转录物组学解析植物生长发育的生物钟调控模

基于拟南芥的时间序列的基因组芯片数据,分析了植物生长的昼夜调节模式相关的基因表达规律,发现有2.4%的基因的日振幅达到了显著差异水平.从整体基因转录组水平分析,白天诱导表达的基因主要参与调控植物与环境之间的相互作用,而夜晚表达上调的基因主要参与调节植物的生长发育.此外,植物叶绿素和血红素的生物合成也受到了生物钟的调控.对整个基因组水平上生物钟核心震荡调节子CCA1/LHY和TOC1的共表达基因做了基因组水平上的扫描鉴定,得到了一些新的潜在的生物节律调节因子.这些结果为今后更为系统地完善植物的生物节律的调控网络提供了参考.     

生物钟原理指导下的科学受孕日期计算

人体的生物钟反映了生理和心理功能周期性的变化.情绪、体力和智力的节律周期分别为28天、23天和33天,每个周期都存在较为明显的高潮期、低潮期和临界期.当夫妻双方有4条以上的生物钟曲线处于高潮期时受孕,往往能够实现优生.可见,利用生物钟原理计算和指导受孕日期具有巨大价值.因此,主要介绍生物钟原理指导下的科学受孕日期计算.     

脉胞菌节律调控网络的鲁棒性

生物钟是生命活动以24小时左右为周期的波动,但是其一旦遭到扰乱,会导致严重后果.因而,保持其振荡的鲁棒性与周期长度(接近24小时)的鲁棒性是生物钟的核心问题.有研究发现,生物钟网络中除了一个主要的负反馈调节之外,通常都有其他的反馈调控机制,如脉胞菌的主要反馈是转录调控,但有额外的转录后调控.我们猜想:这些额外反馈调控主要用来维持生物钟的鲁棒性.我们在原有三变量脉胞菌模型基础上,增加了额外调控项,运用Matlab数值模拟,分别对比是否有额外调控的两种情况对环境的容忍程度,得以验证我们的猜想.进一步我们求出在保持振荡时,脉胞菌所能容忍的环境变化范围的理论值,对比理论值和模拟值,引入Hopf 分叉定理进行理论分析,为理解生物钟鲁棒性机理和相关疾病原因提供理论基础.     

陆生植物对全球变化的适应性研究进展

全球变化的过程正在加剧,影响植物的生态因子也将发生不同程度的变化.大气CO2浓度升高、温度升高、降水格局的变化及由于臭氧层变薄而引起的紫外线B辐射增强等已经严重地影响了植物的生理生态过程.从不同方面,特别是从植物对关键生态因子变化的生理生态适应机制和它们间的交互作用等方面,评述了国内外近年来的研究进展,提出了未来全球变化背景下植物对全球变化的适应性研究需重视的方面.     

陆生植物对全球变化的适应性研究进

全球变化的过程正在加剧,影响植物的生态因子也将发生不同程度的变化.大气CO2浓度升高、温度升高、降水格局的变化及由于臭氧层变薄而引起的紫外线B辐射增强等已经严重地影响了植物的生理生态过程.从不同方面,特别是从植物对关键生态因子变化的生理生态适应机制和它们间的交互作用等方面,评述了国内外近年来的研究进展,提出了未来全球变化背景下植物对全球变化的适应性研究需重视的方面.     

