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期刊信息/Journal information
生物化学与生物物理进展
生物化学与生物物理进展

王大成

月刊

1000-3282

prog@ibp.ac.cn

010-64888459

100101

北京朝阳区大屯路15号中国科学院生物物理研究所内

生物化学与生物物理进展/Journal Progress in Biochemistry and BiophysicsCSCD北大核心CSTPCDSCI
查看更多>>本刊为专业学术性刊物。报道生物化学、分子生物学、生物物理学及神经科学等学科的国内外最新进展动态。刊登实验报告、快报、技术与方法介绍和学术争鸣等。读者对象为相关学科的科研人员、大专院校师生及医药卫生、农林牧渔等领域的科技工作者。
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    紫外交联免疫沉淀技术原理及其应用

    杜亚琼王琬瑶高帆徐旸...
    136-144页
    查看更多>>摘要：紫外交联免疫沉淀(UV cross-linking immunoprecipitation,CLIP)技术最初建立于2003年.通过紫外交联、免疫沉淀、逆转录及后续的高通量测序等步骤,可在全转录组范围鉴定特定RNA结合蛋白(RNA-bindingproteins,RBP)的靶标RNA序列和结合位点.在近20年的应用过程中,该技术被不断改进和完善,可操作性、实验结果的准确性都有所提升,技术的应用范围也有所拓展.本文对CLIP技术的基本原理、实验方法、实际应用进行介绍,着重比较几种主流CLIP技术的异同,并对如何选择具体的技术路线提出建议.

    紫外交联免疫沉淀高通量测序RNA结合蛋白

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    水中构筑物表面生物膜形成物理化学过程

    申锴高飞黄须强卢小鹏...
    145-157页
    查看更多>>摘要：水中构筑物表面生物膜的形成会加速构筑物的腐蚀,严重影响其使用效率和寿命;成熟后的生物膜老化脱落或受水力剪切作用进入主体水中,会造成水体二次污染,对动植物生长和人类生活造成重大影响.生物膜的形成是由单个细菌黏附到表面开始的,经过可逆黏附到不可逆黏附的过渡后,细菌分泌的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPSs)会加速表面微菌落的形成,再通过细菌间的群体感应(quorum sensing,QS)使细菌启动表型和基因型变化,最终促使成熟生物膜的形成.本文综述了生物膜形成的不同阶段所涉及的物理化学过程(薄膜形成阶段、细菌黏附阶段、胞外聚合物膜阶段、群体感应调节生物膜阶段和生物膜成熟与表征),分析总结了本领域各方向的最新研究进展,归纳并阐明了水中构筑物表面生物膜形成的机理和影响因素,为生物膜防控、清除和利用等相关研究领域提供了理论依据.

    水中构筑物生物膜细菌黏附物理化学过程胞外聚合物群体感应调节

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    通过触觉编码和声音为视力障碍者提供远程虚拟陪伴

    葛松黄轩拓林衍旎李沿橙...
    158-176页
    查看更多>>摘要：目的 现有的人工视觉装置分为植入式装置和体外辅助装置两种,但它们都有一些不足之处.植入式装置需要手术植入、会造成不可恢复创伤;体外辅助装置指令相对简单、应用场景较为单一、过于依赖人工智能(AI)的判断不能提供足够的安全性.本文提出了一种将周边环境信息转化成头颈部触觉指令、并辅助以语音交互的系统,其有效性、安全性、信息量等均优于现有体外辅助技术,同时也具有低成本、低风险、适合多种生活和工作场景等优势.方法 该系统借助最新的远程无线网络通讯技术、芯片技术,利用前方人员随身佩戴的微小型电子设备、摄像头和感应器,以及云端庞大的数据库和计算能力,后台人员可以实时、充分地远程(比如跨越城市)了解前方的现场景象、环境参数和人员状态等信息,通过对比云端数据库和内存数据库、AI辅助识别和人工综合分析,快速获得最合理的行动方案,并将行动指令及时传给前方人员,实现盲人导航功能.同时,也用语音互动对话提供人文关怀、情感寄托.结果 本文首次提出了"远程虚拟陪伴概念",并演示了相应的硬件和软件以及多种生活场景下的测试效果.除了可以实现基础的导航功能,比如帮助视觉障碍人群完成在超市购物、咖啡厅寻座、街道行走,以及完成更加复杂的拼图、日常娱乐打牌功能,还可以满足骑行等速度相对快的移动指令要求.结论 实验结果表明,这种"远程虚拟陪伴"装置适用大量场景和需求,不仅可以用于视觉障碍人群出行、购物、娱乐,也可用于陪伴老人出行、辅助野外探险或旅行等,具有广泛的发展和应用前景.

