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植物RNA化学修饰m6A
鉴定了拟南芥中的 m6A 去甲基酶 ALKBH10B ，发现 ALKBH10B 缺失会导致拟南芥显著的晚花表型， ALKBH10B 通过影响 FT ， SPL3 和 SPL9 的甲基化水平调控拟南芥的成花诱导。不同的识别蛋白通过对 m6A 的结合，对 mRNA 的加工代谢产生不同的调控作用， 进而 影响细胞不同的生理功能。通过开发甲醛交联- 免疫共沉淀(Formaldehyde-crosslinking and immunoprecipitation, FA-CLIP) 技术，鉴定出全转录组水平的ECT2-mRNA 相互作用位点，揭示ECT2 主要结合mRNA 的 3' 非翻译区(3'UTR), 并且倾向于结合保守序列 URUAY (R=G>A, Y=U>A, 其中 UGUAY 序列 占 90% 以上 ) 。使用植物细胞核裂解液进行的体外酶活实验和凝胶迁移实验（ EMSA ）证明 UGUA 序列为 植物特有的m6A 保守序列，且UGUm6A 可以被ECT2 高特异性识别。亚细胞定位实验表明ECT2 蛋白分布于细胞核和细胞质，结合高通量测序数据分析，推测ECT2 具有双重功能，ECT2 可能在细胞核中通过结合甲基化的UGUA 调控pre-mRNA 的 3'UTR 加工，在细胞质中ECT2 促进mRNA 的稳定性。进一步机理研究发现影响表皮毛发育的三个基因ITB1, TTG1 及DIS2 的转录本可以被m6A 修饰且被ECT2 结合，在 ECT2 的T-DNA 插入突变体中，ITB1, TTG1 及DIS2 的mRNA 稳定性降低，mRNA 表达量水平降低，继而导致 ect2 突变体中表皮毛分叉数增多。
北京大学
2021-04-11
m6A调控肿瘤细胞能量代谢及其编辑工具
m6A修饰参与肿瘤细胞的糖酵解和ATP生成。甲基转移酶METTL3的缺失使得m6A水平下调，并抑制肿瘤细胞的葡萄糖摄入、乳酸产生速率和ATP生成。m6A-seq和功能实验表明，PDK4的表达受m6A调控，且过表达PDK4能逆转METTL3缺失导致的肿瘤细胞糖酵解和ATP生成抑制。进一步研究表明，PDK4 mRNA的5’UTR区而非3’UTR区的m6A修饰，可通过与YTHDF1/eEF-2复合物和IGF2BP3结合，从而正向调节其mRNA的翻译延伸及mRNA稳定性。此外，TATA结合蛋白（TBP）可以通过与METTL3启动子结合增强其转录及在宫颈癌细胞中的表达。体内和临床分析表明，m6A/PDK4在宫颈癌和肝癌组织表达上调，且对其发生发展具有促进作用。本研究利用dCas13b融合去甲基化酶ALKBH5，结合靶向mRNA的gRNA，构建出可在活细胞内靶向mRNA的m6A去甲基化修饰体系dm6ACRISPR。该体系具有特异性强、去甲基化效率高和脱靶率低等特点。研究表明，dm6ACRISPR可实现CYB5A mRNA的单位点及CTNNB1 mRNA的多位点去甲基化，提高靶mRNA稳定性。同时，dm6ACRISPR具有高度错配不耐受的特点，其细胞内脱靶率仅为0.03%。此外，在肿瘤细胞中运用dm6ACRISPR体系靶向促癌基因EGFR和MYC，可显著降低其表达水平，同时明显抑制肿瘤细胞生长，表明dm6ACRISPR在疾病防治上具有潜在价值。
中山大学
2021-04-13
深水恒流变油基钻井液及其流变性调控
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
学号
惠翔
石油与天然气工程学院
2020\2024
202031010333
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
蒲晓林
石油与天然气工程学院
博导、教授
油气井工程
刘鹭
石油与天然气工程学院
助理研究员
