脱氧核糖胞嘧啶核苷酸钠

脱氧核糖核酸（DNA）是生命体的遗传物质，决定生物的特征和多样性。生命的遗传信息存储在由腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四种碱基组成的DNA序列中。1977年前苏联科学家在感染蓝细菌的一株噬菌体中发现由2,6-二氨基嘌呤（Z）、G、C、T组成的DNA，该类特殊DNA中的Z完全取代了正常的A，且Z与T配对形成更稳定的三个氢键，极大地改变了DNA的物理化学特征。长期以来，特殊DNA的合成机制及存在的普遍性和生理意义一直是未解之谜。　　国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“新天然与人工产物的定向挖掘和高效合成的平台技术”项目在该特殊DNA的合成机制研究上取得重大进展。天津大学研究团队联合上海科技大学、美国伊利诺伊大学等研究团队，解析了该特殊DNA的合成机制，其中包括关键酶参与的2,6-二氨基嘌呤脱氧核糖核苷酸（dZTP）的生成和脱氧腺苷三磷酸（dATP）的消除，并发现这种特殊DNA遍布全球，大量能感染细菌的噬菌体都含有这种DNA。该研究还发现该特殊DNA可以规避识别位点中含有A的限制性内切酶的切割，因此含有该种特殊DNA的噬菌体可以逃避宿主的免疫防御从而具有进化优势。　　该项重大发现对生命起源、物种进化、系统生物学的研究具有重要理论意义，在超级耐药菌感染的治疗、绿色无抗生素畜牧饲料和食品保存技术开发、新型纳米材料制备、DNA信息存贮等领域具有潜在应用价值。该研究成果近期发表在《Science》杂志上。 　　论文链接：https://science.sciencemag.org/content/372/6541/512.full　　注：此研究成果摘自《Science》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

导 读近年来，以核酸药物为首的功能性核酸备受关注，2021年底治疗罕见病脊髓性肌肉萎缩的反义寡核苷酸药物诺西那生钠进入中国医保，几乎同一时间，诺华降血脂的小干扰RNA药物Leqvio获FDA批准上市，据悉一年只需用药两次。寡核苷酸药物已经从罕见病过渡到了常见慢性病，并可大大降低患者用药频率。随着寡核苷酸类药物的陆续上市，核酸药物已成为当前生命科学和药物研究的热点之一。为了更好促进核酸药物的快速发展，上海首个核酸产业园于7月中旬在上海杭州湾经济技术开发区正式开工，该产业园是以生物医药产业为发展方向，基于核酸开发各种疫苗及药物。今天，我们就一起来聊聊核酸药物以及解链温度等话题。01核酸药物小科普核酸类药物核酸类药物是各种具有不同功能的寡聚核糖核苷酸(RNA)或寡聚脱氧核糖核苷酸(DNA)，能够直接作用于致病靶基因或者靶mRNA，在基因水平上发挥治疗疾病的作用。常见的寡核苷酸药物主要包括反义寡核苷酸（ASO）、小干扰RNA（siRNA）、微小RNA（microRNA）、小激活RNA（saRNA）、适配体（Aptamaer）、信使RNA（mRNA）。解链温度在这些核酸药物中，对于具有双链结构的药物，需要对其解链温度进行分析。解链温度是衡量双链结构核酸类物质热稳定性的重要指标，它是控制结构和功能的关键因素。例如小干扰RNA（siRNA）药物等具有双链结构，当温度升高时，氢键断裂，双链逐渐解体，形成单链结构。这种现象称为核酸的“溶解”，将双链和单链所占比例相等的温度定义为解链温度(Tm）。因为核酸类物质在260 nm附近有一个紫外吸收峰，吸收值在解链过程中增加，通过测试该吸光度变化，以确定Tm值。因此在进行核酸药物Tm值分析时，可以利用紫外分光光度计加上控温附件和对应的数据分析软件来完成。02分析利器对于核酸解链温度Tm测试，岛津拥有成熟的方法和分析设备，该设备一般为UV-1900i配Tm分析系统(TMSPC-8)。Tm分析系统由8列控温支架、专用8列微量比色池、温度控制器和Tm分析软件构成，最多可同时测定8个样品。UV-1900i和Tm分析系统专用8列微量比色池（光程10 mm）03案例分享接着小编带您看看具体的寡核苷酸分析案例，操作步骤简单快捷，结果直观。测试样品为M13-25mer核酸，测试前先进行样品溶液脱气的预处理，通过UV-1900i和Tm分析系统可以轻松获得Tm 曲线（绘制260nm处的吸光度对温度曲线，如下图所示），该曲线可以显示升温时和降温时的结果。样品的Tm曲线测试完成后，可以通过中线法和微分法两种方法计算Tm值，最终得到的Tm值结果基本一致。Tm计算结果结 语核酸分子的解链温度对核酸药物的稳定性、有效性等研究有重大意义，在核酸药物研发生产过程是一个重要的参数指标。岛津紫外配合Tm分析系统，可以满足轻松获取Tm曲线，通过中线法或者微分法均可计算Tm温度，满足测试要求，为核酸药物质量控制提供了可靠数据。更多寡核苷酸药物分析，敬请持续关注。撰稿人：王娟娟本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

新冠疫情促使mRNA技术快速发展的同时也使人们开始高度关注核酸药物这一领域。核酸药物包括反义核酸（ASO）、小干扰RNA（siRNA）、微小RNA（miRNA）、小激活RNA（saRNA）、信使RNA（mRNA）、适配体（aptamer）、核酶(ribozyme)、抗体核酸偶联药物（ARC）等，是基因治疗的一种形式。除mRNA药物外，其他几种核酸药物，基本上都是由100个以内的核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸单链或双链组成，所以也称为寡核苷酸药物。与mRNA药物编码产生目的蛋白不同的是，寡核苷酸药物主要是通过碱基互补配对原则与DNA、mRNA或者pre-mRNA配对，通过基因沉默、非编码RNA抑制、基因激活等一系列机制来调节基因表达。已上市寡核苷酸药物化学结构（Nature reviews drug discovery）寡核苷酸药物对比于小分子药物及蛋白药物，具有多方面的优势，首先可根据目标靶点设计碱基序列，靶点明确、特异性强；其次寡核苷酸药物从转录后水平进行治疗，可选择的靶点丰富，特别是能覆盖蛋白质不可成药的靶点以及开发由基因缺陷导致的遗传性疾病的相关靶点；另外寡核苷酸药物由于序列短，可采用化学合成方法，完成目标序列的装配，并结合生物学测试筛选有效序列，能够避免盲目开发，节省研发时间。但是寡核苷酸药物在研发中也面临着诸多挑战。寡核苷酸在细胞外稳定性低，易被核酸酶降解，加上分子量及负电荷的因素，难以进入细胞，因此在研发过程中，使其保持稳定的结构以及能够有效递送的传递载体是主要考虑的两个因素。寡核苷酸核酸分子的改造主要包括磷酸骨架，碱基以及糖环的修饰，在改造中需要考虑多个因素，包括稳定性、药代动力学、碱基配对的亲和力等，最重要的是能够保留被功能酶及功能蛋白所识别的功能。因此，在前期研发过程中，需要对寡核苷酸进行精确的结构表征及定量。丹纳赫生命科学旗下SCIEX 的高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统具有一系列对寡核苷酸进行分析的方案，可进行寡核苷酸的分子量分析并进行杂质检测，可对寡核苷酸进行碱基序列鉴定。由于Zeno TOF 7600具有EAD和CID两种互补的碰撞模式，不但能产生丰富的离子碎片信息，还会保留完整的核酸低丰度修饰信息。寡核苷酸分子量及碱基序列的检测高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统另外，高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统还能实现对寡核苷酸的定量分析，线性范围可达 5 ng/mL – 10000 ng/mL，可以完成寡核苷酸药物在研发阶段的药代及多种代谢产物同时鉴定及定量分析。在研发阶段，对于采用同一种仪器进行鉴定及定量，可避免定量方法转移时造成的方法优化时间浪费，可帮助用户加快研发进度。艾杰尔-飞诺美寡核苷酸定量分析前处理试剂盒高分辨质谱对寡核苷酸进行定量分析在寡核苷酸药物种类中，反义寡核苷酸由于是单链，分子量小，递送较其他寡核苷酸容易，且反义寡核苷酸功能多样，可上调或下调基因表达，成为研发罕见遗传性疾病药物中最关注的种类。为了帮助研究人员开发这类针对罕见遗传性疾病患者的ASO疗法，FDA还发布了指导这类ASO疗法非临床检测的指南。在已上市的寡核苷酸药物中，大部分都是用于治疗罕见遗传性疾病的反义寡核苷酸药物，特别是杜氏型肌营养不良，已经上市了针对不同基因位点的四款产品。药品名治疗疾病药物种类上市时间Fomivirsen巨细胞病毒视网膜炎反义寡核苷酸1998.8（已退市）Pegaptanib年龄相关性黄斑变性核酸适配子2004.12Mipomersen纯合性家族性高胆固醇血症(hoFH)反义寡核苷酸2013.1（已退市）Defibrotide肝静脉闭塞反义寡核苷酸2016.3Eteplirsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子51）反义寡核苷酸2016.9Nusinersen脊髓性肌萎缩症 （SMN2基因外显子7）反义寡核苷酸2016.12Patisiran遗传性甲状旁腺素淀粉样变性小干扰RNA2018.8Inotersen遗传性甲状旁腺素淀粉样变性反义寡核苷酸2018.10Waylivra家族性乳糜微粒血症综合征反义寡核苷酸2019.5Givosiran急性肝卟啉症小干扰RNA2019.11Golodirsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子53）反义寡核苷酸2019.12Viltolarsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子53）反义寡核苷酸2020Lumasiran原发性高草酸尿症I型小干扰RNA2020Inclisiran成人高胆固醇血症及混合性血脂异常小干扰RNA2020Casimersen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子45）反义寡核苷酸2021.2.25已上市的寡核苷酸药物（根据网上资料整理）由此可见，对罕见病的诊断也非常重要，很多罕见遗传病是由几十甚至上百种突变引起的，而且不同区域的患者可能存在不同的基因变异位点，NGS是现在进行高通量基因检测的重要手段。丹纳赫生命科学旗下Integrated DNA Technologies（IDT）公司（中文名称：埃德特）是全球领先的NGS试剂供应商，其外显子捕获产品Exome Research Panel V2特别适合进行遗传性疾病的全外显子组测序，助力遗传性疾病的诊断。V2由 415,115 条单独合成且经过质控检验的 xGen Lockdown 探针组成。探针组跨越人基因组的 34 Mb 目标区域（19,433 个基因），并且覆盖 39 Mb 的探针空间（即由探针覆盖的基因组区域）。探针是使用全新的“捕获感知”(capture-aware) 算法进行设计的，并进行了专有的脱靶分析，确保实现完整的设计覆盖度。探针组中的所有探针均严格按照 ISO 13485 标准进行生产。每条探针均经过质谱法和双定量测量检验，确保探针的质量及在探针库中具有适当的代表性。IDT Exome Research Panel试剂盒

导语在实验过程中，最心累的莫过于好不容易提取的核酸却降解了。那么核酸为什么会发生降解呢，我们又该如何预防呢？关于核酸降解，你了解多少呢？让我们一起对核酸降解一探究竟吧。 什么是核酸 核酸是一种高分子化合物，核苷酸是构成核酸的基本单位。核酸水解后得到许多核苷酸，核苷酸是组成核酸的基本单位，即组成核酸分子的单体。一个核苷酸分子是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。如果5-碳糖是核糖，则形成的聚合物是RNA；如果5-碳糖是脱氧核糖，则形成的聚合物是DNA。 核酸降解本质 核酸降解是DNA/RNA分子中的碱基和戊糖间的氮糖苷键，或磷酸二酯键在物理因素、化学因素和生物因素等作用下发生水解，使DNA/RNA链发生断裂。核苷磷酸化酶：能分解核苷生成含氨碱基和戊糖的磷酸酯酶。广泛存在于生物体内,催化的反应可逆。可在核苷水解酶作用下继续分解核苷成嘌呤碱、嘧啶碱和戊糖。核苷水解酶：主要存在于植物和微生物体内，只水解核糖核苷。 核酸降解原因 DNA降解的因素很多，主要分为物理因素，化学因素和生物因素。一、物理因素：温度，机械剪切力、核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等。二、化学因素：PH值，水解反应，氧化反应等。三、生物因素：酶解及微生物侵染等作用。一、物理因素的影响★ 温度：高温条件下，RNA不稳定，易加速磷酸二酯键的水解，使核酸降解；★ 机械剪切力：包括剧烈震荡、搅拌、细胞突然至于低渗溶液中，以及让溶液快速通过狭长的孔道；★ 核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等，均会导致核酸的降解。二、化学因素影响水解★ PH值：氢离子参与催化磷酸二酯键、糖苷键的水解，但糖苷键比磷酸二酯键更易被酸水解。过高或过低的PH值都易破坏复键。核酸(特别是RNA)在碱性溶液中十分容易降解；★ 氧化反应：会氧化碱基中的含氨杂环，使其变性，从而改变一级与二级的核酸构象；★ 苯酚在空气中被氧化生成醌，它能够产生自由基，直接用于DNA的分离，会使磷酸酯键断裂，造成DNA的降解。三、生物因素影响★ 酶解：核酸酶可以催化水解多聚核苷酸链中的磷酸二酯键，直接破坏核酸的一级结构，使其降解。1.核酸酶(磷酸二酯酶)核酸内切酶：在环境或生物体内具有识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链的核酸内切酶统称为限制性核酸内切酶。作用方式从多聚核苷酸链中间开始，在某一个位点切断磷酸二酯键。如DNase，RNase等。核酸外切酶：核酸外切酶的作用方式是从多聚核苷酸链的一端(3' -端或5' -端)开始，逐个水解切除核苷酸。如蛇毒磷酸二酯酶，牛脾磷酸二酯酶等。2.核苷酸酶(磷酸单酯酶)专一性的磷酸单酯酶：3' -核苷酸酶，5' -核苷酸酶非专一性磷酸单酯酶。★ 微生物侵染：微生物会将DNA作为营养物质或是其分泌的化学物质含酶。 预防降解的方法 预防RNA降解的方法:★ 去除环境中RNase酶的污染或强有力地抑制其活性。★ 获取样品后最好立即提取RNA，若无条件立即实验，应于-80℃液氮中保存样品，提取时取出样品后立即在低温下研磨裂解细胞，以防RNA降解。★ 在总RNA提取分离的最初阶段，联合使用Rnase的特异抑制剂，尽可能的灭活胞内的Rnase的活性。★ 避免样品的反复冻融。★ 保证裂解液的质量，裂解液的用量不足，也会导致RNA降解。★ RNA提取后，放入-80℃保存，防止降解。预防DNA降解的方法:★ 简化操作步骤，缩短提取过程，以减少各种有害因素对核酸的破坏；★ 减少化学物质对DNA的降解，为避免过酸、过碱对DNA双链中磷酸二酯键的破坏；★ 防止基因组DNA的生物降解，主要是DNase降解基因组DNA，Dnase需要二价金属阳离子Mg2+等的激活，可用EDTA等金属离子整合剂整合Mg2+以抑制Dnase的活性；★ 减少物理因素对DNA的降解，物理降解因素主要包括机械剪切力(如剧烈震荡、搅拌等)；★ 避免样品的反复冻融，可将DNA分装保存于缓存液中；★ 所有试剂应用无菌水配制，耗材经高温灭菌；★ 避免DNA的过高温处理等。

西班牙科学家在最新出版的《细胞》杂志上撰文指出，或许存在着第六种碱基&mdash &mdash 甲基腺嘌呤(mA)，其主要作用是确定表观基因组的性质，并因此在细胞的生命过程中发挥重要作用。　　脱氧核糖核酸(DNA)是遗传物质的主要组成成分，一般认为，它由A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)和T(胸腺嘧啶)四种碱基结合而成，这些碱基组合成数千种可能的排序，从而提供了遗传多样性，使得活体生物呈现出多种多样的面貌和功能。　　上世纪80年代初，由这四种&ldquo 经典&rdquo DNA碱基组成的家族中迎来了第五名成员：甲基胞嘧啶(mC)，其源于胞嘧啶。mC的出现引发了科学家们极大的关注，并获得了广泛的研究。上世纪90年代后期，mC被广泛看成是表观遗传机制的主要原因：它能够根据每个组织的生理需要，打开或关闭基因。而且，随着研究的进一步深入，科学家们现在知道，作为一种重要的表观遗传修饰，mC参与基因表达调控、X-染色体失活、基因组印记、转座子的长期沉默和癌症的发生。　　据每日科学网4日报道，西班牙Bellvitge生物医学研究所表观遗传学和癌症生物学计划负责人、巴塞罗那大学遗传学教授曼奈· 埃特雷在《细胞》杂志上发表文章，描述了第六种碱基&mdash &mdash mA存在的可能性，他认为，这种碱基也帮助确定表观基因组，并因此在细胞生命过程中发挥着重要作用。　　埃特雷在论文中表示：&ldquo 早在数年前，我们就知道，在我们生物学上的远亲&mdash &mdash 细菌的基因组内就存在mA，主要作用保护其免受其他生物体遗传物质的入侵，但当时科学家们认为，这一现象只出现在原始细胞内。&rdquo 　　埃特雷继续解释说：&ldquo 现在《细胞》杂志发表的三篇论文表明，藻类、蠕虫以及苍蝇都拥有mA，这些生物的细胞像人体细胞一样都是真核细胞，说明人体细胞内也可能拥有第六种碱基。研究表明，mA的主要功能是调控某些基因的表达，因此，构成了一种新的表观遗传标记。在我们所描述的这些基因组内，mA的浓度都很低，但随着拥有高灵敏度分析方法的发展，使得这项研究成为了可能。除此之外，mA可能也在干细胞和发育初期发挥重要作用。&rdquo 　　研究人员表示，他们接下来打算对相关数据进行确认，以厘清是否包括人在内的哺乳动物也拥有这第六种碱基以及其作用究竟是什么。