    人工视觉辅助远程虚拟伴侣触觉代码盲人导航

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    基于深度学习的微藻自动检测系统研究

    向睿捷刘浩路珍肖泽宇...
    177-189页
    查看更多>>摘要：目的 微藻养殖产业规模巨大,在养殖过程中微藻易受杂菌和其他污染物的影响,因此需要定期对微藻进行检测,以确定其生长情况.现有的光学显微成像法和光谱分析法对实验人员、实验设备及场地的要求较高,无法做到实时快速检测.为了实现实时快速检测,需要一套检测要求低、速度快的实时微藻检测系统.方法 本文开发了一种基于深度学习的微藻检测系统,通过搭建一套基于明场成像的显微成像设备,使用采集的图像训练基于YOLOv3的神经网络,并将训练好的神经网络部署到微型计算机,从而实现了实时便携微藻检测.本文对特征提取网络进行改进,包括引入跨区域残差连接机制和注意力选择机制,另外还将优化器改为Adam优化器,使用多阶段多方法组合策略.结果 加载跨区域残差连接机制时最高平均精度(mAP)值为0.92.通过与人工结果进行对比,得到检测误差为2.47％.结论 该系统能够实现微藻实时便携检测,提供较为准确的检测结果,可以应用于微藻养殖中的定期检测.

    微藻检测术明场显微术深度学习目标识别

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    人NFE2基因上游增强子lncRNA调控NFE2基因转录和K562细胞增殖

    卢燕飞曲颂雅朱晶晶刘超...
    190-201页
    查看更多>>摘要：目的 转录因子NFE2的异常表达在许多骨髓增殖性肿瘤患者中被观察到,然而造成这种异常的转录调控机制尚不明确,本研究旨在探究参与NFEE2转录调控的元件和分子机制.方法 首先通过公共数据库中ChIP-seq数据和ATAC-seq数据预测NFEE2基因的潜在增强子元件,并通过双荧光素酶报告实验进行体外验证.随后,通过PRO-seq和GRO-seq数据结合RACE技术克隆这些增强子RNA转录本,经在线编码潜能预测工具分析认为其为lncRNA,通过RT-qPCR检测该lncRNA在不同白血病细胞系中和这些细胞诱导分化前后的表达变化及其亚细胞定位.最后,通过慢病毒系统在K562细胞中过表达和敲降该lncRNA以探究其功能.结果 鉴定出调控NFE2转录的3个增强子元件,分别位于NFE2转录起始位点-3.6k,-6.2k和+6.3k区域,这些元件插入NFE2启动子上游均能增强下游萤火虫荧光素酶的表达.克隆出-3.6k增强子负链方向的转录本,将其鉴定为-3.6k-lncRNA.本研究发现,该lncRNA在K562、U937和HL-60这3种白血病细胞系中均有一定程度的表达,且均定位于细胞核内.当该lncRNA在K562细胞中过表达,NFE2水平随之提高,细胞增殖和细胞迁移能力受到抑制;当其被敲降时,NFE2水平相应降低而K562细胞增殖能力随之升高.结论 本文鉴定了调控人NFE2基因转录的3个增强子元件和一条增强子lncRNA转录本,并验证了该lncRNA对NFE2转录的正调控作用以及对K562细胞增殖能力具有抑制作用.

    NFE2基因增强子长链非编码RNA细胞增殖

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    胞外酸化经ASIC1/RIP1途径抑制TFEB介导的巨噬细胞脂噬

    刘娟欧翔刘情郭淼...
    202-214页
    查看更多>>摘要：目的 探讨胞外酸化对巨噬细胞脂噬的影响及其作用机制.方法 采用RAW264.7 巨噬细胞,以pH 6.5培养液与25 mg/L氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)共孵育24 h构建胞外酸化诱导的泡沫细胞模型.分别以ASIC1特异性阻断剂PcTx-1和RIP1抑制剂Nec-1干预胞外酸化诱导的RAW264.7巨噬细胞24 h,油红O染色检测细胞内脂质蓄积;蛋白质印迹(Western blot)检测总ASIC1、膜ASIC1、p-RIPl Ser166、p-TFEB Ser142、LC3和p62蛋白的表达;激光共聚焦显微镜观察脂滴(Bodipy示踪)与自噬标志物LC3Ⅱ和LAMP1共定位;透射电镜观察细胞内脂滴和脂噬泡的数量变化;胆固醇荧光试剂盒检测ABCA1介导的胆固醇流出.结果 与pH 7.4组相比较,pH 6.5胞外酸化组胞内的脂质蓄积和细胞质膜上的ASIC1蛋白表达显著增加,p-RIP1Ser166、p-TFEB Ser142水平升高,LC3Ⅱ蛋白减少和p62蛋白增加,脂滴与LC3Ⅱ和LAMP1的共定位都分别减少,细胞内的脂滴数量显著增加,自噬体和脂噬泡的数量则明显减少,ABCA1介导的巨噬细胞内胆固醇流出显著减少.然而,胞外酸化对RAW264.7巨噬细胞的上述效应能被ASIC1特异性阻断剂PcTx-1和RIP1抑制剂Nec-1所取消.结论 胞外酸化经激活ASIC1/RIP1途径促进TFEB磷酸化抑制巨噬细胞脂噬,ASIC1可能是防治动脉粥样硬化等脂质蓄积疾病的新靶点.

