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揭示特殊转录激活分子的机制
转录调控是细菌应对环境胁迫和病原菌缓解抗生素压力的重要手段，由细菌的转录核心机器 RNA 聚合酶和一系列转录起始 sigma 因子共同完成。在通常情况下，细菌的看家 sigma 因子（如大肠杆菌的 sigma 70 ）负责大多数的基因表达，而在环境胁迫下， sigma S 则快速占据主导，并通过开启特定基因的表达来帮助细菌适应不利环境。与细菌的看家 sigma 因子相比， sigma S 的活性通常较低，其功能的发挥通常需要转录激活因子的协助，而 Crl 正是一种 sigma S 特异的转录激活因子。
此前，对于 Crl 激活转录的分子机制不甚清楚。在该研究中，合作者首先解析了 E. coli Crl 转录激活复合物的 3.8 Å 的冷冻电镜结构，该复合物包括了 E. coli 的 RNA 聚合酶、转录起始因子 sigma S 、 Crl 、以及启动子 DNA 。在该结构中， Crl 主要与 sigmaS 的 domain 2 相互作用，同时也与 RNA 聚合酶的最大亚基 bet a’ 有少许相互作用。与绝大多数传统的转录激活因子不同，电镜结构显示 Crl 并不结合启动子 DNA ，因此单从结构本身较难完全解释 Crl 对于 sigma S -RNAP 的转录促进活性。在此基础上，上科大免化所团队进一步利用氢氘交换质谱（ HDX-MS ）对该系统进行了深入研究。氢氘交换质谱的结果揭示， Crl 不仅直接结合 sigmaS 的 alpha2-alpha3 螺旋（ Figure 1A ），还能够通过变构调节作用稳定 sigmaS 的 alpha4 、 alpha5 等多个结构单元（ Figure 1A-C ），而这些结构单元的稳定将能够促进 sigma S 与 DNA 以及 sigma S 与 RNA 聚合酶之间的相互作用（ Figure 1D ）。基于以上数据，研究人员提出 Crl 通过特异性结合转录起始因子 sigma S ，稳定 sigma S 的活性构象，从而促进 sigmaS 与 RNA 聚合酶以及启动子 DNA 的结合组装，进而激活 sigma S-RNAP 介导的转录。这一机制在后续的功能实验中得到了进一步验证。该工作呈现了一种新的转录因子与 RNA 聚合酶的结合方式，揭示了一种新的细菌转录激活分子机制。
上海科技大学
2021-04-11
32003分子结构模型
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
模拟气体分子热运动演示仪
适用于高中物理新课程《分子动理论》中有关分子热运动、布朗运动、分子动能、气体温度的微观意义、气体压强的微观意义、气体实验定律微观解释等实验教学。
规格尺寸：120mm*200mm*460mm。
仪器由底座（内含高速直流电机、曲轴联动机构、调速电路）、电源适配器、支架、刻度标尺、圆管、活动活塞、压杆、配重块、小钢珠、小泡沫球等组成。
底座和支架采用金属冷轧板，表面磷化喷涂。
压杆采用直径3mm轻质空心管，下端连接塑料薄圆片，上端套有橡皮圈（用于搁置亚克力片）。
小钢珠的直径为2.5mm，用于模拟气体分子。
配重块为4片等质量的亚克力片，每片质量约等于压杆的质量。
底座面板上安装有带电源指示灯的金属按钮开关，用于调节电机转速的调速旋钮。
供电：DC12V/2A。
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
无需抗体的酶辅助化学标记N6-甲基腺嘌呤（m6A）测序技术
