拟南芥根

加拿大Conviron公司研制的植物生长箱系列，以提供“精确可靠的箱体环境参数”闻名于世。旗下的Adaptis系列产品，依据多年的研发生产经验设计而成，为市场提供了最完美的人性化实验室平台。Adaptis A1000多功能培养箱方便灵活，是为研究性实验而设计的多用途产品。经济型的AdaptisA1000AR专用于培养模式植物拟南芥，其*的温度和湿度控制很好的摒除了部分培养箱在培养拟南芥的过程中容易发芽，或者湿度过大而死亡的弊病。德祥科技有限公司作为Conviron在大中国地区的独家代理，全权负责Conviron产品在该区域的市场及销售、技术及应用支持工作。2007年6月20日至6月23日，Conviron公司与德祥科技携手参加第十八届国际拟南芥研究大会，取得圆满成功。来展台莅临指导的除了世界*的研究机构外，还有众多国内知名的高校、研究所，包括中科院、农科院、北京大学、清华大学、北京生命科学学院和中国农业大学等，大家纷纷就拟南芥培养中出现的问题做了有益的探讨。德祥科技有限公司也会一如既往的为Conviron植物生长箱的广大新老用户提供完善*的服务！

不同的细胞策略决定了10种拟南芥天然种质对轻度干旱的敏感性拟南芥种质的全球分布施加了不同类型的进化压力，这有助于这些种质对环境胁迫的各种反应。干旱胁迫反应已经得到很好的研究，特别是在哥伦比亚的一种常见拟南芥种质。然而，对干旱胁迫的反应是复杂的，我们对这些反应中哪些有助于植物对轻度干旱的耐受性的理解是非常有限。本文研究了自然种质在早期叶片发育过程中在生理和分子水平上对轻度干旱的反应机制。记录了自然种质之间轻度耐旱性的差异，并使用干旱敏感种质ICE163和耐旱种质Yeg-1的转录组测序来深入了解这种耐受性的潜在机制。这表明ICE163优先诱导茉莉酸和花青素相关途径，这有利于生物胁迫防御，而Yeg-1更明显地激活脱落酸信号，即经典的非生物胁迫反应。还研究了相关的生理特征，包括脯氨酸、花青素和ROS的含量、气孔关闭和细胞叶参数，并将其与转录反应相关联。结论是这些过程中的大多数构成了一般干旱响应机制，在耐旱和敏感的种质中受到类似的调控。然而，在轻度干旱下关闭气孔和维持细胞扩张的能力似乎是在轻度干旱下促进叶片更好生长的主要因素。图1.不同拟南芥种质在轻度干旱下表现出不同的叶片生长减少为了探索拟南芥的遗传多样性如何影响对轻度干旱胁迫的反应，我们在自动称重、成像和浇水机（WIWAM）上筛选了来自不同来源的15份自然材料（图1A）。当第三片真叶（L3）开始出现时，在层积（DAS）后6天开始对一半植株进行轻度干旱（MD）处理。另一半的植物保持在充分浇水（WW）的条件下作为对照。在22 DAS收获植株，并测量成熟L3的面积。在WW条件下，各材料的平均叶面积（LA）已经有所不同（图1），但除EY15-2外，所有材料在MD条件下的LA相对显著减少（图1B）。值得注意的是，LA的减少程度因加入量的不同而有很大差异，从14%到61%不等（图1B，补充表S2）。在WW条件下，对MD的敏感性并不取决于叶片的大小，因为WW条件下的LA与MD的相对减少之间没有相关性。我们鉴定了干旱敏感材料，如Oy-0、Ler-0、ICE97和ICE163，以及更具耐旱性的材料，包括C24、Yeg-1、An-1、Sha和EY15-2。图2.轻度干旱胁迫下脯氨酸、花青素和活性氧的积累通过在WW和MD条件下进行3,3-二氨基联苯胺(DAB) 染色来检查H2O2的丰度。除了EY15-2和ICE163（图2A），在MD下的大多数种质的子叶中，H2O2水平（可视化为深棕色沉淀物）增加。然而没有观察到耐受和敏感种质之间一致的显著差异。为了保持 ROS 的稳态，植物进化出复杂的酶促和非酶促抗氧化系统，已知脯氨酸积累在非生物胁迫中发挥积极作用。除了脯氨酸外，在本文的GO分析中，花青素相关基因的比例过高。因为脯氨酸和花青素都能够清除ROS，我们在保水后五天测量了它们在幼苗中的丰度。除了Sha外，大多数种质在MD处理后积累的脯氨酸水平相似（图2B）。另一方面，花青素测量显示，积累较少H2O2的生态型，ICE163和EY15-2，在MD期间花青素含量显着增加（图2C）。这些结果表明，在我们的MD条件下，花青素可有效抵消ROS，而脯氨酸在敏感和耐受性种质中充当一般干旱响应因子。在保水后五天测量了干旱对耐受性和敏感种质气孔关闭的影响。在WW条件下，Oy-0和ICE163（干旱敏感种质）已经显示出比ICE97和三个耐受种质更高的开放气孔比率（图3，A和B）。在MD下，所有种质的气孔开放显着减少（图3，A和B），但我们发现耐受性种质的开放气孔少于敏感种质（图3B）。在MD条件下，具有较低气孔密度（SD，每平方毫米气孔数）的植物表现出较低的蒸腾作用和较高的水分利用效率。因此，在22DAS时分析了所有敏感和耐受种质的SD。值得注意的是，敏感种质ICE163和ICE97在MD处理期间显示出SD显着增加（图3D），而在耐受种质中SD未改变。并计算了22 DAS时的气孔指数（SI，每表皮细胞总数的气孔数）。在所有种质中，Sha在WW和MD条件下的SI最高（分别为32%和29%），而Oy-0的SI最低（分别为23%和22%）（图 3C）。然而，我们在所有六个种质中都没有观察到MD处理对SI的任何显着影响（图3C），这表明气孔的发育在干旱期间没有改变。图3.轻度干旱处理后的气孔开度、指数和密度本文发现大多数种质在干旱期间平均路面细胞数量显着减少，除了EY15-2（图4A），其中L3的最终区域不受干旱的显着影响（图1B）。在所有生态型中，细胞数量减少到相似的程度（图4A）。另一方面，敏感种质中的MD处理显着减少了平均路面细胞面积，而在耐受种质中没有观察到减少（图 4B）。更具体地说，敏感种质在MD处理期间显示出较小细胞比例增加或大路面细胞比例降低，但在耐受种质中未观察到显着差异（图4C）。这些数据表明，细胞扩增的减少是这些生态型中对MD的耐受性和敏感性之间的主要区别因素。图4.轻度干旱对敏感和耐受种质的路面细胞数量和面积的影响不同

五洲东方公司系列有奖问答十一&mdash &mdash &ldquo Percival拟南芥培养箱有奖问答&rdquo 活动开始啦！全部回答正确者即可获得由五洲东方公司提供的精美奖品一份。熟悉实验方法的网友不要犹豫了，快来参加吧!　　 活动开始时间：　　2012年8月15日　　活动奖励：　　全部答全答对的网友将获得&mdash &mdash 30元联通电子充值卡，此卡可以充值手机，可以充值固话也可以充值网费。　　答题规则如下：　　１、我们会提供参考文章，您可以阅读完文章后答题。　　２、本次试题共10题，1-10题都必须答全。　　３、点击下载试题，填写完整后，您可以：　　1）将问卷邮件至g.y_liu@ostc.com.cn。　　2）将问卷邮寄至北京五洲东方公司（&ldquo 北京市海淀区北四环中路265号中汽大厦7层&rdquo ，邮编：100083，刘广宇收）。　　3）将问卷发送至QQ：179260946。　　奖品发放：　　收到问卷经审核后，将发放精美奖品。　　为了保证奖品能顺利发送到您的手中，请将您的所有联系方式全部填写全面。　　活动咨询电话：400-011-3699　　活动详情：http://www.bioon.com.cn/news/showarticle.asp?newsid=44358　　请关注下期有奖问答活动：　　五洲东方公司系列有奖问答十二　　所有活动信息请关注五洲东方官方网站www.ostc.com.cn首页公告栏。　　感谢您的参与！

近几年以来，中国在植物学领域实现了质的飞跃，其植物学研究成果占到了全球的20%以上，随着国家对于基础科学研究的重视，一大批优秀的成果脱颖而出。本期介绍的这篇论文就是重要代表之一。中国农业大学武维华院士/王毅教授课题组、李继刚教授课题组和德国明斯特大学J?rg Kudla教授课题组合作完成了拟南芥转录因子MYB59调控低钾条件下K+/NO3-转运的分子机制研究。2019年2月，Plant Cell在线发表了题为“The tranion factor MYB59 regulates K+/NO3-translocation in the Arabidopsis response to low K+stress”的研究论文。该研究揭示了拟南芥转录因子MYB59应答养分胁迫环境，并调控钾和氮协同运输的分子机制。同时，Plant Cell编委还针对该研究内容发表了题为“It' s an uphill battle: The MYB59-NPF7.3 regulatory module and its role in nutrient transport”的专评。钾和氮是植物生长发育所必需的大量元素,直接影响植物的生长发育以及作物的产量和品质。K+在酶促反应、渗透调节、电荷平衡等方面都起着重要的作用，而N则是碳化合物的组成成分，构成了氨基酸、蛋白质、核苷酸等物质。长期的农业生产实践早已证明，按适当比例施用钾肥和氮肥可以显著提高肥料的吸收利用效率。已有的研究报道显示，钾和氮的吸收和转运是协同进行的,但其分子调控机制仍不明确。课题组实验室前期研究发现，拟南芥硝酸根转运体NRT1.5不仅负责NO3-从根向冠的转运，同时还影响K+从根部向冠部的运输过程。因此，NRT1.5很可能是钾和氮协同运输的重要组分。已有研究表明钾缺乏抑制NRT1.5的转录,说明NRT1.5的转录能够响应环境中钾浓度变化，但低钾抑制NRT1.5转录的调控机制尚属未知。本论文工作证明了MYB59是NRT1.5的正向转录调控因子，低钾可通过抑制MYB59的转录及促进MYB59蛋白的降解进而抑制NRT1.5的转录，最终调节拟南芥中钾和氮的协同转运过程。通过表型筛选获得一个拟南芥低钾敏感突变体lks3。离子含量测定结果显示，低钾条件下MYB59突变体的根部积累了更多的K+和NO3-，而冠部的K+和NO3-含量降低，说明MYB59调控K+和NO3-从根向冠的转运过程。实验结果还表明,低钾处理可以同时抑制MYB59及NRT1.5的转录水平。而半体内蛋白降解实验结果表明，低钾处理后MYB59.3蛋白被快速降解。本论文研究结果表明，MYB59是NRT1.5的正向转录调节因子。在正常钾条件下，MYB59促进NRT1.5的转录，进而促进拟南芥中K+和NO3-从根向冠的协同运输过程。低钾胁迫时，MYB59的转录水平和蛋白水平均被下调，结果使NRT1.5的转录被抑制，K+和NO3-从根向冠的协同转运也随之受抑。论文研究工作证明了MYB59和NRT1.5这一转录调控通路在植物响应环境钾亏缺、调控钾/氮协同转运及根冠分配方面有重要作用。 拟南芥通过MYB59-NPF7.3调控机制应答和调节外部K+/NO3-水平在该研究论文中，86Rb+ 吸收实验被用来分析K+的吸收，86Rb+ 同位素作为示踪剂被珀金埃尔默的MicroBeta液闪仪定量检测，珀金埃尔默助力中国科学家取得更大成绩。文章链接1.http://www.plantcell.org/content/early/2019/02/13/tpc.18.006742.http://www.plantcell.org/content/early/2019/02/13/tpc.19.00032关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

仪器信息网讯：旧金山当地时间2017年1月9日～12日(北京时间1月10日～13日)，备受全球医药企业及仪器公司关注的第35届JP摩根健康大会(JP Morgan Health Conference)在美国西海岸城市旧金山如期举行。　　作为医疗健康行业历史最悠久、规模最大的投资人会议， JPM每年都会吸引从跨国医药公司高管到生物技术创业者，从投资银行家到证券分析师等大量业内资深人员的参与，旧金山也成为许多合作的萌芽地。　　第35届JP摩根健康大会的“秀场”上，各大上市或私营公司将有20~25分钟的演讲时间，以展示各自的产品及理念。当然，许多跨国仪器公司也会携最新技术/产品而来。JPM年会这四天，让我们看看各大仪器公司都秀了啥?　　(丹纳赫、赛默飞、沃特世、布鲁克等跨国仪器公司出席大会并做演讲，演示内容尚未公开，因此暂不做统计。)　　Day One　　Illumina　　在经历前几天Grail融资脱离与股票震荡之后，Illumina公司不负众望，在JP摩根健康大会第一天推出了新的系列产品——NovaSeq。令人振奋的是，最佳运行状态下的NovaSeq系列产品有望将人类全基因组的测序成本减少至100美元。这一巨大的变化将进一步把二代测序技术推向临床应用，在未来技术要求更高的大环境下继续助力精准医疗。　　根据相关信息，NovaSeq系统有效整合了Illumina历代测序产品多种优势，能够以更低的成本和运行时间产出更高质量和数量的数据。Illumina首席执行官兼总裁Francis deSouza在大会上表示，Novaseq将成为Illumina发展历中的璀璨一页。　　此外，新年“霸屏”的Illumina还在大会上宣布了三项合作，包括：与Bio-Rad(BIO)联手推出Illumina Bio-Rad单细胞测序解决方案 与IBM合作将Waston超级计算机整合到Illumina公司的BaseSpace和肿瘤测序流程中 和皇家飞利浦合作，将Illumina测序系统的遗传变异大规模分析测序系统融入飞利浦的IntelliSpace Genomics临床信息平台。　　Qiagen　　Qiagen在第一天宣布了一件重大新闻：收购生物信息学公司OmicSoft。OmicSoft推出的一套工具能够使研究人员分析和可视化数据，并可与其大型的，可公开获得的多组织数据集进行比较。Qiagen 表示，该收购将为其提供可扩展和灵活的软件架构解决方案，使其能够扩展生物信息学领域的产品。　　同时，Qiagen还宣布已经向FDA提交了QuantiFeron TB Gold Plus测定和第四代Quantiferon结核病测试，并公布了其GeneReader NGS系统的增强功能。预计到2020年，QuantiFeron Gold测试销售将达3亿美元。　　Day Two　　10x Genomics　　在2015年的摩根健康大会上以黑马之姿出现在公众视野的10X Genomics公司，在今年的大会上推出了与制药公司合作开发的“高清免疫学”新产品。该产品可搭载在Chromium系统上运行，应用于免疫肿瘤应用，为每个样品提供数百万T细胞受体的单细胞分辨率，使研究人员能够更好地了解免疫治疗反应。产品预计于2017年上半年开始上市，每个样品的成本为$ 1,200。　　此外，10X Genomics公司CEO Serge Saxonov在演讲中表示，它已经与PerkinElmer签署了一项协议，结合使用各自的技术，共同提供自动化的下一代测序解决方案。　　NanoString Technologies　　继2016年第四季度收入令人失望之后，NanoString首席执行官Brad Gray在会议第二天介绍了该公司的合作伙伴关系，并宣布提供Digital Spatial Profiler和Hyb&Seq技术更新。　　NanoString在去年的摩根大会上首次提出数字信号处理(DSP)技术结合Hyb&Seq测序技术概念，能够使研究人员通过观察肿瘤生物学被分析肿瘤区域来解决诸如肿瘤异质性的问题。Gray表示，公司在过去三个月中已经建立了八个不同的技术获取项目，每个项目大约有20个样本，每个项目的收入约为99,000美元。NanoString计划在2017年开发一个DSP样品制备仪器，将与Sprint，Max和Flex等其它三个nCounter系统兼容。　　Bio-Rad Laboratories　　Bio-Rad首席执行官兼总裁Norman Schwartz说，该公司计划于2017年年底推出一个自2014年收购GnuBio以来一直在开发的测序系统。该系统的问世象征着公司首次进军肿瘤学，产品最终将用于诊断，但其初始市场将是肿瘤学研究。　　同一周，Bio-Rad还和Illumina在合作基础上推出了单细胞测序工作流程。该工作流程将Bio-Rad的ddSEQ单细胞分离器和SureCell WTA 3' 文库制备试剂盒与Illumina的测序系统实现了结合。　　Day Three　　Berry Genomics　　贝瑞和康CEO周代星表示，2016上半年，公司在无创产前测试(NIPT)体外诊断和测试服务业务上的净利润约为1000万美元。尽管目前国内NIPT的样本检测终端价格在200美元到300美元之间，但随着2017年NIPT在中国市场的普及，这一块的整体规模有利可期。通过与医院开展相关合作，贝瑞和康也占领了大部分的市场份额。　　此外，贝瑞和康还计划在2017年开展单基因无序检测，并在肿瘤学领域利用单分子扩增重测序技术(cSMART)评估循环肿瘤DNA，以应对结肠直肠癌的治疗。通过借壳天兴仪表，贝瑞和康近期还向A股发起了进军。　　PerkinElmer　　第三天的演示中，PerkinElmer CEO兼首席执行官Robert Friel展示了公司的最新信息，强调了其诊断业务的重要性和不断增长的市场份额。诊断占据了PerkinElmer 收入的30%和利润的45%。Friel表示，在这30%中，有60%来自生殖健康诊断，25%来自传染病诊断，其余15%来自肿瘤学诊断。据Friel介绍，PerkinElmer在2016年底有70%的新生儿筛查市场份额，目前诊断业务三个领域都提供了令人振奋的增长机会，将允许PerkinElmer相关业务继续以高位数增长。　　Friel强调PerkinElmer正在开发的一种“不使用测序或PCR的分子NIPT技术”。该技术是PerkinElmer在2016年2月收购瑞典初创公司Vanadis Diagnostics时所得，主要用于群体筛选。目前正在进行beta测试，计划首先将其推广用于研究。市场化的测试可能会在2018年第一季度后广泛推出。　　BGI　　华大基因集团子公司华大基因研究执行董事徐迅在会议第三天分享了公司在生殖健康、癌症、长期测序、合成基因组学和生物信息学领域正在开发的新临床和研究产品，包括临床方面的无创产前基因检测技术(NIFTY)、新型桌面化测序系统BGISEQ-500等。徐迅表示，通过其癌症测序工作收集的数据，华大基因正在开发一种基于新抗原的T细胞治疗，计划在今年的黑色素瘤I期临床试验中进行测试。另外，华大基因还建立了一个合成酵母基因组，并开发了其核心技术，并启动合成基因组线虫和拟南芥开发项目。　　Day Four　　Luminex　　JP摩根健康大会第四天，Luminex首席财务官Harriss Currie表示，该公司已经停止了下一代Aries平台(被称为Aries v2)的开发工作，以便将其资源用于开发下一代Nanosphere的Verigene平台(Project Atlas)。Luminex在2016年以7,700万美元收购了Nanosphere，这笔交易也为它赢得了Verigene平台的所有权。Currie指出，该公司的目标是在2017年为Verigene平台销售4500万美元，公司的总收入估计为2.95亿美元至3.05亿美元。　　Exact Sciences　　Exact Sciences首席执行官Kevin Conroy谈到公司计划利用其为Cologuard结肠直肠癌筛查测试开发的技术进入液体活检市场，同时预测公司第四季度和2016财年的收入高于预期。Conroy表示，公司与梅奥医疗的研究人员展开合作，在识别与不同癌症类型相关的甲基化标志物方面取得了重大进展，可以通过使用其技术通过液体活检进行分析。