生物科技公司Moderna Therapeutics 雄心勃勃，且资金充沛。图片来源：Paddy Mills　　在两年半前的一次早餐会上，英国制药巨头阿斯利康有限公司新任首席执行官Pascal Soriot和一家药物研发公司合作达成他上任后的第一单生意。Soriot的合作对象是美国马萨诸塞州坎布里奇市一家名不见经传的生物技术公司&mdash &mdash Moderna Therapeutics。这单生意的价值达到4.2亿美元，如此高额的投资对于一种刚开始起步的制药技术来说可谓不同寻常，况且这项技术还未经过临床人体测试。　　对于Moderna来说，这笔投资仅是大量巨额投资中的一项。仅在今年1月，该公司就宣布从若干投资者处获得5亿美元，如此一来，该公司投资额已超过10亿美元，使其成为迄今为止药物研发领域接受风险投资额最高的私人公司。　　&ldquo 这件事可谓口口相传。&rdquo 坎布里奇市一家生物技术孵化器LabCentral公司经营者Johannes Fruehauf说，&ldquo 有这样巨大、惊人的投资额度，人们很难不这么做。&rdquo 　　投资人对Moderna公司技术的青睐十分明显，然而，尽管该公司商业投资遥遥领先，却仍面临许多棘手难题，如技术专利问题及其他基于信使核糖核酸的药物曾面临的问题等。究竟该公司能否实现其预期产值，对此分析人士也难作定论。　　诞生缘由　　从研究论文看，信使核糖核酸疗法似乎很容易。如果一些人不能产生某种足够的蛋白或是制造出一种有损伤的蛋白，医生就可以给患者的细胞中注射具有替代性蛋白编码的信使核糖核酸。和其他基因疗法类似，这样做可以避免基因发生永久性混乱。　　然而，如果说生长因子、抗体以及其他复杂的&ldquo 生物&rdquo 药物可以通过生物工程细胞安全制造，这种药物却仅局限于分泌分子。另外，基于信使核糖核酸的疗法还可以制作出作用于细胞内部的蛋白。&ldquo 信使核糖核酸的释放可以重新改造人体作为一个加工厂处理许多疾病的方式。&rdquo 马萨诸塞州波士顿RA资本管理公司合作人Peter Kolchinsky说，该公司也是Moderna的投资方之一。　　但是信使核糖核酸的释放却有些棘手。上世纪90年代初期，科学家首次证实，注射信使核糖核酸之后，可以在小鼠和大鼠体内产生相应的蛋白。但是蛋白的产量却很低，而且转瞬即逝 另外信使核糖核酸似乎也过于不稳定，不适宜制药。数年后，研究人员还认识到，实验室合成的信使核糖核酸在注射后，容易激发生物体免疫攻击，产生潜在的危险性炎症应答。　　Moderna的相关技术可以追溯至波士顿儿童医院干细胞生物学家Derrick Rossi的实验室研究。Rossi与博士后Luigi Warren曾尝试利用信使核糖核酸让细胞&ldquo 多能化&rdquo ，从而产生许多细胞种类。为了避免引起炎症，研究人员用假尿嘧啶核苷和5-甲基胞苷替换了核糖核酸分子的一些构建模块&mdash &mdash 即核苷的尿苷和胞嘧啶核苷。这让核糖核酸变得更像一种可以自我复制的细胞，因为诸如细菌等入侵者通常不能在其自身的信使核糖核酸上产生类似的基因编辑。　　这种办法生效了。2010年，Rossi和Warren对其生成干细胞的方法进行了注册，相关成果随后也发表于学术期刊。这项工作引起了麻省理工学院一位卓有声望的生物工程师和企业家Robert Langer以及坎布里奇市科技投资公司旗舰风险公司执行官Noubar Afeyan的注意。随后，Rossi和Langer又拉来了另外一位合作者&mdash &mdash 原哈佛大学医学院心血管生物学家、现在瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院工作的Kenneth Chien。　　2010年9月，他们携手创建了Moderna。公司的名字源自Rossi的想法&mdash &mdash 一个由&ldquo 修饰&rdquo (modified)与&ldquo 核糖核酸&rdquo (RNA)构成的混合词。　　专利拦路　　然而，Moderna头上却仍然悬着一把&ldquo 达摩克利斯之剑&rdquo ：专利权的纷争。　　费城宾夕法尼亚大学遗传生物学家Katalin Karikó 和Drew Weissman发表的文章和Moderna的技术专利有很大重合性，Karikó 两人也曾利用假尿嘧啶核苷和5-甲基胞苷让试管和小鼠体内的信使核糖核酸在细胞防御系统面前几乎&ldquo 隐形&rdquo 。　　Karikó 两人在2005年就申请了用于医疗目的的相关专利，而且还创建了一个叫作RNARx的公司，该公司曾收到美国政府小企业资助经费近90万美元。然而，部分出于研究人员和宾夕法尼亚大学在知识产权方面的争议，该公司的研究被终止，学校最终把知识产权出售给了威斯康星州一家名为Cellscript的企业。　　Karikó 和Weissman的专利对Moderna构成了威胁。2010年，来自旗舰风险投资公司&mdash &mdash 当时参与孵化Moderna的公司之一 &mdash &mdash 的一项内部评估称，如果科学家不能研制出假尿嘧啶核苷和5-甲基胞苷的替代物，&ldquo 我们公司的技术可能会受到宾夕法尼亚州立大学的限制&rdquo 。　　因此，Moderna需要找到一个回避该专利的方法，任务降临在该公司首个雇员Jason Schrum的头上。作为一名核酸生物化学家，Schrum开始检测同种类的修饰核苷。大多数修饰核苷都不适用，但最终Schrum仍然找到了一种假尿嘧啶核苷的变体：1-甲基假尿嘧啶核苷。去年美国专利商标局向Moderna授予了使用1-甲基假尿嘧啶核苷的专利，然而宾夕法尼亚大学同样获准了一项包括许多同样核苷在内的专利。　　尽管如此，知识产权的不确定性并未冲击到Moderna的投资人。Kolchinsky表示，专利纷争可能是一个痛苦且昂贵的过程，但问题最终一定会被解决，Moderna也有充足的时间做这一切。另外，该公司银行账户中的经费也很充足&mdash &mdash 据推测达9亿美元，因此它可以继续签约制药合作伙伴，同时在科学投资上比其竞争对手花费更多钱。单说今年，Moderna计划在研究和开发领域分别投资1.5亿美元和1.8亿美元，远超其他信使核糖核酸制药公司。　　&ldquo 引资之王&rdquo 　　Moderna蓬勃的发展动力离不开一个人：董事长Sté phane Bancel。&ldquo 他是一个销售天才。&rdquo 2012年前一直在该公司工作的科研人员Justin Quinn说。　　在担任法国诊断技术公司bioMé rieux执行官5年之后，Bancel在2011年7月加入该公司，Afeyan曾反复邀请他经营旗舰风险投资旗下的公司，但是Bancel对大多数项目&mdash &mdash 聚焦某一疾病领域的新公司&mdash &mdash 都不感兴趣。　　而Moderna有所不同：它具有重建制药行业的前景。对于能说会道、衣着时尚的Bancel来说，&ldquo 如果一家新公司具有真正的发展潜力，就很值得迎接职业挑战、面对薪资减少的风险。&rdquo Afeyan说。　　Bancel很快就开始集资，并且获得极大成功，尽管一些人质疑他的策略。此前在Moderna公司工作的一名不愿具名的科研人员表示，Bancel利用他的领袖气质和人际关系以及公司合作者的影响力让投资人和合作方相信Moderna平台的独特之处，但同时却会掩饰公司面临的任何知识产权威胁。&ldquo 他做了大量的工作说服投资人向公司投资，但是其中的技术可以说100%都不是该公司自有的。&rdquo 这位前员工说。　　作为回应，Bancel表示，Moderna的投资者在开支票之前当然作过考察：&ldquo 现在的投资公司都很精明。&rdquo 他表示，通过自主研发以及合作研究，Moderna正在探索若干项技术，但是他并未透露具体细节。&ldquo 18个月后，人们看到我们的专利后，就会知道我们现在在做什么。&rdquo 他颇有些神秘地说。　　&ldquo 猛兽&rdquo 之志　　在井然有序的坎布里奇总部，Moderna正在从头到脚购置最佳仪器武装自己的实验室。在其三楼的一个实验室中坐落着一套Bancel称之为&ldquo 猛兽&rdquo 的设备：一套每天可以在非人灵长类动物中进行50例信使核糖核酸检测的自动化设备。Moderna还计划今年晚些时候购置一套可以检测人类信使核糖核酸的设备。　　目前，Moderna的资源可以使该公司启动50多项药物研发项目，其中大多数是和外部制药合作者共同进行，但是该公司也有3个资助经营的研发公司： Onkaido、Valera和Elpidera，分别聚焦于肿瘤、传染病和罕见病。Bancel表示，Valera将首先进行临床转移转化。&ldquo 到2016年，我们将会拥有现存所有治疗领域的试点。&rdquo 他说。　　但是并不能保证临床上的成功。&ldquo 它可能会像此前信使核糖核酸研究领域遇到的问题一样。&rdquo 一位独立的生物技术咨询师James McSwiggen说，他曾与Moderna作过合作。其他基于核糖核酸的药物，如反义疗法、核糖核酸干预以及近来的微型核糖核酸技术等均达到了产业繁荣期，但是在展示其真正的临床效用之前，它们也曾经历过许多艰难困境。　　Bancel对Moderna的期望是，让该公司迅速成长壮大，使其他任何对手都不足以与其抗衡。&ldquo 我们希望的公司是，如果你想从现在开始在5年之内研制出一种信使核糖核酸类的药物，你一定会拿起电话打给Moderna。&rdquo Bancel说，对于批评人士的观点，他表示：&ldquo 我知道一些人不高兴，我了解一些人很妒忌，我明白这一切，但这就是生活。&rdquo

近年来由于核酸修饰和递送载体的突破，带来了变革性疗法的创新浪潮，其中被认为是继小分子药物、抗体药物之后第三代创新药物核酸药物迎来了爆发式增长，其优势在于广泛的可成药靶点、特异性强、安全性高、效果持久、开发成功率高和制造成本低等。寡核苷酸药物，即小核酸药物，是由十几个到几十个核苷酸串联组成的短链核酸，目前小核酸药物主要包括 RNAi 药物和 ASO 药物，作用于pre-mRNA或mRNA，通过干预靶标基因表达实现疾病治疗目的。目前小核酸药物大多通过亚磷酰胺三酯合成法进行合成。化学合成按照3'-5'的方向进行。常用的固相载体为可控微孔玻璃珠（CPG）或者聚苯乙烯微珠（PS beads），固相载体通过linker与初始核苷酸核糖的3'-OH共价结合，而核糖的2'-OH用诸如叔丁基二甲基硅基(TBDMS)的保护试剂进行保护，或是核糖的2端有甲氧基、F代、甲氧乙基等修饰，5'-OH则用双甲氧基三苯甲基（DMT）保护。此外，由于腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶存在伯氨基团，也需要用酰基试剂（例如苯甲酰基）进行保护。固相合成每个循环主要包括四个步骤：脱保护、偶联、氧化和加帽。第一步 脱保护（Detritylation）使用溶解在二氯甲烷/甲苯中的二氯乙酸（DCA）或三氯乙酸（TCA）移除核糖5端的DMT基团，暴露5'-OH，以供下一步偶联。脱保护时间取决于流速和柱子尺寸，反应时间不够/脱保护剂酸性太弱会产生n-1杂质（与完整长度为n的寡核苷酸相比仅相差一个核苷酸）；反应时间太长/脱保护剂酸性太强则导致序列中脱嘌呤的产生。反应完成后，用乙腈洗涤去除残留的脱保护剂，此步骤中乙腈含水量一般小于20ppm，乙腈需要使用较高流速去冲洗合成柱，脱保护试剂冲洗不干净导致n+杂质的产生。第二步 偶联（Coupling）合成目标的原料，亚磷酰胺保护核苷酸单体，与活化剂四氮唑混合，得到核苷亚磷酸活化中间体，它的3端被活化，5端羟基仍然被DMT保护，与溶液中游离的5端羟基发生偶联反应。为了保证较高的总产率，每个循环中都需要有较高的偶联效率。n-1杂质是偶联中最常见的杂质，它们是偶联效率低于100%的结果。与FLP相比，更高分子量的杂质（例如n+1）也存在于偶联步骤中，n+杂质的形成归因于活化剂四氮唑的弱酸性能移除一部分亚磷酰胺溶液中的DMT基团。第三步 氧化（Oxidation）偶联反应后新加上的核苷酸通过亚磷酯键（三价磷）与固相载体上的寡核苷酸链相连。亚磷酯键不稳定，易被酸、碱水解，在下一个循环的脱保护酸性环境中不稳定，因此需要被氧化成稳定的五价的磷。磷酸二酯键中的2-氰乙基保护基团可以使其在后续合成中更稳定。常用碘溶液将亚磷酰转化为磷酸三酯，得到稳定的寡核苷酸。此外通过将一个硫原子转移到P（三价）上也可以将其转化为P（五价），从而形成硫代磷酸酯键。氧化剂与固相载体的接触时间通常为1-4分钟。第四步 加帽（Capping）由于不可能达到100%的偶联效率，仍存在脱保护后没有反应的5'-OH活性基团（一般少于2%），如果不加处理，那这些基团在下一个循环中仍能发生偶联，产生n-1杂质。通常使用两种试剂（通常使用醋酸酐和N-甲基咪唑的混合液作为加帽试剂）来酰化5'-OH。经过以上四个步骤，一个核苷酸碱基被连接到固相载体的核苷酸上，再以酸脱去它的5'-羟基上的保护基团DMT，重复以上步骤，直到所有要求合成的碱基被接上去。核酸合成系统就是将上述一系列化学合成过程进行自动化，精准化可控制的设备。仪器主要由柱塞系统泵、试剂阀、单体阀、试剂循环阀、紫外检测器、电导率、惰性气体控制盒、压力监测器、合成柱及软件控制系统等多个部分组成。大规模寡核苷酸合成系统采用流穿合成技术，泵精度高，规模广泛，滞留体积低，适用于不同规模和类型的寡核苷酸。其以灵活简便的方式创建和转移方法，为工艺开发和优化提供支持，同时系统先进的数据处理能力和分析工具可高效监测和控制合成。英赛斯大规模核酸合成系统

据美国物理学家组织网近日报道，德国美因茨马普高分子研究所的研究人员，以构成DNA(脱氧核糖核酸)基本结构单位的寡核苷酸适配子为基础，开发出了一种可以有效检测抗生素、毒品和爆炸物等不同物质的方法。该研究发表在美国化学协会期刊上。　　这种方法的关键是利用原子力显微镜。原子力显微镜是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。　　马普高分子研究所的研究人员重点研究了构成DNA基本结构单位的寡核苷酸适配子。如果某种物质可与寡核苷酸适配子相结合，通过研究两者断裂开时的力的变化，不仅可以在物质浓度极低的条件下进行测量，同时也可以精确地研究该物质，包括这物质是如何与寡核苷酸适配子相结合，以及两者之间的结合力到底有多大等等。　　寡核苷酸适配子是检测包括遗传物质DNA和RNA(核糖核酸)在内的各种化学物质的理想手段，就像诱饵可以捕捉到鱼一样。组成DNA的四种不同的碱基具有无限可能的序列，这样就可获得多种多样的结果。更为特殊的是，DNA的不同碱基有不同的物理结构。这样，寡核苷酸适配子可以形成特定的囊状结构来适应相应的分子。包括抗生素、可卡因、TNT以及蛋白质在内的大多数分子均可以找到相应的寡核苷酸适配子囊状结构。　　马普高分子研究所的研究人员试图寻找一种可以分裂为两个部分的寡核苷酸适配子，并且目标分子可在囊状结构的两部分之间形成桥梁。这样的寡核苷酸适配子可以筛选出来。　　在通用型检测器的首次试验中，研究人员将磷酸腺苷(AMP)作为目标分子，而囊状寡核苷酸适配子可以容纳两个磷酸腺苷分子。然后，他们将囊状寡核苷酸适配子的一部分附着在原子力显微镜探针的尖端，另一部分则置于载物台上。降低探针的尖端，使两部分发生接触，囊状寡核苷酸适配子内的两个碱基之间形成氢键。提高探针的尖端，结合在一起的囊状寡核苷酸适配子的两部分能像弹簧一样发生伸缩。此时，可以测量两者之间所产生的力。随着拉力的不断加大，两者最终会发生断裂。　　随后，研究人员又进行了第二个实验。在囊状寡核苷酸适配子的两部分发生断裂之前，加入二磷酸腺苷分子溶液。这样两个磷酸腺苷被置于空的囊状寡核苷酸适配子中，囊状寡核苷酸适配子的两部分再次形成氢键。由于磷酸腺苷分子增强了两部分的结合力，因此要想使两部分发生断裂，必须使用更大的力，这样就可通过力的差异测出磷酸腺苷分子。　　为了确定断裂力的大小，研究人员反复测量了1000次，确定AMP寡核苷酸适配子平均约为39皮牛(piconewtons)，比没有AMP分子时约高12皮牛。作为对照，他们使用不同的囊状适配子，并确定了不同适配子分裂成两部分所需要的力的大小。　　研究人员表示，新方法不仅适用于检测特定的分子，也可研究单个分子。比如可以确定当适配子不发生断裂时力的大小，进而发现分子适配子氢键的变化 也可以改变目标分子的形成方式，使之形成两个或三个氢键桥，这对于理解目标分子及核酸适配子十分重要。适配子的结合性质具有广泛的应用潜力，比如DNA片段现已广泛应用于环境分析和医疗诊断，作为分子工具和基本结构其应用范围还具有广阔的发展前景。

产品类别DNA多通道肉品物种鉴定试剂盒，3种检测数量，针对鉴定原肉和加工食品，同时鉴定六种动物样本的DNA（牛肉、鸡肉、猪肉、马肉、羊肉、兔肉）DNA毛发物种鉴定试剂盒，2种检测数量，通过动物毛发样本对物种进行鉴定，可同时检测9种物种，猪、熊、猫、狗、人、家鼠、田鼠、兔、狸。DNA多通道肉源物种鉴别试剂盒，3中检测数量，针对鉴定原肉和加工食品，同时鉴定五种动物样本的DNA（猪肉、狗肉、家鼠肉、田鼠肉等）。DNA细菌病原体检测试剂盒，根据DNA信息快速筛选食品中的沙门氏菌、志贺氏杆菌、产生细胞毒素的大肠杆菌等。 优势特点分析快速，整个测试时长不超过3个小时；一份试剂可同时鉴定5-9种物种；DNA检测限为pg级别；肉类参假检测灵敏度在0.01-0.1%；整个检测过程无需电池操作；脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic acid，缩写为DNA）又称去氧核糖核酸，是一种最重要的生命基础分子，可组成遗传指令，以引导生物遗传、生物发育与生命机能运作。主要功能是长期性的信息储存，可比喻为“蓝图”或“食谱”。其中包含的信息，是建构细胞内其他化合物的最终源头。带有遗传信息的DNA片段称为基因，其他的DNA序列，有些直接以自身构造发挥作用，有些则参与调控遗传信息的表达。DNA是一种长链聚合物，其基本组成单位称为核苷酸，其中的脱氧核糖与磷酸借由酯键相连，组成DNA长链的骨架。每个糖单位都会与某一种碱基相连，组成生物界DNA的碱基主要有四种，分别称为A、T、C、G，这些碱基沿着DNA长链排列，形成的序列，即是遗传信息，用以指导RNA的合成，进而指导蛋白质的合成。创新点：全新的采用DNA技术同时鉴别多种物种，检测时间短，检测效率高，操作简单，打破传统单一物种检测技术。DNA多通道肉源/毛发物种鉴别试剂盒

DNA示意图。　　图片来源：《每日科学》杂志　　近日，美国斯克里普斯研究所科学家在化学研究领域核心期刊《德国应用化学》上发表论文称，一种名为苯基磷二酰胺（DAP）的简单化合物在生命出现之前可能就已存在于地球上，它可以通过化学手段将名为脱氧核苷酸的微小DNA结构单元编织在一起，形成原始的DNA链。　　该发现指出了DNA与RNA作为相似化学反应的产物一起出现的可能性，而第一批自我复制的分子，即地球上第一批生命的形式，正是这两种分子的混合体。近几十年来，“RNA世界”假说在生命化学领域一直占据主导地位，认为早期生命分子完全基于RNA，而DNA仅在后来作为RNA进化的产物才出现。而本次发现对该假说提出了挑战，进一步解释了地球生命是如何起源的这一古老问题。　　一条RNA链可以吸引其他单个RNA结构单元，粘附在RNA链上形成一种镜像链。如果新链可以脱离模板链，并开始通过相同的过程作为模板结合其他新链，那么它就实现了构成生命的自我复制的“壮举”。　　然而RNA链可能擅长结合互补链，但却不太擅长与这些链分离。现代生物体产生的酶可迫使RNA（或DNA）双链分开成两条，从而实现复制，但目前尚不清楚在没有酶的世界里如何做到这一点。　　该研究资深作者、斯克里普斯研究所化学副教授克里希纳穆尔蒂指出，部分DNA和部分RNA的“嵌合”分子链或解决了这个问题，因为它们可以一种粘性较小的方式结合互补链，从而使它们相对容易分离。　　在过去的研究中，科学家们已经发现，简单的核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸（分别是RNA和DNA的构成单元），可能是在早期地球非常相似的化学条件下产生的。有机化合物DAP起到了修饰核糖核苷酸，并将它们串在一起形成第一条RNA链的关键作用。而此次研究表明，在类似条件下，DAP也可以对DNA起到同样作用。　　这一发现为更广泛地研究自我复制的DNA-RNA混合物如何在原始地球上进化和传播，构建更完善的现代生物学铺平道路。　　RNA真的独自完成了生命起源的关键任务吗？近些年来，大量证据表明RNA和DNA可能几乎同时出现在最初的生命形式中，随后很快，二者又凭借各自的优势和缺陷进行了合理又明确的“分工”：DNA负责遗传信息长期稳定的存储，RNA则负责遗传信息的短期储存和运输，以及制造蛋白质——就像人们今天在细胞中看到的那样。而在“零”的起点上，或许仍是RNA和DNA两个必不可少的因素共同协作，才有了今天地球上的生机勃勃、生命不息。

