Tg具有上述特征；而Th则更偏向于利用雨水或昆虫进行传播，其确切的传播偏好有待进一步研究。在整个进化历程中，hfb4对菌株生态适应性的净贡献率是物种多个指标或特性进化权衡（compromise）的结果，例如hfb4的存在可提高Tg孢子的风媒传播能力，但却会相应“牺牲”掉一些耐低温特性。 在本研究中，研究人员结合人工智能（AI）技术开发了一套可高通量监测丝状真菌生长和繁殖能力的技术集合——REPAINT。REPAINT技术不仅扩充了真菌环境适应性评价体系的指标内容，使基于纯培养方式的数据采集实现高通量智能化和标准化，而且允许针对不同真菌类群实行定制化调整。
南京农业大学
2021-02-01
王强课题组揭示母源肥胖诱发胚胎缺陷的分子机制
近日，我室王强课题组与军科院放射医学研究所舒文杰合作在Nature Genetics杂志上发表了题为“Embryonic defects induced by maternal obesity in mice derive from Stella insufficiency in oocytes”的研究论文，发现了卵母细胞中Stella蛋白在介导母源肥胖对胚胎表型影响过程中的分子途径。
肥胖是全球重要的健康问题。人群中女性肥胖与早期妊娠失败以及出生缺陷等密切相关，但母亲肥胖是如何影响胚胎发育和子代健康的分子机制尚缺乏足够的认识。课题组首先利用高脂饲养（HFD）的雌性肥胖小鼠模型，证实母源肥胖导致了胚胎发育迟缓与阻滞；并通过组学比较分析了正常和肥胖小鼠卵母细胞中蛋白表达差异，发现HFD小鼠卵子中Stella蛋白含量显著减少。在此基础上，进一步揭示了HFD合子表观不对称性的建立出现了异常，表现为母源5mC水平下降及DNA损伤增加。在HFD小鼠卵母细胞中过表达Stella不仅能够部分阻断受精卵中的DNA甲基化异常，而且还改善了母源肥胖相关的胚胎发育缺陷。本研究对于揭示母源营养影响早期胚胎及后代发育的分子机制提供了新的基础理论，具有重要的科学意义和潜在的应用价值。
南京医科大学生殖医学国家重点实验室博士生韩龙森和李玲，以及军科院博士生任超为共同第一作者。本研究工作得到了南京医科大学沙家豪教授和郭雪江教授的大力支持。该课题得到了国家973计划、国家重点研发项目以及国家自然科学基金项目的资助。
南京医科大学
2021-05-08
药用功能高分子材料在医药工业中的应用
本项目的开发是将上述材料实现规模化生产，为制药行业提供所需的树脂，特别是为中药现代化提供高选择性的吸附树脂及相应的中药成分分离技术。南开大学开发的天然产物的树脂吸附法提取工艺和针对甜菊甙、人参皂甙、绞股蓝皂甙等研制出的吸附树脂和脱色树脂，都已实现产业化，并在其它天然成分的分离中也显示出良好性能。90年代，针对多酚类研制出ADS系列吸附树脂，完成了银杏叶、沙棘叶、苦荞、山楂、白芍、喜树果、穿心莲等药材的树脂吸附提取工艺研究，这些中药材含黄酮类、皂甙类、生物碱类、酯类等典型成分，因而可推广到其它许多中药的提取。树脂吸附提取工艺和ADS吸附树脂已在十多个厂家（包括天津、上海、山东、浙江、云南、湖北等地的厂家）使用。近年来研制的固相有机合成载体树脂，已小批量生产，除少量提供给国内研究单位使用外，大部分产品出口到欧、美等国家。/line南开大学针对中药成分的复杂性，研究出多种具有原始创新性和自主知识产权的特种吸附树脂，包括给体型、受体型和混合型氢键吸附剂、凝胶型吸附树脂、分子筛吸附树脂等。这些树脂在原料、结构、吸附机理和性能上均不相同，分别对中药的不同主要成分具有选择性，因而能得到高质量的提取物。在常规条件下，用普通吸附树脂从银杏叶中提取黄酮类成分，其含量只能达到20%左右；但用氢键吸附树脂提取，黄酮类成分的含量可达到35%。/line南开大学研制的新型吸附分离树脂新品种有氢键吸附树脂ADS-17、21， 凝胶吸附树脂ADS-F8，络合吸附树脂（尚未命名）和分子筛吸附树脂（尚未命名）等，国内外尚无此类产品。 固相有机合成载体是南开大学近年开发的另一类反应性高分子材料，南开大学研制的系列固相有机合成载体有氯甲基树脂、氨甲基树脂、苄醇基树脂、王树脂、三苯基树脂、磺酰肼树脂和磺酰胺树脂等。随着基因组工程的完成，生命科学的下一个重点将是蛋白组工程，在蛋白组工程中,固相多肽合成将会发挥很大的作用。因此，固相合成载体的市场近几年来以非常快的速度增长，将来的用量会越来越大。据欧、美几届展览会了解，仅匈牙利有这种产品出售。
南开大学
2021-04-10
2019-nCov感染呼吸道及消化道的分子机制研究
2020年1月31日，海军军医大学，清华大学及同济大学等多单位合作在bioRxiv在线发表题为“The digestive system is a potential route of 2019-nCov infection: a bioinformatics analysis based on single-cell transcriptomes”的研究，该研究的目的是为了剖析表达ACE2的细胞组成和比例，并探索2019-nCov感染在消化系统感染中的潜在途径，分析了肺，食道，胃，回肠和结肠单细胞转录组的数据集。
