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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
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
超分子納米材料吸附劑在環境污染治理中的應用
本成果將超分子化學與納米化學進行有機地結合，采用冠醚、環糊精、杯芳烴等超分子主體化合物與與多種納米材料相結合，制備了一種新型的吸附劑，并應用于剛果紅染料的吸附、 解吸； 制得新型的具有捕獲分子功能的 β-環糊精/聚乙烯醇納米纖維膜（β-CD/PVAnfm）。
揚州大學
2021-04-14
一種微波加熱制備生物大分子包裹微球的方法
本發明公開了一種微波加熱制備生物大分子包裹微球的方法，通過采用微波脈沖加熱方式使生物大分子在微粒表面交聯凝聚，形成被所述生物大分子包裹的核殼型微球；并保持生物大分子/微粒混合溶液體系中其他的生物大分子性質不變，有序控制生物大分子包裹的核殼型微球的形成。本發明利用無機納米材料對微波吸收率的各異性，通過調整微波的占空比，使生物大分子的交聯凝聚有序、穩定進行，可靈活控制生物大分子包裹層的厚度，制備方法簡單，所制備的核殼型微球非特異性吸附低、生物相容性好且易于偶聯標記，可廣泛用于免疫標記分析、免疫層析、生物
華中科技大學
2021-04-14
用于生物氣凈化分離的新型分子篩的研發及制備
SAPO-34分子篩由于其特殊的孔結構和量子效應，使其在選擇性吸附與分離、能源開發、石油煉制等方面有著廣泛的應用前景，尤其對于垃圾生成的生物氣中甲烷與二氧化碳的分離有著優異的性能。南開大學與有關單位形成產學研合作，共同開發SAPO-34分子篩的制備及在生物氣凈化分離中的重要應用。目前已完成實驗室第一階段研發及小規模中試生產，并實現部分銷售。本項目開發出一種在堿性條件下超聲波老化，程序升溫晶化法合成SAPO-34分子篩新方法。可以有效地將老化時間降低3/4，大大縮短工期，提高分子篩性能，將陶瓷膜分離
南開大學
2021-04-14
混合自組裝分子層修飾的基底表面沉積納米金顆粒的方法
本發明公開了一種混合自組裝分子層修飾的基底表面沉積納米 金顆粒的方法，該方法包括:將將氧化物或無機基底的表面進行潔凈 處理，去除硅表面的油脂、油污等有機物、無機物和氧化層，使基底 表面羥基化;隨后采用分步法，在預處理過的硅基底浸入含有有機硅 烷自組裝分子的溶液中，進行硅表面分子自組裝修飾，得到不同的有 機鏈混合生長的自組裝單分子層;最后在已生長有混合自組裝單分子 層的基底表面采用檸檬酸鹽法沉積金納米顆粒。按照本發明使用的基 底清洗方法和改性方法可通過自組裝分子的生長時間來實現對金納米 顆粒均勻分布的
華中科技大學
2021-04-14