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test使某种物质在一定浓度下与特定的生物接触，以确定该物质对生物的毒性影响。16.1 流水毒性试验 flow-through toxicity test；动态毒性试验 dynamic toxicity test试验水体在连续流动情况下所进行的毒性试验。16.2 半静态毒性试验 semi-static toxicity test；定期更换受试液的毒性试验 toxicity test with intermittent renewal以较长时间间隔（如12 h或24 h）来分批更换大部分试液（大于95%）的毒性试验；或定期（一般每隔24 h）将受试生物转移到毒物浓度与起始相同的新配试液中的毒性试验。16.3 静态毒性试验 static toxicity test；不更换试液的毒性试验 toxicity test without renewal在试验周期内，不更换试液的毒性试验。17 对照组 control batch是试验过程的一部分，表明无待测物质存在时基质条件对检测系统的影响。注：在遗传毒性紫外致突变（umuC）试验中，对照组包括不含待测菌的培养基、只含蒸馏水和接种物的培养基、含接种体和溶剂的培养基等。18 多氯联苯 polychlorinated biphenyls，PCBs多氯取代的联苯类化合物的总称，也包括一氯联苯。19 反冲洗 backwashing用水以逆流方向清洗滤池的操作过程，常需辅以空气冲刷。20 腐、败 putrefaction有机物受厌氧微生物作用无控制地分解，并产生臭味。21 腐、败的 septic由于缺乏溶解氧而产生腐、败的现象。22 腐生的 saprobic与有机物腐、败有关的。23 腐殖污泥 humus sludge生物滤池脱落的微生物膜。通常在后沉淀池中分离出。24 附聚（作用） agglomeration絮凝体或悬浮颗粒物聚结形成更大的絮凝物或更易沉降、浮起的颗粒物。25 隔夜培养 overnight culture下午开始，培养过夜（通常约16 h），以备第二天早晨进行的预培养接种使用。26 光合作用 photosynthesis在有光的条件下生物借助光化学反应将二氧化碳和水合成有机物。27 哈森色标 Hazen number表示水色度的值。一个标准单位为每升水中1 mg铂［以六氯铂（Ⅳ）酸的形式存在］，或2 mg六水氯化钴（Ⅱ）存在下所产生的颜色。28 含水层 aquifer由具有渗透性的岩石、砂或砾石构成的能够提供大量水的含水床或含水层。29 河段 reach有一定上游和下游界限的河道。30 核苷酸 nucleotide基因组的组成成分（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶），通过糖和磷酸基团连接而形成核酸链，其顺序决定着基因组的遗传密码。31 核酸 nucleic acid重要的遗传物质，由核苷酸按一定的顺序连接而成的双螺旋结构，决定遗传编码。32 核糖核酸 ribonucleic acid，RNA构成遗传物质的重要组分之一。在RNA病毒中是基因组的组成成分。注：RNA与DNA不同，在核苷酸序列中，尿嘧啶（U）取代了胸腺嘧啶（T）（参见DNA，83）。33 后氯化 post-chlorination水（或废水）处理后再进行氯化。34 弧菌Vibrio sp.好氧、无孢子生殖的革兰氏阴性细菌，广泛分布于地表水中。某些种系致病菌，如霍乱菌、副溶血性弧菌。35 化学示踪剂 chemical tracer人为添加或天然存在于水中，用于示踪水流的化学物质。36 回流 recirculation经过初级或完全处理的部分废水，由处理系统的某一单元返回到前面单元的过程。37 汇水区 catchment area；汇水盆地 catchment basin水能自然地排到水道或某一点所形成的区域。38 混合液 mixed liquor在活性污泥曝气池或氧化沟内进行循环或曝气的活性污泥与污水的混合物。39 混合液悬浮固体 mixed liquor suspended solids，MLSS混合液中固体物质的总浓度，通常规定以干重计。40 活菌 viable bacteria具有代谢和（或）繁殖能力的细菌。41 活性炭处理 activated carbon treatment用活性炭吸附去除水和废水中溶解的或胶态的有机物的过程。例如用以改善水的味、臭和色。42 积水 ponding由于生物滤池滤料间隙堵塞，在池面上出现的水。43 基因组 genome细胞中编码遗传信息的所有遗传物质（核酸、DNA、RNA）。44 交叉连接 cross connection指管道之间的连接有可能使受污染水进入饮水供水系统，从而给公众健康带来危害。也用于描述不同配水系统之间的一种规范连接。45 接种 seeding人为引入合适的微生物而对生物系统进行接种。46 接种体 inoculum；接种材料 inoculation material向新鲜培养基中加入的微生物（或经预培养，处于指数生长期的菌悬液）。47 菌胶团膜 zoogloeal film含有大量细菌、原生动物和真菌的黏液基质，覆盖在成熟的生物滤池、慢速砂滤池滤料的润湿表面或污水管内壁。48 矿化作用 mineralization有机物完全分解成二氧化碳、水，以及其他元素的氢化物、氧化物和矿物盐。49 理想的自然群落 expected natural community在河道中仅有自然胁迫，而人为干扰较小的生物群落。50 磷平衡 phosphorus balance参见114，质量平衡。51 浓度-效应关系 concentration-effect relationship某种物质或几种物质混合物，在一定浓度梯度下，导致某种诊断标志物产生响应的剂量的相关性。注：在遗传毒性紫外致突变（umuC）试验中，umuC基因的诱导取决于受试样品中遗传毒物的浓度。52 排水区 drainage area水排至一点或多点的区域，区域边界由主管部门限定。53 培养基 culture medium支持微生物生长的液态或固态营养物质。54 贫营养水 dystrophic water含营养物甚少而含腐殖质浓度高的水。55 潜水面 water table静止的或自然流动的地下水的水面。在该水面下，除了不透水的地方外，蓄水层被水饱和。56 倾析 decantation悬浮固体沉淀或与高密度液体分离后倾出上清液。57 清洗生物 scouring organisms一些生物，例如蠕虫、昆虫幼虫和其他无脊椎动物，它们能通过摄食或移动以去除生物滤池滤料表面的细菌团膜（细菌块膜）。58 泉水 spring自然涌出地表的地下水。59 三级处理 tertiary treatment为进一步减轻污染影响，对经过初级和二级处理的污水进一步处理的过程。包括：深度物理处理、化学处理和生物处理。60 排水的深度处理 effluent polishing采用深度物理或生物方法对二级处理排水进行的三级处理。61 设定点 designated site（生物学分类的河流）在水体某一段中所选定的某个具体点，该点的水质能够代表该段水体的水质。62 生态系统 ecosystem通过不同组成的生物和其周围环境间的相互作用，形成物质循环和能量交换的系统。63 生态学 ecology研究生物及其相关环境之间相互关系的一门学科。64 生物降解 biodegradation在水介质中由于活生物的复杂作用引起的有机物的分子降解。65 生物降解阶段 biodegradation phase试验中从延滞期结束至达到大生物降解率的90%所经历的时间。66 生物矿化 biomineralization由生物活性引起的矿化作用。67 生物量 biomass给定水体中生命物质的总质量。68 （砂滤）生物膜 biofilm（of a sand filter）由活的、死的和垂死的生物在慢速砂滤池或其他生物滤池介质表面形成的膜。69 生物群 biota水生生物系统中的所有活的组分。70 生物指数 biotic index描述水体生物群的数值，用以表示水体的生物质量。71 受试样品 test sample经过所有前处理步骤（如离心、过滤、匀浆、pH调节和离子强度测定）的待测样品。72 熟化塘 maturation pond大型浅水池，用于进一步处理已经生物处理过的污水，并去除该过程中形成的固体。73 水文测量 hydrometry水流的测量与分析。74 水文地理学 hydrography研究与测量海洋、湖泊、河流和其他水域的一门应用科学。注：在一些国家中此术语等同于海洋物理化学。75 水文学 hydrology研究降水、径流或渗滤及储存、蒸发和再降这一水循环的应用科学。76 淘析 elutriation一种污泥调节工艺。用清洁水或污水厂的出水淘洗污泥，以减小污泥的碱度，特别是除去氨的化合物，从而减少混凝剂的需用量。77 停留期 retention period；滞留时间 detention time按规定的流速计算，水或废水在特定单元或系统内停留的理论时间。78 透光层 euphotic zone透光程度足以维持光合作用的上层水体。79 突变 mutation；染色体突变 chromosomal mutation生物体或病毒的遗传物质（DNA或RNA）永、久性地改变，通常是一个基因中，表现为遗传物质（一个或多个核苷酸）的缺失、易位、转导，导致遗传编码的改变，从而改变基因功能。80 推流系统 plug-flow system至少理论上（如果实际无法达到）在渠道横断面可达到充分混合，而沿水流方向又无混合或扩散的一种系统。81 脱落 sloughing菌胶团膜物质以腐质污泥的形式从生物滤池的滤料上连续脱离。82 春蜕膜 vernal sloughing；spring sloughing春季由于生物活动增强，从而使生物滤池中新的菌胶团膜滋生而旧生物膜大量脱落。83 脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid，DNA构成除RNA病毒外所有生物基因组的遗传物质。与RNA不同的是，DNA核苷酸序列中含有胸腺嘧啶，而不是尿嘧啶。84 稳定期 plateau phase生物降解阶段结束到试验结束这段时间。85 稳定性 stability处理前后，废水或污泥抗腐、败的能力。86 稳定性试验 stability test；亚甲蓝试验 methylene blue test对经过生物处理污水的一种检验。试验时，向生物处理过的出水中加入亚甲蓝染料，在隔绝空气的条件下，通过染料褪色所需的时间评估水稳定性。87 污泥龄 sludge age在排泥率恒定的情况下，活性污泥处理厂排放全部活性污泥所需的天数。计算方法是用活性污泥厂污泥的总排放量除以每天排放的污泥量。88 污泥膨胀 sludge bulking活性污泥法处理系统中，通常由于丝状菌的存在，引起活性污泥体积膨胀和不易沉降的现象。89 污泥压滤 sludge pressing采用机械加压去除污泥中液体的方法，使之形成易于处置的固体物。90 无观察效应浓度 no observed effect concentration，NOEC统计学上略低于低观察效应浓度的实验浓度。91 稀释系列 dilution series预设受试样品与稀释基质（例如水或缓冲液）配比的一系列测试用混合物。92 延迟期 lag phase从试验开始到用于降解的微生物驯化适应和选择完成所经历的时间，此时化合物或有机物的降解程度达到大生物降解率的10%。93 沿岸带 littoral zone即水体边缘浅水带，阳光可直接透射到水底，根生植物占优势。94 盐跃层 halocline在分层的水体中，含盐浓度梯度大的一层。95 氧饱和值 oxygen saturation value与大气（天然系统）或纯氧（纯氧废水处理系统）处于平衡的溶解氧浓度。它随温度、氧分压和盐度而变化。96 养分去除 nutrient removal在水和废水处理中，专为除去含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。97 氧化沟（渠） oxidation ditch（channel）通常为若干平行沟渠在终点相连，形成闭合循环，装有曝气装置用于处理原污水或澄清污水的系统。98 氧亏 oxygen deficit在水系统中，实际溶解氧浓度与其饱和浓度值之差。99 氧平衡 oxygen balance参考114，质量平衡。100 遗传毒性 genotoxicity通常指由导致突变的物理或化学因素引起的基因组特异性改变的毒性效应。101 遗传毒性试验 genotoxicity test确定DNA损伤或DNA修复等遗传毒性作用的试验系统。102 引水 abstraction将水从任何水源永、久地或暂时地转移到其他地方，使其不再是该地区水资源的一部分，或者转移到该地区内的另一水源。103 英霍夫锥形管 Imhoff cone容积通常为1L，刻度接近尖端，可用来测定水中可沉降物体积的圆锥形透明容器。104 营养物的去除 nutrient removal在水和废水处理中，专为去除含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。105 umuC操纵子 umuC-operon调控umuC基因诱导的基因序列。106 umuC紫外致突变及化学修复 umuC UV mutagenesis and chemical repair在遗传毒性实验中，使用umuC基因研究受试菌株的DNA损伤。umuC基因的表达受到DNA损伤的诱导。107 油状膜 slick漂浮在海面或者其他水体上的一层物质，例如石油膜。108 预暴露 pre-exposure在添加化合物或有机物的实验条件下，对接种体进行预培养。目的是通过微生物的适应和选择，增强接种体对受试物的降解能力。109 预活化 pre-conditioning在适宜培养条件下对受试生物进行预培养。该过程中不添加化学药品或有机物质。微生物在此过程中适应实验中培养条件，可改善实验效果。110 预培养 pre-culture在适宜培养条件下培养（已活化的）微生物，以促进其适应实验中培养条件。是特定试验（如遗传毒性试验）的一部分。111 原生水 connate water与周围岩石或地层具有同一地质年代的间隙水。水质往往不良，不适于正常使用（例如饮用、工农业使用）。112 原种培养 stock culture一定条件下（如在适合的培养基中冻存）生物菌株的培养，目的是保持原有的特性，如核酸序列。113 真空过滤 vacuum filtration污泥经滤布，藉真空抽滤的一种脱水方法。114 质量平衡 mass balance在一确定系统内（例如湖泊、河流或污水处理厂），特定物质输入量和输出量（包括该物质在系统中的形成或分解）之间的相互关系。115 中温消化 mesophilic digestion污泥在20～40℃下的厌氧消化，在该温度范围内有利于微生物生长。116 中营养水 mesotrophic water天然的或由于营养累积形成的中等营养状态的水，介于贫营养和富营养之间。117 自养细菌 autotrophic bacteria；化能自养细菌 chemolithotrophic bacteria能利用无机物作为碳源和氮源而繁殖的细菌。118 总固体浓度 total solids concentration在一定条件下，已知体积的活性污泥烘干后的重量。119 大生物降解率 biodegradation maximum level试验中，一种化合物或有机物不再继续发生生物降解时的大生物降解程度（以百分率表示）。120 低可观察效应浓度 lowest observed effect concentration，LOEC与对照相比，观察到显著效应（p≤0.05）时受试物的低浓度。121 低无效应稀释度 lowest ineffective dilution，LID（一定稀释度下废水的毒性测试）试验中无抑制效应或不产生特定值以上效应的大浓度稀释值。122 终好氧生物降解 ultimate aerobic biodegradation在有氧条件下，化合物或有机物被微生物降解成CO2、H2O和元素形态的矿物盐，并同化成微生物的一部分。123 终需氧量 ultimate oxygen demand，UOD有机物完全矿化和氨氮、亚硝态氮氧化所需要的氧的理论计算值。124 终厌氧生物降解 ultimate anaerobic biodegradation在无氧条件下，化合物或有机物被微生物降解成CO2、CH4、H2O和元素形态的矿物盐，并同化成微生物的一部分。（来源：HJ 596.3-2010）

最近不少人问我，是否应该进行DNA测序。他们还问我：&ldquo 你做过DNA测序吗?&rdquo 作为一名研究患者基于何种原因进行基因测序的医生，遇到这样的问题不足为奇，有时我自己也想知道。　　12年前，科学家首次对人类基因组进行测序，当时的成本约为10亿美元。此后，基因测序的成本直线下滑，如今已降至约5000美元，且很快会跌至1000美元以下，使得这样的问题变得越来越常见。与之前的检测手段能够提供的基因信息量相比，全基因组测序能提供数百万倍的信息量。为此，许多患者都进行了基因测序。　　此外，美国总统奥巴马在2015年国情咨文演讲中还推出了&ldquo 精准医疗计划&rdquo (precision medicine initiative)，其中就涉及到基因组测学工程。这也会让基因测序变成一个普通的问题。　　随着成本下滑，越来越多的人开始进行基因测序。例如，大量癌症患者选择了全基因组测序，因为根据基因信息能够预测他们对各种化学疗法的反应。那些患有先天性疾病儿童的父母也迫切想知道，基因突变是否是孩子患病的罪魁祸首。如果真是这样，将来他们可以对此进行干预，以防影响第二胎。　　此外，对于特定疾病患者，整个基因组测序的价格已经接近于单个基因测序的价格，如乳腺癌。为帮助治疗，医生也在对一些婴儿的基因组进行测序。将来，我们之中的大多数可能都会经历基因测序。医生只要在办公室里，就能利用你面前的计算机完成DNA测序。　　许多人还会主动找到基因测序公司进行基因测序。在过去的几年中，许多人在23andMe这样的基因测序公司进行了基因测序。目前，这些基因测序公司只是检测人类整个基因组的一小部分基因，仅占人体DNA的百万分之一，即所谓的单核苷酸多态性(SNPs)分析。　　但随着时间的推移，这些公司将启动更多的SNPs测序。即便如此，也仅占人体DNA的十万分之一。不管怎样，这些公司表示，将提供血统之外更多有医疗价值的信息。SNPs所提供的信息相对有限，而整个基因组测序所能提供的信息要高出数十万倍。　　DNA分子由四种脱氧核糖核苷酸组成，分别是腺嘌呤、嘧啶、胸腺嘧啶和鸟嘌呤，英文字母缩写分别为A、C、T和G，涵盖30亿个碱基对的序列信息。尽管如此，人与人之间的基因相似度高达99.9%。(人与黑猩猩基因相似度为98%，与牛基因相似度为80%，与鸡基因相似度为60%。)　　让我们用一个形象的例子对此进行说明。书架上有1000册书籍，其内容共包含30亿个字母。如果将这些字母比作DNA，那么其中999本书的信息都是相同的。只有1本书中包含的字母是不同的，并决定了我们眼睛颜色、头发颜色、鼻子形状，以及患某种疾病的可能性等等。　　如果检测100万个SNPs，相当于每3000个字母中检测1个字母，即每页检测1个字母。如果看书时只看每页的一个字母(或一个基因)，那我们从中得到的信息将十分有限。　　但是，进行整个基因组测序，患者将拥有整个基因组测序信息，即阅读全部1000册书籍。目前，一些基因测序公司正在直接面向消费者提供该服务。这些服务所产生的大量数据是极具价值的，包括用于医疗领域。　　基因测序后，你可能会被发现存在一些与某种疾病相关的遗传标记。其实，其中一部分是可以预防的，如乳腺癌。但人们习惯于认为，发现一个致病基因将来就一定会患病，如恶性肿瘤基因或肥胖基因。其实，大部分常见病是多个基因和环境因素共同作用的结果。因此，你可能有一个基因会导致患某种疾病的风险提高2倍(从10%提高到30%)，那么你不会患病的几率仍高达70%。当然，这种疾病目前可能还没有治疗方案，如阿尔茨海默病(即老年痴呆症)。因此，对患者进行相关教育至关重要。　　许多患者担心基因歧视问题。《遗传信息无歧视法案》(GINA)确保了美国民众的基因信息不被滥用和歧视。根据这部法律，如果基因检测显示某人可能易患某种疾病，保险公司不得据此提高医疗保险费用或者拒绝为其提供保险，其他公司也不得把基因信息作为招聘、解雇或提拔员工的依据。虽然这部法案涵盖了大多数医疗保险，但目前还没有解决人寿、伤残或长期就医保险问题。但我相信，将来这部法案会进一步保护这些人群。　　当然，是否进行基因检测不一定完全由患者来决定。当前，一些医生已经开始为特定患者提供基因检测服务。一些进行特定疾病研究的研究人员也开始进行整个基因组测序，试图找出病因，给出治疗方案。很显然，我们之中的许多人将被包括在内，或者是从中受益。　　因此，当人们问我是否应该进行基因测序时，我回答说：&ldquo 你为什么要进行基因测序呢?&rdquo 一些人，尤其是对科学感兴趣的人，他们通常会说&ldquo 知道自己的基因信息会很酷&rdquo 。有人认为&ldquo 知识就是力量&rdquo ，还有人担心自己的健康问题。如果你真想进行基因测序，最好先咨询一下医生。另外，临床遗传学专家和遗传咨询顾问可能比你的医生更了解一些具体的问题。　　我也很想了解自己DNA中究竟蕴藏着哪些信息。幸运的是，我很健康，没有什么重大医学问题，因此目前还没有进行DNA测序的必要。当然，将来可能会改变。　　不管怎样，无论是医生还是患者，我们都进入了一个美好的新世界，做任何事情都要谨慎。因此，我还没有进行DNA测试，至少目前如此。　　备注：本文作者罗伯特&bull 克里兹曼(Robert Klitzman)是哥伦比亚大学临床精神病学教授。