近日北京易科泰生态技术有限公司工程师克服新冠疫情影响，为河南大学调试安装完成一套光系统II功能综合研究系统。这套系统包含3个功能单元：FluorCam封闭式叶绿素荧光成像仪、FL6000双调制叶绿素荧光测量仪、TL6000植物热释光测量仪。 光合作用发生于叶绿体内的类囊体（thylakoid）膜上，类囊体膜上嵌插有光系统I和光系统II（PSI和PSII）。由于光系统II位于光系统I前端，同时还含有放氧复合体oxygen-evolving complex。因此光合作用研究的重中之重就是对光系统II的研究。 FluorCam封闭式叶绿素荧光成像仪用于叶绿素荧光淬灭动力学的各种参数测量并成像，尤其适用于研究植物不同部位逆境响应的变化规律、突变体筛选等。同时FluorCam封闭式叶绿素荧光成像仪是国际上唯一可以进行宏观OJIP快速荧光动力学成像和QA再氧化动力学成像的仪器。 FL6000双调制叶绿素荧光测量仪使用STF（单周转光闪）为主要测量工具，进行QA–再氧化动力学、S状态转换、快速叶绿素荧光诱导等其他普通调制式荧光仪无法完成的测量程序，反映光系统II的差异变化。同时还可以测量PAM（脉冲调制）测量、OJIP快速荧光动力学测量，时间分辨率最高达1μs，世界上公认的功能最为全面、时间分辨率最高的叶绿素荧光仪。 TL6000植物热释光测量仪通过检测光系统II的温度-热释光强度曲线，反映光系统II S2QB?、S3QB?稳定性、放氧复合体的活性及S态转换。从而将光系统II研究的深度推进到光合电子传递某一具体步骤的层次。这也是目前国际上唯一商用化的光系统II热释光测量仪器。 这一综合系统代表了国际上光系统II研究技术的最高峰，是光合作用深入研究的不二之选。河南大学计划使用这一综合系统，开展对拟南芥、微藻、玉米等作物的光合机理研究。除河南大学以外，中科院植物所、中科院水生所、上海师范大学、山东农大等单位也都装备了这一系统。 易科泰生态技术公司提供植物表型组学研究全面解决方案：? 从手持式、便携式仪器，到PlantScreen大型植物表型成像分析平台? 从FKM细胞亚细胞水平，到叶片尺度、冠层尺度及Ecodrone无人机遥感技术? FluorCam叶绿素荧光成像技术? Specim高光谱成像技术? Thermo-RGB红外热成像与彩色成像融合技术

MST案例汇总 植物生长会受到各种复杂多变的逆境条件胁迫，包括干旱、盐碱和低温等。在长期的系统发育过程中，植物也逐渐形成适应、抵抗和忍耐的抗逆性，植物抗逆性机制为当前研究的热点，今天小编带大家来了解一下，微量热泳动（MicroScale Thermophoresis, MST）互作技术在植物适应逆境的机制研究的应用。01高温胁迫_蛋白&蛋白互作Chen, Si‐Ting, et al. "Identification of core subunits of photosystem II as action sites of HSP 21, which is activated by the GUN 5‐mediated retrograde pathway in Arabidopsis." The Plant Journal 89.6 (2017): 1106-1118.前人研究发现位于叶绿体的热休克蛋白21（HSP21）能够保护光系统II复合体 (PSII)，使其免受细胞内热和氧化应激，但其作用的分子机制尚不清楚。中科院植物生理生态研究所郭房庆研究团队发现，热应激下拟南芥HSP21被GUN5依赖的逆向信号通路激活，并直接结合其核心亚基D1和D2蛋白来稳定PSII。 组成性表达HSP21可以恢复热胁迫下PSII 的热敏稳定性和gun5突变体的功能缺失，表明HSP21是热胁迫条件下维持类囊体膜系统完整性的关键伴侣蛋白。研究人员借助MST技术直接在接近天然状态下的裂解液中检测了HSP21蛋白与PS II核心亚基D1和D2蛋白之间的亲和力。图注：MST技术检测HSP21和植物裂解液中D1/D2结合植物内某些蛋白较难纯化或者纯化后活性受影响，利用MST技术，可直接在植物裂解液内进行亲和力检测，无需纯化。在本次实验中，作者裂解表达35S::D1-eYFP或35S::D2-eYFP的转基因植物，直接向裂解液中加入梯度稀释的纯化HSP21蛋白，检测得到HSP21与D1/D2的亲和力Kd分别为0.67μM和1.32μM.02低温胁迫_蛋白&离子Ding, Yanglin, et al. "CPK28-NLP7 module integrates cold-induced Ca2+ signal and transcriptional reprogramming in Arabidopsis." Science Advances 8.26 (2022): eabn7901.寒冷的环境中会触发植物细胞质Ca2+的激增，导致植物的转录重编程。然而，Ca2+信号是如何被感知和传递到下游的低温信号通路仍然是未知的。中国农业大学杨淑华课题组研究发现，钙依赖性蛋白激酶28 (CPK28)启动了一个磷酸化级联，从而作用于低温诱导Ca2+信号下游的转录重编程。这项研究阐明了一种先前未知的机制，揭示了植物从质膜到细胞核的快速感知和转导低温信号的关键策略。研究中，作者通过MST实验检测到CPK28可直接与Ca2+结合。CPK28 EF-hand位点突变蛋白CPK28EFm与Ca2+亲和力降低了6倍，证明了EF-hand对结合Ca2+非常重要。图示：MST技术检测CPK28/CPK28EFm与Ca2+的亲和力03淹水胁迫_蛋白&离子Lehmann, Julian, et al. "Acidosis-induced activation of anion channel SLAH3 in the flooding-related stress response of Arabidopsis." Current Biology 31.16 (2021): 3575-3585.淹水胁迫导致厌氧菌引发的胞质酸中毒，使植物细胞感知酸性并通过膜去极化传递这种信号的分子机制尚不清晰。德国维尔茨堡大学研究表明，拟南芥根中酸中毒诱导的阴离子流出依赖于阴离子通道AtSLAH3，细胞质子浓度的增加使SLAH3从无功能二聚体转变为活性单体形式，激活了阴离子通道。研究发现硝酸盐对于pH依赖的通道激活至关重要，并通过MST技术研究SLAH3与NO3-的结合。图示：(左) 淹水相关胁迫响应中酸中毒诱导的阴离子通道SLAH3的激活(右) MST技术检测不同PH下SLAH3与NO3-亲和力作者表达SLAH3-GFP融合蛋白作为荧光信号源，无需其他标记。在pH6.5下检测到SLAH3与NO3-相互作用的Kd为120±50 mM。在pH为7.3时，SLAH3仍与NO3-结合，但亲和力降低了60%，表明SLAH3与阴离子的结合依赖于pH。04干旱胁迫_蛋白和磷脂分子Yang, Yongqing, et al. "Phosphatidylinositol 3-phosphate regulates SCAB1-mediated F-actin reorganization during stomatal closure in Arabidopsis."The Plant Cell 34.1 (2022): 477-494.为了应对干旱胁迫，植物关闭气孔以减少叶片蒸腾水分的损失。气孔运动受信号分子磷脂酰肌醇三磷酸(PI3P)的调控。然而，这一过程的分子机制尚不清楚。中国农业大学郭岩研究组研究表明，拟南芥气孔关闭过程中，PI3P通过与植物特异性肌动蛋白结合蛋白 (SCAB1) 结合，抑制其寡聚，从而调节气孔关闭期间保卫细胞中F-肌动蛋白稳定性和重排。为了检测SCAB1蛋白是否可与PI3P结合，作者进行MST实验，结果显示二者具有非常强的亲和力，解离常数Kd为4.5±0.09 pmol。为了确定具体结合位点，作者将PI3P motifs RXLR-dEER进行突变，MST结果显示，三重突变蛋白不能与PI3P结合。综合其他实验，最终证明，SCAB1的4个RXLR motifs均具有PI3P结合能力，且至少需要2个RXLR才能与PI3P结合。图示：MST检测SCAB1与PI3P的亲和力05氧化胁迫_蛋白&离子Zhou, Xin-Tong, et al. "Ectopic expression of SsPETE2, a plastocyanin from Suaeda salsa, improves plant tolerance to oxidative stress." Plant science 268 (2018): 1-10.质体蓝素（Plastocyanin）是一种I型含铜蛋白，存在于叶绿体类囊体中，越来越多的证据表明，植物质体蓝素参与了铜的稳态调节，但其生理相关性仍不明确。中科院微生物所夏桂先和仲乃琴团队发现了一个来自盐生碱蓬的质体蓝素基因(SsPETE2)具有抗氧化功能，该基因与铜螯合活性有关。作者通过MST实验发现SsPETE2可与铜离子结合，进而缓解H2O2的形成。此外，与过表达AtPETEs的植物相比，表达SsPETE2的植物对氧化胁迫表现出更强的耐受性，MST结果显示，SsPETE2比AtPETEs具有更强的铜结合活性。图示：MST检测SsPETE2、AtPETE1和AtPETE2与Cu2+的亲和力。总 结 在抗逆机制研究中，常常涉及到蛋白和小分子，甚至是与离子的互作。MST技术在进行互作亲和力检测时，不依赖于分子量的变化，因此，即使是几十个道尔顿的离子和蛋白的亲和力也可以轻松胜任。此外，MST亲和力检测范围宽（pM-mM），可研究不同强度亲和力的互作，是植物抗逆研究中的一件利器。新品Monolith X分子互作检测仪-即将面世点击图片-参与新品发布会

人们面对病毒入侵，会通过佩戴口罩进行有效抵御。同样，植物也会通过调节气孔的开放和关闭来抵抗病原入侵。气孔关闭可减少水分流失并限制病原体进入，然而长时间关闭气孔，会导致植物光合作用以及蒸腾作用的减弱，水分的过度积累甚至会促进植物体内病原体的定殖。所以，植物其实也是需要在合适的时间“摘掉口罩”。那么，植物是如何动态调节气孔关闭和开放的？其背后的分子机理仍不清楚。今年5月，美国德州农工大学何平教授、单立波教授与山东建筑大学侯书国教授在Nature主刊合作发表了相关研究，发现了一类新的调控免疫和水分流失的分泌小肽SCREWs，阐明了SCREWs参与植物重新打开气孔的分子机制。这也是山东建筑大学首篇Nature主刊文章。植物基因里编码数以千计的小肽，而其中多数小肽的功能仍是未知的。一些小肽是植物免疫的细胞因子，被驻扎在细胞表面的受体激酶所感知。作者首先分析了拟南芥小肽合成基因的转录组学，发现受细菌鞭毛蛋白刺激时，一些小肽的合成会明显提高，并且这些小肽具有保守的C端（图1）。用这些小肽处理种苗后，发现小肽诱导激活了MAPKs（mitogen-activated protein kinases），及包括WRKY30，WRKY333，WRKY353和FRK1在内的多种PTI（pattern-triggered immunity）标志物的表达，并且证明了C端保守的两个半胱氨酸（CC）对诱导免疫反应十分重要。体内实验发现这些小肽直接决定了拟南芥是否易感染Pst DC3000（Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000）。由此作者鉴定这些小肽为一类新的植物细胞因子，被命名为SCREWs（SMALL PHYTOCYTOKINES REGULATING DEFENSE AND WATER LOSS）。图1 细胞因子SCREWs的序列比对作者的下一步是找到SCREWs的受体。受体激酶，特别是LRR-RKs（leucine-rich repeat receptor kinases）是很多内源肽的受体。作者筛选了拟南芥的受体激酶，发现NUT（AT5G25930）介导了SCREWs诱导的免疫反应。为了确定NUT是不是SCREWs的直接受体，作者使用Biacore T200，通过把NUT胞外域固定在CM5芯片上，SCREWs作为分析物流过芯片，检测得到SCREW1与NUT的亲和力达到12.95μM，SCREW2与NUT的亲和力达到6.23μM（图2）。图2 Biacore鉴定SCREWs的受体NUT（pH 7.5）为了更加接近体内的环境，作者同样使用Biacore方法检测了pH5.7条件下SCREWs与NUT的亲和力，发现在非原质体的pH条件下，SCREWs与NUT的亲和力基本一致（图3）。图3 Biacore检测非原质体酸碱条件（pH 5.7）下SCREWs与NUT亲和力前面提到，SCERWs羧基端的保守半胱氨酸对诱导免疫十分重要，这里作者同样用Biacore做了体外实验的验证，结果发现保守区域半胱氨酸的突变会使SCREWs与NUT的亲和力显著降低（图4）。由此，藉由Biacore完整、可靠的实验结果，作者确定了NUT就是SCREWs的受体。图4 关键氨基酸的突变使SCREWs与NUT的亲和力显著降低很多LRR-PKs的受体都是BAK1和相关的SERKs，利用免疫沉淀实验发现SCREW会刺激NUT-BAK1复合物的产生后，作者同样使用Biacore检测SCREW2-NUT-BAK1三元的结合（图5）。同样把NUT胞外域固定在CM5芯片上，分析物则设置固定浓度的BAK1预混多浓度的SCREW2，并且检测NUT与单独BAK1的结合试验作为对照。结果发现，BAK1的存在显著提高了NUT和SCREW2的亲和力，达到了0.38μM。图5 Biacore检测SCREW2-NUT-BAK1三组分的结合除了调控免疫，作者还发现SCREW-NUT可以调控植物的水分流失。植物缺水时，ABA会促进气孔的关闭，调控植物的水分利用和耐旱性。作者发现，SCREW-NUT通过调控ABI（ABA INSENSITIVE）的磷酸化，导致ABI磷酸酶对OST1（OPEN STOMATA 1，一种介导ABA和MAMP诱导的气孔关闭的关键激酶）的活性增加，降低S型阴离子通道的活性，最终抑制气孔关闭。总结图6 文章整体研究思路综上所述，团队首次发现了植物应对病原体侵染或水分缺失时，会通过SCREWs-NUT来控制气孔的重新开放。SCREW-NUT系统广泛分布于双子叶和单子叶植物中，说明本研究在优化植物对非生物和生物胁迫的适应性方面有重要作用。Biacore作为分子互作的金标准，轻松应对信号通路的二元，三元体系研究，在研究植物生长发育和抗逆的信号通路，转录调控等方面，深受广大农业和植物科学家的信赖。Biacore可靠的实验数据，加上科学家创新又严谨的研究思路，定会加速我国科学家们在农业和植物领域的科研进展，巩固我们在此领域的领军地位。Biacore，for a better life参考文章：Liu, Z., Hou, S., Rodrigues, O. et al. Phytocytokine signalling reopens stomata in plant immunity and water loss. Nature 605, 332–339 (2022).

预存多赠5% 还有生活大礼！给自己预定一个创新的机会NMT作为生命科学底层核心技术，是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年，NMT已扎根中国15年。2020年，中国NMT销往瑞士苏黎世大学，正式打开欧洲市场。崔瑾往期NMT成果：NMT主导钙依赖的活性氧信号介导富氢水促根系拒镉的研究基本信息主题：血红素加氧酶诱导剂抑制BcIRT1转录降低小白菜Cd吸收期刊：Environmental Pollution影响因子：6.792研究使用平台：NMT重金属创新平台标题：Hemin-decreased cadmium uptake in pak choi (Brassica chinensis L.)seedlings is heme oxygenase-1 dependent and relies on its by-products ferrous iron and carbon monoxide作者：南京农业大学崔瑾、苏娜娜检测离子/分子指标Cd2+检测样品小白菜根伸长区（距根尖8 mm根表上的点）和成熟区（距根尖16 mm根表上的点）摘要镉（Cd）是农田中的主要污染物，不仅极大地限制了农作物的生产，而且通过进入食物链还会给人类健康带来严重威胁。之前的研究表明，hemin处理可以减少小白菜幼苗中Cd的积累，然而其机制还不清楚。本研究使用非损伤微测技术（NMT）实时监测小白菜根部Cd2+流速，证明hemin处理可以降低植物对Cd的吸收，而不是Cd在植物体内发生转移。此外，研究通过比较小白菜幼苗、野生型拟南芥及heme oxygenase-1（HO-1）突变体对不同化学处理的反应，证据了hemin是以HO-1依赖的方式降低Cd的吸收。此外，对hemin降解产物的分析表明，hemin对Cd吸收抑制可能通过抑制菜根中Fe2+/Cd2+转运体BcIRT1的表达来实现的。离子/分子流实验处理方法① 3日龄幼苗，10 μM hemin预处理1 d再用20 μM CdCl2处理20 min（hemin/Cd），对照为仅用20 μM CdCl2处理，不施加hemin预处理（-/Cd）② 3日龄幼苗用无、10 μM hemin或10 μM ZnPP预处理1 d，用20 μM CdCl2处理20 min③ 3日龄幼苗用无、10 μM Fe2+、10 μM CORM-3或10 μM BR预处理1 d，用20 μM CdCl2处理20 min离子/分子流实验结果采用NMT技术测定了小白菜根表面Cd2+流速的变化，探讨了氯化血红素（hemin）处理后，小白菜幼苗Cd含量是否由于Cd吸收减少而降低。在Cd胁迫下，小白菜根尖迅速吸收Cd2+，在伸长区的内流速率高于成熟区（图1E和G）。与对照组相比，氯化血红素预处理显著减少了Cd2+的内流，在伸长区和成熟区分别平均减少17.4%和18.5%（图1F和H）。因此，在Cd胁迫下，hemin处理降低了Cd的吸收，而不是Cd的运输。图1. Hemin预处理对小白菜根尖不同区域的Cd2+净流速的影响ZnPP预处理的小白菜幼苗根部Cd2+吸收速率在伸长区和成熟区分别显著提升了17.6%和6.5%（图2）。图2.Hemin或ZnPP预处理对小白菜根尖不同区域的Cd2+净流速的影响如图3所示，CO和Fe2+预处理显著降低了根系伸长区和成熟区对Cd的吸收。与该结果一致的是，CO和Fe2+预处理的幼苗中积累的Cd较少（图3）。相反，BR预处理呈现出与非预处理幼苗类似的Cd内流速率（图3）。综上，hemin降解的副产物CO和Fe2+可能是通过抑制Cd的吸收共同促进了Cd的耐受。图3. Fe2+、10 μM CORM-3或10 μM BR预处理对小白菜根尖不同区域的Cd2+净流速的影响其他实验结果与单纯Cd处理相比，hemin+Cd的处理显著降低了所有被测组织（地上部分、茎、叶等）中的Cd浓度。施用hemin并不影响Cd在整个植株体内的转移系数（translocation factor）。ZnPP可以消除hemin对BcHO-1表达的诱导作用。hemin+ZnPP的预处理未能消除Cd胁迫的影响，至少没有达到hemin单独预处理的程度。因此，hemin在Cd耐受性中的积极作用很可能依赖于HO-1活性。hemin增强的HO-1依赖的Cd耐受性似乎在不同植物物种中具有保守性。hemin降解产物（CO、Fe2+和BR）对Cd胁迫下植物生长的保护作用可能与hemin相似。Cd胁迫和ZnPP预处理显著诱导BcITR1转录，而hemin、Fe2+和CO预处理抑制了BcITR1的表达。结论本研究发现，外源hemin的施用通过HO-1依赖的方式减少Cd的吸收，提高了Cd的耐受性。抑制Cd的吸收可能是依赖hemin的副产物Fe2+和CO，通过抑制BcIRT1转录来实现的。离子流实验使用的测试液0.02 mM CdCl2 , 0.1 mM KCl , 0.3 mM MES , pH 6.0文章原文：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115882