海军军医大学
2021-04-10
国际首台万层级高分子微纳层叠共挤出装置
"（1）研制出了国际上首台能稳定连续挤出万层级高分子材料微纳层叠复合装置； （2）揭示了多组分体系在微纳层叠过程中的形态结构演变规律及其形态结构调控机理； （3）发现了微纳层叠复合结构在功能方面所呈现的一些新现象和新特性（例如隔声、阻尼、 介电、电磁屏蔽、药物缓释等）。 在国际上整体处于领先水平 "
四川大学
2021-04-10
复旦大学魏大程团队提出“分子机电系统”，实现精准生物检测
魏大程课题组长期致力于研究新型晶体管材料、器件及其在生物、化学和光电传感等领域的应用。他们提出的“分子机电系统”(MolEMS)，即一种通过DNA分子自组装而成，通过外电场驱动，能精准调控分子识别和信号转化过程的微型装置。
复旦大学
2022-02-11
关于丰中子核16C的链状分子转动带的研究
不稳定原子核占有核素版图的绝大部分区域，近20多年来在实验室中逐步产生出来，表现出一系列新奇的结构和动力学性质，也带来新的应用前景。其中，丰中子原子核的特别奇异的线性链状分子结构已有多年理论预言，但实验发现十分困难，需用多种证据相互印证。此前多个实验组在14C中观察到链状分子态的个别证据（如北大组的前期工作[Phys. Rev. C 95, 021303R(2017) ]）。 此次北大组在更加丰中子的16C中，通过反应Q值、能级、自旋、特征衰变纲图等多个观测量，完整确认了π2σ2构型的正宇称线性链状分子转动带的四个成员，成为这种结构研究的一项重要跨越。 此项研究的实验探测在我国的大科学装置兰州重离子加速器(HIRFL)上的RIBLL1放射性束流线上完成。实验采用每核子23.5 MeV的16C次级束流，通过非弹散射将16C激发到集团破裂阈值之上的高激发态。采用精密的零度粒子望远镜和多套大角度的探测器组合，精确测量末态全部三个粒子。通过全粒子能动量守恒关系逐事件推知入射粒子能量，避开了放射性次级束流能量扩散的缺陷，首次在弹核碎裂型次级束实验中得到分辨率很高的Q值谱，从而清晰的识别出16C的选择性衰变路径。分析过程并采用特殊方法区分了相邻硅微条信号的真假来源，大大提高了最终获得的多重关联真实事件数，从而在足够的统计下通过模型独立的角关联分析获得了分子转动带头号成员的自旋。实验最终确认了价中子处于π2σ2构型的正宇称线性链状分子转动带的四个成员：16.5 MeV(0+)、17.3 MeV(2+)、19.4 MeV(4+) 和21.6 MeV(6+)。图1概略显示了观察到的分子带成员及其衰变特性。实验还观察到一个可能的纯σ4构型的分子态（27.2 MeV），为后续实验提供了指引。
北京大学
2021-04-11
一种超分子油井选择性堵水剂及其制备方法
本发明涉及一种超分子油井选择性堵水剂及其制备方法。该堵水剂在油井亲水地层中利用自身侧链基团的自组装生成超分子结构，从而达到油井选择性堵水的目的。该堵水剂克服了目前堵水剂选择性差的问题，可大大降低油井所产原油含水量，提高原油开采效率，降低原油开采成本。
青岛大学
2021-04-13
猪WFIKKN2基因作为胴体性状相关的分子标记及应
研发阶段/n可用于猪胴体性状的遗传改良，在猪的遗传改良中胴体性状的测定需要进行屠宰测定，只有背膘厚度性状可在达到目标体重时进行活体测定，利用这3项专利，可以进行胴体性状的改良（不需要进行屠宰测定），降低背膘厚度，降低板油率和内脂率，提高瘦肉率和腿臀肉骨率。
华中农业大学
2021-01-12
纤维素/淀粉/木质素纯天然高分子复合膜
由于石油资源的日益枯竭和非降解塑料引起的环境污染日益严重，采用来源于自然界的可再生的天然高分子为原料生产高分子材料具有可持续发展性。本成果以绿色溶剂-离子液体为溶剂，采用溶液共混方式得到完全生物基来源的纤维素/淀粉/木质素绿色复合膜。该膜无论处于干态还是湿态都具有良好的力学性能。该复合材料不仅具有优异的生物降解性能，而且使用的溶剂可以完全回收再利用。该复合膜的生产过程中不存在溶剂挥发等问题，属于绿色、经济制备过程。该成果所制备的复合膜中纤维素含量可在30~90％之间、淀粉含量在10~60％之间，木质素含量在1~10%之间。该纤维素/淀粉/木质素绿色复合膜可以作为食品包装膜、烟膜等使用。
主要技术指标：
拉伸强度： 大于10 MPa
对氧气及二氧化碳气体透过性：较好，且二氧化碳与氧气的透过比率接近2。
该成果所制备的复合膜中纤维素含量可在30——90％之间、淀粉含量在10——60％之间，木质素含量在1——10%之间。
主要经济指标分析: 本项目制备的纤维素/淀粉/木质素复合膜的成本在6000元/吨左右, 市场售价在13000元/吨左右，甚至更高，因此经济效益显著。
建设投产条件: 年产1000吨的设备与仪器投资200万元， 厂房面积900平方米。
四川大学
2023-05-15