DNA中的5-甲基胞嘧啶（5mC）是生物学领域基本的表观遗传标记，对调节基因表达至关重要。5mC不仅是多个生物学领域的研究重点，而且在临床上，5mC的异常甲基化模式与包括癌症在内的多种疾病的发生发展密切相关，为疾病的早期诊断和监测提供了有效的生物标志物。对5mC位点的精准检测对基础研究和疾病检测的准确性至关重要。尽管亚硫酸氢盐测序（BS-seq）技术在基础研究和临床上应用广泛，但目前用于5mC检测的常规BS-seq方法有明显缺陷：1）反应时间长，限制了其在临床上的快速检测。2）在高GC DNA区域或高度结构化的DNA（例如线粒体DNA），C到U的转化不完全，导致高背景和假阳性。3）DNA降解严重，对微量的样品如cell-free DNA（cfDNA）的检测带来挑战。4）常规BS处理造成非甲基化的区域优先降解，使得甲基化水平被高估。在临床上能用小量样品进行快速而准确地检测5mC一直是DNA表观遗传领域的一项挑战。而用于RNA m5C 检测的BS-seq同样困难重重。RNA的降解问题尤其严重。RNA的二级结构或稳定的RNA（比如tRNA）导致严重的高背景和假阳性。目前还缺乏准确有效的检测m5C的方法。2024年1月2日，芝加哥大学何川团队在 Nature Biotechnology 期刊发表了题为：Ultrafast bisulfite sequencing detection of 5-methylcytosine in DNA and RNA 的研究论文。该研究开发出了对微量DNA和RNA上的5-甲基胞嘧啶修饰进行快速，准确检测的测序方法——Ultrafast Bisulfite Sequencing（简称为UBS-seq）。何川课题组的戴庆博士根据BS-seq的机理以及由于BS反应而造成的DNA降解机制，发现用亚硫酸氢铵盐代替钠盐可以大大提高BS的效率，C能够在几分钟内完全转化为U而5mC保持不变（图1a），并且由于反应的时间大为缩短，DNA的降解也显著降低（图1b）。UBS-seq测序背景噪音比常规BS-seq降低10倍以上，并且UBS-seq整体转化效率更加一致（图1d）。图1：UBS-seq在DNA样品上的的转化效率UBS-seq不仅可以用于微量mESC基因组的测序，还可用于极少量细胞样品，甚至单细胞，在背景噪音和假阳性等方面要比常规BS-seq低得多。研究团队进一步应用UBS-seq来比对早期结直肠癌病人组和对照组的血液中提取的cfDNA 样品，发现明显的甲基化区别。这些结果显示UBS-seq在寻找5mC作为疾病的早期诊断的指标方面具有广泛的应用前景。另外，由于具有快速且能减少DNA的降解而特别适用于小量样品的特点，UBS-seq在从少量样品中检测已知的5mC疾病指标，以及在临床快速诊断和手术中的实时决策方面，具有独特的优势和应用前景。除了快速准确检测DNA中的5mC外，UBS-seq也可以用于快速准确检测RNA中的m5C。m5C广泛存在于多种类型的RNA中，影响细胞功能，并在多种癌症中发挥重要作用。然而，由于缺乏灵敏、准确的定量测序方法，m5C在不同RNA类型上的位置及化学计量一直有争论。与DNA中的5mC相比，mRNA中m5C的修饰位点以及修饰水平要低得多，因此如何避免常规 BS-seq中所产生的假阳性，降低RNA降解从而精准地检测到m5C位点并定量其修饰比例，一直是 RNA BS-seq 的主要挑战。研究人员进一步优化了UBS-seq 的配方，发现在98度下加热9分钟后，rRNA上所有的C位点的未转化率（背景噪音）仅有1%，而两个已知的m5C位点的未转化率（阳性信号）高达95%（图2a）。UBS-seq在rRNA样品上的准确性大大优于几种已发表的m5C BS-seq 方法（图2b）。随后研究团队将UBS-seq应用于具有复杂二级结构的tRNA，检测并且观察到NSUN2修饰位点的修饰比例能响应NSUN2基因的敲除（图2c），进一步验证了BS-seq的有效性和准确性。研究人员用UBS-seq对HeLa和HEK293T的mRNA进行了测序，发现了近两千多具有保守序列模式的位点（图2d）。随着NSUN2基因敲除，绝大多数m5C位点的修饰比例下降（图2e）。当把NSUN2的基因再转入敲除的细胞后，m5C位点的修饰比例又回升了（图2f）。这些结果证明了m5C UBS-seq 方法不仅非常灵敏高效，而且非常准确。为研究m5C的生物功能提供了有力的工具。图2：UBS-seq在RNA样品上的的转化效率，以及不同类型RNA上m5C位点的检测何川教授的团队近年来相继开发出了SAC-seq用于定量检测m6A，BID-seq用于定量检测等测序新方法，极大的促进了表观转录学领域的发展。随着UBS-seq的发表，将会进一步促进m5C的生物功能的研究，并和SAC-seq，BID-seq一起引领RNA表观转录组领域步入新的阶段。

2015年2月12日，国家食品药品监督管理总局对博奥生物集团研制生产的BioelectronSeq 4000基因测序仪和胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)分别颁发了医疗器械注册证。　　BioelectronSeq 4000基因测序仪通过生物电子芯片对核苷酸聚合反应中的酸碱度信号进行检测，用于人脱氧核糖核酸(DNA)测序，以检测基因的序列变化。该仪器可在临床上与此次由国家食品药品监督管理总局同时批准的体外诊断试剂以及仪器配套的专用生物信息分析软件配合使用，适用于胎儿染色体21三体、18三体、13三体的非整倍体检测。　　胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)用于定性检测孕周为12-24周的高危、单胎孕妇外周血血浆中胎儿游离脱氧核糖核酸(DNA)，通过分析样本中胎儿游离DNA的21号、18号及13号染色体数量的差异，对胎儿染色体非整倍体疾病21-三体综合征(唐氏综合征)、18-三体综合征(爱德华综合征)和13-三体综合征(帕托综合征)进行产前辅助诊断。　　博奥生物集团是我国集成医疗(疾病的预测、预防和个体化治疗)领域的领军型企业，自2000年成立以来开发和推出了大量高水平的生物芯片创新性产品与服务，在科技部863和卫计委重大专项支持下构建了一套基于生物芯片的核酸提取、基因扩增、直至微阵列杂交测序和微流控测序的完整的分子诊断技术平台，为我国基因检测技术进入世界先进行列做出了重要贡献。　　BioelectronSeq 4000基因测序仪、　　胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)　　BioelectronSeq 4000基因测序仪医疗器械注册证　　胎儿染色体非整倍体检测试剂盒医疗器械注册证

据最新一期《自然· 化学》杂志报道，加拿大研究人员发现了一种检测人体血液中癌症生物标记物的新方法：利用肽核酸钳及纳米微电子芯片检测游离核酸。　　核酸可分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)，通常位于细胞内，但有时也能在循环血液中找到。癌症患者的血液中往往有更多的这种脱离细胞的核酸，其中一小部分游离核酸中就包含着与某些癌症相关的突变。　　研究游离核酸的常用方法包括DNA测序和聚合酶链式反应(PCR)，但两种方法都有一定缺陷。DNA测序成本高，患者往往要等待几周才能获得结果；PCR则需要准备大量样本进行修改，才能使其对基因点突变具有充分选择性。　　许多遗传癌症标记会在一个特定基因中包含一个点突变。点突变是很难发现的，因为与正常游离核酸或野生型核酸相比，其在血液中的含量要小得多。科学家提高PCR灵敏度的方法之一是使用称为肽核酸的基因&ldquo 钳&rdquo ，这些具有互补核苷酸序列的链与野生型序列绑定后可放大目标序列。　　多伦多大学和蒙特利尔儿童医院的研究人员开发出的新方法，可在无需样本或仅需少量样本的情况下对肺癌和皮肤癌中的基因突变进行选择性识别。　　研究人员将肽核酸钳技术与电化学探针技术相结合，制作出一种快速、具有选择性的传感器。他们设计的钳测定技术可在KRAS基因中选择出特定的突变，KRAS基因中有7个突变与肺癌相关。　　实验证明，这种利用肽核酸钳及纳米微电子芯片检测游离核酸的新方法，对检测患者血液中的癌症标记物具有足够的灵敏度和选择性。与其他方法相比，该方法具有成本低、侵入性小、几乎不用准备样本等诸多优点。

细胞计数和核酸靶序列定量测定是生物技术领域的重要基础技术，受到国内外广泛关注。为此，中国测试技术研究院联合相关单位，等同采用国际标准，牵头制定了GB/T 42076.1-2022《生物技术 细胞计数 第1部分：细胞计数方法通则》和GB/T 42077-2022《生物技术 核酸靶序列定量方法的性能评价要求 qPCR法和dPCR法》两项国家标准，已于近期获得发布实施，为我国细胞计数和核酸靶序列定量测定满足国际标准要求提供了标准依据，并为生命健康产业相关技术应用奠定了技术基础。本次标准的起草工作由我院生物研究所具体参与。GB/T 42076.1-2022《生物技术 细胞计数 第1部分：细胞计数方法通则》等同采用国际标准ISO 20391-1:2018(E) Biotechnology-Cell counting-Part 1: General guidance on cell counting methods，定义了细胞计数相关的多个术语，规定了细胞计数的一般原则。该标准对细胞计数这一基本测量方法的规范和统一，能够为细胞计数包括方法选择、样本制备、测量、确认和验证，数据分析和报告提供指导。GB/T 42077-2022《生物技术 核酸靶序列定量方法的性能评价要求 qPCR法和dPCR法》等同采用国际标准ISO 20395:2019 Biotechnology—Requirements for evaluating the performance of quantification methods for nucleic acid target sequences—qPCR and dPCR，规定了核酸靶序列定量方法的性能评估和质量保证的通用要求。该标准适用于数字PCR（dPCR）或实时定量PCR（qPCR）扩增技术对DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）靶序列的定量测定，可用于生物来源（如病毒、原核细胞和真核细胞）、无细胞生物液体样本（如血浆或细胞基质）、体外非生物来源（如寡核苷酸、合成的基因片段和体外转录（IVT）的RNA）中提取的核酸。

样品流路中分析物与金属表面相互作用引起的金属吸附是寡核苷酸分析中的主要问题之一。使用传统的 LC系统（基于不锈钢材质）通常会导致峰形不佳、灵敏度和定量性能受损。本文介绍了使用为解决金属吸附问题而开发的 Nexera XS inert系统分析寡核苷酸的示例。对灵敏度、定量性能和残留进行了评估，结果显示，与在流路中使用不锈钢的 HPLC 系统相比，该生物惰性系统在整体性能上明显改善。Nexera XS inert系统对金属配位化合物表现出优异的分析性能。通常用于 HPLC 流路的不锈钢 (SUS) 具有出色的耐压性，但含有磷酸基团的化合物可以通过金属配位作用与润湿不锈钢表面吸附。金属吸附会对峰形、检测灵敏度和重现性产生负面影响，并降低定量分析的性能。一般通过重复注入高浓度样品来抑制吸附，但这种方法既费时又昂贵。另一种方式是使用含有螯合剂的溶液来抑制吸附。但是此方法不适用于 LC/MS 分析，因为它可能导致污染和灵敏度降低。为了评估金属吸附抑制效果，采用常规HPLC系统（Nexera XR）和生物惰性UHPLC系统（Nexera XS inert）进行分析，并分别使用不锈钢色谱柱和无金属色谱柱。寡核苷酸的反相色谱分析中通常采用离子对试剂，本实验中使用HFIP（1, 1, 1, 3, 3, 3-六氟-2丙醇）和DIPEA（N, N-二异丙基乙胺）。样品信息：序列：5'-dG-dC*-dC*-dT-dC*-dA-dG-dT-dC*-dT-dG-dC*-dT-dT-dC*-dG-dC*-dA-dC* -dC*-3'，(*) 表示 5-C 或 5-U 甲基化 (d) 2'-脱氧核苷分子量：6431.72色谱及质谱条件：略。图 1 显示了使用 Nexera XR 和不锈钢色谱柱以及 Nexera XS inert和无金属色谱柱分析的 10 ng/mL 标准寡核苷酸溶液的色谱图。与 Nexera XR 相比，Nexera XS inert 的峰强度增加了约 1.7 倍。图1 寡核苷酸标准溶液(10 ng/mL)的MRM色谱图图2 (a) Nexera XR，(b)Nexera XS inert 交叉污染比较分析浓度为1000 ng/mL的寡核苷酸溶液后，立即将样品溶剂水作为空白进样以评估残留情况。图2（a）显示了Nexera XR空白分析的色谱图，图2（b）显示了Nexera XS inert空白分析的色谱图，可以看到两者的残留水平分别为0.0790%和0.0033%。这些结果表明，Nexera XS inert系统显著抑制了金属吸附并最大限度地减少了交叉污染。样品流路中分析物与金属表面相互作用引起的金属吸附是寡核苷酸以及其他金属敏感化合物分析中的主要问题之一。Nexera XS inert在样品接触流路中使用生物惰性材料，对易被吸附的化合物具有出色的峰形、分离度、灵敏度、重现性和定量性能。而且，该系统耐压超过100MPa，适用于超快速分析，显著提高实验室分析通量。Nexera XS inert系统与MS的结合是分析金属敏感化合物的理想解决方案。本应用中使用的仪器（Nexera XS inert+LCMS-8060）参考文献：1、LCAV-0001-0274，Improvement of Quantitative Performance in LC/MS Analysis of Oligonucleotides using Nexera XS inert本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

在合成生物学与生物技术中，定制基因序列的可靠性和成本效益对于相关应用是至关重要的。尽管脱氧核糖核酸(DNA)微阵列对于基因合成的短寡核苷酸池也是一个划算的来源，但是这些复杂混合物必须经过放大和正确的组装。一项最近的研究描述了一种方法，即将30个基因(或基因变异池)合成在一个单芯片上。美国科学家报告说，一轮的合成与选择能够成功鉴别出那些具有人们所渴望的属性的基因变异，例如最佳的表达水平。　　在这项新的研究中，美国北卡罗来纳州杜克大学的Jiayuan Quan和同事进行了等温的基因巧合以及链置换扩增反应，以同时扩大和释放60-mer的寡核苷酸，随后他们利用聚合酶循环组装在0.5kb～1kb的基因中建立了重叠产物。为了方便，这些反应都在芯片上以及相同的反应混合物中进行 假性的寡核苷酸杂化通过将芯片细分为针对每个基因的单独的阱而得到最小化。其产物随后通过芯片外聚合酶链反应(PCR)而进一步被放大。　　研究人员还开发出了一种质量控制程序，从而使错误合成基因(在一次变性复性循环后形成错配的双链单位)的亚族群能够被错配特定内切酶所分开。然而，由于变异的错配可能性，这一程序的一个局限在于它只适用于合成单一基因，而不是一组密切相关的基因变异的混合库。　　这种基因合成方法随后被应用到优化转基因表达，除了强启动子序列外，这还要求适当的密码子使用。研究人员生成了lacZα基因片断的一个同义“密码子变异”库，并在大肠杆菌细胞中表达了它们。当在包含半乳糖苷的琼脂中生长时，克隆被选择用来使基于其蓝色色度的lacZα表达最大化。相对于野生型序列而言，在这些克隆中，lacZα序列被发现极大提高了lacZα的表达。　　在一个类似但更有价值的应用中，研究人员生成并测试了74个黑腹果蝇转录因子的密码子变异库。高度表达的变异需要抗体的产生，并且根据绿色荧光蛋白(GFP)融合蛋白标记物的荧光强度，这些变异被成功鉴别出来。　　研究人员在最近出版的《自然—生物技术》杂志上报告了这一研究成果。　　研究人员指出，搞清这些光学基因序列是否为基于一些属性，例如mRNA结构和稳定性的功能性选择，以及这种方法是否是更长基因合成的最佳延伸，将令人关注。

11月29日，国家药典委员会官方网站公示了关于微生物全基因组测序技术指导原则标准草案，公示时间为3个月。详情如下：编号：Fg2022-0216号我委拟制定微生物全基因组测序技术指导原则，为确保标准的科学性、合理性和适用性，现将拟制定标准公示征求社会各界意见（详见附件）。公示期自发布之日起3个月。请认真研核，若有异议，请及时来函提交反馈意见，并附相关说明、实验数据和联系方式。相关单位来函需加盖公章，个人来函需本人签名，同时将电子版发送至指定邮箱。联系人：朱冉、陈蕾电话：010-67079581 010-67079566电子邮箱：zhuran@chp.org.cn通信地址：北京市东城区法华南里11号楼 国家药典委员会办公室邮编：100061国家药典委员会2022年11月29日附件：微生物全基因组测序技术指导原则公示稿.pdf微生物全基因组测序技术指导原则起草说明.pdf微生物全基因组测序技术指导原则 本指导原则对全基因组测序技术用于药品微生物控制给予通用性技术规定，为药用原料、辅料、制药用水、中间产品、终产品、包装材料、环境、设备和人员等药品全生命周期质量控制中微生物精准鉴定、溯源分析和风险识别等提供指导。微生物全基因组测序（Microbial whole-genome sequencing）是指利用高通量测序技术对微生物个体的整个基因组序列进行测定，获取遗传信息的过程。高通量测序技术主要包括：边合成边测序、半导体测序、DNA （Deoxyribonucleic acid, DNA）纳米球测序、连接酶测序等第二代测序技术（又称下一代测序，Next Generation Sequencing）和基于单分子测序（Single Molecule Sequencing）的第三代测序技术。第二代测序技术的基本原理主要是利用物理或酶切的方法将待测样本的基因组打断到1kb以内的DNA片段，在其两端连接特定接头序列后，固定于测序介质中，通过核酸扩增技术，如聚合酶链式反应、等温扩增技术等将待测样本放大收集成库，然后进行平行循环测序。当需要获得微生物样本基因组精细图、完成图时，可采用能够实现大片段测序读长的第三代测序技术。第三代测序技术的基本原理主要有：采用荧光标记脱氧核糖核苷酸，用光学镜头实时记录DNA合成过程中新引入脱氧核糖核苷酸的荧光变化，通过不断地重复合成、成像、淬灭等过程进行单分子荧光测序；或采用电泳技术驱动单个分子逐一通过纳米孔，通过检测不同碱基的电信号，进行单分子纳米孔测序。本指导原则以目前发展成熟、应用较为广泛的第二代测序技术为主要技术手段，对实验室的一般要求、全基因组测序的主要技术指标、技术流程、影响测序结果的主要因素、方法学考察和应用指导等方面进行通用性技术规定。一、实验室的一般要求1.实验场地及人员 开展微生物全基因组测序的实验环境应具备分子生物学实验室的基本条件，并符合相应级别的生物安全等级要求。实验区域一般应设置：试剂储存和准备区、样本制备区、扩增区、核酸测序及分析区，各个区域在物理空间上相互独立，并标识明确；另外，根据使用仪器的功能，相关区域可适当合并。应单向流进入各工作区域，按照试剂储存和准备区、样本制备区、扩增区、核酸测序及分析区的先后顺序进行实验操作。实验区域应定期进行清洁消毒。实验人员应具备分子生物学和微生物学专业背景，或经专业培训。2. 实验仪器实验室一般应具备高通量核酸测序仪、核酸扩增仪、片段分析仪、核酸定量仪、生物安全柜、混匀器、高速离心机、水浴或加热模块、冰箱、微量加样器等分子生物学检验常用仪器设备。影响测序质量的仪器设备应定期进行性能确认和维护，以保证仪器处于良好的运行状态。3. 实验试剂除另有规定外，所有实验使用的试剂均应不含DNA和DNA降解酶，宜大体积配制、小体积分装，并保证试剂的无菌性，必要时可采用高压灭菌或0.22 μm孔径滤膜过滤除菌。用于核酸扩增的相关试剂应避免反复冻融。关键试剂应制定质量控制程序，以确保试剂质量。采用适宜的商品化试剂或试剂盒进行核酸提取、文库构建和核酸测序时，应按照说明书操作，并符合说明书中的质量控制要求。二、全基因组测序的主要技术指标1. 测序通量测序通量是指单次测序可获得序列信息的基因片段数量或可测定的DNA （以碱基表示）数量。核酸测序仪器的测序通量直接关系到测序输出的数据量。微生物的基因组DNA较小，但不同种属之间变化幅度较大，如：葡萄球菌属、埃希菌属、假单胞菌属、沙门菌属等常见细菌的基因组DNA大小约3～6 Mbp；酵母菌的基因组DNA大小约12～16 Mbp；典型致病霉菌的基因组DNA通常大于30 Mbp。在进行微生物全基因组测序时，应根据待测样本基因组大小、样本数量等实际需求，选择适宜测序通量的测序仪器和配套试剂，保证测序结果的准确性。2. 碱基识别质量碱基识别质量是衡量碱基正确识别的概率（通常以数字值直接表示）。碱基识别质量与碱基识别错误率之间的关系为：Q=－10lg P（Q为碱基识别质量，P为碱基识别错误率）。Q=20代表碱基识别正确率≥99%；Q=30代表碱基识别正确率≥99.9%。高通量测序仪器应能自动判读碱基识别质量。三、 技术流程 全基因组测序的一般流程包括：测序样本的获得、测序文库的构建、全基因组测序和数据分析等。1. 测序样本的获得 全基因组测序主要用于待测微生物的核酸序列测定。待测微生物应进行分离纯化，以获得生长状态稳定的纯培养物，可参考“微生物鉴定指导原则”（通则9204）。分离纯化后的纯培养物应采用适宜的方法，可参考“细菌DNA 特征序列鉴定法”（通则1021），获得浓度、纯度和完整性良好的基因组测序样本。2. 测序文库的构建 测序文库是指将基因组样本随机打断后，在其两端加入特定接头序列（adapters），并经过大规模平行扩增，形成的DNA片段集合。测序文库中样本的核酸浓度、纯度、片段的大小分布等因素，都会影响测序输出的数据量和碱基识别质量。应对构建的测序文库进行纯化、定量、均一化处理，使文库中各待测样本的浓度保持均等；必要时，采用凝胶电泳或毛细管电泳等方法检测文库的质量。3. 全基因组测序 将测序文库中的待测样本固定在测序介质中，通过特定接头序列，将测序引物与待测核酸序列进行结合。加入底物脱氧核糖核苷酸，在DNA聚合酶作用下，使结合在待测核酸序列上的测序引物进行延伸，并利用信号收集器采集信号，包括但不限于光信号、电信号或离子信号等，通过信号分析软件对采集到的信号进行分析，获得待测样本的碱基序列信息，以及物理通量、有效通量、测序读长、测序深度、碱基识别质量等参数。4. 数据分析 采用适宜的序列分析方法和软件，对得到的核酸测序下机数据进行序列拼接，最终获得待测微生物样本的全基因组序列信息。四、 影响测序结果的主要因素 1. 待测样本核酸质量 应采用适宜的方法提取待测样本的基因组DNA，并保证提取的基因组DNA 在适宜的浓度和纯度范围内，无蛋白、多糖等污染。一般情况下，核酸浓度宜不低于10 ng/μl，A260/A280比值宜在1.8～2.0之间。核酸浓度较低，或发生降解等导致质量不佳的情况，可导致基因组DNA片段化不完全，影响文库质量，进而影响测序深度和测序结果。2. 测序文库质量 应对测序文库进行质量控制。当测序文库中包含多个待测样本时，不同样本的核酸浓度应基本一致，保证测序后的输出数据量均匀稳定。推荐采用荧光分析法定量检测不同样本的基因组DNA浓度，测序文库制备完成后，采用适宜的稀释倍数，确定上机测序文库的浓度。3. 测序深度 测序深度是指待测样本中某个指定核苷酸被检测的次数。一般高通量测序仪器输出的测序深度指待测样本基因组序列中核苷酸被检测次数的平均值。测序深度与基因组覆盖率之间是正相关，测序深度越大，重复测序次数越多，待测样本基因组覆盖率越大，测序带来的错误率也会随着测序深度的提高而降低。一般而言，基因组测序深度应不少于50倍；建立全基因组序列参考数据库时，测序深度应不少于100倍。4. 碱基识别质量 碱基识别质量是评价测序结果准确率的重要因素。根据核酸测序仪器的正常运行参数，单个样本的核酸测序的结果应保证Q20≥80%或Q30≥70%；也即测序数据中80%及以上的碱基正确率大于99%，或者70%及以上的碱基正确率大于99.9%。五、 方法学考察 除考察影响测序结果的主要因素，包括：待测样本核酸质量、测序文库质量、测序深度、碱基识别质量等，还应进行相应的分析方法学考察；可在测序过程中增加已知序列的参考品，评估测序仪器性能，以保证全基因组测序结果的准确性和重现性。六、 应用指导 微生物全基因组序列能够提供全面丰富的遗传信息，通过全基因组序列的比对分析，可以实现待测微生物，包括：标准菌株、模式菌株、质控菌株、生产检定用菌（毒）种、益生菌等，以及从药用原料、辅料、制药用水、中间产品、终产品、包装材料和环境等中检出污染微生物等的精准鉴定、溯源分析以及风险评估等。精准鉴定当基于常规生化筛选、表型和基因型鉴定方法无法获得待测微生物样本准确的鉴定信息时，可利用全基因组测序技术获得更加精准的鉴定结果或遗传变异信息等。全基因组序列分析还对研究微生物的系统进化具有重要价值，有助于新种或亚种的发现和遗传分类单元的系统发育解析，提高对新种或亚种的生物学认识。溯源分析当出现无菌试验结果阳性、培养基灌装等模拟工艺失败、生产过程严重异常事件时，如常规基因型鉴定方法无法提供足够的分辨力，可在获得菌种鉴定信息的基础上，采用全基因组测序技术对目标微生物以及相关环节中分离的同种微生物进行全基因组序列的同源性分析，结合污染调查信息，实现目标微生物的溯源分析风险评估全基因组序列包含了微生物菌株全部的遗传信息，基于全基因组数据分析还能够用于毒力、耐药以及其他基因的功能分析与表型预测，为开展微生物的风险评估分析提供参考依据。起草单位：上海市食品药品检验研究院联系电话：1800677839复核单位：中国食品药品检定研究院、天津市药品检定研究院、辽宁省药品检验检测院参与单位：浙江现代生物技术发展中心、中国工业微生物菌种保藏中心