近年来，透射电镜在植物研究中应用广泛，但由于植物细胞的生物学特征的特殊性，使植物样品的制备难度增大，针对植物细胞壁坚硬等问题，经过1000多个植物样品的制样和观察，其中包括植物的花粉、茎、叶、根、果实等组织细胞结构，对植物样品的制备技术进行改良，植物样品采用定制化方案，使植物的超微结构形态得到清晰的呈现。应用1：观察植物叶肉细胞的叶绿体和淀粉粒本图主要展示水稻叶片一个完整的叶肉细胞（前，X4000），单个叶绿体和叶绿体中的淀粉粒（后，X20000）本图主要展示拟南芥的叶绿体（前，X6000），单个叶绿体（后，X15000）本图主要展示的叶绿体类囊体（前，X30000），放大图，片层和垛叠（后，X100000）应用2：观察植物细胞的胞间连丝高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，完成植物细胞间的通讯连接，是细胞间物质运输与信息传递的重要通道；胞间连丝见于所有的高等植物、某些低等植物如有些藻类以及真菌。胞间连丝的主要功能是：①细胞间物质包括小泡的运输和转移；②信息、刺激的传导；③影响细胞的生长、发育和分化。本图主要展示竹子叶片的胞间连丝（前，X5000），放大图（后，X10000）应用3：观察植物下胚轴下胚轴即子叶着生部位（子叶节）与根之间的轴状部分。它与根之间的界限不易区分，但有的植物下胚轴与根之间有轴环存在。通常为根茎之间维管组织发生变化的过渡区段，其内部的维管组织结构复杂，形态多种多样。本图主要展示拟南芥胚轴（前，X6000），放大图（后，X12000）应用4：观察花粉花粉是典型的制备难度较大的透射电镜样品，很难观察到样品的超微结构。本图主要展示一个完整的花药（前，X6000），放大图（后，X25000）应用5：观察植物根、茎、叶本图主要展示玉米束鞘细胞围成的一个完整的花环结构（前，X2500），玉米束鞘细胞和叶肉细胞（后，X6000）。

模拟生物降解仪AO1000适用于生物降解性实验， 符合DIN/DEV38412-L24和OECD 303A实验要求，可用于实验室小规模污水处理。 AO1000AO1000模拟生物降解仪利用活性污泥对有机废物的分解消化作用，通过厌氧发酵，好氧生物降解，沉淀分离等流程，来达到对污水的模拟生物降解。托摩根将一如既往，将产品质量放在第一位，加大研发投入，为用户带去更优质的仪器、更完善的服务，为中国的科研事业添砖加瓦！Thmorgan产品咨询热线：4000-688-151. 市场部2017年4月26日

高内涵系统不仅仅适用于各种各样的细胞模型，对各种小型的模式生物也非常友好，通过将这些模式生物放在微孔板中，我们就可以用高内涵系统来拍摄和分析它们。本期，我们将继续介绍高内涵与这些模式生物的故事。拟南芥拟南芥为两年生草本，一般可长到7-40厘米，是植物学最为常见的模式生物。其幼苗、根、茎、叶、原生质体均可在高内涵上进行自动成像和分析。实验一高内涵用于研究活体拟南芥全叶组织中膜运输的调节，40倍水浸式物镜对拟南芥叶片进行多层扫描，使用高内涵分析软件Harmony识别膜泡转运体，统计其数目、荧光强度、定位等参数[2]（如下图）。秀丽隐杆线虫秀丽隐杆线虫在遗传与发育生物学、行为与神经生物学、衰老与寿命、人类遗传性疾病都有非常重要的贡献，成虫体长为1mm，通身透明。一般首先对秀丽线虫进行麻醉，再进行高内涵拍摄。实验一分析不同药物处理后秀丽线虫的数量和荧光强度，10倍物镜拍摄多个视野，高内涵分析软件Harmony识别不同线虫，计数并分析线虫的荧光强度[3]（如下图）。小型藻类藻类的生长、繁殖与水体环境密切相关，常作为水体污染指示物，用于对水体的实时监测中。小型藻类可放置于微孔板中，通过离心使其贴底，从而进行高内涵的拍摄，根据研究内容不同，一般采用20倍-63倍水浸式物镜进行成像。很多研究中通过对叶绿体的成像来判断藻类的状态，成像过程需要设置针对叶绿素自发荧光特殊的检测方法，即通过设定激发光和发射光，定义一个新的通道（excitation 460-490nm，emission 655-705nm）。实验一藻类用于检测水质污染，本研究中，模拟微塑料水质污染，检验裸藻的生长状态，采用20倍水浸式物镜(NA 1.0) 进行成像，绿色为微塑料，红色为叶绿素。（如下图）生长状态不好的裸藻叶绿素荧光强度减弱，形态发生变化。（如下图）左图为Harmony软件识别裸藻细胞，中间图为通过形态区分形态正常的梭状裸藻（红色）和因毒性变圆的裸藻（绿色），右图为通过荧光强度区分死亡裸藻（绿色）和存活裸藻（红色）。参考文献2.High-throughput confocal imaging of intact live tissue enables quantification of membrane trafficking in Arabidopsis. Plant Physiol. 2010 Nov 154(3):1096-104. doi: 10.1104/pp.110.160325. Epub 2010 Sep 14.3.Expanding the Biological Application of Fluorescent Benzothiadiazole Derivatives: A Phenotypic Screening Strategy for Anthelmintic Drug Discovery Using Caenorhabditis elegans. SLAS Discov. 2019 Aug 24(7):755-765. doi: 10.1177/2472555219851130. Epub 2019 Jun 10.关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

成果名称高精度高通量植物生长观测仪单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介：该项目设计搭建一个用于观测植物表型的实验仪器，其中包括多个组件：高分辨率CCD和可调镜头组用来拍摄图片；平面光源用来提供不同波段的单色光照；气瓶和阀门等装置用来控制气体（如乙烯）的浓度；电动平移台用来实现实时观测过程中植物位置和观察角度的连续变化。以上所有组件与电脑相连接，在电脑软件&ldquo MatLab&rdquo 中编写程序，控制各组件的开关和运行，并在&ldquo MatLab&rdquo 中对拍摄得到的图片进行加工和处理，从而实现对拟南芥早期生长发育过程的高精度、高通量、自动化的实时观察和测量分析。主要的研究环节包括：1）使用高分辨率CCD、可调镜头组和平面光源作为图像采集系统，使用台式电脑和MatLab软件编写程序作为控制系统，实现对单一植物样品的自动化连续图像采集；2）使用MatLab软件编写图像处理程序，实现对植物图像中胚轴和根长度、顶端弯钩角度、子叶颜色变化的自动化识别和测量；3）在图像采集系统中加载电动平移台，在自动化的基础上，实现同时对多个植物样品的高通量图像采集；4）在图像采集系统中加载气流控制系统，实现气体处理（如植物激素乙烯）的加入和去除；5）在MatLab软件中改进和完善图像处理程序，在自动化的基础上，进一步提高识别和测量结果的精确度和可重复性。目前，基于以上设计的高精度高通量植物生长观测仪按期研制完成。自主开发了两种全新的图像处理程序，使电脑对植物图像中幼苗的长度和角度实现了自动化智能化的识别和测量，并达到了很高的精确度和可重复性，为关键技术突破。应用前景：样机已经在拟南芥黄化苗对植物激素乙烯的动力学反应研究中投入应用，取得相应成果，并在SCI期刊上发表文章。

3月17日，中国科学院深圳先进技术研究院合成微生物组学研究中心、深圳合成生物学创新研究院戴磊课题组，在《自然-通讯》(Nature Communications)上，发表了基于成像的空间微生物组最新研究成果(Spatial profiling of microbial communities by sequential FISH with error-robust encoding)。 　　该团队发展了一种可容错编码的序贯荧光原位杂交(SEER-FISH)技术，用于解析复杂微生物群落的空间结构。该方法可识别复杂群落中的不同微生物物种，在单细胞尺度上原位解析微生物物种之间以及微生物-宿主之间的相互作用，是探究微生物群落的生态和功能的重要工具。 　　自然界中的微生物群落具有丰富的物种多样性。各种微生物独特的生存方式和相互作用关系构成了群落特定的空间结构。尽管现有的高通量测序技术能够描绘微生物群落的物种组成及丰度，但缺乏解析群落空间结构的有力工具。由于传统荧光显微成像技术可分辨的物种数量受限于荧光基团的颜色种类，绘制高物种分辨率的复杂微生物群落的空间结构颇具挑战性。 　　基于此，研究发展了新的SEER-FISH成像技术并将其用于复杂微生物群落，在微米尺度上绘制了拟南芥根系定植的微生物群落的空间分布，观测到不同物种在根表上的空间异质性定植以及在受到宿主代谢物扰动后的空间分布变化和物种空间关联改变。SEER-FISH技术可以精准解析复杂微生物群落的空间结构，为探讨植物根际、人体肠道等宿主共生微生物组的生态规律和生理功能提供了有力工具。 　　SEER-FISH通过序贯荧光原位杂交的方式实现微生物群落空间结构的解析。它的工作原理是为每种微生物分配特定的多色编码，每轮使用带有相应颜色荧光基团的寡核苷酸探针来标记对应的微生物，再通过多轮荧光原位杂交成像获取每个细胞的多色编码，从而确定其对应的物种(图1a-c)。该团队进一步对编码进行优化，使用不同汉明距离(HD，hamming distance)的纠错编码可以提高物种准确识别率，且具有高度的可扩展性(图1d)。 　　研究在不同微生物群落的体外成像实验中对SEER-FISH技术进行系统评估。实验验证了该方法对群落组成识别的准确性和可重复性，能够准确量化群落物种组成的变化(图2a-c)，使用不同的编码方案所得到的群落组成高度一致(图2d-f)。 　　植物根际定植着高度多样的微生物群落。它们既受到植物宿主的调控又影响植物的生理健康。然而，科学家对于根际微生物群落的空间结构却鲜有研究。研究将SEER-FISH应用于根表微生物的空间成像，勾勒了不同生理分区分布定植的微生物群落组成 (图3a-c)。 　　研究发现，定植在根表的微生物群落并非随机分布，而是倾向于形成聚集体。这些微生物聚集体的尺度在几十到几百微米，并存在多个物种(图3d-f)。微生物聚集体的形成的具体原因有多种假说，包括偏好性定植、提高在根际环境下的适应性等。此外，研究通过对群落中的微生物进行邻近关系分析，发现了显著的菌-菌空间关联(图3g)。 　　通过外源添加拟南芥根际分泌的代谢产物植保素(camalexin)和香豆素(fraxetin)，研究发现根际微生物的组成和空间分布均发生了显著变化(图4a-c)。例如，中华根瘤菌主要定植于靠近根尖的位置，而这种偏好性的定植在加入植保素和香豆素后发生改变(图4d)。农杆菌本身在根上的定植没有偏好性，但在受到香豆素扰动后表现出更多的定植于根成熟区(图4e)。根际微生物空间分布的高度异质性和物种之间的差异，与环境异质性、微生物本身的特性均有关。 　　研究进一步对定植微生物的空间关联进行分析，发现植保素和香豆素均不同程度地影响改变了物种之间的空间关联(图4f)。微米尺度下的空间关联暗示了微生物群落中不同物种之间广泛存在的短程相互作用(如营养竞争与互养、接触抑制、群体感应等)，对于进一步的机制研究有重要的指导意义。 　　研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金及深圳合成生物创新研究院的支持。

近日，西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室单卫星教授团队在国际权威学术期刊《Molecular Plant Pathology》（Q1，IF=5.663）在线发表了题为《The Raf-like kinase Raf36 negatively regulates plant resistance against the oomycete pathogen Phytophthora parasitica by targeting MKK2》的研究论文，该研究发现了一种新的负调控植物对寄生疫霉菌抗性的类Raf激酶基因，为植物病虫害防控提供新的策略。卵菌是一类独特的植物病原菌，虽然其在系统发育上与真正的真菌相距甚远，但仍然会造成严重的作物减产和环境破坏。为了获得抗病性，植物已经形成了两种方法：动员抗病蛋白和抑制易感因子。研究植物对卵菌病原体易感性的遗传基础是开发新的抗病策略的有效途径之一。寄生疫霉菌（Phytophthora parasitica）在植物中引起破坏性疾病，从作物到树木都有广泛的宿主，已成为卵菌研究的模式病原体。通过使用拟南芥–寄生疫霉菌致病系统（已被证明涉及水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和乙烯（ET）信号通路），科学家们最近又发现了几种植物对寄生疫霉菌的易感因子。例如，与结瘤蛋白相关的MtN21家族基因AtRTP1（拟南芥对寄生疫霉菌1的抗性）通过调节活性氧（ROS）产生、细胞死亡进程和PR1表达来介导植物对寄生疫霉菌的敏感性。然而含有拟南芥VQ基序的蛋白VQ29已经被证明介导植物对寄生疫霉菌的抗性，而不依赖于已知的SA、JA和ET信号通路、亚麻荠素（Camalexin）生物合成和PTI信号。这种差别可以用拟南芥和寄生疫霉菌之间复杂的相互作用来解释。因此，有必要进一步研究植物对该病原菌的防御机制和敏感性。丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应通常由MAPK激酶激酶（MAPKKK）、MAPK激酶（MAPKK）和MAPK组成，是植物免疫信号网络中的重要节点，传递来自不同刺激物的信号以调节下游防御反应。植物MAPKKKs由三个家族组成：MEKK家族、类Raf家族和ZIK家族。MEKK激酶通常在上游发挥作用，激活MAPKK-MAPK级联，但类Raf激酶与不同的底物相互作用，参与多种生命活动。与此同时，类Raf激酶也在植物与多种病原体的相互作用中发挥作用。然而，类Raf激酶是否参与植物与疫霉菌的相互作用及其机制仍基本未知。在这项研究中，作者鉴定了一个拟南芥T-DNA突变体，该突变体通过在MAPKKK中插入类Raf基因Raf36而增强了对寄生疫霉菌的抗性。随后作者通过CRISPR/Cas9技术构建raf36突变体，并同时构建了Raf36互补株和过表达转化株，感染实验结果一致表明，Raf36介导了拟南芥对寄生疫霉菌的敏感性。利用病毒诱导的基因沉默实验，作者沉默了烟草中的Raf36同源基因，并通过感染实验证明了Raf36的保守免疫功能。突变分析表明，Raf36的激酶活性对其免疫功能以及与MKK2的相互作用非常重要。作者接着通过构建和分析mkk2突变体、MKK2互补株和过表达转化株，发现MKK2是对寄生疫霉菌感染的反应中的一种阳性免疫调节因子。此外，对mkk2-raf36双突变株的感染实验表明，MKK2是raf36对寄生疫霉菌产生抗性所必需的。综上所述，作者发现一种类Raf激酶Raf36是一种新的植物敏感因子，在MKK2上游发挥作用，并直接以其为靶点，对植物对寄生疫霉菌的抗性进行负性调节。在使用萤火虫荧光素酶互补测定AtRaf36与AtMKK2的相互作用实验中，使用PlantView100植物活体成像系统进行拍摄。论文链接 https://doi.org/10.1111/mpp.13176广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业，目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品，形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列，用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。

近日，西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室单卫星教授团队在国际权威学术期刊《Molecular Plant Pathology》（Q1，IF=5.663）在线发表了题为《The Raf-like kinase Raf36 negatively regulates plant resistance against the oomycete pathogen Phytophthora parasitica by targeting MKK2》的研究论文，该研究发现了一种新的负调控植物对寄生疫霉菌抗性的类Raf激酶基因，为植物病虫害防控提供新的策略。卵菌是一类独特的植物病原菌，虽然其在系统发育上与真正的真菌相距甚远，但仍然会造成严重的作物减产和环境破坏。为了获得抗病性，植物已经形成了两种方法：动员抗病蛋白和抑制易感因子。研究植物对卵菌病原体易感性的遗传基础是开发新的抗病策略的有效途径之一。寄生疫霉菌（Phytophthora parasitica）在植物中引起破坏性疾病，从作物到树木都有广泛的宿主，已成为卵菌研究的模式病原体。通过使用拟南芥–寄生疫霉菌致病系统（已被证明涉及水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和乙烯（ET）信号通路），科学家们最近又发现了几种植物对寄生疫霉菌的易感因子。例如，与结瘤蛋白相关的MtN21家族基因AtRTP1（拟南芥对寄生疫霉菌1的抗性）通过调节活性氧（ROS）产生、细胞死亡进程和PR1表达来介导植物对寄生疫霉菌的敏感性。然而含有拟南芥VQ基序的蛋白VQ29已经被证明介导植物对寄生疫霉菌的抗性，而不依赖于已知的SA、JA和ET信号通路、亚麻荠素（Camalexin）生物合成和PTI信号。这种差别可以用拟南芥和寄生疫霉菌之间复杂的相互作用来解释。因此，有必要进一步研究植物对该病原菌的防御机制和敏感性。丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应通常由MAPK激酶激酶（MAPKKK）、MAPK激酶（MAPKK）和MAPK组成，是植物免疫信号网络中的重要节点，传递来自不同刺激物的信号以调节下游防御反应。植物MAPKKKs由三个家族组成：MEKK家族、类Raf家族和ZIK家族。MEKK激酶通常在上游发挥作用，激活MAPKK-MAPK级联，但类Raf激酶与不同的底物相互作用，参与多种生命活动。与此同时，类Raf激酶也在植物与多种病原体的相互作用中发挥作用。然而，类Raf激酶是否参与植物与疫霉菌的相互作用及其机制仍基本未知。在这项研究中，作者鉴定了一个拟南芥T-DNA突变体，该突变体通过在MAPKKK中插入类Raf基因Raf36而增强了对寄生疫霉菌的抗性。随后作者通过CRISPR/Cas9技术构建raf36突变体，并同时构建了Raf36互补株和过表达转化株，感染实验结果一致表明，Raf36介导了拟南芥对寄生疫霉菌的敏感性。利用病毒诱导的基因沉默实验，作者沉默了烟草中的Raf36同源基因，并通过感染实验证明了Raf36的保守免疫功能。突变分析表明，Raf36的激酶活性对其免疫功能以及与MKK2的相互作用非常重要。作者接着通过构建和分析mkk2突变体、MKK2互补株和过表达转化株，发现MKK2是对寄生疫霉菌感染的反应中的一种阳性免疫调节因子。此外，对mkk2-raf36双突变株的感染实验表明，MKK2是raf36对寄生疫霉菌产生抗性所必需的。综上所述，作者发现一种类Raf激酶Raf36是一种新的植物敏感因子，在MKK2上游发挥作用，并直接以其为靶点，对植物对寄生疫霉菌的抗性进行负性调节。在使用萤火虫荧光素酶互补测定AtRaf36与AtMKK2的相互作用实验中，使用PlantView100植物活体成像系统进行拍摄。论文链接 https://doi.org/10.1111/mpp.13176广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业，目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品，形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列，用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。

随着工业的发展，环境污染已日益成为亟待解决的问题，而土壤及水中的重金属会通过农作物的吸收而转移到人们的餐桌上。在进行环境治理的同时，科学家们也在研究如何将这些危害健康的元素截流在作物之外，使我们的食品安全多一层保障。上海生科院植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室的晁代印研究组与英国阿伯丁大学及南京农业大学等研究团队合作，发现了控制植物内砷积累调控的关键基因HAC1，为培育低砷或无砷植物奠定了良好基础。国际学术期刊《PLoS Biology 》日前在线刊发了相关研究论文，并做了专题报道。研究发现，模式植物拟南芥叶片砷含量存在着巨大的自然变异，利用全基因组关联分析以及图位克隆技术，发现了控制这一变异的重要功能基因HAC1（High Arsenic Content）。HAC1可有效阻止植物体内砷的积累，而其突变则导致植物体内积累高达数百倍的砷。原来，该基因可使植物产生砷酸盐还原酶，并主要分布在根的外皮层及根毛细胞中。由于自然界中的砷多以砷酸盐的形式存在，而砷酸盐在化学性质上与磷酸盐非常相似，因此植物很难区分两者，从而在吸收矿质营养磷酸盐的同时也将砷酸盐摄入体内。为了限制砷向地上部迁移而危害植物的生长代谢，在植物根部的外表皮和根毛中高度表达HAC1蛋白，有效识别砷酸盐并将其催化形成与磷酸盐化学性质迥异的亚砷酸盐并排出植物体外。该基因的发现在促进我们理解植物耐砷分子机制的同时，也为将来培育低砷甚至无砷农作物提供重要的操作靶标，具有重大的应用潜力。该研究团队借助PerkinElmer NexION 300D及Elan DRC ICP-MS进行植物离子组学的分析，并使用HPLC-ICP-MS联用技术分析植物样品中不同形态的砷含量。离子组学的概念是由David E. Salt 教授及其同行在2003年提出，它主要研究的是生物体中的离子及其无机化合物，利用现代高通量的元素分析手段(如ICP-MS/OES)在分析植物离子组的基础上，结合生物信息学和功能基因组学等手段，在基因组的规模上对植物体内的离子谱(Ion Profile)进行绘制、对比研究，从而系统地研究揭示植物体内控制离子平衡的遗传网络与分子机制。可以说，离子组学的发展与PerkinElmer ICP-MS息息相关，从最初的提出到现在的逐渐成熟，从Elan系列到NexION 350系列ICP-MS，PerkinElmer快速、高效、高灵敏度和优异稳定性的仪器将帮助科学家在植物离子组学的道路上探索更多自然奥秘。