基于生物钟原理的变应性鼻炎治疗策略

在治疗变应性鼻炎（allergic rhinitis,AR）过程中，将生物钟因素考虑在内，可以有效改善症状，提高患者生活质量。基于生物钟原理，从时间疗法、靶向生物钟分子、干预生活方式3方面探讨了AR治疗新策略，提出时间疗法可以通过优化给药时间减少副作用并增加疗效，与免疫治疗相结合有望缩短其治疗周期，提高患者接受度；而生物钟基因的破坏会增强过敏反应的严重程度，对生活方式进行干预以维持内在生物钟稳态至关重要。     

植物节律

植物节律广泛存在于生物界，是生命科学的重大基础理论问题。植物分子生物学技术、显微技术及应用数学等技术的发展，为外界信号及生物钟对节律基因表达调控提供了新的研究手段。本书回顾了近年来植物近昼夜节律、次昼夜节律分子机制相关研究所取得的进展，并描述了植物的生长、发育、对周围环境的应激性反应等生理现象。     

新知快报

日本据称,生物睡眠和觉醒,每天都有一种固定的节奏,这是因为生物钟在背后控制着机体活动。日本理化研究所和名古屋大学联合研究小组最近分析出生物钟类似“钟摆”作用的蛋白质立体结构,揭开了生物钟的神秘面纱。据报道,生物钟控制生理活动以24小时为周期,无论人类还是特殊的细胞这一点都是相同的。研究人员以带有生物钟的最原始单细胞光合蓝色细菌为对象,利用兵库县大型放射线设施“Spring-8”,分析它的生物钟起钟摆作而形成了内在生物钟。这一发现将有助于那些内部生物钟因时差或健康问题被扰乱而受折磨的人们。据珀德尤大学研究者詹姆士.…     

生物钟与养生之道

生物学家达尔文曾经说过:“我的生活过得像钟表那样有规律,当我的生命告终时,我就会停在一处不动了”。这样的比喻是很有科学道理的。现代生物学和医学研究表明,在生物钟的支配下,人体各器官的机能时而亢奋,时而和平,交替张驰,有条不紊,具有周期变化和节律性。生物学专家认为,若人体生物钟运转紊乱,就会导致疾病、衰老直至死亡,故欲健康长寿,就得顺应生物钟,保养生物钟。     

CONSTANS-LIKE 7基因对拟南芥开花的调控分析

为研究CONSTANS-LIKE 7(COL7)在调控植物开花方面的功能,以定量PCR,GUS染色等方法,研究光及生物钟对COL7表达的影响,以及COL7对拟南芥开花的影响.实验结果显示:光及生物钟参与调控COL7的表达;过表达COL7在长日照条件下抑制CONSTANS(CO)以及FLOWERING LOCUS T(FT)的表达,进而抑制拟南芥开花;col7突变体不论是在长日照下还是短日照下都没有明显的开花表型,说明COL7在调控拟南芥开化方面可能与其家族基因中的其它成员存在功能冗余.     

Gating of the rapid shade-avoidance response by the circadian clock in plants

The phytochromes are a family of plant photoreceptor proteins that control several adaptive developmental strategies. For example, the phytochromes perceive far-red light (wavelengths between 700 and 800 nm) reflected or scattered from the leaves of nearby vegetation. This provides an early warning of potential shading, and triggers a series of 'shade-avoidance' responses, such as a rapid increase in elongation, by which the plant attempts to overgrow its neighbours. Other, less immediate, responses include accelerated flowering and early production of seeds. However, little is known about the molecular events that connect light perception with increased growth in shade avoidance. Here we show that the circadian clock gates this rapid shade-avoidance response. It is most apparent around dusk and is accompanied by altered expression of several genes. One of these rapidly responsive genes encodes a basic helix-loop-helix protein, PIL1, previously shown to interact with the clock protein TOC1 (ref. 4). Furthermore PIL1 and TOC1 are both required for the accelerated growth associated with the shade-avoidance response.     

基准原子钟的发展及国家授时中心光学原子钟的研制进展

本文简要介绍了基准原子钟的发展历程;目前,光学原子钟的频率不确定度已达到了10-18量级,是现在人们公认的最可能新的时间基准.国家授时中心担负着国家综合原子时的建立和保持,是国际原子时TAI建立的主要参加单位.文中介绍了国家授时中心锶光学原子钟研制工作的最新进展.     