TMstandard品牌介绍TMstandard专业致力于研发生产食品、环境检测领域标准品。TMstandard的技术负责人来自美国印第安纳州大学科学家Dr. zhiqunxie，产品形态包含固标和液标，检测范围涵盖食品、保健品、化妆品检测、水质、土壤、大气等领域。 Dr. zhiqunxie简介：化学博士，曾就职日本东京fujirebio inc.中央实验室先端研究部、中国科学院上海研究所，现任美国印第安纳州大学学者、科学家。TMstandard新品固标第一期编号名称规格纯度70076辛酸甲酯0.1g99.5%70095十八碳三烯酸甲酯0.1g99.5%70091二十烷酸甲酯0.1g99.5%70089十八碳烯酸甲酯0.1g99.5%70085十七烷酸甲酯0.1g99.5%70081十五酸甲酯0.1g99.5%70062二十碳二烯酸0.1g99.5%70050十七烷酸0.1g99.5%70100二十碳五烯酸甲酯0.05g99.5%70094二十一烷酸甲脂0.1g99.5%70048十六酸/棕榈酸0.1g99.5% 706756-苄氨基嘌呤0.1g99.4%70488脱氢乙酸0.05g98.3%70487山梨酸标准品0.25g99.5%70352纽甜0.1g98%70177腺苷5' -单磷酸一水合物0.25g99.9%70166腺苷0.1g99.9%70165尿苷5' -单磷酸二钠盐0.1g99.7%70164尿嘧啶核苷0.1g99.2%70162肌苷5' -单磷酸二钠盐水合物0.1g99.9%70161胞嘧啶5' -磷酸盐0.1g98.0%70160胞嘧啶核苷0.1g99.9%70159半胱氨酸0.1g98.6%70154d-异抗坏血酸0.1g99%70153维生素c0.1g99% 70500维生素b50.1g99.9%70077癸酸甲酯1ml99.5%70040癸酸0.1g99%70038丁酸1ml99%70016赤藓红b0.25g80.0%70014溶剂黄560.1g96.2%70029孟加拉红0.25g91.0%70353亮蓝0.25g99.5%70013酸性红0.1g99.5%70360l-(+)-酒石酸0.25g99.9%TMstandard在北京拥有1200㎡专业研发和生产基地，国际水平的研发、检测和包装设备，专业的生产和检测人员，保证生产标准物质的全部过程都按照规定流程进行。TMstandard 按照标准物质生产各环节检测标准，配置有高级别超净间（万级超净间以及百级超净台）、恒湿天平室，按照标准物质生产规范要求，实验室购置有岛津液相、安捷伦气相、安捷伦气质、斯派克icp、梅特勒差示扫描量热仪、梅特勒卡尔费休水分测定仪等分析仪器共计37台套；2-8°c冷库二个，共计180㎡，-18°c冷柜8个，常温库房800㎡。专业的生产和检测技术人员经过相应的技术和法规培训，并考核合格。按iso27034要求撰写的管理体系文件，保证生产标准物质的全部过程都按照规定流程进行。 TMstandard标准物质符合国际国内检测法规和满足用户使用习惯，是TMstandard追求的目标。产品和规格的设计都参考国际国内检测标准要求和方法流程需要，能够更高效地完成认证和日常检测工作。同时，产品从研发到生产过程中积累的大量数据，能协助公司的销售人员做好售前和售后工作。

核酸类药物又称为核苷酸类药物，是各种具有不同功能的寡聚核糖核酸与寡聚脱氧核糖核酸。能够直接作用于靶基点或者靶基因，能够在基因治疗发挥较好疗效的药物。核苷酸类药物种类比较多，包括抗病毒类、抗肿瘤类、干扰素诱导剂类、免疫增强类、功能剂类。近年来，核酸药物因其独特技术优势以及治疗领域广泛已成为各种疾病最有前景的治疗手段之一。为加强相关领域技术交流，仪器信息网将于2023年7月19日举办“核酸药物研发与分析检测技术”主题网络研讨会，会议为期1天，为广大用户搭建一个即时、高效的学习和交流平台。点击报名会议日程09:30--10:00非天然核酸化学生物学于涵洋南京大学 教授10:00--10:30基因治疗及疫苗相关的DNA质粒和mRNA的色谱层析技术张琳东曹生物 技术中心应用开发部部长10:30--11:00核酸化学中的苏糖核酸TNA陈锦森药物开发股份有限公司 核酸化学高级总监/高级工程师11:00--11:30寡核苷酸药物的质量控制孔素东苏州贝信生物技术有限公司 执行总监12:00--14:00午休中午休息全体参会人员14:00--14:30自复制mRNA疫苗的分子设计与评价王友如宁波君健生物科技有限公司 首席科学家14:30--15:00新一代色谱质谱技术平台应用于核酸药物的研发和表征分析罗宇文沃特世科技（上海）有限公司 市场开发经理15:00--15:30triVac功能性mRNA修饰肿瘤疫苗的临床应用探索蒋俊启辰生生物科技有限公司 核酸平台首席科学家15:30--16:00寡核苷酸药物和mRNA关键质量属性分析李思明岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师16:00--16:30针对细菌的mRNA疫苗与药物王鹏南方科技大学 讲席教授/教授会议嘉宾于涵洋，南京大学现代工程与应用科学学院教授，实验室从事核酸化学生物学的研究，主要关注非天然核酸。先后在北京大学和美国亚利桑那州立大学获得学士和博士学位，在耶鲁大学完成博士后训练后，2015年加入南京大学开展独立研究工作。入选国家级高层次人才和江苏省双创人才计划。主持和参与基金委和科技部多个项目。研究成果在Nature Chemistry和Journal of the American Chemical Society等学术期刊上发表。陈锦森，理学博士，高级工程师。成都先导药物开发股份有限公司核酸化学高级总监，四川先东制药有限公司董事，总经理。目前主要负责成都先导集团的核酸化学业务，包含修饰核苷类小分子，核酸递送相关小分子合成，及从高通量微克、毫克到百克级寡核苷酸合成，涵盖从核酸药早期发现，到IND临床申报的寡核苷酸的生产。在此之前2018-2021年，陈锦森博士就职于南京金斯瑞生物科技有限公司从事寡核苷酸合成生产与研发工作。孔素东，主要从事寡核苷酸药物（包括siRNA, ASO, Aptamer等）的合成与质量研究工作。在寡核苷酸及其偶联物合成工艺开发、分析方法开发与验证、质量研究等方面有深入的研究，参与完成了国内第一个siRNA药物的临床申报和多个相关国家科技重大专项。2017年创立了苏州贝信生物技术有限公司，公司秉承“追求高质量，把握新技术”的理念，提供核酸药物设计与合成、筛选与修饰、验证与评价、CMC研究等一站式服务。王友如，宁波君健生物科技有限公司mRNA疫苗首席科学家，中科院武汉病毒研究所博士，教授。长期从事病毒疫苗研究，以人源化表达系统为载体，开展疫苗的分子设计、人源化表达、纯化、有效性与安全性评价研究，擅长mRNA疫苗的分子设计、有效性与安全性评价。蒋俊，具有15年药物研发工作经，自2016年起担任启辰生生物科技有限公司核酸平台负责人，主要负责公司树突细胞疫苗优化、核酸序列设计优化、核酸平台建设等工作，参与三个DC疫苗免疫治疗临床项目。2018年至今担任启辰生生物科技（珠海）有限公司研发负责人，带领团队开展核酸工艺开发、IND申报和工业化生产等工作，已经申请相关专利19项。王鹏，南方科技大学医学院讲席教授，博士生导师，中国生物物理学会糖生物学分会会长，南方科技大学坪山生物医药研究院中国肝素研究中心主任，深圳市小分子药物发现与合成重点实验室学术委员会副主任。1984年获南开大学化学理学学士学位，1990年获美国加州大学伯克利分校化学博士学位。国家首批千人计划特聘专家，教育部长江学者特聘教授，深圳市国家级领军人才。获美国科学促进会（AAAS）会士，俄亥俄州杰出学者，佐治亚州研究联盟杰出学者荣誉称号。2021年美国糖化学界最高奖Claude S. Hudson奖获得者，是第一位获此奖的在中国大陆出生的学者；2021年第四届张树政糖科学奖杰出成就奖获得者；2002年美国化学会糖化学部Horace S. Isbell奖获得者（美国化学学会每年只颁发给一位在糖化学/糖生物学领域有杰出贡献且不超过41岁的科学家）；2000年与C.-H. Wong 教授共同获得美国总统绿色化学奖。历任美国迈阿密大学化学系助理教授，美国韦恩州立大学化学系正教授、终生教授，美国俄亥俄州立大学生物化学与化学系讲席教授，美国佐治亚州立大学化学系讲席教授、系主任。曾兼任南开大学药学院院长（半职），建立山东大学国家糖工程技术研究中心并担任中心主任。主持美国NIH、NSF和EPA等20余项研究项目，国自然面上项目8项，国家科技部重点研发计划1项，国家重大新药创制专项1项，国家重大培育计划1项，中国科学技术部973重点项目2项、重点研发计划1项，深圳市海外高层次人才孔雀团队计划项目1项。研究领域包含：1.搭建mRNA药物生产和递送平台，主要包括mRNA序列设计，mRNA原料生产，mRNA体外转录制备、纯化、质控，mRNA工艺放大，mRNA-LNP递送系统开发，涉及癌症免疫治疗，个体化癌症疫苗、感染性疾病疫苗、过敏耐受疗法/疫苗、蛋白质替代疗法、遗传性疾病、基因组工程和基因编辑、细胞重编程和组织工程；2.搭建siRNA药物生产平台和GalNAc肝靶向递送平台；3.糖科学，基于糖芯片探索疾病潜在生物标记物以及建立临床评价体系。带领团队在糖化学、糖生物学、糖蛋白质组学等基础科学研究上取得了多项令人瞩目的成果，在Nat. Commun J. Am. Chem. Soc. Angew. Chem.等国际学术刊物上发表学术论著450余篇，专利19篇，参与7部学术专著的编写，H-index 57 (Google Scholar) and 47 (Web of Science)。东曹（上海）生物科技有限公司技术中心应用开发部部长罗宇文，沃特世科技（上海）有限公司大中华区生物制药市场开发经理，负责沃特世生物大分子制药领域解决方案整合及市场推广，具有多年抗体药物及CGT市场开发及技术支持经验。硕士毕业于复旦大学生命科学学院，曾于多家跨国生物科技企业从事应用技术及市场工作。李思明，医学博士，2015年加入岛津企业管理（中国）有限公司，担任LC/LCMS应用工程师，具有多年LCMS应用开发经验，主要侧重生物样品分析等DMPK研究领域，在生物医药行业具有较为丰富的应用经验。点击报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/hsyw230719/

DNA的基本元素包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和脱氧尿嘧啶（dU），然而目前还无法从单碱基分辨率水平上检测dU，严重影响了对dU功能的理解。近期，我国科学家研发出在单碱基分辨率水平上精准检测dU的新技术，研究成果发表在《Journal of the American Chemical Society》期刊，标题为“UdgX-Mediated Uracil Sequencing at Single-Nucleotide Resolution”。　　该方法被命名为Ucaps-seq法（UdgX cross-linking and polymerase stalling sequencing）。研究人员利用从耻垢分枝杆菌中发现的新型糖苷酶UdgX，特异性地识别和切除DNA中的dU，形成的缺口与对应的核糖形成共价键，从而将其捕获。由于DNA高保真聚合酶碰到UdgX标记的dU缺口能原地“停车”，研究人员利用的DNA高保真聚合酶这一特性进一步确认了dU的位置。最后，结合高通量测序技术将“停车”信号放大，从而在单碱基水平上精准定位dU在DNA乃至基因组上的位置。　　Ucaps-seq法是国际上第一个酶法检测DNA中的dU碱基的技术，灵敏性好、特异性强、分辨率高，将大大推进核酸序列检测、遗传密码破译和人类对核酸的认知。　　注：此研究成果摘自《Journal of the American Chemical Society》期刊原文章，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。 　　论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11269

特邀：海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室林桓课题组林桓，海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室副研究员，海南省领军人才，《Marine Resource and Ocean Science》编委，曾任岛津制作所全球应用技术开发中心副主任研究员。主要研究领域是基于高分辨以及定量质谱的核酸修饰生理学意义挖掘，在《Nature Communications》，Nucleic Acid Research等重要期刊发表过论文。 海南大学林桓副研究员团队以模式蓝藻（细长聚球藻 PCC 7942）为研究对象，与岛津广州分析中心展开深入合作，通过微流液相色谱仪（岛津Nexera Mikros）结合三重四级杆质谱仪（岛津LCMS-8050）建立了一套兼具灵敏度与特异性的修饰核苷鉴定方法，并对细长聚球藻PCC 7942 总tRNA组分中存在的修饰核苷进行了检测分析，为修饰核苷的鉴定提供了一种新思路。成果于2021年7月发表在《Journal of Separation Science》。 生物体中的RNA元件，包括核糖体RNA，信使RNA，转运RNA，剪接体RNA，miRNA等，均需要经历转录后修饰成为成熟的分子。这些修饰对实现RNA元件的功能至关重要，例如新冠病毒mRNA疫苗必须在RNA链上掺入修饰核苷才能在人体中稳定表达。RNA转录后修饰主要发生在核糖核苷（A/U/C/G）的碱基或核糖上，以共价结合的方式连接一个或多个化学基团。近年研究表明RNA修饰种类和修饰率的变化参与到RNA代谢及功能实现的全过程，具有重要生理学意义[1-5]。 ☆ 新思路 ☆ 分析方法灵敏度提高有三种途径：• 更高效的前处理技术以实现目标物的富集和基质/杂质的清除；• 更优越的分离手段，得到更纯、更集中流出的色谱峰以提高目标物的瞬间浓度；• 更先进的检测技术以提高目标物信号响应。 目前质谱仪因其通用性高、选择性好和灵敏度高，是主流的检测技术，其中，灵敏度是评价质谱等级的重要指标之一。质谱仪的灵敏度受多方面影响，其中可以通过降低进入离子源的液流，有效提高离子化效率，从而较大提高质谱检测灵敏度。如目前比较常见的Nano液相、Micro液相和Semi-micro常规分析型液相，我们来做一下性能对比。 三种液相系统的性能对比 Nano液相的液量有利于LCMSMS离子源的去溶剂化，从而提高质谱响应。但是由于液流过低，其通量较小；另外，纳升级的流速对输液泵的精度和脉冲控制要求非常高，再加上其精密的部件对使用和维护都有很高的要求。故现有技术下Nano液相的通量和稳定性无法达到常规分析型液相的水平。而Semi-micro常规型液相已成为相对成熟、应用范围相对广的分析手段，这两项指标非常优异，但是，由于较大的液流，导致进入离子源，尤其是ESI离子源之后，其去溶剂化效率较差，灵敏度无法进一步提高。 Micro液相的色谱柱内径介于0.1~1.0 mm之间，流速一般介于1~100 μL之间，这一流速下的仪器稳定性、耐用性和维护性都比Nano液相有大幅提高，通量接近半微量分析型液相，而其去离子效率相比半微量分析型液相大大提高。因此Micro液相没有明显的短板，理论上是三种液相中相对理想的技术。 岛津微流量液相质谱联用系统 Mikros-LC+LCMS-8060 ☆ 成果快览 ☆ • 在本研究中研究人员报道了尿苷及其衍生物在低温及高有机溶剂的条件下容易析出造成信号变动，指出了利用HILIC等亲水原理的核苷酸LCMS分析中需要注意的问题。• 利用岛津微流量液相质谱联用系统测试了总tRNA组分中24个核苷标样，确定了各个标样所用的母离子和子离子，以及在HILIC色谱柱中的保留时间。通过多反应监测及保留时间，可以区分这些修饰核苷及其同分异构体。 核苷标样微流量液质系统色谱图 • 测定了24个修饰核苷标样的最小检出量，运用微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪检出下限为0.1-1 fmol，而一般用于鉴定修饰核苷所用的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪的检出下限为1-10 fmol。• 运用上述建立的方法，对细长聚球藻 PCC 7942中的修饰核苷进行定量检测，仅需含25 ng总tRNA组分的样品，即可得到清晰的质谱结果，而在传统的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪上得到相同结果，至少需要含100 ng的总tRNA组分的样品[6, 7]。 细长聚球藻样品图 ☆ 专家观点 ☆ 海南大学林桓副研究员：修饰核苷中尿嘧啶核苷及其衍生物电离困难及各修饰核苷同分异构体之间不易区分的特点一直是质谱检测的难点。同时常规的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪检出限较高，需要的样品量较大，这也是不易提取的样品检测的制约条件之一。该研究依托岛津公司强大的质谱分析平台，首次使用微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪分离鉴定总tRNA组分中的修饰核苷，灵敏度较半微流液相色谱——三重四极杆质谱联用仪提高了10倍以上。该方法可支持表观转录组学的发展。 【参考文献】[1] Lin H, Miyauchi K, Harada T, Okita R, Takeshita E, Komaki H, Fujioka K, Yagasaki H, Goto Y-i, Yanaka K, Nakagawa S, Sakaguchi Y, Suzuki T. CO2-sensitive tRNA modification associated with human mitochondrial disease. Nature Communications. 2018 9: 1875.[2] Lian H, Wang Q H, Zhu C B, Ma J, Jin W L. Deciphering the Epitranscriptome in Cancer. Trends in Cancer. 2018: S2405803318300219.[3] Schimmel, Paul. The emerging complexity of the tRNA world: mammalian tRNAs beyond protein synthesis. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2017.[4] Thomas J M, Batista P J, Meier J L. Metabolic Regulation of the Epitranscriptome. Acs Chemical Biology. 2019.[5] Chionh Y H, Mcbee M, Babu I R, Hia F, Lin W, Zhao W, Cao J, Dziergowska A, Malkiewicz A, Begley T J. tRNA-mediated codon-biased translation in mycobacterial hypoxic persistence. Nature Communications. 2016 7: 13302.[6] Kimura S, Dedon P C, Waldor M K. Comparative tRNA sequencing and RNA mass spectrometry for surveying tRNA modifications. Nature Chemical Biology. 2020.[7] Su D, Chan C T Y, Gu C, Lim K S, Chionh Y H, Mcbee M E, Russell B S, Babu I R, Begley T J, Dedon P C. Quantitative analysis of ribonucleoside modifications in tRNA by HPLC-coupled mass spectrometry. Nature Protocols. 2014 9: 828-841. 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