本司TKI德可纳利科技集团于2010年9月14日至9月15日在湖南长沙举行GENO 2010新机展示会，欢迎社会各界人士参加。 展示地点： 湖南杂交水稻研究中心 地址： 湖南省长沙市芙蓉区马坡岭 展示时间： 2010年9月14日~9月15日 美国SPEX-中国独家总代理德可纳利科技集团, 我们的使命是提供优质产品，最佳服务及专业知识；SPEX Sampleprep的设备是提供很多分析技术关键的前处理研磨，包括XRF.AA..ICP。并应用于尖端科技，科研制药，遗传学，基因各蛋白质组学，高分子材料，纳米，机械合金，超导等领域。 最先进生化科技、生命科学和纳米科学的前处理和进样之设备仪器，划世纪研究: 组织均貭化、細胞裂解、农药残留前处理、DNA、RNA、蛋白质、提取 1991年在阿尔卑斯发现的5300年前的冰人的骨头碎片进行前处理 俄罗斯沙皇尼古拉斯二世遗体的DNA检测 美国航天局（美国航天局）对研磨月球和火星岩石土壤 - 解开外太空生命之谜 911恐怖袭击，2003年大海啸遇难者确认

10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。空间站第五批空间科学实验样品随神舟十六号飞船同时返回。本次共下行19个科学实验项目的样品，包括肝细胞、蛋白与核酸、拟南芥植株、水稻和拟南芥种子、秀丽线虫、石生微生物、地衣芽孢杆菌、耐辐射微生物等生命科学实验样品，以及钆钛钴（GdTiCo）、镍钛（TiNi）、铁镍铍（FeNiPB）等材料科学实验样品，总重量25公斤左右。10月31日下午，生命科学实验样品运抵北京并交付由中国科学院牵头负责的空间应用系统，随后样品转运至中国科学院空间应用工程与技术中心。空间应用系统总体与相关实验人员对返回的生命科学实验样品基本状态进行检查确认，并交接给相关实验科学家开展后续研究。科学家正在检查实验样品。中国科学院空间应用工程与技术中心供图科学家后续将对返回的生命科学实验样品进行转录组测序、代谢组学或蛋白组学检测等生物学检测分析，通过与地面比对分析，认识重力变化对细胞生命活动的作用规律，发展基于生物力学的空间细胞-组织动态培养新实验技术；探究重力效应对密码子起源的影响，为生命的化学起源理论体系提供重要的科学依据；解析长周期辐射对线虫休眠体的影响，尤其是遗传系统的损伤，分析空间辐射损伤的品质因子，构建空间辐射损伤评估模型，为辐射防护等提供指导。材料科学实验样品随返回舱运抵北京后，将进行空间样品、地面样品组织及成分分布差异等测试分析，揭示微重力对材料的物理化学性质、相变过程规律、合成制备等影响机理，促进材料的加工工艺改进与优化，为核电密封、高压开关触头、磁制冷及高性能电子封装等领域材料以及下一代航天发动机、飞机起落架等关键材料制造提供理论和技术支撑。

北京时间2月21日报道，据英国《新科学家》杂志报道，由《科学》杂志和美国国家科学基金会评选的2009年度“科学与工程视觉挑战”奖 (Science and Engineering Visualization Challenge)评选结果出炉，分别揭晓了图片类，图解类，信息绘图类，交互式和非交互式媒体类的五个奖项的冠军。以下就是这些获奖图片。　　1. 盘枝错节的力量网络　　盘枝错节的力量网络　　这张照片拍摄的是一个4米高、5米宽、2.5米深的立体模型，代表了肺的内皮细胞在形成血管时所产生的力量网络。目前，这一模型在奥地利展出，参观者可以近距离参观，甚至在其中穿行。　　这一模型是根据肺部血管的细胞生物学实验和电脑模拟制成的。这一模型是由位于美国费城的宾夕法尼亚大学科学家开发的，旨在探究生命系统中的基本过程及其在生物医学和建筑领域内的应用。　　这一作品赢得图解类第一名。　　2. 聚合物螺旋抓紧小球　　聚合物螺旋抓紧小球　　去年，哈佛大学一个工程师团队发现，将聚合物毛浸没在液体中，随后液体蒸发，聚合物毛就会呈现螺旋结构。这张经过数字处理增色的图片显示，聚合物毛形成的螺旋结构直径尽管只有250微米，甚至能够紧紧抓住小球体，需要时也可以将之释放。　　这一研究展现了控制聚合物毛的新方法。这张图片是科研人员利用扫描电子显微镜制得的，赢得了图片类第一名。　　3. 花朵的力量　　花朵的力量　　这张图片是通过扫描电子显微镜获得的，事实上每个“花朵”是由一束10微米高的微小柱体所组成，这些柱体的成分是一种被称为聚二甲硅氧烷的聚合物。这种原始状态下为液态的聚合物被倒入模具中，聚合物链之间的交联作用使它转变成为柔软、有弹性的固体。　　从它们的模具中分离这些微小的柱体是相当困难的，常常会导致单独的柱体坍塌为一束。这张图片正是捕捉了柱体们倒塌的瞬间。　　这些柱体被用于测量果蝇细胞中的收缩力，这是一种细胞在分裂和运动时对外界环境所施加的作用力。　　这张图片赢得图片类提名。　　4. 微生物与矿物质：沙漠里的生死较量　　微生物与矿物质：沙漠里的生死较量　　这张图片中的金属盐样品是美国威斯康辛大学史蒂芬角分校的化学家迈克尔扎克在一次前往位于加利福尼亚死亡峡谷国家公园的旅行中收集的。　　当他把水加入这些样品时，休眠于此的微生物们苏醒过来，在背景中纷纷蠕动。当水分蒸发完毕后，扎克拍摄了这张照片，捕捉到了光线在新生成晶体上的反射。　　这种微生物分泌一种化学物质，能够阻止金属盐晶体的形成，从而保证自己在高盐、酸性环境的生存。　　5. 自体受精　　自体受精　　拟南芥常常被用于植物生物学研究，而且它也是国际上第一个完成全部基因组序列测定的高等植物。目前，利用其作为模式植物进行植物功能基因组学的研究在世界各国开展得如火如荼。　　在这张图片中，花粉颗粒、子房和花粉管都被染成墨绿色。由于特殊成像技术的应用，背景呈蓝色，花瓣和萼片呈现黄色。　　图片显示了拟南芥的自体受精。小黑点代表了花粉，它们掉落在花中心的柱头上，然后开始生成花粉管。花粉在花粉管内移动，给胚珠授精。　　这张图片赢得了优秀图片奖提名。　　6. 跟着金钱走：人类流动和有效的社区　　跟着金钱走：人类流动和有效的社区　　跟着金钱走是由位于伊利诺伊州的西北大学复杂系统研究(Research on Complex Systems)小组的两名学生制作的视频作品。这一作品通过金钱的流动揭示了人类的迁徙。创作人员借助美元跟踪网站Where's George?(美元上有美国首任总统乔治华盛顿头像George Washington)的信息，创作出出美国人员迁徙的图画。　　这一视频作品使他们赢得了非交互式媒体类冠军。　　7. 基因数字实验室：细胞生物学　　基因数字实验室：细胞生物学　　一家名为Spongelab Interactive的公司设计出一系列互动游戏、动画，学生、老师和家长可以借助它们探究细胞世界。该公司擅长教学工具的研发。　　如图所示的这一模块，赢得了交互式媒体类冠军。用户可以控制细胞内参与能量循环过程中的生化系统，探索光合作用和植物呼吸的机制。

近日，易科泰生态技术有限公司为上海生命科学研究院调试安装一套FluorCam封闭式GFP/Chl.荧光成像系统，该系统具备叶绿素荧光成像分析、GFP绿色荧光蛋白成像分析、PAR吸收与NDVI成像测量分析、实验程序自动运行监测等多项功能模块。上海生命科学研究院青年研究组长、博士生导师Chanhong Kim在苏黎世联邦理工学院（ETH-Zurich）、康奈尔大学博伊斯汤普森研究所（Boyce Thompson Institute at Cornell University）工作期间就已经使用FluorCam叶绿素荧光成像技术进行了大量的研究工作，并先后发表了“1O2-mediated retrograde signaling during late embryogenesis predetermines plastid differentiation in seedlings by recruiting abscisic acid”（PNAS（美国科学院院报），2009）、“Chloroplasts of Arabidopsis are the source and a primary target of a plant-speci?c programmed cell death signaling pathway”（The Plant Cell，2012）等学术论文。2014年，Chanhong Kim博士到上海生命科学研究院工作后，立刻就联系我公司购买了FluorCam封闭式GFP/Chl.荧光成像系统，计划率领他的青年科学家团队运用FluorCam叶绿素荧光成像技术结合特定胁迫因子来筛选拟南芥突变体，并通过Quenching实验程序进一步研究这些突变体光系统中的具体表型变化（Phenotyping）和生理机制，对植物光合作用和抗逆机理进行深入的探索；同时利用该系统绿色荧光蛋白成像分析功能，来定量鉴别检测分析转基因表达。图1. FluorCam封闭式叶绿素荧光成像系统在实验室的工作状态图2. 拟南芥叶绿素荧光Fm（左图）、Fv/Fm（右图）成像分析，图中上半部分为拟南芥野生型，下半部分为突变株，上部选择了3个植株Area 1、2、3，下部选择了3个植株Area 4、5、6，野生型的Fv/Fm远高于突变株图3. GFP成像图，图中发出明亮颜色的植株即为表达了GFP的植株，其颜色越偏向红色，则表明其表达的GFP更多图4：PAR absorptivity／NDVI成像分析（由Ecolab实验室提供）FluorCam叶绿素荧光成像技术由全球知名叶绿素荧光技术专业公司PSI生产，PSI公司最先研制成功并生产叶绿素荧光成像仪器。PSI公司首席科学家Nedbal教授与公司总裁Trtilek博士首次将PAM叶绿素荧光技术与CCD技术结合在一起，研制成功了叶绿素荧光成像技术（Nedbal等，2000），并于1997年为美国华盛顿大学提供了第一台商业FluorCam系统。Nedbal教授也是权威著作《Chlorophyll a Fluorescence, a Signature of Photosynthesis》(Springer, 2009)叶绿素荧光成像技术的作者。Fluorcam叶绿素荧光成像系统是世界上最权威、使用最广、种类最全面、发表论文最多的叶绿素荧光成像仪器，目前易科泰生态技术公司Ecolab实验室有近400篇参考文献供参考查阅。易科泰生态技术公司作为PSI在中国区域的独家代理和技术咨询服务中心，致力于FluorCam叶绿素荧光成像技术的引进推广，以助力于我国植物生理生态与胁迫生理生态研究、植物育种与优良品种筛选、植物表型分析（Phenotyping）、藻类生理生态学研究、污染生态学及生态毒理学研究等，先后引进了FluorCam便携式荧光成像、封闭式荧光成像、开放式荧光成像、移动式大型叶绿素荧光成像系统、FKM多光谱荧光动态显微成像与光谱分析系统、多光谱荧光成像技术、PlantScreen高通量植物表型成像分析系统等；Ecolab生态实验室配备了便携式叶绿素荧光成像系统、FL3500多功能叶绿素荧光仪、FluorPen手持式叶绿素荧光仪、AquaPen手持式水体藻类荧光仪等，并与中科院植物所、中科院海洋所、中科院微生物所、中国农业大学、中国林科院林木遗传育种国家重点实验室等科研单位进行了一系列合作研究实验。欢迎合作研究或来我公司Ecolab实验室做实验。Ecolab实验室联系方式：电话：62615899；邮箱：info@eco-lab.cn, eco-lab@eco-tech.com.cn.

p　　7月19日晚，天宫二号返回地球。从2016年9月发射至此，它的运行天数，定格在“1036”这个数字上。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 326px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/ad248834-3a16-4d6e-b703-9611852618f6.jpg" title="2.png" alt="2.png" width="600" height="326" border="0" vspace="0"//pp　　strong搭载十四项应用载荷 开展六十余项空间实验/strong/pp　　作为我国第一个真正意义上的空间实验室，天宫二号在接近三年的工作时间里都忙了些啥?/pp　　从中科院空间应用中心了解，天宫二号共搭载14项应用载荷，以及航天医学实验设备和在轨维修试验设备，共开展了60余项空间科学实验和技术试验。/pp　　strong空间冷原子钟：极度精准的“量天尺”/strong/pp　　在基础物理前沿研究方面，天宫二号搭载了国际首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟，成功验证了在空间环境下高性能冷原子钟的运行机制，实现了天稳7.2× 10-16的超高精度，相当于3000万年的误差小于1秒。/pp　　这为空间超高精度时间频率基准的重大需求，以及未来空间基础物理前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础，成为国际空间冷原子量子传感器领域的重要里程碑。/pp　　空间冷原子钟项目的成功，推动了相关领域的发展。其技术成果直接应用于卫星导航系统，大幅度提高卫星导航系统的性能。并在空间站高精度时频系统、空间站超冷原子物理实验柜，以及探月工程地月空间导航通信等重大项目中产生关键作用。也将对未来深空探测、基础物理研究、精密测量等领域产生深远的影响。/pp　　strong量子密钥分配：不可泄露的“天机”/strong/pp　　天宫二号搭载的量子密钥分配试验空间终端，通过高精度自动跟瞄(ATP)系统与量子密钥分配地面终端配合，在地面站与目标飞行器之间建立起量子信道，并在此基础上开展了空—地量子密钥分配试验。/pp　　该试验率先在国内突破了量子密钥分配相关关键技术，并得到了在轨验证。成功实现了天地双向高精度跟瞄、量子密钥分配、激光通信。/pp　　同时该试验也是我国首次实现1.6Gbps码速率的天地业务数据激光通信传输，为后续空间任务更高容量的数据传输打通了道路。/pp　　此外，这为载人航天的空地间量子保密通信，以及未来实用化天地一体广域量子保密通信网络建设奠定了基础。/pp　　strong伽马暴偏振探测仪：捕捉破译宇宙起源的秘密/strong/pp　　伽马射线暴是一种宇宙大爆炸级别的能量，捕捉到以后，将有助于破译宇宙起源和演化的秘密。/pp　　天宫二号携带了国际首台宽视场、高效率的专用宇宙伽玛射线暴(GRB)偏振探测仪器，共探测到55个伽马暴，观测到蟹状幸运脉冲星的脉冲信号，并在国内首次利用脉冲星信号实验定轨，定轨精度约为10公里，探测到了若干太阳X射线暴。目前我国已完成伽玛射线暴瞬时辐射的高精度偏振探测，实现了预定科学目标。/pp　　strong热毛细对流实验：在太空搭建神奇的液桥/strong/pp　　如果你将拇指和食指打湿，捏在一起再微微分开，指间会出现一个小液柱，这叫“液桥”。/pp　　地面上的液桥通常只有几毫米，而在太空微重力环境下，建立起的液桥可以达到惊人尺寸。/pp　　当液桥两端温度不均时，在液体表面张力作用下会产生热毛细流动，这是微重力环境下的主要自然对流形式。我国科学家一直梦寐以求揭开热毛细对流的神秘面纱。/pp　　在天宫二号上，我国首次开展了空间微重力条件下的热毛细对流实验，研究了在空间微重力环境下热毛细对流的失稳机理问题，拓展了流体力学的认知领域，取得了具有国际先进水平的研究成果。其使我国突破并掌握了微重力环境下的液桥建桥、液面保持和失稳重建等空间实验关键技术，进一步提升我国微重力流体科学的空间实验能力和技术水平。/pp　strong　综合材料实验：对尖端材料的了解更加深入/strong/pp　　天宫二号上开展的综合材料实验，为一群牛气冲天的尖端材料搭建了舞台。/pp　　其中大部分样品均为国际上首次实验，如新型纳米复合光学材料、高性能热电转换材料、多元复相合金等。/pp　　该实验的主要成果有：/pp　　生长出高质量的材料晶体，验证了新的材料制备工艺，获得了多项材料科学实验新发现。/pp　　在重要功能晶体等材料方面，空间制备的样品性能得到明显提升或微观组织结构得到改进。/pp　　基于空间测量、实验和地面实验数据，建立了国内第一个空间材料实验炉的热环境仿真计算模型，获得了空间微重力与地面重力环境下炉膛内气体压力对炉膛最高温度影响的基本规律，使我国空间材料科学实验的能力得到了明显提升。/pp　　strong拟南芥和水稻：两名特殊的“航天员”/strong/pp　　光临过天宫二号的除了景海鹏、陈冬，还有2名特殊的“航天员”——拟南芥和水稻。/pp　　科学家选取了这两种具有代表性的植物开展了培养实验。/pp　　该实验采用人工光照、高效的水循环、标记踪迹，6个月便完成了我国首次“从种子到种子”高等植物全周期培养实验。/pp　　实验中，我国首次发现拟南芥在空间长日条件下开花明显延迟 首次发现微重力条件下植物寿命比地面对照组植物寿命极大地延长 首次发现空间微重力对于水稻吐水及其向性生长有明显的影响。同时在国际上首次成功地利用植物开花基因启动子带动绿色荧光蛋白表达 首次发现空间微重力环境显著促进了叶脉网络的发育。/pp　　相关成果为有效利用空间有限资源进行最大化的植物生产提供了重要证据，为人类长期探索空间提供了保障。/pp　　strong空间地球科学及应用：从上帝视角看地球/strong/pp　　在距地面近400公里高度的轨道上，天宫二号借助多台遥感设备，以上帝视角俯瞰地球，取得了丰硕的科学成果及显著应用效益。/pp　　其中，多角度宽谱段成像仪是集宽波段光谱和多角度偏振成像的新型综合遥感器，在国内首次实现了12个多角度光学偏振遥感技术新体制验证，开拓了获取重要的陆地、海洋、大气信息的新途径。/pp　　三维成像微波高度计是国际首个用于海洋观测的宽刈幅三维雷达成像高度计，采用短基线、小角度干涉、新型高度跟踪、孔径合成结合的创新技术。新一代雷达高度计的发展方向，对于整体提升我国海洋环境监测、预测和预报能力具有重要作用。/pp　　多波段紫外临边成像仪是我国首个具有紫外临边观测能力的载荷，在国际上首次采用大视场，对全球中层大气进行紫外环形、前向临边辐射特性的同时探测。其获得了全球大气密度、臭氧和气溶胶垂直结构及三维分布，在大气痕量气体监测、大气与环境预报、空间天气等领域具有广泛的应用价值。/pp　　strong多项技术验证：为我国空间站运营奠定基础/strong/pp　　除了科学实验，天宫二号在任务期间也完成了多项技术验证。/pp　　2016年10月23日，天宫二号释放伴随卫星。这是继神舟七号任务以后，我国第二次在空间飞行器上释放伴飞卫星。此次成功开展伴星释放、驻留和伴随飞行试验，获得了清晰的组合体图像，同时也进行了微小卫星新技术试验和验证。/pp　　通过开展人机协同的空间精细操作机械臂试验，我国首次实现人机协同在轨维修任务，建立了集信息管理、手动控制、遥操作和自主控制一体化的人机协同在轨维修系统，形成典型人机协同体制，为未来空间站仿人型机器人研制打下了技术基础。/pp　　此外，天宫二号还与天舟一号货运飞船配合，首次实现了我国航天器推进剂在轨补加任务，全面突破和掌握了相关技术，对后续空间站阶段的推进剂补加进行了完整验证，并使我国推进剂补加系统性能指标达到世界领先水平。/ppbr//p