随着首个RNA修饰N6-甲基腺嘌呤（m6A）的去修饰酶FTO的发现，RNA表观遗传学/表观转录组学开始兴起并成为表观遗传学新的研究热点。m6A作为首个被发现的可逆RNA修饰，广泛存在于mRNA，依赖修饰酶、去修饰酶和结合蛋白发挥调控功能。已发现m6A具有调控mRNA剪接、出核、稳定性和蛋白翻译等功能，可以参与发育、配子发生、细胞重编程、生物节律、疾病等多种生理和病理过程的功能调控。为了更好地研究m6A生物功能和临床病理研究，开发m6A高通量测序技术一直是研究的热点。 现有m6A测序技术主要依赖于m6A抗体富集技术，包括低分辨率的m6A-seq/MeRIP-seq和联用iCLIP或PAR-CLIP技术的高分辨率m6A测序技术miCLIP 或PA-m6A-seq。抗体存在对特定RNA序列或结构的潜在非特异性结合，为了解决抗体方法的种种问题，研究者们做出了各种尝试，近期开发了两类无需抗体的m6A测序技术，一类为利用对特定甲基化序列（m6ACA）敏感的RNA核酸内切酶MazF辅助的测序方法（m6A-REF-seq or MAZTER-seq），此类方法只能检测16~25%的m6A位点；另一种是在细胞内表达融合m6A-binding domain（YTH）与胞嘧啶脱氨酶（APOBEC1）的融合蛋白实现的m6A测序（DART-seq），但该方法依赖于细胞转染效率且受限于体外样品的使用。 贾桂芳课题组一直致力于开发和利用核酸化学生物学技术研究RNA化学修饰在动植物中的生物功能研究。在本课题中，贾桂芳课题组巧妙地利用m6A的去甲基酶FTO蛋白作为催化剂，将mRNA上化学惰性的m6A转化为高反应活性的中间态产物N6-羟甲基腺嘌呤（hm6A），然后利用二硫苏糖醇（DTT）的巯基与hm6A发生亚胺1,2加成反应，将不稳定的hm6A转化为更稳定的巯基加成产物dm6A。dm6A上的自由巯基可以与甲烷硫代磺酸（methanethiosulfonate，MTSEA）快速反应，实现在mRNA上m6A的位置标记生物素Biotin，最终可被链霉亲和素珠捕获，从而富集含有m6A修饰的RNA片段供后续高通量测序使用。
北京大学
2021-04-11
核酸单分子荧光图像测序智能检测技术
深圳国际研究生院张盛副教授团队在已开展的核酸测序方面的专用图像传感元器件关键技术基础上，提出了“基于单分子荧光图像测序的冠状病毒核酸智能检测技术”重大攻关项目研究方案。课题组通过远程网络讨论与协作等多种方式，组织了相关学科的专家多次进行技术研讨，并与深圳市行业内的权威机构合作，在两周内快速进行原理论证，形成技术方案，完成智能检测装置的原型结构设计及前期研究准备工作。 项目致力于开发具有核酸智能检测能力的低成本嵌入式物联网设备，为公共卫生防疫事业提供更加有力、且具备“提前生产、快速部署、分散检测”特点的新型核酸检测的解决方案，有望实现未来冠状病毒传染事件中基因序列的快速发布与潜在感染者的本地化核酸检测能力快速部署，帮助医护人员和民众在家庭或社区对感染或疑似患者进行现场筛查，减少潜在感染者的聚集与交叉感染，快速实现核酸检测层次的确诊检验与病症初筛，助力疫病防控和公共卫生领域战略科技力量的提高和储备。
清华大学
2021-04-10
量子点荧光探针快速检测生物活性分子
完成人简介：樊君，西北大学教授，西北大学化工学院副院长， 陕西省化工过程实验教学示范中心主任，指导博、硕士生研究方向包括反应工程、碳一化工、纳米材料、分离工程、精细化工产品开发研究等。
成果内容：基于量子点的荧光探针分析对推动即时检测（POCT）技术的发展具有十分重要的意义。本项目以制备功能型纳米荧光探针为主，主要包括量子点荧光探针（QDs）和稀土掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs），并利用制备的荧光探针实现了对生物活性分子的定量检测。项目设计了基于荧光共振能量传递（FRET）的QDs荧光探针和基于CuMn双掺杂的ZnS QDs比率荧光探针，分别实现了对生物活性分子多巴胺和叶酸的定量检测（图13），结果表明所制备的探针具有较高的选择性和灵敏度，项目成果将为医学检测和POCT技术提供技术支持。
不同反应时间得到的CdTe量子点在紫外灯下的实物图及其吸收和发射光谱
成果优势： 量子点(quantum dots，QDs)是指颗粒半径小于激子波尔尺寸半径的纳米晶粒，属于三维尺度限域的零维纳米材料，其尺寸一般在10nm以下。QDs有许多显著地光学性质：优良的抗光漂白能力； 较宽的吸收光谱；发射光谱窄；较大的斯托克斯位移(Stokes shif)。
成果成熟度：中试阶段。
转化方式：技术转让等。
市场展望：本项目的研究结果对提高疾病诊治水平，推动医学科技前沿发展，形成经济新增长点，带动大健康产业发展等都将具有十分重要的意义。