近日，有消息传出，上海首个核酸产业园将于7月中旬在上海杭州湾经济技术开发区正式开工，产业园占地3平方公里，先期将打造720亩核酸产业首发地、先行区。核酸产业园是否指的是“新冠病毒检测”，是否与近期疫情有关？对于部分网友的疑惑，“上海奉贤”公众号7月11日发文称“这是生物医药产业一一‘生命信使产业' ，主要是基于RNA开发各种疫苗及药物，这是未来生物医药产业发展方向，跟疫情毫无关联。”“核酸药物创新技术的应用远不止于新冠病毒检测。”一位沪上医药行业人士对e公司记者表示，疫情以来，mRNA疫苗被大众广泛关注，这也激发了药企对核酸药物的研发热情，同时，核酸药物也逐渐成为生物医药投资的重点领域。核酸产业园7月中旬开工为延长“保质期”，获取“通行证”，如今，新冠病毒核酸检测是市民最熟悉的生活场景之一。“核酸”一词也从市民比较陌生的生物医药领域走进茶余饭后。事实上，核酸药物创新技术的应用远不止在新冠病毒检测。7月9日，据“上海奉贤”公众号文章，聚焦以核酸药物为代表的第三次生物医药产业革命，上海杭州湾经济技术开发区全力打造“东方美谷生命信使”核酸产业生态圈，全市首个核酸产业园将于本月中旬在开发区正式开工。据悉，核酸产业特色园区占地3平方公里，先期将打造720亩核酸产业首发地、先行区。这篇文章还提到，在布局核酸产业园之前，开发区早已在核酸领域下好了“先手棋”。2019年6月，兆维生物43亩寡核苷酸及修饰体、核酸酶研发生产基地在开发区开工建设，并于2021年6月投产，目前占全球核酸原料70%的市场份额，年产值15亿元。开发区大力支持兆维生物向下游产业链延伸发展，组建专班全力协调危险品配建库房设计审批等事项。今年7月，兆维生物投资25亿元的小核酸药物研发生产基地也将开工奠基。在核酸药物方面，除了兆维生物，开发区还集聚了国内核酸检测试剂“芯片”的主力供应商，也是国内核酸引物企业百力格生物。此外，上药集团将利用其在开发区的中西三维基地打造核酸药物技术平台 在蛋白药物领域，美资企业昂博生物的多肽产品、保护氨基酸产品销量全球前十；在CDMO领域，博腾制药在收购开发区凯惠药业后，将打造生物药化合物研发基地，并通过扩建二期，建设核酸蛋白药物生产基地。在核酸技术发展方面，开发区投资18亿元，在产业园的基础上，建设120亩核酸产业技术中心，建设11栋合计11万平米研发孵化楼宇，并提供5万平米地下空间，为核酸生物医药研发企业提供充裕的发展空间。系生物医药产业布局新动作消息发出后，“上海首个核酸产业园开工”的相关词条也登上热搜。7月11日，“上海奉贤”发布澄清说明，表示产业园的建设与疫情无关。“生物医药产业是上海战略性新兴产业的重要支柱，也是上海三大先导产业之一。”上海奉贤方面表示，核酸产业园的开工是生物医药产业一一‘生命信使产业' ，主要是基于RNA开发各种疫苗及药物，这是未来生物医药产业发展方向，跟疫情毫无关联。事实上，上海奉贤方面也早在文章中进行了一番科普：核酸是脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的总称，是由许多核苷酸单体聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。新冠病毒核酸检测就是检测采样拭子中是否含有病毒的核酸，从而确定是否感染新冠病毒。在生物医药领域，信使RNA（mRNA）是一项颠覆性的药物创新技术，将突破肿瘤、传染病等治疗方案局限。另外，核酸类药物又称核苷酸类药物，主要在基因水平上发挥作用。一般认为，核酸药物包括Aptamer、抗基因(Antigene)、核酶(Ribozyme)、反义核酸(Antisencenucleic acid)、RNA干扰剂。由于其具有特异性针对致病基因，也就是说具有特定的靶点和作用机制，因此核酸药物具有广泛的应用前景。上海还有这些特色产业园除了核酸产业园还，上海今年还公布了一批特色产业园的建设情况。今年4月的上海全球投资促进大会上，发布了14个特色产业园区，对上海40个特色产业园区进行了整体推介。此次发布的第二批14个特色产业园区，总规划面积近50平方公里，规划产业用地超过30平方公里，近期可供产业用地超14平方公里，可供物业近1200万方。比如，先导产业中集成电路领域有2个园区，新型显示产业园聚焦以新型显示为主的新一代信息技术领域，围绕龙头企业集聚上游面板材料制造及设备制造企业、下游面板应用企业、产业研究院和产业基金，打造自主创新技术主导的新型显示协同产业链。浦江创芯之城着力建设集成电路研发与总部基地，依托头部企业集聚效应，打造集成电路设计、装备、封测等领域的头部企业集聚基地。生物医药领域2个和人工智能领域1个，分别是G60生物医药产业基地，青浦生命科学园，临港新片区信息飞鱼。重点领域补链强链的5个特色产业园区，包括电子化学品专区，张江机器人谷，临港松江科技城，长兴海洋装备产业园，临港新片区海洋创新园。

据美国物理学家组织网5月12日(北京时间)报道，美国杜克大学研究人员称，他们利用携带全部生命信息的DNA(脱氧核糖核酸)的独特双螺旋结构，将经过改造的DNA片段和其他分子进行简单混合，即可制造出无数个同样的、细小的、像华夫饼干一样的器件。利用这种技术，将来或只需一天时间就可达到现在全球每月的芯片生产量。　　杜克大学电子和计算机工程学副教授克里斯德维耶认为，下一代电脑中或将不再使用硅芯片，而使用由DNA片段制造的逻辑芯片。　　DNA由多对核苷酸碱基组成，这些碱基之间的关系非常密切，德维耶团队通过将这些碱基对以不同的顺序进行排列，得到了不同的DNA片段。这个过程类似于玩拼图游戏：混乱的拼图碎片会慢慢找到它们的邻居，最终成为一幅完整的拼图。研究人员要做的则是将无数个拼图碎片放在一起，然后拼出无数个同样的拼图。　　在德维耶的实验中，“华夫饼干”“拼图”有16块，光敏分子放置在“拼图”的脊线上。当光线照射在光敏分子上时，光敏分子吸收光线，刺激电子，释放出的能量会使附近的另一类光敏分子吸收这些能量，并发射出不同波长的光线。仅用一个探测器就可将输出光线与输入光线区别开来。　　研究证明，这些纳米结构能够有效地进行自组装，当在其上添加不同的光敏分子时，这个“华夫饼干”会显示出独特的“可编程”特性，因此，通过使用光线来刺激这些光敏分子，研究人员就能够制造出简单的逻辑门(开关)。使用更大一些的“华夫饼干”，可制造出更复杂的电路，而且这种可能性是无限的。　　传统的电路使用电流快速地在“0”和“1”之间切换，而在新的器件中，光线可刺激由DNA制造的开关作出同样的反应，且速度更快。德维耶称，这是人们首次证明分子具有如此活跃且快速的处理和传感能力。　　德维耶指出，这些“华夫饼干”器件可成为未来计算机芯片的基本组件。由于这些纳米结构从根本上来说就是传感器，因此，它亦可应用于生物医学。研究人员可据此制造出细小的纳米器件，以对作为疾病标识的不同蛋白作出反应。(刘霞)　　谁要说原子弹可以做得像个“二踢脚”，你肯定得劝他回家量体温。有些事听着比这还要悬，但却千真万确。就说你正捏着这张报纸的大拇指吧，里面的遗传物质足够造出一台超级计算机的所有逻辑组件，而其潜在的计算和存储能力会让目前世界上功能最强大的计算机相形见绌。从16年前首次提出DNA计算机概念并证明其可行，到今天宣告“华夫饼干”式分子开关研发成功，实用的DNA计算机渐行渐近。关于它将如何改变人类生活，我敢断言，最权威的专家现在也只能看到皮毛。