2022上半年使用Monolith发表的国内文献接近100篇，小编按照疾病机制，结构生物学和植物科学三个方向选取了10篇文章分享给大家。以下文章包含细胞裂解液，无标记，超大复合物，离子以及双结合位点检测等应用，希望会对大家的实验有所帮助。疾病机制北京大学朱健课题组必需氨基酸受体抵御非酒精性脂肪肝病的作用机制常规认知中，脂肪肝多见于营养过剩的肥胖人群；但事实上，消瘦人群也有可能因营养不良而患上脂肪肝病。2022年3月3日，北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心朱健课题组在 Molecular Cell 在线发表了题为“Amelioration of hepatic steatosis by dietary essential amino acid-induced ubiquitination”的研究论文。研究人员发现了肝细胞中一种重要的必需氨基酸受体Ubr1。当必需氨基酸摄入不足时，Ubr1蛋白的生理功能受到抑制，导致肝脏脂肪的积累并发展为脂肪肝病。Ubr1作为一种E3泛素连接酶，其生理功能在结合必需氨基酸后被激活，催化Plin2脂滴保护蛋白的泛素化降解，从而缓解肝脏肝脏脂肪的积累。研究人员通过Monolith无标记互作实验证明Ubr1可以区分必需和非必需氨基酸：精氨酸、赖氨酸等7种必需氨基酸能够直接结合Ubr1并激活其功能；其中，亮氨酸 (Leu) 和异亮氨酸（Ile）与Ubr1结合能力最强, 亲和力（Kd）接近于已报道的氨基酸受体 (Sestrin2/CASTOR1)；与之相对，非必需的缬氨酸（Val）无法结合Ubr1。这些结果也在细胞水平实验中得到验证：在食物中补充亮氨酸或异亮氨酸，能够明显缓解由禁食诱导产生的细胞内Plin2蛋白水平升高和脂肪积累。该研究表明，补充这两种必需氨基酸在预防由营养不良导致的脂肪肝病中具有重要作用，Ubr1蛋白也是非酒精性脂肪肝病的潜在治疗靶点。Monolith检测Ubr1与氨基酸互作原文链接: https://doi.org/10.1016/j.molcel.2022.01.021上海中医药大学屈祎课题组结肠癌Wnt/β-catenin信号通路中药小分子抑制剂Wnt/β-catenin信号通路是公认的肿瘤驱动因子，但β-catenin缺乏常见的小分子结合深疏水口袋，是个典型的“不可成药”蛋白。2022年2月1日，上海中医药大学屈祎课题组在Cell Reports在线发表了题为“Liquidambaric acid inhibits Wnt/β-catenin signaling and colon cancer via targeting TNF receptor-associated factor 2”的研究论文。本研究发现中药路路通活性分子路路通酸 (LDA) 抑制Wnt信号通路和结肠癌，并利用蛋白质谱技术找到了LDA的潜在靶标蛋白肿瘤坏死因子受体相关因子2 (TNF receptor-associated factor 2，TRAF2)。接下来研究人员使用Monolith分子互作仪验证了TRAF2与LDA的直接相互作用（左图）。为了进一步探究LDA的结合位点，研究人员表达了不同结构域的GFP标签蛋白直接在细胞裂解液中检测。结果显示LDA与缺少TRAF-C domain以及删除TRAF-C domain 408–431氨基酸（△408–431）的蛋白间并无相互作用，仅与TRAF-C domain（TRAF2-TC）作用（右图）。Monolith检测TRAF2与LDA亲和力原文链接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110319 北京大学杜鹏课题组植物免疫蛋白通过挽救miRNA缺陷实现广谱抗肿瘤反应2022年5月26日，北京大学杜鹏课题组在Cell在线发表了题为“A plant immune protein enables broad antitumor response by rescuing microRNA deficiency”的研究论文。该研究发现，在不同的人类原发性癌症样本和癌症细胞系中，不能有效结合AGO2复合体的3’末端短1-nt的miRNA异构体广泛积累。异位表达的植物免疫蛋白RDR1通过其单核苷酸加尾修饰这些AGO2游离出的miRNA双链异构体，以重新激活有缺陷的miRNA通路，从而特异性阻断实体瘤和白血病中癌细胞的细胞周期。作者发现3’末端短1-nt的miRNA异构体广泛积累，而这些异构体相比于2-nt悬垂的异构体与AGO2的亲和力更低。作者在这里分别使用了EMSA与Monolith互作实验进行了验证，这种短1-nt的异常miRNA不能有效进入AGO2中，并且不稳定，与不同肿瘤中的miRNA剂量减少有关。Monolith检测rAGO2与miRNA亲和力原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.04.030结构生物学北京大学毛有东课题组蛋白酶体与去泛素化酶动态调控机制2022年4月27日，北京大学毛有东课题组在Nature在线发表了题为“USP14-regulated allostery of the human proteasome by time-resolved cryo-EM”的研究论文。研究人员通过时间分辨冷冻电镜技术，揭示了与去泛素化酶动态调控人源蛋白酶体（proteasome）的机制。去泛素化酶USP14通过可逆结合蛋白酶体26S被激活，剪切底物上的泛素链，被认为是一个潜力巨大的癌症和神经退行性疾病的靶标。北京大学毛有东教授团队通过时间分辨冷冻电镜技术，揭示了与去泛素化酶动态调控人源蛋白酶体的机制。在阐述USP14被蛋白酶体26S激活的机制的过程中，研究团队利用Monolith分子互作仪检测了超大复合物蛋白酶体26S与USP14的相互作用，并在溶液体系中轻松检测三元互作，验证了底物对于USP14-26S亲和力的影响。Monolith检测USP14与蛋白酶体结合原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04671-8清华大学jiang xin课题组葡萄糖转运蛋白抑制剂人类葡萄糖转运体GLUTs的表达升高，尤其是GLUT1和GLUT3，与促进癌细胞的过度增殖相关，因此GLUT抑制剂具有潜在的抗癌治疗作用。2022年5月12日，清华大学Jiang Xin及普林斯顿大学颜宁课题组共同通讯在Nature Communications 为在线发表了题为“Molecular basis for inhibiting human glucose transporters by exofacial inhibitors”的研究论文。该研究报告了一种 GLUT3 的变体GLUT3exo，可用于筛选和验证外表面抑制剂。随后研究团队鉴定了一种外表面 GLUT3 抑制剂 SA47，并通过Monolith分子互作仪检测SA47与GLUT3及其突变体的相互作用，验证了晶体结构中揭示的抑制剂作用位点。该研究为发现用于治疗开发的 GLUTs 表面抑制剂提供了结构生物学基础。Monolith分子互作仪检测不依赖于分子量变化，非常适合于小分子互作的检测。Monolith检测SA47与GLUT3蛋白WT和突变体的亲和力原文链接 https://doi.org/10.1038/s41467-022-30326-3北京生命科学研究所郑三多课题组多巴胺受体与配体的识别机制多巴胺受体广泛分布于中枢神经系统，是各种精神神经疾病的重要治疗靶点。2022年6月8日，北京生命科学研究所郑三多课题组在Nature Communications 在线发表了题为“Ligand recognition and biased agonism of the D1 dopamine receptor”的研究论文。本研究通过冷冻电镜技术揭示了D1多巴胺受体(D1R)-Gs复合物的三个结构。文中揭示了D1R有两个单独的结合位点可容纳fenoldopam分子，分别位于正位结合袋(OBP)和扩展结合袋(EBP)，并通过Monolith分析得到与结构观察一致的结果。对于亲和力不同的双结合位点的靶标分子与配体相互作用，使用Monolith分析软件可分别拟合计算不同结合位点的亲和力。多巴胺受体D1R具有两个单独的结合位点可容纳fenoldopam分子原文链接https://doi.org/10.1038/s41467-022-30929-w四川大学华西医院杨胜勇课题组G蛋白偶联受体（GPCR）- 大麻素受体CB1独特的变构调节机制作为中枢神经系统中表达量最高的G蛋白偶联受体（GPCR）之一，大麻素受体CB1是治疗焦虑、肥胖、疼痛和神经退行性疾病等诸多疾病的潜在药物靶点。前期研究发现，CB1的变构结合位点（allosteric site）为CB1调控药物的开发提供了新方向；但是，CB1变构调节的具体分子机制尚不清楚，严重阻碍了变构药物的研发。2022年5月30日，四川大学华西医院杨胜勇课题组在Nature Chemical Biology在线发表了题为“Molecular mechanism of allosteric modulation for the cannabinoid receptor CB1”的研究论文。四川大学华西医院杨胜勇和邵振华团队采用晶体衍射与冷冻电镜技术，成功解析出CB1与变构调节剂ZCZ011以及下游信号转导分子Gi相互作用的精细结构，在CB1变构调节机制研究领域取得重大进展。研究者通过对CB1序列进行点突变、片段插入等一系列改造，成功表达出可结晶的CB1蛋白。接下来又通过Monolith分子互作仪快速确认了经过序列优化的CB1蛋白仍然具有与ZCZ011的结合能力。Monolith检测时无需固定样品，直接在溶液中检测，可以避免固定对膜蛋白等脆弱样品活性的影响。Monolith检测CB1–CP55940与ZCZ011亲和力原文链接https://doi.org/10.1038/s41589-022-01038-y植物科学北京大学瞿礼嘉课题组植物防止多精受精的分子机制2022年1月20日，北大生命科学学院瞿礼嘉课题组在Science在线发表了题为“RALF peptide signaling controls the polytubey blockin Arabidopsis”的研究论文，揭示了拟南芥中通过限制多花粉管靶向胚珠（多个花粉管到达一个胚珠）来防止多精受精的分子机制。植物是如何限制数以百计的花粉管进入同一个胚珠，防止多精受精的呢？当受精失败后又如何进行“受精补偿”呢？作者研究发现位于花柱道隔膜处(雌性)表达的FERONIA、ANJEA和HERCULES受体与花粉管（雄性）特异性分泌的RALF6、7、16、36和37小肽配体相互作用来建立阻止“多花粉管穿出”的“屏障”，只允许一根花粉管靶向胚珠。花粉管进入胚珠，爆裂释放精子后，RALF小肽迅速减少，进而解除花柱道隔膜处的“屏障”。从而在受精失败时，可使第二根花粉管穿出花柱道，进行受精补偿。研究团队使用Monolith分子互作仪对RALF6和RALF36与受体FER、ANJ和HERK1的亲和力进行测定，快速准确的验证了RALF6/36是受体FER、ANJ和HERK1的配体。Monolith检测RALF6/36与受体FER、ANJ和HERK1的亲和力原文链接https://doi.org/10.1126/science.abl4683北京大学李毅课题组微量元素铜增强水稻抗病毒分子机制铜是植物生长发育的重要调节剂，然而铜对病毒入侵的反应机制尚不清楚。北京大学生命科学学院李毅课题组在Science Advances在线发表了题为 “The key micronutrient copper orchestrates broad-spectrum virus resistance in rice”的研究论文。课题组之前的研究表明，SPL9介导的miR528转录激活为已建立的AGO18- miR528 - L- AO抗病毒防御增加了一个调控层。研究发现，Cu2+通过抑制SPL9的蛋白水平来抑制miR528的转录激活，进而提高ROS水平，增强AO积累量及其酶活，从而加强抗病毒反应，阐明了铜稳态的分子机制、调控网络以及SPL9-miR528-AO抗病毒途径。为了检测SPL9和Cu2+之间的直接相互作用，作者纯化了SPL9 DNA结合区域（SPL9 SBP），使用Monolith分子互作仪检测其与Cu2+的互作。结果显示SPL9 SBP直接与Cu2+结合，但不与Ca2+结合。Monolith检测SPL9与Cu2+亲和力原文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.abm0660中国农业大学杨淑华课题组低温特异钙信号的感知和应答机制暴露在寒冷的环境中会触发细胞质Ca2+的激增，导致植物的转录重编程。然而，Ca2+信号是如何被感知和传递到下游的低温信号通路仍然是未知的。2022年6月29日，中国农业大学杨淑华及丁杨林课题组共同通讯在Science Advances 在线发表了题为“CPK28-NLP7 module integrates cold-induced Ca2+ signal and transcriptional reprogramming in Arabidopsis”的研究论文。研究发现，钙依赖性蛋白激酶28 (CPK28)启动了一个磷酸化级联，从而作用于低温诱导Ca2+信号下游的转录重编程。这项研究阐明了一种先前未知的机制，揭示了植物从质膜到细胞核的快速感知和转导低温信号的关键策略。研究中，作者通过Monolith分子互作仪检测到CPK28可直接与Ca2+结合，而CPK28 EF-hand位点突变蛋白CPK28EFm与Ca2+亲和力降低了6倍，证明了EF-hand对结合Ca2+非常重要。Monolith检测CPK28/CPK28EFm与Ca2+的亲和力原文链接https://doi.org/10.1126/sciadv.abn7901 关于Monolith新一代分子互作检测仪 德国NanoTemper公司自2010年推出第一款基于微量热泳动技术的Monolith分子互作仪。随着工业用户的增多且对高通量检测的需求越来越迫切，NanoTemper公司于2014年推出了自动化的检测仪器Monolith NT.Automated。基于用户的反馈，在2020年对该产品线进行了全面升级，推出了全新的Monolith系列仪器。产品特点：仅需微量样品，即可直接在溶液中测定分子间结合。无需固定，不受检测样品种类的限制。检测速度快、测量范围广 (Kd : 从pM到mM)。仪器操作简单，无需繁琐的清洗维护。点击图片查看更多信息参考文献：[1] Qi Y, Ding L, Zhang S, Yao S, Ong J, Li Y, et al. A plant immune protein enables broad antitumor response by rescuing microRNA deficiency. Cell. 2022 2022/05/26/ 185(11):1888-904.e24.[2] Yan R, Zhu H, Huang P, Yang M, Shen M, Pan Y, et al. Liquidambaric acid inhibits Wnt/beta-catenin signaling and colon cancer via targeting TNF receptor-associated factor 2. Cell Reports. 2022 38(5). PubMed PMID: 110319.[3] Zhang Y, Lin S, Peng J, Liang X, Yang Q, Bai X, et al. Amelioration of hepatic steatosis by dietary essential amino acid-induced ubiquitination. Molecular Cell. 2022 2022/04/21/ 82(8):1528-42.e10.[4] Zhang S, Zou S, Yin D, Zhao L, Finley D, Wu Z, et al. USP14-regulated allostery of the human proteasome by time-resolved cryo-EM. Nature. 2022 2022/05/01 605(7910):567-74.[5] Wang N, Zhang S, Yuan Y, Xu H, Defossa E, Matter H, et al. Molecular basis for inhibiting human glucose transporters by exofacial inhibitors. Nature communications. 2022 13(1):2632. PubMed PMID: 35552392.[6] Teng X, Chen S, Nie Y, Xiao P, Yu X, Shao Z, et al. Ligand recognition and biased agonism of the D1 dopamine receptor. Nature communications. 2022 13(1):3186. PubMed PMID: 35676276.[7] Yang X, Wang X, Xu Z, Wu C, Zhou Y, Wang Y, et al. Molecular mechanism of allosteric modulation for the cannabinoid receptor CB1. Nature Chemical Biology. 2022 2022/05/30.[8] Zhong S, Li L, Wang Z, Ge Z, Li Q, Bleckmann A, et al. RALF peptide signaling controls the polytubey block in Arabidopsis. Science. 2022 375(6578):290-6.[9] Yao S, Kang J, Guo G, Yang Z, Huang Y, Lan Y, et al. The key micronutrient copper orchestrates broad-spectrum virus resistance in rice. Science Advances. 2022 8(26):eabm0660.[10] Ding Y, Yang H, Wu S, Fu D, Li M, Gong Z, et al. CPK28-NLP7 module integrates cold-induced Ca2+ signal and transcriptional reprogramming in Arabidopsis. Science Advances. 2022 8(26):eabn7901.

仪器信息网讯 2012年10月16-18日 慕尼黑上海分析生化展在上海国际博览中心隆重举行，上海美谱达仪器有限公司也携相关产品参展。借此机会，仪器信息网编辑人员视频采访了该公司的相关负责人。　　据介绍待，本次展会中美谱达展出了NanoGenius超微量DNA分析仪，该款仪器样品量最小可以达到0.2微升。　　欲了解更多最新产品信息，请点击查看视频。

我们知道，DNA无时无刻不在发生着损伤，当DNA受损而又没能正确修复时，就会发生突变，从而产生新的变异。自20世纪上半叶以来，进化论一直被这样一种观点所主导——DNA突变在基因组中是随机发生的。“我们一直认为突变在基因组中基本上是随机的，”该论文的第一作者、加州大学戴维斯分校植物科学系助理教授格雷门罗说。“事实证明，突变是非常非随机的，而且它在某种程度上对植物有益。这是一种全新的突变思维方式。”2022年1月12日，德国马克斯普朗克发育生物学研究所、美国加州大学戴维斯分校等机构的研究人员在国际顶尖学术期刊 Nature 发表了题为：Mutation bias reflects natural selection in Arabidopsis thaliana 的研究论文。该研究发现，DNA的突变并不是随机的，在基因组中的一些重要区域，DNA突变频率显著降低。这改变了我们对进化的理解，这些发现可能帮助科学家培育出更好的作物，甚至帮助人类对抗癌症。为了探究DNA突变是随机的还是有着更深层次的机制，研究团队花了三年时间对数百种拟南芥进行了DNA测序。拟南芥是研究遗传学的模式生物，就像植物研究中的小白鼠。研究谈对之所以选择拟南芥来进行研究，是因为拟南芥的基因组很小，仅有约1.2亿碱基对，相比之下，人类有大约30亿碱基对。研究团队在受保护的实验室环境中种植拟南芥标本，使得在自然界中可能无法生存的具有缺陷的拟南芥能够在受控环境中生存。通过对数百种拟南芥的测序，发现了超过100万个突变，在这些突变中揭示了一种非随机突变模式。之前得理论认为，初始突变是完全随机的，自然选择决定了能够在生物体中观察到那些突变。而这项新研究发现，这些突变并不是随机的，在那些重要区域，基因突变的频率要更低。例如，在基因内的突变频率减少了约一半，而在那些必需基因中，突变频率更是减少了三分之二。这些区域是基因组中真正重要的区域，在生物学上最重要的区域是受保护免于突变的，这些区域对新突变的有害影响非常敏感，因此，DNA损伤修复在这些区域特别有效。通过独立的基因组突变数据库，包括迄今为止进行的最大的拟南芥突变积累实验，研究团队证实表观基因组和物理特征解释了全基因组中90%的这种不同区域突变频率不同的突变偏倚。研究团队认为，表观基因组相关的突变偏倚减少了有害突变的发生。这些发现为达尔文的自然选择进化论增添了一个令人惊讶的转折，说明进化中的DNA突变并不是随机的，也不是无方向的。该论文的通讯作者 Detlef Weigel 表示，植物已经进化出一种方法来保护其基因组中最重要的区域免受突变，这一发现令人兴奋，因为我们也可以利用这些发现来研究如何保护人类基因免受突变。此外，了解为什么基因组中的某些区域比其他区域突变更多，可以帮助依赖遗传变异的育种研究人员培育出更好的作物。科学家们还可以利用这些信息更好地预测或开发针对由DNA突变引起的癌症等疾病的新疗法。最后，研究团队表示，这些发现更完整地说明了驱动自然变异模式的力量，挑战了长期以来关于突变随机性的理论，并为生物学和进化突变的理论和实践研究提供了未来方向。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04269-6