油气井工程
四、项目简介
深水钻井液技术作为深水油气开发的关键技术之一，需解决深水复杂地层井壁失稳、低温流变性调控、天然气水合物的生成等技术问题。本项目基于聚合物流行调节剂的研制，制备一套深水用恒流变油基钻井液体系，以维持4~80℃条件下钻井液流变性变化幅度小于30%。深入分析油水比、乳化剂、有机土、润湿剂、加重剂等加量油基钻井液流变性的影响规律，利用数学方法研究建立不同因素对流变性影响权重方程，为深水钻井液的设计及应用提供理论基础。
西南石油大学
2023-07-18
功能性醋酸菌/乳酸菌及其发酵调控技术
本项目涉及功能性醋酸菌/乳酸菌及其发酵调控技术，可用于果蔬饮品、酵素、新型调味品的发酵制造。水果、蔬菜等农产品由于其保质期短，运输成本高，较适宜于在原产地或产地附近进行深加工，以延长保质期及产品附加值。发酵类果蔬饮品由于经过微生物处理，在口味、质地以及营养成分等方面均得到了显著改善，其中果蔬类益生菌类发酵饮品，更是得到关注健康的消费人群的青睐。然而目前市场中的发酵果蔬汁类产品，鱼龙混杂，很多产品存在发酵程度不高；高度依赖后调配；微生物混乱及发酵过程控制不科学；食品安全性不能得到保障等问题。 针对这一类型的产品，本项目从发酵菌种、发酵工艺、功能成分分析以及产品标准化等方面系统的进行了研发。 1）丰富的菌种：本课题组拥有近百株背景明确、安全可靠、发酵性能优良 的微生物，形成了完备的酿造用菌种库，包括乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、米曲霉等。可以针对不同的发酵原料以及最终产品口感及质构的要求，选择一种益生菌或复合发酵菌种，实现个性化的定制需求。 2）科学工艺：通过科学的发酵工艺及过程控制，实现了乳酸菌等微生物的高密度培养，活菌数可达 100 亿/ml。大幅降低生产成本和周期，混菌发酵可由几个月缩短至 10 天内，乳酸菌发酵缩短至 24 小时内。实现高效的物质转化，总酸可以达到 6%，提高产品品质及生产稳定性。 3）成分分析：建立了完备的发酵产品成分分析技术平台。针对与产品风味、以及肠道调节、增强免疫等健康功能紧密相关的有机酸、短链脂肪酸、多酚、多肽等功能成分进行精确定量分析以及健康功能评价。 4）产品风味: 本课题组研发的果蔬发酵产品口味浓郁、发酵特色明显，无不良异味。避免了发酵后的过度调配及添加剂的使用，即可达到较优的感官要求。符合健康、绿色的现代加工食品的需求。
江南大学
2021-04-13
同源染色体间的相互作用模式、三维结构、染色质动态、组蛋白修饰及其对基因表达的影响
该研究利用两个不同品系小鼠杂交获得杂交小鼠，构建杂交小鼠父本与母本的Hi-C、ChIP-seq、RNA-seq等组学数据。根据杂交小鼠的多态位点和小鼠品系特异基因型把杂交小鼠组学数据分成父本来源基因组和母本来源基因组，这样就可以在单倍型水平构建三维基因组和研究基因调控。分析表明，同源染色体具有高度相似的相互作用模式，这种相互作用模式的相似性与其等位基因的共表达水平高度相关。
南方科技大学
2021-04-14
一种抑制肿瘤侵袭和扩散的双重调控的超分子组装体的制备方法及其应用
本发明涉及抑制肿瘤侵袭和扩散技术，特别是一种抑制肿瘤侵袭和扩散的具有磁场和光照双重调控的超分子组装体的制备方法及其应用。本发明的目的是针对上述技术分析和存在问题，提供了一种可以抑制肿瘤细胞侵袭和转移，并且具有磁场和光照双重调控的超分子组装体，同时提供了该组装体的制备方法。/line本发明中的超分子组装体是一种能够通过光照和磁场诱导的形貌转化的纳米纤维聚集体。这些独特的能力是通过将生物相容性的靶向肽连接在氧化铁磁性纳米颗粒下与β-环糊精修饰的透明质酸非共价交联来完成的。更重要的是，由于癌细胞的表面的透明质酸受体过度表达，得到地磁定向聚合的多糖为基础的组装体，其可以在纳米纤维网状结构中特定地吸引癌细胞，从而抑制肿瘤细胞的迁移和挽救肿瘤细胞迁移的小鼠。本发明是实现生物超分子组装体对较弱的地磁场精确响应的第一个实例，为减少肿瘤细胞转移造成的死亡提供了一种新型的刺激响应性纳米超分子生物材料。