p仪器信息网讯2018年11月10-11日，第四届中国核酸适配体学术研讨会在安徽合肥成功召开。此次大会为期两天，共37位核酸适配体专家进行报告，征集到73篇会议摘要，吸引了来自全国140多家高校及科研院300余位学者参会交流。参会人数及参会单位数、投稿数量、大会报告数量均创历届新高。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "第四届中国核酸适配体学术研讨会由军事医学研究院、中国科学技术大学、首都师范大学等联合举办。会议主旨为努力实现凝聚共识，合力突破。希望在充分交流的基础上，对该领域存在的核心问题、限制性问题达成共识，然后集中攻关，突破瓶颈，从而推动适配体研究和产业的快速发展。目前中国在核酸适配体领域的SCI论文已经占据全球一半，有着全球最大规模的研究团队。/pp style="text-indent: 2em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d1260bf3-d5ed-48fb-8439-96995c5f0d76.jpg" title="1.JPG" style="text-indent: 2em "/span style="text-indent: 2em "。/span/pp style="text-align: center "图1 大会现场图/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/3b981f38-d491-4c10-9bb0-e543a29891e9.jpg" title="2.JPG"//pp style="text-align: center " 图2 大会现场图/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/80939303-01cf-49a0-b48e-ee44afc09a09.jpg" style="" title="3.JPG"//pp style="text-align: center "图3 邵宁生研究员致辞/pp style="text-indent: 2em "大会伊始，大会发起人军事医学科学院邵宁生作大会致辞，希望参会学者积极交流，探索未来的发展方向，共同克服该领域存在的问题，推动该领域的持续深入发展。并提议今后核酸适配体学术研讨会将每两年举办一届，会议地点定在安徽合肥。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/a370b2af-b371-4d46-8a4a-b771039706ad.jpg" title="培训班合影.jpg" alt="培训班合影.jpg"//pp style="text-indent: 2em text-align: center "第四届中国核酸适配体学术研讨会大会合影/pp /ppstrong大会报告百花齐放（部分报告展示）/strong/pp style="text-indent: 2em "本次研讨会的报告主题包括：核酸适配体筛选技术及筛选机理；核酸适配体的结构与功能关系（基础研究）；核酸适配体模拟、计算与优化（生物信息学）；核酸适配体改造、靶向及药物 ；核酸适配体应用及产业化挑战等一些核心问题进行深入探讨。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/e0605a61-53e1-457d-8147-febbe1a22a8b.jpg" title="4.JPG" alt="4.JPG"//pp style="text-align: center "核酸适配体领域的文献信息分析/pp style="text-align: center "罗昭锋 中国科学技术大学 /pp style="text-indent: 2em "主办负责人罗昭锋作大会首个报告，报告中对全球核酸适配体领域的发展概况做了一个综合分析，主要包括该领域全球近年的发展情况、发展动向，主要研究机构以及重要的科研团队。通过各国发表核酸适配体（Aptamer）相关论文的数量变化，被引用情况，综合分析各国在该领域未来的发展趋势。其次，分析了全球专利以及产业发展情况。全球主要的核酸适配体企业，研发方向和主要产品等。最后针对核酸适配体过去发展的情况以及相关数据，分析了未来的发展趋势，并指出目前该领域曾在的两个瓶颈性的问题。一是适配体筛选的瓶颈性问题并没有完全克服，所获得的适配体数量太少；二是适配体与结构功能关系的研究基础非常薄弱，有待研究方法的突破。一项技术从实验室走向应用，需要经过漫长的努力。相信在广大科研工作者的共同努力下，随着各项技术瓶颈的逐步突破，核酸适配体产业一定会得到快速发展。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/fe35ca68-a34d-426f-b268-c871bb59939d.jpg" title="5.JPG" alt="5.JPG"//pp style="text-align: center "核酸适配体研究领域的几个关键性技术问题及其探索/pp style="text-align: center "娄新徽 首都师范大学/pp style="text-indent: 2em "会议发起人之一的娄新徽在报告中围绕如何建立标准化的核酸适配体传感器产业化研发流程的思路，介绍了其课题组近期在核酸适配体体外筛选、表征技术和核酸适配体生物传感器研发这三个技术环节的探索性工作。其中核酸适配体筛选技术环节将介绍一种快速富集核酸适配体文库的简单方法；在表征技术环节介绍一种具有普适性的电化学核酸适配体解离常数测定技术；在核酸适配体生物传感器环节将介绍一种设计结构开关型核酸适配体的简单方法以及关于传感器长期稳定的影响因素的研究。/pp style="text-indent: 2em text-align: center " img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d4290c46-b9f7-40d9-a850-038bf3ebacf8.jpg" title="6.JPG" alt="6.JPG"/ /pp style="text-align: center " In vitro selection of catalytic DNA for detecting metal ions/pp style="text-align: center "刘珏文 加拿大滑铁卢大学 /pp style="text-indent: 2em "刘珏文报告中介绍了其滑铁卢大学课题组分离出的一套新的RNA切割DNA酶，这种DNA酶对各种过渡金属离子以及生理上重要的金属离子具有高度特异性。我们的工作始于一系列新的依赖于镧系元素的DNA酶，显示出有趣的金属结合特性。我们还开发了硫代磷酸酯（PS）修饰的DNA酶，用于募集嗜硫金属，如Cd2 +和Cu2 +。还使用Ag +直接选择高活性DNA酶，这项研究增加了我们对RNA裂解反应的机制理解。最后，我们获得了Na + - 和Ca2 + - 特异性DNA酶，并显示了Na +结合适体的生化证据。大多数DNA酶被制成荧光生物传感器，用于金属离子，其浓度可低至十亿分之一。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/2a9b8c04-aeda-48ef-8013-fc9d05f1c3c7.jpg" title="7.JPG" alt="7.JPG"//pp style="text-align: center "中性胞嘧啶核苷脂质材料包载转染核酸药物研究/pp style="text-align: center "杨振军 北京大学 /pp style="text-indent: 2em "杨振军课题组前期利用D-/L-异核苷(IsoNA)修饰siRNA及核酸适配体，提高了基因沉默效率或靶蛋白结合力，更清楚理解核酸蛋白选择性识别及结合模式，构建了核酸适配体修饰物介导的几种更高效的体内外肿瘤靶向检测和治疗制剂 以胱氨酸骨架阳离子脂质体包载双肽-siRNA缀合物，能够以避开溶酶体降解途径跨膜转运，发现在此基础上的基于酸敏感PEG及cRGD的制剂体内肿瘤靶向性明显提高；近期设计合成了基于中性胞嘧啶核苷脂质材料(DXCA)等，发现其能够以氢键及π-π堆积作用转染反义核酸及G-4链体核酸适配体入胞, 低浓度(~100 nM)给药情况下，发现了更高活性的反义核酸磷硫代修饰物及可以选择性抑制耐药肿瘤细胞生长的核酸适配体修饰物, 初步探讨了相关作用机制。该研究成果在核酸药物及基因编辑研究领域具有广阔的应用前景。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/6ddead75-595b-49a6-bf69-5ca0a6bd96bd.jpg" title="10.JPG" alt="10.JPG"//pp style="text-align: center "基于NMR的核酸结构确定与分子识别/pp style="text-align: center "曹春阳 上海有机所/pp style="text-indent: 2em "适配体大部分属于小核酸，在溶液中,它们可能以多种构象存在，导致利用结晶等技术难以获得结构信息，这对进一步序列筛选、优化造成一定的困难。但它们与靶标分子结合之后，一般以单一的构象存在，相关的特异性分子识别对适配体序列的优化与碱基结构的改造具有一定的指导意义。曹春阳报告中以实验室类似课题成果为例，展示如何以核磁共振二维谱、三维谱等技术确定序列较短的DNA或者RNA分子三维结构，如何利用分子间NOE、如何结合同位素标记、蛋白质结晶、荧光标记等技术开展它们与靶标分子、与配体小分子特异性相互作用机制研究，以期为国内适配体相关的课题研究同行提供一定的技术帮助。/pp /pp style="text-align: center " img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/4a72f0b0-491b-45b7-98ee-d27e4bfceeb9.jpg" title="11.JPG" alt="11.JPG"//pp style="text-align: center "核酸适体引导的长余辉纳米探针设计及其生物分析应用/pp style="text-align: center "袁荃 湖南大学 /pp style="text-indent: 2em "袁荃课题组在核酸适体引导的长余辉纳米探针设计及其超低背景生物分析应用方面开展了大量的研究工作。其通过离子掺杂合成了系列尺寸和发光可调控的镓锗酸锌长余辉纳米颗粒，并且在该纳米颗粒表面修饰核酸适体构建了长余辉纳米探针，该探针能特异性识别肿瘤组织，实现了无背景肿瘤靶向成像。通过控制合成反应条件，实现了锗酸锌长余辉纳米棒的尺寸和光学性质的调控[3]，并且构建了核酸适体修饰的长余辉纳米探针，实现了癌症病人血清中溶菌酶的检测。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/346cc002-f64c-4158-92a5-e24cb5f57bad.jpg" style="" title="12.JPG"//pp style="text-align: center "基于核酸适配体的定量分析化学研究及进展/pp style="text-align: center "董益阳 北京化工大学 /pp style="text-indent: 2em "北京化工大学董益阳报告中介绍了其研究组陆续开发的UVmag-SELEX、适配体微阵列、侧流试纸条、纳米可视化、小分子微热泳、native高分辨质谱等前沿技术。并分别实现了有机磷农药适配体的筛选、适配体表征芯片的制作、真菌毒素的快速检测、微污染物的定量分析、抗生素-适配体复合物的精准确证及化学计量比的研究，为现代基于核酸适配体的定量分析化学研究应用提供了新的技术手段，为进一步促进我国核酸适配体技术的发展也奠定了良好的工作基础。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/7cfa5943-b22a-45a9-b469-2763807c3f4e.jpg" style="" title="13.jpg"//pp style="text-align: center "毛细管电泳高效筛选核酸适配体进展/pp style="text-align: center "屈锋 北京理工大学 /pp style="text-indent: 2em "屈锋课题组基于毛细管电泳多分析模式，建立了毛细管区带电泳，毛细管在线反应电泳，双靶同步筛选等高效筛选模式。在SELEX流程中，基于毛细管电泳技术应用，实现蛋白亲和力快速评价，蛋白质和核酸高效一步快速反应及复合物分离，多轮筛选次级库的亲和力表征。 利用所建立的毛细管电泳法，可通过1-3轮筛选获得高亲和力和特异性的蛋白质的核酸适配体，筛选周期在10-30天（含高通量测序）。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/132dad7f-bcdd-4b47-8f6f-8400b908cea4.jpg" style="" title="14.JPG"//pp style="text-align: center "食品危害物适配体传感器与产品研究/pp style="text-align: center "王周平 江南大学 /pp style="text-indent: 2em "王周平课题组在前期筛选完成鼠伤寒沙门氏菌、单增李斯特菌、福氏志贺氏菌、宋内氏志贺氏菌、化脓链球菌、无乳链球菌、副溶血性弧菌、金黄色葡萄球菌黄金亚种、蜡样芽胞杆菌、致泻性大肠杆菌、大肠杆菌O157等食源性致病菌适配体，玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、T-2毒素、黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2，伏马菌素B1、棒曲霉素、大田软海绵酸、石房蛤毒素、河豚毒素、金黄色葡萄球菌肠毒素A、金黄色葡萄球菌肠毒素C1等生物毒素适配体的基础上，通过适配体序列剪裁、结构优化、修饰等，获得了性能优异的系列食品危害物适配体探针，结合磁分离富集、上转换发光纳米探针、时间分辨荧光纳米探针等，发展了一批食品危害物适配体传感器，研制了一批试纸条、试剂盒产品，并对其性能进行了系统评估。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/77fa17d6-cced-4b8d-ade4-23ca89f7c8fa.jpg" style="" title="15.jpg"//pp style="text-align: center "适配体的筛选及其生物医学应用/pp style="text-align: center "裴仁军 中科院苏州纳米所 /pp style="text-indent: 2em "裴仁军介绍了课题组在针对小分子和肿瘤细胞的适配体筛选的几个进展。在适配体的生物医学应用方面，其借助电纺技术构建生物相容性良好的壳聚糖纳米纤维，并利用抗粘附分子CBMA对血细胞的非特异吸附控制及循环肿瘤细胞CTC的适配体对CTC的特异识别作用进行界面设计，实现CTC的高效特异性捕获。利用适配体对肿瘤细胞的靶向作用，发展靶向的大分子磁共振造影剂，用于肿瘤的活体成像。进一步地发展适配体靶向的肿瘤治疗核酸药物。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/2986a489-b589-46d6-819f-61e414af0796.jpg" title="16.jpg" alt="16.jpg"//pp style="text-align: center "基于蛋白相互作用的基因调控/pp style="text-align: center "梁好均 中国科学技术大学 /pp style="text-indent: 2em "梁好均报告中介绍了，其课题组利用失去核酸内切酶活性的Cas9（dCas9）能够作为可编程的转录因子实现细胞内的转录调控这一特性，设计了一种原位检测蛋白质相互作用的体系。将待测蛋白对分别与dCas9和激活因子连接形成融合蛋白，可相互作用的蛋白对能够将激活因子牵引至转录起始位点附近，从而激活靶标基因的转录。通过报道基因的表达，验证了ALK4蛋白和FKBP16蛋白之间的相互作用；且当加入小分子FK506时，该蛋白对之间的相互作用被破坏，从而终止转录激活。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/41d7e321-01f3-4864-8d12-cf029d9f2102.jpg" style="" title="17.JPG"//pp style="text-align: center "抗生素适配体的优化和应用研究/pp style="text-align: center "周楠迪 江南大学 /pp style="text-align: left text-indent: 2em "周楠迪课题组对部分常用的抗生素，包括链霉素、庆大霉素、妥布霉素、氧氟沙星、甲硝唑、磺胺嘧啶等进行了单链DNA适配体的筛选，尝试并比较了几种不同SELEX技术的特点，获得了具有高亲和力、高特异性的适配体序列。在此基础上，采用了基于结构分析的适配体截短策略，成功地实现了对适配体序列的截短优化。目前得到的最短序列是妥布霉素适配体序列，长度仅为15个核苷酸，与已有报道的最短序列凝血酶适配体长度相同，经验证该适配体的应用特性良好。该截短策略可进一步应用于其它适配体序列的截短优化。同时，以适配体为识别元件，结合多样化的信号放大策略构建了众多类型的抗生素传感器，检测限达到几个nM水平甚至数十pM水平。抗生素检测试纸的研制为适配体在快速检测中的应用展现了良好的前景/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/14bc7fa7-2826-43de-8974-8d6d7fc0909b.jpg" style="" title="20.JPG"/ /pp style="text-align: center "功能核酸的裁剪艺术/pp style="text-align: center "许文涛 中国农业大学 /pp style="text-indent: 2em "许文涛报告从核酸序列决定结构、结构决定功能，我们从序列裁剪、结构重组和功能变化三个层面探讨了功能核酸的结构与功能的关系。分析FNA序列的空间结构、确定配体的特定结合位点是裁剪其他冗余核苷酸的第一步，其课题组的工作是希望通过研究FNA-target在不同相中的相互作用，对功能核酸的结合位点、协同性和多功能性等方面的结构裁剪进行新的探索。此外，总结了裁剪FNA结构用来进行目标检测、目标定位、信号生成或放大、生物传感器的建立和药物传递的各种情形及基于稳定性、灵敏度和多样性的裁剪技术的生物传感检测技术的最新研究进展，以便为设计一些基于FNA裁剪的检测技术提供指导。/ppbr//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/6d9bec8c-4db9-4fa2-bf5d-d53b508c4fdc.jpg" style="" title="21.jpg"//pp style="text-align: center "利用双链DNA分子力钳测定核酸适配体折叠能量/pp style="text-align: center "瞿昊 合肥工业大学 /pp style="text-indent: 2em "瞿昊课题组以亚相干长度的双链DNA分子作为“力钳”对适配体进行拉伸，并通过延时凝胶电泳的方法测定了整个核酸分子的总能量，包括适配体的拉伸能量和双链DNA分子力钳的弯曲能量。基于前期对双链DNA弯曲能量精确测量和描述的工作，利用数值方法计算出凝血酶适配体HD22的折叠能量为 4.2 kBT（~10.4 KJ/mol，其中kB为玻尔兹曼常数，T为室温25℃）。此研究为测量平衡状态下的适配体折叠能量提供了简便易行的方法，对适配体性能稳定性的判定和适配体构象的模拟等研究都具有重要意义。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/ef61c60a-4daa-43e9-b0fa-014db1192035.jpg" style="" title="22.JPG"//pp style="text-align: center "类CAR多价适配体的构建及其初步应用/pp style="text-align: center "邵宁生 军事医学科学院/pp style="text-indent: 2em "邵宁生报告了其课题组最新的研究成果：以靶向免疫分子的多种适配体为主体，构建了一个类CAR多价适配体，能发挥CARs系统激活T细胞、靶向肿瘤细胞的作用，从而作为一种多价功能化的核酸药物制剂，能够与T细胞一起实现类似CAR-T的作用，发挥杀伤肿瘤细胞的功能。他们选取了分别与小鼠CD28和CTLA-4这两个免疫靶点结合的RNA适配体——CD28Apt7与Del60，并根据碱基互补配对的原则，在一个相对稳定的3WJ核酸骨架序列上，通过退火搭接的方法组装上 CD28适配体的二聚体和CTLA-4适配体的四聚体。同时在骨架上标记叶酸，以靶向上皮来源的肿瘤细胞，整个聚体结构称为X聚体。实验结果证明CD28Apt7和Del60分别可以与小鼠CD28蛋白和CTLA-4蛋白结合，同时组装好的X聚可以同时与小鼠CD28和CTLA-4蛋白结合。CFSE增殖实验证实，X聚体可以刺激T细胞增殖。同时X聚体可起到封闭B7.1分子对CTLA4靶点的作用，ELISA证实X聚体能够逆转B7.1分子对T细胞上清的IL-2的分泌抑制作用。共聚焦以及流式细胞仪实验均证实X聚体不仅结合T细胞，还能靶向人H460肺癌细胞及小鼠结肠癌MC38细胞。体外肿瘤细胞与T淋巴细胞混合培养，加入的X聚体可以有效激活T细胞，使T细胞增殖并杀伤小鼠黑色素瘤B16细胞。该研究为肿瘤的免疫治疗提供了一种新的思路。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/32e3d10b-0d87-4781-a913-cd2a75d779a7.jpg" style="" title="23.jpg"/ /pp style="text-align: center "海洋生物毒素特异适配体的筛选验证与改造优化/pp style="text-align: center "王梁华 第二军医大学 /pp style="text-indent: 2em "王梁华报告了其课题组利用筛选得到了源自海洋生物等多种毒素的高亲和力、强特异性的核酸适配体。并通过计算模拟、分子对接与动力学分析，解析了毒素与适配体结合的结构基础；建立了优化适配体序列及结构策略；引入了生物膜层干涉技术与表面等离子体共振等，并发现PTX的适配体，能阻断其溶血作用。利用单链DNA连接酶环化PTX的适配体，通过计算模拟环化的适配体，发现并不改变适配体结构，并能保持其抑制PTX的溶血作用。/pp style="text-indent: 2em "其课题组初步建成了海洋生物毒素核酸适配体筛选平台，所获得的核酸适配体在海洋生物毒素的快速检测、实时监测，以及防护、中毒诊治等方面，可以作为分子识别元件，解决海洋生物毒素难侦、难防、难治等问题，满足降低国防、海洋作业等中由毒素引发的减员失能的重大需求。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/7cc808dc-7e0e-418d-9d5b-ef8bdd568b16.jpg" style="" title="24.JPG"//pp style="text-align: center "利用琼脂磁珠快速筛选核酸适配体及检测制备靶分子——在生物医药中的应用/pp style="text-align: center "廖世奇 甘肃省医学科学研究院 /pp style="text-indent: 2em "廖世奇课题组通过复合靶标-肿瘤血清核酸适配体的筛选、适配体肿瘤检测技术的建立，肿瘤血清标志物组检测技术建立等，发现利用琼脂磁珠全自动筛选适配体技术及检测制备靶分子技术在临床检测-亚健康检测监控中，具有一定的技术优势和突破；并在基因工程制药领域上，利用琼脂磁珠快速筛选及检测制备蛋白技术，推演从未知蛋白阳性克隆的筛选，蛋白制备到菌种保存，纯化发酵蛋白等等原技术障碍的突破。表示核酸适配体在生物医药中非常具有应用前景。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/990ceaf4-0dfa-472c-8809-ab41e342cfb1.jpg" style="" title="25.jpg"/ /pp style="text-align: center "A Novel Small RNA-Cleaving Deoxyribozyme with a Short Binding Arm/pp style="text-align: center "于涵洋 南京大学 /pp style="text-indent: 2em "于涵洋报告了一种新的RNA裂解脱氧核酶，称为10-12opt，具有同样小的催化基序和异常短的结合臂。该脱氧核酶含有14个核苷酸的催化核心，其优先催化UN二核苷酸连接处的RNA切割。他们发现，该酶左结合臂仅含有三个核苷酸并与RNA底物形成两个经典碱基对。突变分析表明，切割位点下游的3个核苷酸的核糖核苷残基不能形成典型的碱基配对以获得最佳催化作用，并且该核碱基可能参与其羰基O6原子的催化作用。其课题组实验结果表明这种新的RNA切割脱氧核酶形成了独特的催化结构而不是8-17，并且该序列空间可能包含可以在位点特异性切割RNA的DNA分子的其他方式。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/0da1f723-4d0d-4dcb-8e43-21dab4006bf1.jpg" style="" title="26.jpg"//pp style="text-align: center "基于核酸适配体的分子识别新策略：从生物传感到POCT检测/pp style="text-align: center "杜衍 中科院长春应用化学研究所 /pp style="text-indent: 2em "杜衍课题组利用微纳米材料的放大和增强功能，将微纳米材料用作探针载体或用作基底修饰材料，围绕新型高灵敏电化学/比色适配体生物传感器的开发，开展了一系列系统的研究工作。致力于发展更实用、可靠以及普适的适配体传感新方法、新原理。通过蛋白质改性以及融合技术，设计出具有信号传导功能的蛋白质，并通过生物传感技术将传统的生物检测信号如荧光信号等转化为绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，hCG）蛋白的信号，用价格低廉的商品化验孕试纸达到检测生物标志物的目的。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/96c6ef05-2e63-4c35-8592-92d61444d8c5.jpg" style="" title="30.jpg"//pp style="text-align: center "四链DNA调控的可开关适配体传感器与智能逻辑电路/pp style="text-align: center "李涛 中国科学技术大学/pp style="text-indent: 2em "李涛课题组设计了一种能够避免自身二聚行为的双分子i-motif，并将其与劈开的ATP适配体一起连接到三臂和四臂枝状DNA纳米结构上，以i-motif折叠来调控ATP与适配体作用，从而构建了一种pH开关的ATP传感分子器件；在此基础上，他们将设计的双分子i-motif和也可以采用DNA链置换反应，来实现ATP的可逆抓捕和释放，从而构建可逆的ATP纳米传感器；在以上实验中，我们发现ATP适配体可以很好的绑定G-四链体配体硫磺素（ThT），研究表明，ThT可以被包裹在平行或反平行双链中G?A或G?G摆动碱基对之间，ATP适配体在ThT诱导下正是形成了类似结构，从而表现出很强的结合ThT能力。进一步地，我们把G-四链体、i-motif及ATP适配体等序列包埋到DNA枝状结构的双链手臂中，加入K+、H+、ATP等外部刺激，诱导DNA枝状结构的手臂发生解旋，以凝胶电泳和荧光光谱对此过程进行检测，从而构建能够识别细胞环境的智能DNA逻辑电路，并应用于疾病相关的miRNA和基因检测方面。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/45a0e641-1629-4847-9b15-87addc49b87b.jpg" style="" title="27.JPG"//pp style="text-align: center "适配体和分子印迹-SERS生物探针的构建及肿瘤标志物的靶向可视化拉曼成像/pp style="text-align: center "吕永琴 北京化工大学 /pp style="text-indent: 2em "吕永琴课题组建立了以纳米金探针和芯片为基础的高灵敏度多肿瘤标志物的检测体系，合成了针对肺癌的蛋白质肿瘤标志物（CEA、NSE和ProGRP）和microRNA检测的核酸适配体-SERS纳米生物探针，通过表面增强拉曼光谱技术，实现肺癌多种标志物的联合检测，提高了肺癌检测的准确率。同时，研发了温度敏感和pH敏感的分子印迹-SERS纳米探针，作为“人工抗体”用于肿瘤标志物的主动靶向检测，检测限为10-14 mol/L。通过改变外界条件，即可实现目标肿瘤标志物的选择性捕获和释放，大大简化了操作。分子印迹-SERS纳米生物探针成功实现了活细胞内内源性肿瘤标志物表皮生长因子受体（EGFR）和基质金属蛋白酶9（MMP-9）的靶向拉曼检测和可视化成像。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/b2b8385a-bed8-4fb7-8c69-c76d35ce346f.jpg" style="" title="28.JPG"//pp style="text-align: center "基于适配体的表面增强拉曼光谱痕量检测技术及应用/pp style="text-align: center "黄青 中科院合肥物质科学研究院 /pp课题组致力于发展基于适配体(Aptamer)的SERS痕量检测技术，通过在一些SERS活性高的纳米材料和结构上修饰合适的、具有特殊拉曼信号的适配体，可以高效、特性地捕获环境中的污染物。报告介绍了他们最近对不同污染物（如多氯联苯、汞离子等）所发展的基于适配体SERS检测方法，即在制备多种纳米粒子/纳米阵列上进行适配体功能化修饰，并通过对来自适配体的拉曼光谱信号与其构象关系进行测量和分析，从而可以对水中污染物进行进行快速、特异性和半定量的痕量检测。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/608d310e-2340-49fd-ac66-c1ec9279351d.jpg" style="" title="31.JPG"//pp style="text-align: center "基于SELEX技术的新发现/pp style="text-align: center "邴涛 中国科学院化学研究所 /pp style="text-indent: 2em "邴涛报告了其课题组基于可待因核酸适配体序列，发现了一种由G-四链体和G?GC三链组成的新型三-四链结构，这拓宽了人们对于核酸结构的认识，在基因调控和DNA组装等领域具有应用潜力；基于细胞-SELEX技术发现了识别异源二聚体蛋白核酸适配体，这为特异性识别蛋白复合物探针的筛选提供了新的策略，为其原位检测提供了新的探针；基于轴突-SELEX技术发现了可以实现神经细胞轴突成像和靶向探针，可用SH-SY5Y细胞所形成的三维神经网络的成像，并用于人脑组织切片中神经突的成像。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/b5a76795-6d0e-4b7d-803d-1bd60e540a77.jpg" style="" title="32.JPG"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "基于特殊核酸适配体的电化学生物传感设计及应用/pp style="text-align: center text-indent: 0em "冯凌燕 上海大学 /pp style="text-indent: 2em "冯凌燕报告中介绍了以特殊核酸构象的多种适配体在电化学传感器方面的设计，实现了针对ATP小分子、恶性疟原虫乳酸脱氢酶（pfLDH）、血管内皮生长因子(VEGF)蛋白及癌细胞的特异性识别及检测。我们在功能化石墨烯电极表面实现适配体传感器的设计；利用传统界面修饰方法，对比起和“点击化学”方法修饰的优劣；进一步将适配体识别功能与逻辑门计算相结合，在表面构建“三明治”结构的核酸适配体，利用电化学分子整流实现电信号放大，构建多级电子逻辑门连接，以期把复杂环境中的多目标物检测信号简化为“0”或“1”的智能逻辑判断模式，为传感器信号处理提供新思路。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/eb2f0ff5-a603-444c-a429-6f844d51d334.jpg" style="" title="33.JPG"//pp style="text-align: center "基于单分子收集的核酸适配体筛选技术/pp style="text-align: center "罗昭锋 中国科学技术大学 /pp style="text-indent: 2em "罗昭锋实验室一直在探索高效的核酸适配体筛选方法。一是朝向自动化方向发展，二是朝高通量的方向发展。他提出一种基于一体式数字PCR系统，结合流式分选技术，进行核酸适配体筛选的方案。将单个核酸适配体分子，包裹到液滴中，进行不对称PCR扩增，并向液滴中加入靶标分子，如果靶标分子与液滴中的适配体有相互作用，就会产生荧光增强。我们通过流式分选技术，直接分选出有荧光增强效应的液滴，即可直接获得高亲和力的单克隆核酸适配体分子。报告中还介绍了他们成功搭建的装置，可以实现了单个液滴的分选。同时利用已获得小分子核酸适配体对系统可行性进行验证。该系统不仅可以用于核酸适配体的高通量筛选和鉴定，将来有可能将细菌或者酶分子包裹到液滴中，通过细菌的产物或者酶催化的产物实现筛选，或者筛选有催化活性的核酸适配体分子。因此，该系统将来有可能在合成生物学、分子进化，以及功能核酸适配体的筛选方面获得广泛的应用。/pp style="text-indent: 2em "br//ppstrong会议模式新颖/strong/pp style="text-indent: 2em "本次会议，主办方探索尝试了一种新型交流互动方式，报告期间，参会者可以通过基于微信的平台进行提问，每场报告结束，主持人将高质量的问题投影到大屏幕上，报告人可以根据大会屏幕上的提问，进行回答，大大提高了报告交流效率。同时，所有问题，经过了主持人的筛选，因此问题质量也很高。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/eff8a203-d0d9-4f61-8f58-841681a79184.jpg" style="" title="DSC04852.JPG"//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c369d3a7-b309-4671-9e8e-b263d4da23b5.jpg" style="" title="DSC04968.JPG"//pp style="text-align: center "网络提问答疑/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/571bfdfe-dc51-44a9-94a7-88d4339bd06d.jpg" style="" title="DSC04692.JPG"//pp style="text-align: center "网络征集建议/pp style="text-indent: 2em "主办方力求所有的与会者能够更方便、更高效地交流，力图使会议真正成为同行们相互交流的平台、思想碰撞的平台、相互合作的平台和共同进步的平台。中国第四届核酸适配体学术研讨会的大会讨论环节主题为：如何更好得促进核酸适配体领域的发展。并通过弹幕的方式集思广益，并将与会者的建议一一展示在大会上进行交流探讨。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/98b4ce00-1ea6-423b-81eb-195b42d4ce15.jpg" title="DSC04666.JPG" alt="DSC04666.JPG"//pp style="text-align: center "现场网络投票/pp style="text-indent: 2em "为在行业内建立统一的计量标准以促进整个行业研究的合作共赢，在大会讨论环节，大家就核酸适配体产业化各环节的权重等问题进行了讨论和投票。这将为适配体团队之间的合作提供一个可以参考的标准。/pp style="text-indent: 2em "br//ppstrong墙报展示及优秀墙报评选/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: left "利用网络平台对所有的墙报进行无记名投票，并对获得优秀墙报的作者发放纪念品。span style="text-indent: 2em "为了估计参与，还设置了“最佳评委奖”，即如果某位投票人选出的三份最佳墙报，与最终获奖的三份墙报一致，则给予奖励。这样鼓励积极参与，也锻炼了参与者的评判能力。/span/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/0863dad5-6077-4856-a2be-d631f220f0ff.jpg" title="DSC04893.JPG" alt="DSC04893.JPG"/ /pp style="text-align: center "墙报展示/pp style="text-indent: 2em "br//ppbr//pp style="text-indent: 2em "为了帮助更多的实验室掌握核酸适配体筛选技术，11月12-14日，举办了第四期核酸适配体筛选技术培训班，共有50多位来自不同实验室的代表参加了培训。培训期间，还推出了针对小分子的筛选试剂盒。该试剂盒的推出，降低了核酸适配体的筛选难度，节约各实验室的时间成本和宝贵的科研经费，提升筛选效率。相信在未来1到2年时间内，一定会有大量的核酸适配体被筛选出来，这将进一步推动核酸适配体产业的发展。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/12518c90-e8f5-47cd-ad56-23c7aff30d18.jpg" style="" title="培训班合影1.jpg"//pp style="text-align: center "培训班师生合影/pp style="text-indent: 2em "核酸适配体领域发展到今天，限制性因素主要是基础性的问题，我们无法跨越，也无法视而不见。中国在这方面已经有了深厚的基础，有了全球最大的研究团队，已成为这个领域最重要的力量。我们有理由相信在中国科学家的努力下，核酸适配体领域一定会得到稳步的发展。/pp style="text-indent: 2em "br//p