不知不觉已步入2024年，NanoTemper很荣幸又陪伴用户度过了充实又有意义的一年。2023年NanoTemper的用户使用MST技术发表的文章超过2000篇，其中也有不少文章发表在Cell、Nature、Science三大主刊，非常感谢用户对我们的信任。MST微量热泳动技术能够弥补传统的互作技术在高样品消耗、小分子检测以及操作繁琐等方面的不足，能够轻松高效地检测各类具有挑战的样品，因而快速地被应用在各种领域。下面是我们的技术专家们精心挑选的9篇高分文献，为大家解读MST技术是如何在四个不同应用方向助力科学研究的。_小分子在进行小分子亲和力检测时，您可能会遇到样品分子量低或与目标蛋白分子量差异大导致检测信噪比低，实验难优化的问题。MST技术检测不依赖于分子量变化，结合引起的电荷或构象改变同样会被灵敏感应到。中国医学科学院 | 小分子抑制 α-synuclein 聚集帕金森病(PD)的病理表现是α-synuclein的聚集，α-synuclein 被认为是治疗帕金森病的一个潜在靶点。中药天麻中联苯苄型化合物20C，可显著增强PD模型的细胞活力，可能是天麻治疗PD的重要生物活性成分。然而，其作用靶点和作用机制尚不清楚。今年中国医学科学院药物研究所发表在Cell Death and Disease的研究结果发现，小分子20C可抑制α-synuclein 聚集并阻止PD的进展，并且明确了这些改善是来自20C和α-Syn fibrils的直接互作。α-Syn fiber是由α-Syn单体组装而成的大聚集体，分子量超过420kD，而20C为小分子，二者之间分子量倍数差别在几百倍以上，很难通过基于分子量变化方法进行互作亲和力检测。作者使用MST技术检测了 α-Syn fibrils 与20C的互作（Kd为37μM），证明二者之间存在直接互作。图1. 使用MST测定20C与α-Syn fibrils直接相互作用https://doi.org/10.1038/s41419-023-06116-0IF: 9.0 Q1第二军医大学 | 黄芪甲苷衍生物治疗梗死后心衰的作用和机制来自第二军医大学以及中国医学科学院药用植物研究所的张卫东团队在Signal Transduction and Targeted Therapy杂志上撰文，报道了黄芪甲苷优化衍生物HHQ16通过直接作用于心肌细胞逆转肥厚，有效地逆转了心肌梗死诱导的心肌重构，并改善了心功能。研究者对一个新发现的人类 lncRNA(Lnc4012) 及其小鼠同源基因(Lnc9456)进行了全面的鉴定，并对lnc4012/lnc9456在心肌梗死诱导的心肌肥大和心力衰竭的发生发展中的作用提供了新的机制见解，并证明lnc4012/lnc9456是一种新的真正的靶点。在研究过程中，研究者通过病理及药理实验确定了lnc9456为HHQ16逆转肥厚和心衰的特异性靶点，并通过MST实验验证了HHQ16与lnc9456具有高亲和力结合，但与抗肥大lncRNA Mhrt无亲和力（图2）。这表明了HHQ16与lnc9456特异性结合，导致其降解的药效机制。图2. MST检测HHQ16与lnc9456（左）及阴性对照（右）亲和力小鼠lnc9456和人lnc4012分子机制具有一致性。HHQ16与lnc4012的亲和力高于其小鼠同源基因lnc9456（图3），并以时间依赖的方式促进体外转录的lnc4012降解。研究者利用MST技术验证了新的小分子HHQ16会与lnc4012/lnc9456特异性结合。而HHQ16与lnc4012/lnc9456的结合会导致其降解，从而拮抗其对心肌细胞G3BP2/NF-κB信号的作用，从而有效地逆转心肌梗死引起的肥厚和心力衰竭。图3. MST检测HHQ16与lnc4012（左）亲和力https://doi.org/10.1038/s41392-023-01660-9IF: 39.3 Q1福建农林大学 | 细胞膜共受体复合体传递生长素信号的分子机制2023年11月，福建农林大学徐通达团队和杨贞标团队在Cell期刊在线发表题为 “ABLs and TMKs are co-receptors for extracellular auxin” 的研究论文，报道了两个新的质外体定位的生长素结合蛋白， ABL1（ABP1-like protein 1）和ABL2，其与生长素结合蛋白ABP1具有相似结构，在细胞膜上形成ABP1/ABLs-TMK生长素共受体感受并传递胞外生长素信号，调控植物生长和发育的分子机制。研究者首先构建了拟南芥ABP1生长素结合位点突变形式的ABP1-5转基因植株，表型分析发现其与tmk突变体类似，呈现明显的生长发育和生长素快速响应缺陷，暗示ABP1-5蛋白可能通过对其他质外体定位的，生长素结合蛋白产生显性负效应，参与TMK介导的生长素信号通路。由于ABP1没有同源基因，为了寻找其他的生长素结合蛋白，研究者通过检索TMK1互作蛋白质组学数据库，鉴定到两个新的生长素结合蛋白，其与ABP1氨基酸序列相似性偏低，但结构类似，且具有高度保守的生长素结合区域，将其命名为ABL1（ABP1-like protein 1）和ABL2。通过生化分析，发现ABL1蛋白定位于质外体，与ABP1类似，研究者提出了科学假设--细胞膜ABLs-TMK蛋白复合体感知并传递胞外生长素信号。表型分析发现：ABL1/2与ABP1的功能具有冗余性，但又有别于ABP1，差异性调控植物的生长发育；ABL1/2与ABP1都通过协同TMK家族，介导生长素的快速响应。作者进一步通过微量热泳动技术（MST）分析发现：与ABP1类似，ABL1和TMK1胞外域都能特异性的结合IAA（图4）和NAA等活性形式的生长素分子。有趣的是，当TMK1胞外域存在的情况下，ABP1和ABL1对生长素的结合能力显著增强（图4，ABP1:4.71uM、ABP1/TMK1-ex：0.094uM ABL1: 1.73uM、ABL1/TMK1-ex: 0.525uM），这表明了ABP1/ABLs和TMK在结合生长素方面存在协同作用。图4. MST检测IAA与ABP1, ABL1, TMK1-ex, ABP1-5, and ABL1-M2结合https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.10.017IF: 64.5 Q1_多肽由于多肽较强的极性偏好，使用其他固定性技术进行多肽亲和力检测过程中，常常遇到黏附的问题，并且很难优化解决。MST检测无需固定样品，直接在溶液中进行亲和力检测，可以避免多肽吸附至固相上的问题。北京大学 | 植物通过有性生殖实现远缘杂交的新机制2023年10月7日，北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心、新基石科学实验室瞿礼嘉/钟声团队在Cell上发表了题为“Antagonistic RALF peptides control an intergeneric hybridization barrier on Brassicaceae stigmas”的论文，提出的柱头-花粉间识别的“锁-钥模型”，阐明了柱头处的种间/属间生殖障碍形成的机理，解释了“花粉蒙导效应”。作者研究发现柱头的乳突细胞表面的受体FER/ANJ/HERK1/CVY1与乳突细胞自分泌小肽sRALF33等组分协作构建成"锁"，阻止花粉管穿入柱头。自己的花粉以及近缘植物种的花粉携带的7个旁分泌小肽pRALF11/26等即为"钥匙"，该“钥匙”打开柱头处的"锁"，使得花粉管可以穿入柱头。在研究过程中，作者使用MST技术验证并定量了受体FER/ANJ/HERK1/CVY1与自身分泌的小肽sRALF33以及花粉分泌的小肽pRALF11/26的互作。这也是瞿礼嘉/钟声团队继2017年Science和2022年Science后第三次用MST检测蛋白和多肽的亲和力。在该互作研究中，涉及到3种小肽，共12组的Kd检测，MST检测一对Kd仅需要 200nM 100uL 的蛋白样品，即使进行多组实验，也仅需要非常少量的蛋白样品。MST结果显示，选定的sRALF33、pRALF11或pRALF26分别可以与FER、CVY1、ANJ和HERK1相互作用，并具有高亲和力。图5. sR33、pR11和pR26与FER (E)、CVY1 (F)、ANJ (G)和HERK1 (H)的外结构域具有较高的结合亲和性，而与elf24(阴性对照)的结合亲和性不高https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.09.003IF: 64.5 Q1浙江大学|蛋白质脂化修饰研究2023年8月，浙江大学生研院林世贤课题组在 Nature Chemical Biology杂志发表了题为“Computational design and genetic incorporation of lipidation mimics in living cells”的研究成果，报告了一种设计脂化模拟的计算方法。研究团队建立了一个工程系统，用于将这些脂化模拟物整合到大肠杆菌和哺乳动物细胞中几乎任何所需的蛋白质位置。这项研究策略能够实现数百种蛋白质脂化的功能获得研究，促进了卓越治疗候选药物的创造。在该研究中，为了证明基因编码脂质模拟物在设计和合成治疗候选药物中的效用，研究人员使用MST技术检测了人血清白蛋白HSA和脂质模拟改造的多肽药物GLP-1变体之间的相互作用。GLP-1-K20-4HexyF和GLP-1-K20-4OctyF对HSA的Kd值分别为 2.31 μM和0.58 μM，分别比GLP-1-K20-HepoK的15 μM增加了6.5倍和25.9倍。相比之下，野生型(WT) GLP-1未检测到结合，表明增强的结合是由脂质模拟介导的。图6. MST分析多肽药物GLP-1变体对人血清白蛋白HSA的亲和力https://doi.org/10.1038/s41589-023-01400-8IF: 14.8 Q1_免纯化检测亲和力检测一般需要高质量和纯度的蛋白，而一些蛋白本身很难纯化。MST技术可以直接在裂解液中进行亲和力测定，特别适合难纯化，或纯化后不稳定的蛋白样品，为科研人员节省样品和时间。武汉大学中南医院 | 膀胱癌发生发展机制武汉大学中南医院、武汉大学医学研究院王行环团队此前的研究显示POLD1是膀胱癌恶性转变过程中的一个关键分子。在此基础上，王行环团队证实POLD1在膀胱癌组织中较癌旁组织高表达，在肌层浸润性膀胱癌中较非肌层浸润性膀胱癌高表达，且与预后相关。团队在体内和体外实验中证明了POLD1能够促进膀胱癌的增殖和转移，并在进一步机制研究中发现，POLD1通过与FBXW7竞争性结合MYC，从而减弱FBXW7介导的MYC泛素化降解。此外，机制研究还发现POLD1可以与MYC形成复合物参与MYC的转录调控，增强MYC的转录活性；另一方面，MYC能够转录激活POLD1，从而形成了一个POLD1-MYC正反馈回路，增强了对膀胱癌的促癌作用（图7）。这项研究成果于2023年发表在 Nature Communications 杂志。图7. POLD1通过稳定MYC调节BLCA的增殖和转移，促进膀胱癌发生发展研究人员首先通过CO-IP验证了POLD1与MYC的结合，而当去掉MYC中与FBXW7α结合的区域MB1后，就检测不到结合了。因此研究团队合成了MB1肽段，然后使用MST技术检测了POLD1与MB1肽之间的亲和力，并与 FBXW7α作对比，证明POLD1对MB1的亲和力比FBXW7α强，因此它可以与FBXW7α竞争结合MYC（图8）。在这个实验中，POLD1和FBXW7α 也都是与GFP融合表达在293T细胞，直接使用细胞裂解液作为target进行检测，无需纯化蛋白。图8. MST技术检测293T细胞中过表达GFP-POLD1的裂解物与MYC-MB1 (WT)肽的结合亲和力https://doi.org/10.1038/s41467-023-38160-xIF: 16.6 Q1_核酸您可以使用带有CY5标记的核酸直接在溶液中进行亲和力检测，实验操作简便且检测一对样品仅需10min，无需担心RNA在检测过程中降解。Scripps研究所 | 靶向RNA降解剂2023年5月24日，Scripps研究所的Matthew D. Disney教授及其合作者在Nature杂志发表了题为“Programming inactive RNA-binding small molecules into bioactive degraders”的研究论文，利用核糖核酸酶靶向嵌合体技术将非活性小分子重编程为靶向RNA降解剂，成功降解miR-155和癌症靶标MYC、JUN的RNA。研究人员基于二维组合筛选进行RNA和小分子高通量分子间相互作用检测，发现了一些可以与pre-miRNA-155结合的小分子。研究人员接下来使用Monolith分子互作仪完成了大量RNA小分子结合表征，验证了C1仅结合于5′GAU/3′C_A motif，其他RNA凸起或者点突变RNA在相同检测浓度范围内看不到明显的结合信号。图9. pre-miR-155-binder C1结合曲线小分子结合于pre-miRNA-155的非活性位点，并不会对细胞内的miRNA-155表达水平产生影响。接下来研究人员构建了双功能小分子核糖核酸酶靶向嵌合体，一端与目标RNA结合，另一端招募并激活RNA酶，从而靶向降解目标RNA。改造后的嵌合体成功在细胞内降低miRNA-155的表达水平，并且在细胞和小鼠模型中抑制了三阴乳腺癌。图10. 将结合pre-miR-155的惰性结合物转化为活性RIBOTAC降解剂为了测试该方法的适用性，研究人员又构建了靶向MYC和JUN的核糖核酸酶靶向嵌合体。这两种蛋白都是重要的癌症靶点，但都是无序蛋白，被认为是不可成药的。改造后的核糖核酸酶靶向嵌合体获得了生物活性并在细胞内精准地靶向降解各自的靶向RNA，使这些癌蛋白驱动的转录和蛋白组学进程失效。这项研究表明对于由这些常见但具有挑战性的致癌基因驱动的癌症，重编程非活性小分子为靶向RNA降解剂可能会带来新的变革。https://doi.org/10.1038/s41586-023-06091-8IF: 64.8 Q1北京大学 | 新型RNA编辑系统开发2023年北京大学药学院汤新景教授开发出一种新颖且便捷的光触发位点特异性RNA编辑系统，并将研究成果发表在Cell Chemical Biology上。为了开发内源性ADAR蛋白的A-to-I可控的编辑策略，作者设计了一种末端有胆固醇修饰的反义寡核苷酸（3’-笼式arASO）：由一段2’-OMe修饰的可编程反义域、用于与靶mRNA杂交的硫代磷酸修饰的3’端和位于5’端的用于招募ADAR蛋白的工程化GluR2 R/G基序组成，这种设计能通过招募内源性的ADAR蛋白来实现位点特异性的RNA A-to-I编辑。并且，作者通过2D细胞和3D肿瘤球的实验验证了3’-笼式arASO在的光触发A-to-I编辑能力。为了研究3’-笼式arASO抑制位点特异性的机制，作者使用MST技术检测了3’-笼式arASO与蛋白和核酸的互作：ADAR1-p150是主要的RNA单碱基编辑器。MST技术确定了3’-笼式arASO与ADAR1-p150的结合亲和力与arASO与ADAR1-p150蛋白的亲和力接近，表明胆固醇修饰并不会对其在5’端的ADAR-招募结构域造成明显影响。图11. MST技术检测ADAR1-p150与3’-笼式arASO/arASO亲和力MST技术检测3’-笼式arASO与不配对的腺苷的单链靶RNA（ssRNA）的结合亲和力检测结果表明：3’-笼式arASO在没有光刺激的情况下与ssRNA（AC错配）的结合亲和力比其阳性对照的结合亲和力低17.4倍，但在给予光照后，其亲和力恢复到与阳性对照组相当的水平（左图）。这表明，在3’-笼式arASO的反义结合域3’端的胆固醇修饰阻断了其与ssRNA（AC错配）的结合。而胆固醇修饰对arASO与完全配对的ssRNA的结合亲和力没有影响（右图）。图12. 胆固醇修饰阻断了3’-笼式arASO与靶RNA的结合从而抑制其位点特异性编辑https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2023.05.006IF: 8.6 Q1中国农业大学 | 核受体转录调节的底物选择和活性抑制新机制睾丸核受体4 (TR4)调节基因的转录激活，在许多疾病中发挥重要作用。TR4对靶基因的调控涉及通过DNA结合域(DBD)与DNA分子的直接相互作用。然而，TR4与靶基因之间特异性的相互选择性机制不清楚。2023年中国农业大学陈忠周教授课题组在Nucleic Acids Research在线发表了题为 Structures of human TR4LBD-JAZF1 and TR4DBD-DNA complexes reveal the molecular basis of transcriptional regulation 的研究论文，解析了TR4-DBD - DNA复合物的高分辨率晶体结构，并通过MST技术进行了大量的亲和力检测实验，详细阐述了TR4与dsDNA相互作用以及选择性。通过对TR4-DBD - DNA复合物晶体结构分析，第129、138等残基起到结合的关键作用，作者生成了不同的TR4DBD的位点突变体，通过MST实验确定突变后TR4与DNA的亲和力大小（图13）。Y129A、K138A、K142A、R143A和R146A突变对结合的破坏最为明显，其他突变也在不同程度上削弱了二者的互作。图13. MST检测TR4不同突变体与DNA亲和力为了验证TR4的转录调控功能，作者分析了一些下游靶基因的潜在启动子序列，并通过MST实验确定了TR4在每个靶序列上的Kd值。TR4结合了这些靶基因的每个启动子，并且结合亲和力随序列的不同而不同（图14），表明结合亲和力的差异可能与dsDNA结合位点的序列特征有关。图14. MST检测TR4与不同靶序列亲和力晶体结构分析表明，DNA含有两个重复的AGGTCA基序，与两个DBD分子形成异三聚体复合体。为了确定AGGTCA中的最佳基序，作者构建具有相同位点突变的dsDNAs，并进行了MST实验。亲和力结果表明，A1G2G3T4C5A6位点替换G2和T4对结合影响最明显，结合亲和力降低了百倍（图15），说明G2G3T4C5对TR4结合的靶基因至关重要，推断序列PuGGTCA是TR4的最佳目标基序。图15. MST检测不同突变dsDNA和TR4亲和力https://doi.org/10.1093/nar/gkac1259IF: 14.9 Q1_参考文献1. Peng, Y. et al. A small molecule 20C from Gastrodia elata inhibits α-synuclein aggregation and prevents progression of Parkinson’s disease. Cell Death and Disease 14, (2023).2. Wan, J. et al. Astragaloside IV derivative HHQ16 ameliorates infarction-induced hypertrophy and heart failure through degradation of lncRNA4012/9456. Signal Transduction and Targeted Therapy 8, (2023).3. Yu, Y. et al. ABLs and TMKs are co-receptors for extracellular auxin. Cell (2023) doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.10.017IF: 64.5 Q1 .4. Lan, Z. et al. Antagonistic RALF peptides control an intergeneric hybridization barrier on Brassicaceae stigmas. Cell (2023) doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.09.003IF: 64.5 Q1 .5. Ding, W. et al. Computational design and genetic incorporation of lipidation mimics in living cells. Nature Chemical Biology 1–10 (2023) doi:https://doi.org/10.1038/s41589-023-01400-8IF: 14.8 Q1 .6. Wang, Y. et al. DNA polymerase POLD1 promotes proliferation and metastasis of bladder cancer by stabilizing MYC. Nature Communications 14, 2421 (2023).7. Tong, Y. et al. Programming inactive RNA-binding small molecules into bioactive degraders. Nature 618, 169–179 (2023).8. Zhang, Y. et al. Light-triggered site-directed RNA editing by endogenous ADAR1 with photolabile guide RNA. PubMed 30, 672-682.e5 (2023).9. Liu, Y. et al. Structures of human TR4LBD–JAZF1 and TR4DBD–DNA complexes reveal the molecular basis of transcriptional regulation. Nucleic Acids Research 51, 1443–1457 (2023).Monolith系列分子互作仪覆盖几乎任何分子类型、缓冲液成分或亲和力强弱的检测项目，并且检测不依赖于分子量，能够轻松应对不同类型的分子间相互作用检测难题。由于篇幅有限，小编先分享这些。如果您还想阅读更多精彩文章和应用案例，欢迎给我们后台留言，我们会第一时间联系到您哦！希望2024年MST技术依旧能够在分子互作检测上大放异彩，在各个领域助力科研学者取得成功！_小分子在进行小分子亲和力检测时，您可能会遇到样品分子量低或与目标蛋白分子量差异大导致检测信噪比低，实验难优化的问题。MST技术检测不依赖于分子量变化，结合引起的电荷或构象改变同样会被灵敏感应到。中国医学科学院 | 小分子抑制 α-synuclein 聚集帕金森病(PD)的病理表现是α-synuclein的聚集，α-synuclein 被认为是治疗帕金森病的一个潜在靶点。中药天麻中联苯苄型化合物20C，可显著增强PD模型的细胞活力，可能是天麻治疗PD的重要生物活性成分。然而，其作用靶点和作用机制尚不清楚。今年中国医学科学院药物研究所发表在Cell Death and Disease的研究结果发现，小分子20C可抑制α-synuclein 聚集并阻止PD的进展，并且明确了这些改善是来自20C和α-Syn fibrils的直接互作。α-Syn fiber是由α-Syn单体组装而成的大聚集体，分子量超过420kD，而20C为小分子，二者之间分子量倍数差别在几百倍以上，很难通过基于分子量变化方法进行互作亲和力检测。作者使用MST技术检测了 α-Syn fibrils 与20C的互作（Kd为37μM），证明二者之间存在直接互作。图1. 使用MST测定20C与α-Syn fibrils直接相互作用https://doi.org/10.1038/s41419-023-06116-0IF: 9.0 Q1第二军医大学 | 黄芪甲苷衍生物治疗梗死后心衰的作用和机制来自第二军医大学以及中国医学科学院药用植物研究所的张卫东团队在Signal Transduction and Targeted Therapy杂志上撰文，报道了黄芪甲苷优化衍生物HHQ16通过直接作用于心肌细胞逆转肥厚，有效地逆转了心肌梗死诱导的心肌重构，并改善了心功能。研究者对一个新发现的人类 lncRNA(Lnc4012) 及其小鼠同源基因(Lnc9456)进行了全面的鉴定，并对lnc4012/lnc9456在心肌梗死诱导的心肌肥大和心力衰竭的发生发展中的作用提供了新的机制见解，并证明lnc4012/lnc9456是一种新的真正的靶点。在研究过程中，研究者通过病理及药理实验确定了lnc9456为HHQ16逆转肥厚和心衰的特异性靶点，并通过MST实验验证了HHQ16与lnc9456具有高亲和力结合，但与抗肥大lncRNA Mhrt无亲和力（图2）。这表明了HHQ16与lnc9456特异性结合，导致其降解的药效机制。图2. MST检测HHQ16与lnc9456（左）及阴性对照（右）亲和力小鼠lnc9456和人lnc4012分子机制具有一致性。HHQ16与lnc4012的亲和力高于其小鼠同源基因lnc9456（图3），并以时间依赖的方式促进体外转录的lnc4012降解。研究者利用MST技术验证了新的小分子HHQ16会与lnc4012/lnc9456特异性结合。而HHQ16与lnc4012/lnc9456的结合会导致其降解，从而拮抗其对心肌细胞G3BP2/NF-κB信号的作用，从而有效地逆转心肌梗死引起的肥厚和心力衰竭。图3. MST检测HHQ16与lnc4012（左）亲和力https://doi.org/10.1038/s41392-023-01660-9IF: 39.3 Q1福建农林大学 | 细胞膜共受体复合体传递生长素信号的分子机制2023年11月，福建农林大学徐通达团队和杨贞标团队在Cell期刊在线发表题为 “ABLs and TMKs are co-receptors for extracellular auxin” 的研究论文，报道了两个新的质外体定位的生长素结合蛋白， ABL1（ABP1-like protein 1）和ABL2，其与生长素结合蛋白ABP1具有相似结构，在细胞膜上形成ABP1/ABLs-TMK生长素共受体感受并传递胞外生长素信号，调控植物生长和发育的分子机制。研究者首先构建了拟南芥ABP1生长素结合位点突变形式的ABP1-5转基因植株，表型分析发现其与tmk突变体类似，呈现明显的生长发育和生长素快速响应缺陷，暗示ABP1-5蛋白可能通过对其他质外体定位的，生长素结合蛋白产生显性负效应，参与TMK介导的生长素信号通路。由于ABP1没有同源基因，为了寻找其他的生长素结合蛋白，研究者通过检索TMK1互作蛋白质组学数据库，鉴定到两个新的生长素结合蛋白，其与ABP1氨基酸序列相似性偏低，但结构类似，且具有高度保守的生长素结合区域，将其命名为ABL1（ABP1-like protein 1）和ABL2。通过生化分析，发现ABL1蛋白定位于质外体，与ABP1类似，研究者提出了科学假设--细胞膜ABLs-TMK蛋白复合体感知并传递胞外生长素信号。表型分析发现：ABL1/2与ABP1的功能具有冗余性，但又有别于ABP1，差异性调控植物的生长发育；ABL1/2与ABP1都通过协同TMK家族，介导生长素的快速响应。作者进一步通过微量热泳动技术（MST）分析发现：与ABP1类似，ABL1和TMK1胞外域都能特异性的结合IAA（图4）和NAA等活性形式的生长素分子。有趣的是，当TMK1胞外域存在的情况下，ABP1和ABL1对生长素的结合能力显著增强（图4，ABP1:4.71uM、ABP1/TMK1-ex：0.094uM ABL1: 1.73uM、ABL1/TMK1-ex: 0.525uM），这表明了ABP1/ABLs和TMK在结合生长素方面存在协同作用。图4. MST检测IAA与ABP1, ABL1, TMK1-ex, ABP1-5, and ABL1-M2结合https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.10.017IF: 64.5 Q1______