西北大学
2021-05-11
3D打印高分子材料
FED是目前在研的几种平板显示器中的一种，也是唯一能够保持 传统阴极射线管显示器（Cathode Ray Tube Display，简称CRT）高显示 质量的新型平面显示技术。在家用电视机、电脑显示器、车用显示器、工业监视器、 医疗仪器设备、军事、航天等领域有重要应用前景。特别是FED具有比现有的平板显示技术更高的抗恶劣 环境的能力，在军事、航天等方面有重要的应用前景。针尖型冷阴极的FED制作成本昂贵，而采用纳米线 冷阴极，具有制备方法简便、电学性质可控等优点。 本技术成果采用自组织生长纳米线冷阴极结合微加工薄膜工艺制作高分辨率的FED，在纳米冷阴极可 控生长及其栅极微结构集成、纳米冷阴极FED器件封装等关键技术取得突破。掌握了从材料、器件结构、 制作工艺到驱动技术的完整的知识产权体系，自主建立起纳米冷阴极FED的整套工艺线及其工艺。本技术 成果在大面积玻璃衬底上实现了高精细定位生长纳米冷阴极；研制出可用于高分辨率FED的栅极结构纳米 冷阴极电子源阵列；开发出了纳米线冷阴极FED器件的真空封装技术；建立起纳米冷阴极FED工艺流程； 研制出栅极结构纳米冷阴极FED样机。
中山大学
2021-04-10
隔音降噪轻质高分子复合材料
利用微层共挤出技术制备高分子材料层和发泡层交替排列的层状材料，该材料具有以下特点：（1）层数可以调，最多可达到2000多层；（2）高分子材料层和发泡层的厚度比可调；（3）由于高分子材料层和发泡层的模量差异较大，因此声波会在层状界面发生反射，并且层状界面数量越多，反射的声波越多，起隔音降噪作用；（4）由于发泡层的存在，因此材料的整体密度不高，并且密度可调；（5）层状结构的协同作用导致材料的力学性能优异。
四川大学
2021-04-11
类分子筛锗酸盐的前沿应用
一、项目简介类分子筛锗酸盐的出现大大扩展了开放骨架结构的研究领域, 由不同多面体组成的一级结构单元为骨架结构的搭建提供了多样性。以新的聚集体Ge10O24X3 (Ge10) 组成的SU-M（Ia-3d）和手性三维孔道的SU-MB（I4132）是目前为止所报道的最低骨架密度和30-元环的介孔尺度通道（大于20 Å）的三维锗酸盐结构材料(Zou X.D.,et al Nature 2005, 437, 716-718.)。将孔道中的有机胺去除并通过硅、铝修饰后，不但可以加强其热稳定性能，还可以调节表面酸性，它们的高比表面和介孔（手性）孔道的特性将会在吸附、储氢和催化工业等方面有良好的应用。目前，该材料的热稳定修饰和离子去除工作正在进行中[15th 国际分子筛会议（北京2007）]。SU-M 中Ge10O24(OH)3 簇的联结结构图。二、市场前景传统的硅铝分子筛因其材料和元素的局限性导致其骨架结构目前只限在微孔（小于20Å）尺寸，从而不能够满足更多的特定用途。而表面活性剂合成的介孔氧化硅材料，虽然有规则的介孔尺度的孔道结构和很高的比表面，但其孔墙骨架基本上是无定形的，水热稳定性差。设计合成开放骨架化合物则有望解决前二者的不足，所以，合成新的开放骨架氧化物材料，使孔径、孔容增大、骨架密度减少，已经是一个在催化、储能（尤其是氢能）、吸附和分离等方面有重要应用价值并具有挑战性的研究课题。三、主要设备及投资简单水热装置、设备， 反应釜、 烘箱、培烧炉等。投资在一千万左右。四、效益分析中孔骨架结构锗酸盐具有良好的催化、储能（尤其是氢能）、吸附和分离等应用前景，在投入市场一年后，将取得投资额5-10倍的经济效益。五、合作方式面议。项目负责人：任铁真联系电话： 022-26564909
河北工业大学
2021-04-11
单分子场效应晶体管
通过施加栅压形成有效的双电层静电场，以此构建出石墨烯基单分子场效应晶体管。具体从电化学窗口以及正负栅压下双电层的对称性等方面考虑，筛选了一种阴阳离子尺寸匹配的离子液体（DEME-TFSI）；这种离子液体栅的双电层厚度约为0.75 nm，能够在较小的栅压范围内产生强的静电场，从而有效地调控分子的能级。由于离子液体的凝固点较低 (~180 K)，可以实现较大温度范围内连续的栅压调控。
北京大学
2021-04-11