近几年，随着基因概念股在股市上的热浪，国际癌症基因组计划完成的消息，启动又停止、停止又启动的高通量测序的唐氏筛查工作等等。每天不断更新的消息使得基因测序这个产业和概念成为了一个非常热门的话题。　　在&ldquo 创新中国智库专题讲座&rdquo 上，中国科学院北京基因所技术研发中心常务副主任任鲁风作了《基因测序技术在中国应用前景》主题讲座。他主要从基因到底是什么?测序是干什么?基因测序到底能解决我们什么问题以及测序技术、应用在中国及全球的发展态势等方面解读了基因测序的相关内容。　　什么是基因测序　　&ldquo 首先做一个基本概念的科普。把地球比作生命之树的话，那么人只是大树末端的一个枝节。就动物而言，全球有1000万种动物，其中哺乳类就有5000。人只是其中一种。&rdquo 任鲁风介绍。　　据了解，几乎每个生命体都由细胞组成，这个细胞里有一个细胞核，细胞核包裹着遗传物质，从父母那儿遗传的染色体，把它松散拉直之后，就是平常所说的DNA(脱氧核糖核酸)，即通过核苷酸作为基本单位，排列形成生命密码。　　任鲁风表示，在细胞DNA转化为RNA(核糖核酸)之后，通过RNA在细胞核外面的翻译，生产出蛋白质。而蛋白质也是通过DNA和RNA的排列顺序，构成生命体的不同结构。在这里所有生命活动都是来源于这个顺序，关注这个顺序就可以解决生命的发生和发展问题。　　DNA与RNA只有四种基本组成单位，也就是核苷酸，这四种核苷酸仅仅在化学分子结构上具有细微的差异，而这四种不同化学结构的分子在DNA链上的排列顺序，决定了所有生命活动的本质，&ldquo 测序&rdquo 就是把这个顺序决定出来。　　&ldquo 人和人之间的差异只有千分之一，就是这个排列的顺序只有千分之一的差别，这种差别引发了无数的遐想，这些遐想促进了生命科学和医学等一系列科研和应用的不断前行。&rdquo 任鲁风说。　　测序技术发展了40年，已经走过了四代技术阶段。第一代测序技术已经趋于稳定，在特定市场里保持着独占性应用。第二代测序技术从2006年推向市场后，10年来产生了诸多激烈的竞争，国内厂家也有参与。而第三代和第四代技术，现在还都是处于技术有待成熟和发展阶段。所以近年来主要的竞争还将集中于第二代技术上。　　基因测序能做什么　　&ldquo 成本的进一步降低，让基因组学衍生出更多的组学相关研究，并延伸至极为广泛的基础研究和实践应用中。&rdquo 任鲁风说。　　&ldquo 在涉及生命科学的领域目前都用得到这项技术，目前用基因测序逐渐开始解决实践应用的问题，成本也已经达到实践应用的要求。&rdquo 任鲁风表示，这项技术应用领域包括检验检疫，食品安全、种质鉴定、临床诊断、环境检测、疾病防控、微生物的进化。在农业、林业、畜牧业、渔业等领域，测序技术也已经开始应用其中。　　任鲁风介绍，现在突发传染病每时每刻都在发生，但不会再出现像2003年SARS疫情时长时间不能准确判别病原的情况了。基因测序技术能够在新突发传染病发生的72小时内获得病原的确切信息。　　法医鉴定方面早已将测序技术作为基本物证鉴别手段。在国家安全层面，基因信息的安全性和生物反恐都是值得注意的发展领域。实际上这些都是细分领域，目前已经开始呈现市场容量急剧扩张的趋势。&ldquo 基因测序在应用市场里的蓬勃发展和爆发式的增长将从2015年开始。&rdquo 任鲁风说。　　基因测序重在医学　　据悉，奥巴马在国情咨文里边提到，要启动精准医学计划，要把所有人基因组全都测完，指导后期的健康分析。这被定义成医学上的一个划时代的开端。　　那么究竟什么是精准医学呢?任鲁风介绍，根据大量数据积累和分析，得到一个数据库，这样就会得到不同的基因型和疾病与用药之间的关系，之后通过每个人不同的基因或基因表达水平的不同，与这个数据库去对照，会发现每个人每一种疾病的预防、发生、发展、治疗、预后均和基因具有显著的相关性，这样直中靶心，采取有针对性的不同的治疗方法，这就是所谓的精准医学。　　在目前这个初级阶段，基因测序可能更多集中在遗传病的诊断，传染病的病原检测，肿瘤的个体化治疗以及药物基因组学方面，也就是根据基因来判断病因是什么、药物能不能用和好不好用等问题。&ldquo 在这个过程中个人基因组和临床相关性研究，是目前精准医学首先要做的工作。&rdquo 任鲁风说。　　任鲁风把健康相关领域分成两个部分，一个是疾病易感性，一个是药物敏感性，疾病易感性是指每个人都有患某种疾病的风险，这个风险来自本身的遗传物质。如果医生可以看到病人的基因组谱，就可以提前获知和进行干预。　　当然，除了预防还要治病。&ldquo 药物对这个疾病有治疗作用，还没有毒性，这是最好的情况。如果没有治疗作用，药毒还可能对病人有损伤，对于患者而言就是灾难。但通过基因水平来判断，就可以选择既没有毒性又起作用的药物。&rdquo 任鲁风说。　　基因测序应加快自主研发　　&ldquo 在基因测序方面，中国现在处于机遇与挑战并存的时期。&rdquo 任鲁风告诉记者。基因组学从概念的出现到现在只不过二三十年的时间。伴随着信息技术的发展，国内外信息互通，让中国的科学家有更多与国外同行直接交流和沟通的机会，加之大量的海外高水平人才回国，使中国在基因组学基础研究，测序技术领域并不比西方国家落后多少。　　2011年的统计显示，人类基因组计划完成以后，对美国经济的影响是巨大的。意味着通过38亿美元的投资，获得了将近8000亿美元经济带动作用，创造了31万个工作岗位，到2013年，对美国经济的带动作用达到了1万亿美元。　　据悉，中国第一台测序仪是由深圳华因康公司生产的，而华大基因从美国收购CG公司，也是看中了其测序技术在未来的应用前景。　　&ldquo 虽然中国的测序技术刚起步，但包括LifeTech和Illumina这两家测序技术巨头，在通过贴牌方式进入中国医疗市场，一定程度上阻碍了我国自主研发的进程。&rdquo 任鲁风表示。　　在测序技术这一领域，自主研发，自主原理，自主技术平台的缺失一直造成我国应用领域永远给国外这种厂商打工的局面，从机器、软件甚至数据分析方面都要依托外国。　　&ldquo 中国有广泛的医疗资源和人群，最基础的医疗资源是不缺的，缺的是没有一项是自主创新的技术。&rdquo 任鲁风说。例如，生物技术必要的功能性软件，所有进行基因数据分析的算法基本上均来源于国外原创性的基础算法。中国的高性能计算硬件资源已经达到了先进水平，但对于数据解读、挖掘和数据库建立等方面还落后很多。另外一个问题在于，我国的基础研究和基础数据积累方面，碎片化严重，无法形成统一有效率的研究计划和数据挖掘，这些有待于国家层面的科学布局规划。　　在技术发展层面，据了解，美国对基因测序技术的研发，从2004年到2014年持续进行资助，从第二代测序技术到目前的第四代测序技术，累积已经投入超过2亿美元。而我国的国家级别支持的基因测序技术研发经费一共大概2000万元人民币。　　&ldquo 这项技术是决定中国在国际市场上竞争力的关键，我国的科技体制改革，需要在这方面有所考虑。&rdquo 任鲁风说。还有就是目前有一些饮鸩止渴的现象，除了华大收购的CG还算是国产，其他获得国产医疗器械证书的测序产品，均来自于国外。　　&ldquo 我们已经坚持了六七年的时间来做基因测序技术，目前已经完成了产品样机的生产，即将给国内客户进行免费试用。&rdquo 任鲁风介绍。另外，其领导的科研团队正在策划针对应用的整体解决方案，包括样品处理、测序、数据分析等流程的全自动化实现，&ldquo 用户可以在对样品进行测序和数据分析中实现无人操作，通过云计算和自主研发的算法，可以解决数据的有序积累和挖掘过程&rdquo 。　　任鲁风表示，在中国缺乏核心精密工业条件和高端生命科学仪器开发生产经验的情况下，如何依靠和支持自主创新来抵抗国外技术蚕食中国市场，值得我们反思。

乳粉中添加尿苷酸（UMP）、胞苷酸（CMP）、腺苷酸（AMP）、鸟苷酸（GMP）、肌苷酸（IMP）等多种核苷酸，用来提高婴儿的免疫调节功能和记忆力。 核苷酸分析目前存在的挑战：由于核苷酸极性很大，用反相色谱柱很难达到很好的保留和分离，所以为了提高核苷酸的保留往往会尝试离子对色谱方法，离子对色谱方法存在以下问题：1. 容易起泡，管路中有气泡，影响分析2. 平衡时间长，延长了分析工作时间3. 难以清洗，对色谱柱有损伤4. 易变质，容易堵塞管路，损伤仪器 沃特世公司（Waters）解决方案：1. 避免使用离子对试剂，仅需要使用挥发性乙酸铵、乙腈体系2. 建议使用Oasis HLB SPE小柱利用通过净化方式进行乳粉样品前处理，提供更洁净的样品，提高灵敏度、延长色谱柱及仪器寿命3. 使用Amide色谱柱分析，用一般反相流动相保留极性化合物，方法简单快速 实验结果及色谱图5种核苷酸混合标准品的6针连续进样分析结果 实际样品6针连续进样分析图谱 小结：本实验采用Waters ACQUITY UPLC H-Class 系统，BEHTM Amide 1.7&mu m 2.1*100mm色谱柱，对婴幼儿奶粉中的5种核苷酸进行分析方法的开发，实验结果表明： 1.在Waters ACQUITY UPLC H-Class 系统上，采用BEH Amide 1.7&mu m 2.1*100mm色谱柱能迅速分离奶粉中5种核苷酸标准品，且5种化合物的分离度均在3.0以上；对于实际的奶粉样品，5种核苷酸样品及杂质之间的分离度均在1.6以上。2.该分析方法重现性好。其中，奶粉样品6次连续进样分析结果中，5种核苷酸保留时间RSD值均小于0.12%。3.Waters ACQUITY UPLC H-Class 系统，具有四元溶剂的Auto&bull Blend PlusTM功能，因此，在该系统上进行方法开发非常灵活、方便，节约了溶剂配置的大量时间，大大提高了实验的效率，从而大幅度的降低了实验的溶剂消耗，降低了实验成本。 产品订购及促销信息： Oasis HLB 6cc/150mgP/N 186003379XBridge Amide 3.5&mu m 4.6*150mm columnP/N 186004869ACQUITY UPLC BEH Amide 1.7&mu m 2.1*100mmP/N 186004801点击此处下载完整解决方案联系方式： 叶晓晨沃特世科技（上海）有限公司市场服务部xiao_chen_ye@waters.com周瑞琳(GraceChow)泰信策略(PMC)020-8356928813602845427grace.chow@pmc.com.cn

北大-清华生命科学联合中心、北大生物动态光学成像中心研究员汤富酬、黄岩谊与首都医科大学附属北京世纪坛医院(北京大学第九临床医学院)肝胆胰外科合作，研发了一种肝癌无创早期诊断新技术——甲基化CpG短串联扩增与测序(MCTA-Seq)。该项技术是通过对患者血浆游离DNA中异常高甲基化CpG岛进行全面测序分析，来实现对肝癌的早期诊断，是癌症诊断方法上的一个突破。研究结果在线发表于10月30日的《细胞研究》(Cell Research)杂志上。　　DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶(C)被加上一个甲基而形成甲基胞嘧啶的表观遗传修饰，主要发生于CpG二核苷酸。CpG二核苷酸高度聚集于被称为CpG岛的基因组区域，这些区域主要位于基因转录起始处，具有重要的转录调控功能。CpG岛在正常细胞中大多处于去甲基化状态，但在肿瘤细胞中，大量CpG岛会发生异常高甲基化。CpG岛异常高甲基化不仅与肿瘤的发生发展密切相关，而且也是一种非常有前途的肿瘤标志物。　　坏死的癌细胞会将DNA释放到血液中成为循环游离DNA，能否通过检测血液中携带异常高甲基化CpG岛的游离DNA而发现早期癌症呢?虽然早在上世纪九十年代就有学者开始这种尝试，但研究工作一直进展缓慢。其中，一个关键的瓶颈是缺乏能够同时检测大量CpG岛的高通量技术。早期肿瘤释放到外周血中的游离DNA极其微量且呈高度片段化，目前已有的DNA甲基化组检测技术灵敏度均较低，无法满足对其进行高通量检测的要求。　　MCTA-Seq技术巧妙地突破了这一瓶颈。通过选择性扩增甲基化CpG短串联CGCGCGG序列和随后进行高通量测序分析，MCTA-Seq可以在一个反应中同时检测到近九千个CpG岛 检测下限可低至1～2个细胞的基因组DNA。　　肝癌是全球发病率最高的恶性肿瘤之一，死亡率居第三位。由于慢性乙型肝炎病毒感染者众多，肝癌的发病率在我国一直居高不下。目前，血清甲胎蛋白(AFP)是临床上最常用的肝癌早筛标记物，但有约40%的假阴性率，因此迫切需要研发新的肝癌早筛生物标记物。　　研究者采用MCTA-Seq技术共分析了151份临床样本，包括57份癌与癌旁组织样本和94份来自肝细胞癌患者、肝硬化患者及正常个体的血浆样本。在肝癌组织中，他们发现有近九百个CpG岛发生了异常高甲基化。而在小肝癌(≤ 3cm)患者血浆样本中，则鉴定出近四百个甲基化水平显著增高的CpG岛 进一步提高筛选标准后，获得了四十多个表现最佳的血浆CpG岛标记物。研究发现肝癌患者血浆CpG岛标记物可以分为两类，其中一类部分直接来自肝癌组织，而另一类则由肝癌组织与非癌肝组织共同释放。在小肝癌(≤ 3cm)患者的血浆中，后一类标记物上升的水平甚至超过了前一类。肿瘤手术切除后，两类标记物均显著下降，表明它们都与肿瘤密切相关。后一组新型血浆CpG岛标记物的发现展示了MCTA-Seq技术无偏见筛选的优势。　　通过联合两类血浆CpG岛标记物，MCTA-Seq技术诊断肝细胞癌的灵敏度为94%，特异度为89%。尤为重要的是，MCTA-Seq成功地对本研究中全部15例AFP呈现假阴性的肝细胞癌患者做出了正确的诊断。　　鉴于大多数类型的肿瘤都会发生CpG岛异常高甲基化，MCTA-Seq技术还有望用于其它类型癌症的无创性早期筛查。另外，由于不同类型的肿瘤有独特的甲基化图谱，MCTA-Seq同时还具有识别肿瘤组织来源的潜力。MCTA-Seq的三步建库反应在一个PCR管中即可完成，仅需浅度测序，是一种简便、经济和具有广阔应用前景的游离DNA测序新技术。　　北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心博士文路，博士研究生李静宜、刘晓萌和北京大学医学部的硕士研究生郭化虎是这篇论文的并列第一作者。北大-清华生命科学联合中心、生物动态光学成像中心研究员汤富酬、黄岩谊和北京世纪坛医院胰外科教授彭吉润是该论文的共同通讯作者。该项目得到国家自然科学基金的支持。

直接测定DNA合成是细胞增殖检测的最准确方法之一，是测定物质毒性、评估药物安全评价、细胞健康的基本方法，其中以前常用的方式是利用胸腺嘧啶核苷酸类似物&mdash &mdash BrdU进行检测。因为在细胞周期的S期，和细胞一起孵育的BrdU能掺入DNA分子中，再结合BrdU抗体与渗入DNA的BrdU特异性结合，就能够检测到DNA复制活跃的细胞。但BrdU有一大缺点，就是需要变性DNA后才能与抗体结合，但这就破坏了DNA双链结构，影响了其他染料的结合染色，导致染色弥散，准确性降低等问题。哈佛大学医学院细胞生物学家Adrian Salic就认为：&ldquo 为了能够暴露BrdU的抗原表位，必须用高浓度的盐酸，乙酸或酶解，但经历了如此严重的处理后，细胞原本精巧细致的结构在显微镜下就变得惨不忍睹了。&rdquo 事实上，现在有一种新的检测方法能避免这种情况的发生&mdash &mdash EdU检测。EdU （5-乙炔基-2&rsquo 脱氧尿嘧啶核苷）也是一种胸腺嘧啶核苷类似物，但其连有的炔羟基团在天然化合物中很少见，在细胞增殖时能够插入正在复制的DNA分子中，基于EdU与染料的共轭反应可以进行高效快速的细胞增殖检测分析，可以有效地检测处于S期的细胞百分数。与传统的免疫荧光染色（BrdU）检测方法相比，更简单，更快速，更准确。EdU只有BrdU抗体大小的1/500，在细胞内更容易扩散，不需要严格的样品变性（酸解、热解、酶解）处理，有效地避免了样品损伤，有助于在组织、器官的整体水平上观测细胞增殖的真实情况，具有更高的灵敏度和更快的检测速度。Adrian Salic特别强调：&ldquo 与传统的免疫荧光染色不同，EdU反应能在几分钟内完成，且不需要进行严格的样品变性处理，使得组织成像更简单易行。&rdquo 细胞增殖检测方法基于EdU与Apollo？荧光染料的完美结合准确检测新合成的DNA，简单，快速，准确。这种检测方法非常快速，且只需简单的几个步骤，因此也适用于高通量筛选试验，如在药物筛选中检测加药后细胞的活力。 图1 BrdU 与EdU 检测原理示意图 表1 BrdU 与EdU 检测优缺点比较 图2 BrdU 需要DNA 变性后才能与抗体结合，导致BrdU、Hoechst 染色弥散，边缘模糊不清；而EdU 边缘清晰完整，检测更灵敏、更准确EdU可以检测新合成的DNA，而EU则可以检测新合成的RNA。EU是一种尿嘧啶核苷类似物，能够在RNA转录时期代替尿嘧啶（ U ）渗入正在合成的RNA分子，基于EU与Apollo？荧光染料的特异性反应进行RNA检测。EU能够在体内和体外水平检测时间和空间上RNA合成的变化，能够更方便地研究RNA转录位点，结合相关抗体标记能够检测与RNA有相互作用的蛋白。结合EdU和EU进行检测新合成的DNA和新合成的RNA，可以深入开展细胞增殖、细胞周期、细胞毒性、DNA复制及修复、信号通路等方面的研究。