近日，浙江大学团队联合湖北大学，实现了植物生长素极性运输研究的重大突破，让植物向性这一百年科学难题的关键一环得以解决，为生长素极性运输的进一步调控打下基础。 近日，相关论文发布在 Nature 上。担任共同通讯作者的浙江大学医学院生物物理系长聘副教授/附属第四医院双聘教授郭江涛 表示：“对于弄清楚 PIN 蛋白（pin-formed protein）介导生长素转运的分子机制，学界早已翘首以盼，而该工作终于揭晓这一机制。这为开发基于结构靶向 PIN 家族蛋白的新型小分子抑制剂奠定了基础。这些抑制剂既能作为工具，去研究生长素的极性运输机理；也可作为农业除草剂，助力于作物改良。”图 | 浙江大学研究团队主要成员合影。前排左起：郭逸蓉、张素芬、张艳、苏楠楠、竺爱琴、杨帆 ；后排左起：周晨羽、叶繁、郑绍建、郭江涛 、常圣海同时，作为共同作者单位的湖北大学，也借此迎来该校第一篇 Nature 论文。审稿人评价称：本文报道了一个重要的结构，为植物生长素运输提供了新的研究思路；这些发现是开创性的，真正为 PIN 蛋白的功能提供了新的见解，从而为研究打开了许多新的途径。此外，PIN 蛋白与胆汁酸/钠转运蛋白的结构也存在有趣的相似性，这可能有助于更好地理解 PIN 蛋白的起源及其转运机制。另据悉，通过比对拟南芥其他生长素转运蛋白序列，课题组发现生长素转运位点是保守的，这种保守性也会延伸到其他的植物物种中。因此，可以认为此次研究结论，也能被推广到其他植物中。近日，相关论文以《拟南芥生长素转运蛋白 PIN3 的结构与机制》（Structures and mechanisms of the Arabidopsis auxin transporter PIN3 ）为题发表在 Nature 上[1]。图 | 相关论文（来源：Nature）共同通讯作者分别为郭江涛 、浙江大学医学院生物物理学系研究员杨帆 、以及湖北大学生命科学学院&省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室吴姗 教授。郭江涛 团队的博士后苏楠楠、杨帆 课题组的博士生竺爱琴、以及吴姗 团队的博士生陶鑫为论文共同一作。PIN 蛋白在拟南芥中介导生长素极性运输机制据介绍，生长素对植物的生长发育起核心调控作用。一般来讲，低浓度的生长素促进生长，高浓度的生长素抑制生长。生长素主要合成部位是在芽、幼嫩的叶和发育中的种子，然后被运输到作用部位。其中，生长素调控植物生长发育与其在植物各个组织中的不对称分布有着密切的关系。而这种不对称分布，主要由于在细胞与细胞之间的生长素运输具有一定的方向性，这也被称为生长素极性运输（Polar Auxin Transport，PAT）。那么，PIN 蛋白缘何能导致植物具有向光性？植物的向光性，是指植物受到单侧光的刺激而引起的生理弯曲现象。而植物体内生长素的不对称分布，和这种向光性息息相关。生长素在植物体内运输有两条途径：一是通过韧皮部完成长距离运输的非极性运输；二是需要转运蛋白参与的单方向极性运输。其中，对于生长素的不对称分布，极性运输起着关键作用。PIN 蛋白可以将生长素转运至细胞外。PIN 蛋白在细胞膜上的极性定位，决定着植物体内生长素极性分布，从而会导致植物的向光性。至于为何要采用拟南芥作为研究对象？郭江涛 表示，拟南芥作为模式植物，其基因组已于 2000 年由国际拟南芥基因组合作联盟完成测序，是第一个实现全序列分析的植物基因组。目前，人们已在 30 多种植物中鉴定出了不同数量的 PIN 基因。作为模式植物，拟南芥中有 8 个 PIN 蛋白成员（PIN1-PIN8）。学界在这方面的生物学功能研究，也比针对植物其他物种的研究更透彻，这能帮助该团队更好地认识 PIN 蛋白的生化、生理以及遗传等特征。同时，鉴于本研究旨在研究植物生长素的极性运输机制，因此其选择拟南芥为研究对象。据介绍，生长素极性运输主要依赖于三种膜定位转运体：AUX/LAX 家族蛋白、 PIN-FORMED 家族蛋白和 ABCB 家族蛋白。通过调控这些家族蛋白，植物可以调节生长素的极性运输和分布。研究发现，拟南芥 PIN 与 ABCB 蛋白可以共同定位。而通过酵母双杂交和免疫共沉淀的实验表明，PIN 和 ABCB 蛋白存在直接的物理互作。PIN 蛋白在极性胚胎发育和器官形成等需要定向生长素极性运输的过程中其决定作用，而 ABCB 则在顶端组织生长素转运及长距离运输中起重要作用，二者在调控生长素的转运上具有一定的独立性。AUX 蛋白为生长素转入蛋白，PIN 蛋白为生长素外排蛋白。它们通过协同工作，一起维持植物体生长素平衡。（来源：郭江涛 课题组）解析三个高分辨率冷冻电镜结构本研究最开始且关键的一环是课题选择，首先通过大量的文献调研，课题组确定了研究对象——PIN 蛋白。PIN 蛋白是生长素转运蛋白，在植物的生长素极性运输方面发挥了巨大作用。因此，研究人员希望通过结构生物学的手段解释PIN蛋白介导的生长素极性运输的分子机制。而拟南芥 PIN 蛋白家族被分为两个亚家族，一类是定位在质膜上的 long PINs （PIN1–PIN4、PIN6 和 PIN7），另一类是定位在内质网上的 short PINs （PIN5 和 PIN8），这两大家族通过共同工作，一起维持着植物生长素的内稳态。研究中，该团队首先对 7 个 AtPINs （AtPIN1–5, AtPIN7–8）进行表达纯化筛选，最终选择 AtPIN3 作为研究对象。原因在于，AtPIN3 与其他 long AtPINs 有至少 54% 的序列同源性，可作为 PIN 家族结构和功能分析的模型。随后，通过哺乳动物细胞 HEK293 外源表达系统、对 PIN 蛋白进行过表达并纯化后，课题组得到了均一且稳定的蛋白样品。借助单颗粒冷冻电镜技术，该团队解析了三个高分辨率冷冻电镜结构，分别处于三种状态：PIN 蛋白未结合底物状态、底物 IAA 结合状态以及抑制剂 NPA 结合状态。接下来是功能实验验证阶段。研究团队建立了体外放射性 3H-IAA 转运实验体系，针对底物 IAA 与抑制剂 NPA 结合位点突变体的生长素转运活性和抑制活性，进行相关的测试。随后又通过表面等离子体共振技术，测试底物 IAA 与抑制剂 NPA 结合位点突变体分别与 IAA 和 NPA 的结合能力。然后，通过功能实验的多重验证，课题组阐明了 PIN 转运蛋白对 IAA 的识别和转运机制，以及抑制剂 NPA 抑制生长素转运的分子机制。最终解释了 PIN 蛋白介导的生长素极性运输的分子机制。（来源：郭江涛 课题组）将探索开发新型农药除草剂在整个研究过程中，研究人员遇到了很多困难。AtPIN3 二聚体的分子量仅为 140 kd，蛋白颗粒取向优势严重，从结构上来看几乎只有跨膜区，这对冷冻电镜数据处理带来了极大的挑战。郭江涛 表示：“从拿到均一稳定的蛋白样品到拿到较好的密度图，经历了大半年的时间。我们通过尝试改善蛋白颗粒的取向优势问题，采用不同的电镜数据处理方法，总结经验，最终得到高分辨率结构。”AtPIN3 与底物 IAA 复合物结构的解析，同样是本研究的一大难点。由于 IAA 与 AtPIN3 亲和力相对较弱，研究团队在前后多次对 AtPIN3 与 IAA 的复合物样品进行单颗粒冷冻电镜数据收集，但是 IAA 的密度一直不是很清晰，这让其无法准确判断 IAA 与 AtPIN3 准确的结合模式。后来，通过提高样品中 IAA 的浓度、更换蛋白样品缓冲液体系、更换冷冻电镜样品载网、制样条件、以及改善样品进孔问题，课题组终于成功拿到复合物高分辨结构。（来源：郭江涛 课题组）通过功能实验对 IAA 和 NPA 的作用机制进行验证也是本研究的难点之一。建立一个准确有效的检测生长素转运的实验体系，对他们来说是一个全新的尝试，经过不断摸索学习总结，最终也成功建立了放射性 3H-IAA 外排实验体系。“从最开始的困难重重到最后柳暗花明的整个研究过程中，我们认识到做研究要有决心，有破釜沉舟的勇气，始终要有把工作做到极致的信念，有做世界最一流工作的信念。”郭江涛 总结称。后续，其计划以 PIN 蛋白为靶点筛选新型小分子抑制剂，并通过体外放射性 3H-IAA 转运实验体系对小分子进行功能验证，也将通过冷冻电镜技术手段解析复合物结构，并在此基础上对筛选的小分子化合物进行优化，进而开发新型除草剂农药。

为充分展示植物基因组研究领域的重大进展，推动我国植物基因组学研究的深入和农业生物技术产业的快速发展，第十三届全国植物基因组学大会于2012年8月19-22日在山东省泰安市召开。会议邀请了国内外植物基因组学研究领域知名科学家作学术研究报告。　　五洲东方作为赞助商参加了此次大会，展示的产品有德国BRAND全套移液体系列产品(移液器、瓶口分配器等)，自有品牌BIODROPSIS超微量核酸蛋白测定仪BD-2000，加拿大Biocomp全自动密度梯度制备仪等，受到了广大与会者的关注。同时，我们在会议现场举办了&ldquo Percival拟南芥培养箱有奖问答&rdquo 活动，大家在会议休息时间纷纷领取问卷参与答题，还饶有兴致的与产品专家讨论答案，最后领取了精美小礼品。　　最值得一提的是广州聚能公司倾情协助我们参加了此会议。聚能超高压连续流细胞破碎机利用超高压能量使样品通过狭缝瞬间释放，在剪切效应、空穴效应、碰撞效应的作用下使细胞破碎，使物质匀质、分散、乳化、颗粒纳米化。世界唯一的样品破碎全过程都在4℃-6℃的低温循环水浴中进行，保持原有物质活性和性能。其卓越的性能吸引了众多客户垂询。 　　五洲东方会更努力的为用户提供更全面更优质的服务!

组织培养是重要的植物营养繁殖技术，也是基因编辑等现代农业分子育种技术得以应用的基础。20世纪50年代，由Skoog、Miller奠定的组织培养技术沿用至今（Symposia of the Society for Experimental Biology，11:118–130, 1957）。在两步法组织培养技术中，第一步是获取多能性（pluripotency acquisition），即利用高浓度生长素诱导外植体产生具有再生多种器官能力的愈伤组织；第二步是器官发生（organogenesis），即通过高浓度细胞分裂素诱导愈伤组织再生为芽，或通过低浓度生长素诱导愈伤组织再生为根。2010年，Meyerowitz实验室提出愈伤组织类似于根尖分生组织，开启了关于愈伤组织在细胞和分子层面的新认识（Developmental Cell，18: 463-471, 2010）。　　愈伤组织的器官再生能力是植物再生领域的核心科学问题之一，而尚未在分子机制方面得到合理解释。为什么愈伤组织能够在不同的激素诱导下再生为不同的器官，而普通体细胞却没有这样的能力？11月15日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心徐麟研究组的研究成果（Pluripotency acquisition in the middle cell layer of callus is required for organ regeneration）作为封面文章，发表在Nature Plants上，从单细胞和分子层面揭示了愈伤组织具有器官再生能力的机制。　　研究对拟南芥下胚轴产生的愈伤组织展开单细胞测序，确认了愈伤组织类似于根原基或根尖分生组织，大致分为三层：外层细胞类似于根尖的表皮和根冠；中层细胞具有根尖静止中心（quiescent center，QC）的特征；内层细胞类似于根尖的维管初始细胞。研究运用转录组比较分析、特征基因表达模式观察和细胞谱系追踪等方法，发现愈伤组织中层细胞与根尖静止中心QC有高度类似的转录组特征，也是根和芽再生的源头干细胞。在遗传表型方面，根尖静止中心QC的特征转录因子基因WOX5及其同源基因WOX7突变后，愈伤组织的器官再生能力下降；而WOX5/7过量表达可以使愈伤组织在低浓度细胞分裂素的情况下也具有芽再生的能力。分子层面的研究发现，WOX5/7至少通过三条通路促进愈伤组织中层细胞获取多能性：WOX5/7维持愈伤组织中层的干细胞属性；WOX5/7-PLT蛋白复合体能够激活内源生长素合成基因TAA1的表达，促进高浓度生长素的积累；WOX5/7-ARR12复合体能够抑制ARR5基因的表达，从而解除细胞分裂素的负反馈信号通路，达到细胞分裂素超敏感状态。　　根据上述结果，研究推测愈伤组织具有器官再生能力的原理。愈伤组织中层细胞具有干细胞特征，处于未分化状态。愈伤组织的中层细胞具有双激素信号高峰的特征，即同时具备高浓度生长素积累和细胞分裂素超敏感的双重特性。这两个特征使愈伤组织具有既能再生根又能再生芽的能力：当培养基中只含有低浓度生长素而不含有细胞分裂素时，愈伤组织由于积累了高浓度生长素而分化为根；当培养基中含有高浓度细胞分裂素时，愈伤组织的细胞分裂素超敏感状态使细胞分裂素能快速有效的激活芽基因的表达，从而发育为芽。而在已分化的体细胞中，生长素途径和细胞分裂素途径相互抑制，无法达到两种激素信号的双高峰状态，因而不具备器官再生的能力。　　研究工作得到国家自然科学基金、中科院、植物分子遗传国家重点实验室的支持。愈伤组织转录组数据和单细胞转录组数据可通过线上工具查询（http://xulinlab.cemps.ac.cn/）。　　论文链接