南开大学
2021-04-10
网络化机器人群编队的分布式协调控制
研制了网络化移动机器人群编队的分布式协调控制系统，系统地开展了关于多机器人编队寻迹控制方法、无线网络下多机器人通信环境的建模和协议设计两个方面的研究；研制了基于OPNET的多机器人编队控制仿真平台和具有非完整约束的多移动机器人实物演示系统。
东南大学
2025-02-08
面向大型燃煤机组全工况灵活智能运行的协调控制策略
高效利用大型燃煤火电机组的灵活深度调峰优越性促进更大规模可再生能源电力消纳对构建我国新型电力系统具有重要积极影响。准确掌握燃煤机组频繁变化的调峰过程动态特性是设计高性能协调控制方案的前提条件。因此，本成果推出面向燃煤机组实际发电过程的智能抗扰控制关键技术及其控制器参数在线优化机制。
创新点
随着频繁大范围调峰已成为大型火电机组的常态化运行趋势，本成果设计了一种兼顾机组发电成本及碳排放量的全工况智能抗扰控制策略。通过有机融合误差自抗扰控制器与快速鸽群优化器，机组实现了对电网负荷指令的迅速响应。
华北电力大学
2025-03-26
一种光控RNA标记新技术
研究开发了 “ 荧光团辅助的 RNA 邻近标记和测序技术 ” ，简称 “CAP-seq” 。 该方法通过可见光激发遗传靶向的光敏蛋白 miniSOG 产生活性氧， 介 导邻近 RNA 分子上的鸟嘌呤与具有生物正交功能把手的氨基探针进行共价交联，既而通过富集纯化与高通量测序检测，实现 miniSOG 定位的亚细胞区域内 转录 组的空间特异性标记与鉴定。 利用 CAP-seq ，他们系统研究了几个亚细胞区域的转录组，包括线粒体基质转录组 、 内质网表面 转录组 以及 线粒体外膜附近转录组。这些研究结果表明 CAP-seq 对 活细胞中开放区域的 RNA 标记具有良好的空间特异性和覆盖度 。 他们在线粒体外膜附近检测到 30 个编码氧化磷酸化途径相关蛋白的 RNA 和多达 55 个编码核糖体蛋白的 mRNA ，这一结果不仅支持了线粒体蛋白在线粒体外膜被翻译后直接转运进线粒体的模型，还暗示着线粒体功能可能与蛋白质的翻译调节有关。 CAP-seq 具有操作简单、空间选择性高、生物相容性好的特点，将成为一项适合于在多种生物系统中研究亚细胞 转录组 的新技术。
北京大学
2021-04-11
植物信使RNA （mRNA）代谢和mRNA质量监控
真核生物中，mRNA的降解对于mRNA的数量和质量调控都发挥关键的作用。成熟的mRNA在细胞中作为模板指导蛋白质的合成，而参与蛋白质翻译的mRNA的数量受到精确调控。这一过程不仅取决于基因的转录水平，也决定于mRNA的降解速率。mRNA 降解主要包括多聚腺苷酸尾（polyA tail）的去除，脱帽（decapping）和核酸酶（ribonuclease）的消化。新近的研究表明，植物细胞中mRNA也可以在蛋白翻译进行的同时被核酸酶消化，即mRNA逐步退出蛋白翻译过程与其降解是偶联的过程。为保证蛋白翻译的准确性，植物细胞主要通过依赖翻译的mRNA质量监控机制进行缺陷mRNA的分选及清除，从而实现mRNA质量的调控。这些mRNA质量监控机制同时也可以作为一种基因表达调控方式精细调节植物生长发育及环境适应性。在有缺陷的mRNA不能被核酸酶及时清除时，植物启动依赖小RNA的转录后基因沉默途径（PTGS, posttranscriptional gene silencing）加以剪切使其丧失功能。转录后基因沉默作为一种防御手段清除过量产生的异常mRNA尤其是外源基因表达的mRNA，同时mRNA降解途径确保转录后基因沉默极少作用于内源编码基因。该综述对上述过程的分子机制及其在植物中的生物学功能进行梳理论述，并展望植物领域关于mRNA动态降解以及mRNA的数量和质量监控机制有待研究的问题。
南方科技大学
2021-04-13