    酸敏感离子通道1胞外酸化动脉粥样硬化脂噬受体相互作用蛋白1转录因子EB

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    TEAD1转录本的鉴定及其在鸡前脂肪细胞中的功能研究

    彭敏徐虎贾子秋杨清竹...
    215-229页
    查看更多>>摘要：目的 TEAD1转录因子1(TEAD1)在前脂肪细胞中表达,但是功能还不清楚.本研究旨在探讨TEAD1的两个转录本对永生化鸡前脂肪细胞系(immortalized chicken preadipocyte 1,ICP1)细胞增殖、迁移、凋亡和分化的影响.方法 克隆TEAD1基因的全长序列,对获得的两个转录本进行生物信息学分析.利用间接免疫荧光分析TEAD1转录本的亚细胞定位.通过RT-qPCR、CCK-8和EdU等方法,检测过表达TEAD1转录本对ICP1细胞增殖的影响.利用划痕实验检测TEAD1转录本对ICP1细胞迁移的影响.利用细胞凋亡-Hoechst染色和RT-qPCR,分析过表达TEAD1转录本对ICP1细胞凋亡的影响.通过RT-qPCR检测TEAD1转录本在不同组织、不同细胞系和ICP1细胞分化过程中的表达.利用油红O染色、BODIPY染色、RT-qPCR、Western blot和双荧光素酶报告基因技术,分析过表达TEAD1转录本对ICP1细胞脂滴积累及成脂相关基因转录的影响.最后,测定过表达TEAD1转录本的ICP1细胞中甘油三酯(TG)含量.结果 克隆TEAD1全长编码区,鉴定出两个TEAD1转录本.TEAD1-V1主要定位于细胞核,TEAD1-V2定位于细胞质与细胞核.过表达TEAD1-V1和TEAD1-V2均抑制ICP1细胞增殖.过表达TEAD1-V1促进ICP1细胞迁移,而过表达TEAD1-V2对ICP1细胞迁移没有影响.且过表达TEAD1-V1和TEAD1-V2均促进ICP1细胞凋亡.两个转录本在不同组织和细胞系中的表达模式相似,在前脂肪细胞分化过程中的表达先下降后上升.过表达TEAD1-V1能显著减少ICP1细胞中脂滴的积累(P＜0.05),抑制C/EBPα表达;而过表达TEAD1-V2对脂滴积累和成脂相关基因的蛋白质表达水平没有明显作用(P＞0.05).过表达TEAD1-V1能显著降低ICP1细胞中甘油三脂的含量(P＜0.05),而过表达TEAD1-V2对ICP1细胞中甘油三酯含量没有影响(P＞0.05).结论 本研究首次克隆并鉴定了鸡TEAD1基因的两个转录本.过表达转录本TEAD1-V1和TEAD1-V2抑制鸡前脂肪细胞增殖并且促进鸡前脂肪细胞凋亡;TEAD1-V1抑制前脂肪细胞分化并促进前脂肪细胞迁移,而TEAD1-V2对前脂肪细胞分化和迁移没有影响.

    TEAD转录因子1鸡转录本ICP1

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    基于头发蛋白质组学区分个人特质的方法学探究

    吴晓淋张涛徐平张亚莉...
    230-240页
    查看更多>>摘要：目的 头发是一类重要的皮肤附属物,主要由角蛋白和角蛋白相关蛋白等组成.不同种族及性别样本的头发蛋白质组成和占比存在差异,且目前缺乏高效率提取头发蛋白的方法.本文探究基于定量头发蛋白质组学方法,旨在探索该方法区分不同个体的可能性.方法 以3例头发样本,对样品处理方法和裂解缓冲液进行探究,发展一种名为PLEE(PTM lab for protein extraction from hair with high efficiency)的稳定、高效的头发蛋白质提取方法,对7例人发样本,以PLEE法进行提取,结合胶内消化方法进行蛋白质组学实验,产出蛋白质组学数据,分析个体间的头发蛋白质组成及占比.结果 共鉴定274种蛋白质,共有的蛋白质107种,非共有蛋白质种类在57～119,部分样本存在独特鉴定蛋白.使用共鉴定107种蛋白质进行定量蛋白质组分析,通过聚类和主成分分析,可将各样本进行区分,且技术重复样本可聚在一起,表明流程的稳定性.另外,筛选出 10个关键蛋白(KRT33A、KRTAP9-6、KRT83、KRTAP7-1、KRT32、BLMH、KRT38、KRTAP11-1、NPAS1、KRTAP4-3)在不同个体之间差异比较大且在同个体中蛋白质鉴定稳定.结论 不同个体的头发蛋白质组成存在差异,筛选出的10个蛋白质有望作为区分个体特质的关键蛋白,在个体识别、刑侦方面具有重大的应用潜力.

    头发蛋白质组学个人特质PLEE

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    第二届"生物化学与生物物理进展学术论坛"("生生论坛")圆满召开

    241-242页
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    征稿启事

    封2,243-248,封3页
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