基于W77E58单片机的光伏并网电站智能群控器设计

研制了一种基于Winbond公司W77E58单片机的光伏并网电站智能群控器,该群控器由显示模块、通讯模块、时钟模块、报警模块以及大容量数据存储模块等构成。在现场可取代PC机,对多达60台的并网逆变器无人值守监控,具有成本低、安装灵活方便等优点;在大型分布多支路光伏并网电站中,多个智能群控器与PC机可组建多级分布式通讯网络,对整个光伏并网电站进行实时监控和管理。     

飞思卡尔Kinetis L系列MCU的时钟运行机制分析与编程方法

飞思卡尔Kinetis L系列MCU时钟系统含有内部参考时钟源、锁频环FLL、锁相环PLL、震荡器OSC、实时时钟RTC等时钟源机构,并提供了多种时钟模式为各种低功耗应用提供了技术基础.本文基于KL25时钟系统工作机制的剖析、时钟的测试、分析以及时钟模式的比较,简洁梳理时钟模式、时钟源的频率、精度、应用范围、工作条件、配置要点等技术要素和编程要点.以串口UART的时钟选用为实例,给出具体的时钟选用过程.     

A Control Scheme Based on Online Delay Evaluation for a Class of Networked Control Systems

A control scheme that integrates control technology with communication technology to solve the delay problem is introduced for a class of networked control systems: Networked Half-Link Systems (NHLS). Concretely, we use the master-slave clock synchronization technology to evaluate the delays online, and then the LQ optimal control based on delays is adopted to stabilize the controlled plant. During the clock synchronization process, the error of evaluated delays is inevitably induced from the clock synchronization error, which will deteriorate the system performances, and even make system unstable in certain cases. Hence, the discussions about the clock error, and the related control analysis and design are also developed. Specifically, we present the sufficient conditions of controller parameters that guarantee the system stability, and a controller design method based on the error of delays is addressed thereafter. The experiments based on a CANbus platform are fulfilled, and the experimental results verify the previous analytic results finally.     

Keeping time with the human genome

The cloning and characterization of 'clock gene' families has advanced our understanding of the molecular control of the mammalian circadian clock. We have analysed the human genome for additional relatives, and identified new candidate genes that may expand our knowledge of the molecular workings of the circadian clock. This knowledge could lead to the development of therapies for treating jet lag and sleep disorders, and add to our understanding of the genetic contribution of clock gene alterations to sleep and neuropsychiatric disorders. The human genome will also aid in the identification of output genes that ultimately control circadian behaviours.     

Incremental Placement-Based Clock Network Minimization Methodology

Power is the major challenge threatening the progress of very large scale integration （VLSI） technology development. In ultra-deep submicron VLSI designs, clock network size must be minimized to reduce power consumption, power supply noise, and the number of clock buffers which are vulnerable to process variations. Traditional design methodologies usually let the clock router independently undertake the clock network minimization. Since clock routing is based on register locations, register placement actually strongly influences the clock network size. This paper describes a clock network design methodology that optimizes register placement. For a given cell placement result, incremental modifications are performed based on the clock skew specifications by moving registers toward preferred locations that may reduce the clock network size. At the same time, the side-effects to logic cell placement, such as signal net wirelength and critical path delay, are controlled. Test results on benchmark circuits show that the methodology can considerably reduce clock network size with limited impact on signal net wirelength and critical path delay.     

大型数字石英钟的整机设计

应用数字集成电路和石英振荡晶体、发光二极管等制成性能优良,具有装饰作用的高精度数字石英钟．     

数字电路在EDA开发系统上的实现方法研究

目的 研究数字电路在EDA开发系统上的实现方法.方法 以数字钟设计为例,针对两款具体的CPLD/FPGA开发系统给出了不同的设计思路和实现方案.结果 下载/配置到实验板的目标器件上,经实际电路测试验证,达到了预期的设计要求.结论 基于EDA技术的数字电路开发方便、灵活、高效,成本低,上市周期短.