2023年03月29日，湖南省科技厅公示了2023年自然科学基金拟立项项目情况，其中包括100项杰青项目、100项优青项目、1019项面上项目、1067项青年基金、以及1152项联合基金，共计3438项拟立项项目（公示名单附后）。公示信息如下：按照创新型省份建设专项项目管理有关要求，经申报推荐、形式审查、专家评审、省科技厅党组会审议、省自然科学基金委员会审定等立项程序，对2023年湖南省自然科学基金项目拟立项3438项，现予以公示（公示名单附后）。公示期为2023年3月29日至4月4日（公示期5个工作日）。在此期间，如有异议，请将有关情况反馈至省科技厅，并提供必要的证明材料。以单位名义提出异议的，应提供书面材料并加盖本单位公章；个人提出异议的，应实名反映情况，并注明姓名和身份证号码。匿名或超出期限的异议不予受理。联系方式：监督与诚信处 0731-88988999机关纪委 0731-88988679邮箱：hnst-jg@kjt.hunan.gov.cn地址：长沙市岳麓大道233号科技大厦（邮编：410013）附件：2023年度省自科基金拟立项项目表.pdf湖南省科学技术厅2023年3月29日2023年度湖南省自科基金拟立项项目表（杰青项目）序号项目类别项目名称申报单位负责人1杰青基于新型超快光场的量子态调控研究中国人民解放军国防科技大学刘金磊2杰青天体物理磁场的测量技术与宇宙射线粒子的起源湘潭大学张建福3杰青Rb-Xe自旋体系量子调控与量子纠缠研究中国人民解放军国防科技大学汪之国4杰青手性自旋电子学中南大学郭爱敏5杰青拓扑超导体UTe2微区分辨电子结构中国人民解放军国防科技大学张超凡6杰青大规模约束优化问题的求解理论与高效算法湖南大学陈亮7杰青基于高稳定黑磷的应变可调偏振光湘潭大学祁祥探测性能及多场调控研究8杰青液晶流体简化Ericksen-Leslie方程组和Beris-Edwards方程组的若干数学问题中南大学刘桥9杰青含表面活性剂液滴蒸发问题的模型与算法研究及机理分析湘潭大学袁海专10杰青囚禁离子系统的相干性提升及量子相变模拟中国人民解放军国防科技大学张杰11杰青超声速爆震燃烧中国人民解放军国防科技大学蔡晓东12杰青高温聚合物电解质膜燃料电池关键材料研究中南大学程义13杰青高比能钠离子电池及关键材料中南大学曹鑫鑫14杰青电催化碳氮偶联湖南大学陈晨15杰青二维MXene高效有机溶剂纳滤膜的设计与调控中南大学韩凯16杰青桥联轴手性联芳基化合物的催化不对称合成湖南师范大学杨星17杰青新型金属-路易斯酸催化剂的合成及其协同催化研究湖南大学程立杰18杰青微纳电化学湖南大学何勇民19杰青基于微电子器件的锌离子电池湖南大学张明20杰青不对称Janus结构聚合物／无机复合纳米材料湘潭大学刘益江21杰青柔性自支撑水系锌锰二次电池的构建、性能调控及界面作用机制吉首大学吴贤文22杰青CsMYB36介导的黄瓜果把长度调控网络研究湖南农业大学王春华23杰青炎症性肠病的致病机制研究湖南大学周俊24杰青新抗原特异性TCR-T细胞治疗南华大学伍代朝25杰青LcCCA1-LcCYP98A调控模块介导千金子对氰氟草酯节律性响应的分子机制湖南省水稻研究所王立峰26杰青雌核发育青鱼抗SVCV优势性状的分子机理湖南师范大学肖军27杰青线粒体自噬的分子调控机制及其对帕金森病治疗的意义研究湖南大学王立明28杰青林业生物质资源化湖南省林业科学院李辉29杰青戊糖片球菌调控断奶仔猪肠道氧化应激代谢产物的挖掘湖南师范大学尹佳30杰青番茄褪绿病毒介导转录因子ERF4与SKIP2互作调控叶绿素降解的分子机制湖南省植物保护研究史晓斌所31杰青橘小实蝇早期侵染柑橘的可视化仿生嗅觉融合判别机理与方法中南林业科技大学文韬32杰青山羊消化道微生物与宿主互作机理中国科学院亚热带农业生态研究所焦金真33杰青农林剩余物／镁系轻质复合材料异质界面拓扑黏结机制研究中南林业科技大学左迎峰34杰青重金属污染场地土壤修复中南大学杨卫春35杰青尾砂固结影响下大范围尾矿库失稳溃坝风险InSAR评估研究中南大学杨泽发36杰青海洋环境三维重构及精细化预报研究中国人民解放军国防科技大学王辉赞37杰青钨同位素示踪大规模钨成矿作用：以湖南典型钨矿床为例中南大学李欢38杰青土壤砷生物地球化学过程及修复中南大学吴川39杰青西太平洋副热带高压耦合机理与诊断预测中国人民解放军国防科技大学洪梅40杰青软岩边坡工程稳定性分析理论及控制长沙理工大学曾铃41杰青矿物浮选分离中南大学焦芬42杰青增材制造各向同性医用钛合金组织调控机制与性能优化中南大学吴宏43杰青复杂含铁冶金固废微波碳氢耦合还原中南大学彭志伟44杰青织构与原子团簇“双尺度微结构”协同强化的耐蚀耐损伤铝合金成形机理湖南科技大学陈宇强45杰青柴油车集成式排气后处理系统智能长沙理工大学吴钢监测与协同优化控制研究46杰青洲滩湿地高关注新污染物靶向修复湖南大学王侯47杰青力学超结构强非线性动力学与先进功能序构设计方法中国人民解放军国防科技大学方鑫48杰青环境功能材料修复湿地水体污染湖南大学熊炜平49杰青智能网联车辆运动控制湖南大学边有钢50杰青电力系统电磁暂态分析与过电压防护湖南大学孙秋芹51杰青新型高性能钨合金材料及其应用基础研究中南大学蔡青山52杰青非传统有色金属资源高效回收与材料化中南大学胡久刚53杰青轨道车辆轻质材料结构强度与动力学中南大学王中钢54杰青红土镍矿增值冶金与正极材料多级调控长沙理工大学李灵均55杰青金属矿山深部开采中南大学彭康56杰青减污降碳协同增效相融合的农业有机固废资源化及应用湖南农业大学张嘉超57杰青基于垂直氧化物沟道的离子晶体管及其人造视觉研究中南大学蒋杰58杰青低碳能源系统工程中南大学杨声59杰青极端风环境下拉索抗风性能研究中南大学敬海泉60杰青键合硫碳材料储能电化学湘潭大学吴天景61杰青环境风利用的平流层飞艇智能自主区域持久驻留控制方法中国人民解放军国防科技大学杨希祥62杰青直喷稀燃模式下氢／氨发动机燃烧及低排放控制技术研究湘潭大学左青松63杰青高性能有机光电器件的应用集成湖南大学姚奕帆64杰青基于液态金属及铋基纳米材料的电子器件的构筑与应用湖南大学黄璐65杰青交通伤损伤机理与防护设计湖南大学莫富灏66杰青新制式轨道交通桥梁抗风减振中国建筑第五工程局有限公司周帅67杰青多孔功能材料的可控制备理论与应用基础中南大学杨娟68杰青镁合金新型特种加工关键技术及应用基础研究湖南科技大学卢立伟69杰青高性能图查询湖南大学周旭70杰青面向云端融合架构的高效能调度理论与方法湖南师范大学童钊71杰青复杂数据的可视表达与交互可视分析基础理论与方法中南大学夏佳志72杰青级联有色冶金过程分层协调优化控制中南大学谢世文73杰青有色金属生产过程智能感知方法及应用中南大学周灿74杰青重大装备制造群智机器人动态规划与协同控制系统湖南大学谭浩然75杰青基于玻色采样的量子机器学习理论与方法中南大学石金晶76杰青高功率近单模准连续光纤激光器中国人民解放军国防科技大学王小林77杰青多情景“双碳”目标约束对生产率的中长期影响与动态监测研究湖南大学艾洪山78杰青电力用户接入价政策改革的社会福利效应研究湖南大学谢里79杰青模型-数据混合驱动下“华龙一号”核反应堆冷却剂系统故障诊断智能方法研究南华大学隋阳80杰青肠道菌群影响重症中暑多脏器功能衰竭的机制研究中南大学湘雅三医院袁芳芳81杰青三核苷酸重复扩展疾病发病机制及治疗中南大学湘雅医院刘琼82杰青PRMT1和PHD2蛋白氧化修饰在胰腺炎“炎癌”转化过程中的作用及机制研究湖南省人民医院（湖南师范大学附属第一医院）谭超超83杰青降钙素基因相关肽受体CRLR／RAMP1在生发中心形成及系统性红斑狼疮发病中的作用及其分子机制中南大学湘雅二医院龙海84杰青中药来源抗结直肠癌活性天然产物的药物化学与化学生物学研究中南大学邓旭85杰青“脑-骨轴”介导的多器官衰老调控机制研究中南大学湘雅医院陈春媛86杰青ProBDNF／SORT1介导的巨噬细胞脂代谢重编程在类风湿性关节炎中的作用及机制研究中南大学湘雅二医院胡招兰87杰青皮肤黑素瘤免疫逃逸与免疫治疗抵抗的机制研究中南大学湘雅医院荔辉88杰青TET1通过调控Nurrl在多巴胺能神经元发育中的作用研究中南大学湘雅医院徐倩89杰青神经免疫互作介导AoCLD中肝脏局部炎症进展为系统性炎症的机制研究中南大学湘雅医院陈若蝉90杰青NF-kB-Vimentin 介导 Pten下调促小鼠视神经损伤再生和RGCs保护的作用及机制研究中南大学湘雅二医院方芳91杰青恶性肿瘤发生与治疗微流控仿生分析芯片系统中南大学刘文明92杰青组蛋白甲基转移酶对神经病理性疼痛的调节及其作用机制研究中南大学邓梅春93杰青多发性骨髓瘤耐药机制及靶向干预南华大学夏机良94杰青白色脂肪米色化的免疫调控机制研究中南大学湘雅二医院孟文95杰青人类早期胚胎发育中南大学冷丽智96杰青支气管哮喘的发病机制和干预策略研究中南大学刘持97杰青生物钟基因BMAL1调控迟发性性腺功能减退症大鼠睾酮合成及雄蚕益肾方干预机制湖南中医药大学第一附属医院周兴98杰青SPAG5-AS1结合USP7去泛素化修饰SPAG5参与膀胱癌发生的机制研究中南大学湘雅三医院刘建业99杰青非小细胞肺癌奥西替尼获得性耐药机制研究中南大学湘雅三医院李伟100杰青靶向外排泵的“黄芩苷／适配体／纳米脂质体”三元复合递药系统设计及干预MRSA多重耐药的作用机制研究湖南中医药大学宁毅2023年度湖南省自科基金拟立项项目表（优青项目）序号项目类别项目名称申报单位负责人101优青声学超材料智能研发中国人民解放军国防科技大学张弘佳102优青载人登月任务轨道多阶段一体化设计与偏差演化分析方法中国人民解放军国防科技大学杨震103优青受限层列相液晶的解景观数值计算及其应用研究中国人民解放军国防科技大学夏静敏104优青非交换鞅论及其应用研究中南大学周德俭105优青Toeplitz算子理论及应用中南大学马攀106优青二维半导体激子色散关系的探测湖南大学洪金华107优青极端观测条件下大尺度跨度精密光测中国人民解放军国防科技大学关棒磊108优青带临界指数的几类微分方程（方程组）非平凡解的存在性与动力学性态中南大学秦栋栋109优青内嵌富勒烯及其量子信息功能研究中国人民解放军国防科技大学周珅110优青基于小分子染料的活体肺靶向荧光探针构建及其生物传感应用湖南大学任天兵111优青基于化学重编程的DNA分子网络系统湖南大学吕一帆112优青金属配位医用水凝胶与组织再生修复湖南大学施李杨113优青缺陷电催化剂设计与调控长沙理工大学张怡琼114优青钠离子电池高熵型锰基氧化物单晶材料研究中南大学孙旦115优青基于五元非芳基C，C-环钯物种的转化新方法研究湖南师范大学杨源116优青数字化液体活检技术开发湖南大学贺建军117优青细胞质被膜复合体COPII亚基在黄瓜自噬中的作用研究湖南农业大学曹嘉健118优青病原微生物药靶蛋白结构解析及创新药物开发湖南大学靳振明119优青RNA结合蛋白对Hippo信号通路的调控作用与机制研究湖南师范大学郭晓伟120优青青花菜萝卜硫苷生物合成的调控网络研究湖南农业大学王军伟121优青病原菌分泌纳米机器的结构与功能研究湖南大学尹孟122优青色氨酸通过 AHR 信号通路调控断奶仔猪肠道免疫的机制研究中国科学院亚热带农业生态研究所徐康123优青Bc1-2蛋白家族调控凋亡的分子机制及靶向小分子药物研发中南大学湘雅医院危蝴蝶124优青植物ROP2蛋白的极性定位新机制探究湖南大学朱思睿125优青油茶果生炭疽菌乙酰转移酶CfGcn5互作蛋白的鉴定及其作用机制研究中南林业科技大学张盛培126优青纳米硫-柳树协同修复镉砷污染土壤的生理生态机制中南林业科技大学曹旖旎127优青深地钻探高温高压结晶岩岩石力学中南大学王李昌128优青内磁层赤道区域电磁电子回旋谐波研究长沙理工大学高中磊129优青高精度极化干涉SAR林下地形测绘中南大学付海强130优青面向电离层扰动的高动态电子密度场精细构建方法研究中南大学陈必焰131优青典型喀斯特灌丛土壤固氮菌和丛枝菌根真菌驱动的生物固氮机制中国科学院亚热带农业生态研究所肖丹132优青面向MOSAIC精细化气溶胶方案的集合-变分混合同化关键技术研究中国人民解放军国防科技大学尤伟133优青湘南盆地奥陶系凯迪阶底界综合地层学研究中南大学王文卉134优青土壤侵蚀与碳循环湖南师范大学聂小东135优青高速高功率密度航空齿轮传动系统动态性能演化及状态识别方法研究中南大学胡泽华136优青二维原子晶体与器件湖南大学李佳137优青工业副产石膏高值化利用湖南科技大学管青军138优青电池状态监测用可植入式碳基FET传感器及电池失效机制研究湘潭大学魏同业139优青医用金属材料表面功能化中南大学黄千里140优青金属层状异质构件形性协同制造研究中南大学李洲141优青激光增材制造难熔合金长沙理工大学周立波142优青桥梁风工程中南大学严磊143优青高k介电材料与二维层状半导体混合维度异质集成中南大学刘晓迟144优青烧结烟气多污染物高效控制中南大学季志云145优青高速列车轻质复合材料结构吸能一体化设计理论中南大学阳程星146优青金属锌负极／电解液协同设计与界面科学中南大学陈月皎147优青宽电压范围高效率直流接口电力电子变换中南大学许国148优青物理与数据融合驱动的机械跨层级可靠性分析方法研究湖南大学张哲149优青混合共驾下微型纯电动汽车在城市道路场景的碰撞安全性研究长沙理工大学李奇奇150优青镍合金超薄壁件复合能场强旋-电脉冲处理过程成形与成性精准调控方法中南大学何道广151优青信息-物理融合驱动的疲劳裂纹智能损伤评估研究湖南大学龙湘云152优青新型电力系统背景下电网侧储能参与换相失败防御的关键技术研究湖南大学周小平153优青非常规关键金属共伴生资源选冶清洁高效提取中南大学唐鸿鹄154优青退役动力锂离子电池短程低碳回收与循环利用湖南师范大学陈湘萍155优青应对极端天气的多源配电网自愈控制关键技术研究长沙理工大学陈春156优青场景结构先验驱动的机器人感知与交互中国人民解放军国防科技大学施逸飞157优青耦合光学偏振遥感的抗云雾干扰与成像时间差异地物变化检测研究湖南大学杨彬158优青基于广义动态增益的多列车追踪运行协同控制中南大学胡文峰159优青大规模边缘智能系统性能优化关键技术研究中南大学张德宇160优青基于智能空谱融合的高分辨率高光谱成像方法研究湖南大学佃仁伟161优青柔性碳纳米管器件及其功能电路集成湖南大学向立162优青集成微型超级电容器芯片湖南大学徐思行163优青多视图学习中国人民解放军国防科技大学陶红164优青基于无线感知的人机交互理论与技术湖南大学王砚文165优青时空视频片段检索方法研究湖南大学曹达166优青高动态系统电磁主动控制与性能实时优化方法中国人民解放军国防科技大学许雲淞167优青网络系统基础行为测量理论与方法中国人民解放军国防科技大学罗来龙168优青面向高抗毁需求的战场电能保障系统优化设计与动态重构研究中国人民解放军国防科技大学黄生俊169优青经济增长与碳排放关系的再评估--基于碳能分离视角的研究湖南大学吴施美170优青面向新基建的分布式项目调度与战术资源规划协调优化湖南大学胡雪君171优青KAT5介导的MLKL乙酰化修饰调控巨噬细胞源性外泌体分泌促进肺纤维化的机制研究中南大学湘雅二医院刘姗姗172优青铁死亡与胰腺癌靶向治疗中南大学湘雅二医院谢阳春173优青炎性训练改善肠炎预后及类器官移植对炎性肠病粘膜愈合疗效探究中南大学湘雅医院吴栋文174优青细胞信号转导调控与肿瘤复发和转移湖南大学唐小龙175优青头颈鳞癌中MTDH通过肿瘤细胞上皮间质转化介导CD8＋T细胞抗肿瘤免疫的分子机制研究中南大学湘雅二医院朱刚才176优青肠道B.massiliensis介导Th17／Treg平衡调控甲状腺相关性眼病进展的机制研究中南大学湘雅二医院齐欣177优青AhR调控Tfh／Tfr细胞平衡的分子机制研究及其在系统性红斑狼疮发病中的作用中南大学湘雅三医院丁澍178优青骨源性因子的跨器官调控作用和机制研究中南大学湘雅医院王振兴179优青长链非编码RNA在白血病中的功能和靶向治疗策略湖南大学朱赣迁180优青BET抑制剂通过抑制IL-6／STAT3信号轴协同铁死亡诱导剂治疗黑素瘤的机制研究中南大学湘雅医院邓广通181优青LOX-1介导GLS1琥珀酰化调控谷氨酰胺代谢重编程促进非酒精性脂肪性肝病的作用和机制研究中南大学祝小云182优青仿生多孔梯度硼化Ti6A14V／HA植体经Sema6D／MAPK途径调控巨噬细胞极化促进骨结合的机制中南大学湘雅口腔医院彭倩183优青肾小管上皮细胞HDAC7／HMGB1轴在AKI后肾间质纤维化中的作用和机制研究中南大学湘雅二医院蔡娟184优青功能化细菌偶联荧光探针的肿瘤诊疗研究中南大学陈飞185优青温热疗法调控m6A修饰抑制银屑病角质形成细胞免疫功能的机制研究中南大学湘雅三医院雷厉186优青减毒工程菌药物升级改造及其在实体瘤靶向治疗中的应用研究湖南大学郑金海187优青毛囊皮脂腺稳态的调控机制中南大学湘雅医院邓智利188优青类泛素化修饰靶向KU70蛋白在癌细胞有丝分裂中的作用机制研究湖南师范大学谢颖189优青数字孪生牙多尺度基础数据的测定与虚拟手感模型构建中南大学湘雅医院梁烨190优青经颅直流电刺激和脑电采集一体化半干电极研究湖南工业大学李广利191优青低氧上调IER2诱导氧化应激CAFs旁分泌GMFG因子靶向正调控ITGB1通路促进脊索瘤进展南华大学附属第一医院邹明向192优青睡眠呼吸障碍的遗传基础与临床共病研究中南大学湘雅医院张媛193优青WBP2通过抑制铁死亡减轻顺铂诱导的急性肾损伤及其机制研究中南大学湘雅二医院邓飞194优青精子发生障碍与男性不育中南大学涂超峰195优青脊髓损伤后反应性星形胶质细胞命运决定的调控机制研究中南大学李星196优青RTN2在心肌纤维化中的遗传基础和机制研究中南大学范亮亮197优青基于RASGRP1遗传变异的糖尿病血管并发症病因机制及药物靶标研究南华大学附属第一医院周杰灿198优青长链非编码RNA在鼻咽癌药物治疗反应中的作用及机制长沙医学院郭臻199优青FTO介导m6A抑制SOCS6表达调控脂质代谢异常在特应性皮炎中的致病机制研究中南大学湘雅三医院曾金容200优青当归芍药散抗AD神经炎症的物质基础和机制研究湖南中医药大学宋祯彦