G9a对TMS1基因表观调控作用的研究

为探究组蛋白H3K9me2催化酶G9a对甲基化诱导静止基因1(Target of Methylation induced gene Silencing 1, TMS1)的表观调控作用, 通过染色质免疫共沉淀实验检测G9a在TMS1基因启动子区域的结合情况, 然后构建shRNA表达载体转入细胞敲低G9a, 检测TMS1启动子区域组蛋白H3K9me2修饰程度与TMS1 mRNA表达水平.研究结果显示G9a在TMS1基因启动子区域有结合, 敲低G9a后, TMS1基因启动子区域H3K9me2抑制性修饰程度降低, TMS1 mRNA表达水平上升.此结果表明G9a可能通过在TMS1基因启动子区域产生H3K9me2抑制性修饰的方式参与了TMS1基因的表观调控.     

组蛋白修饰在四个基因集合中的分布特征

基于人类全基因组Feb.2009(GRCh37/hg19版本)的基因注释数据,筛选得到12207个在TSS前后20kb内无重叠的基因.以人类GM12878和K562两种细胞系为研究对象,通过计算基因与转录因子CTCF的关联强度得分Aij以及TSS附近的DNA甲基化水平Mij,将12207个基因分为四个集合,分别统计了每个基因集合中TSS侧翼3800bp区域内的11种组蛋白修饰信号的分布情况.结果显示H2AFZ、H3K4me2、H3K4me3、H3K9ac、H3K27ac和H3K79me2这六种呈现明显的双峰分布,且在GM_III和K_III集合中信号最强,在GM_II和K_II集合中信号最弱,表明CTCF的结合与DNA甲基化可以影响组蛋白修饰的分布.     

组蛋白甲基化修饰在小鼠早期胚胎发育中的建立与调控

 组蛋白修饰作为重要的表观遗传修饰，在调控胚胎基因表达、胚胎细胞的命运决定及胚胎基因组的稳定性等方面均起了很重要的作用。微量测序技术的发展使从全基因组水平上检测植入前胚胎的组蛋白修饰成为可能。综述了近年来利用该技术对小鼠早期胚胎发育过程中的组蛋白甲基化修饰研究的最新进展，总结了在胚胎基因激活及第一次细胞分化过程中组蛋白H3K4me3和H3K27me3修饰不同的建立和动态变化趋势，这些研究为探索胚胎发育和细胞分化的表观调控机制奠定了基础。     

酿酒酵母几个组蛋白修饰间的因果组合关系分析

构建了酿酒酵母BY4741的四个组蛋白修饰位点突变菌株H3K14A、H3K9A、H4K5A和H4K12A,基于突变菌株的Western blot实验检测了组蛋白H3和H4的目的位点修饰程度。结果显示,四个变体的所有被研究修饰水平与对照菌株相比差异极显著。变体H3K14A和H4K5A之间的H3K9Ac修饰水平、H3K9A和H4K12A变体之间的H3K4me3修饰水平以及H3K9A和H4K12A之间的H3K36me3修饰水平差异显著。H3K14A和H4K5A之间的H4K12Ac修饰水平、H3K9A和H3K14A变体之间的H3K36me3修饰水平、H3K14A和H4K12A变体之间的H3K36me3修饰水平以及H3K9A和H4K5A变体之间的H3K79me3修饰水平差异不显著。实验结果证实的多个修饰之间的因果关系与前期网络预测吻合。     

组蛋白H3K36位点甲基转移酶识别组蛋白底物的分子机制研究进展

组蛋白H3第36位赖氨酸的甲基化修饰在染色质上含量丰富,与活跃转录以及DNA损伤修复等重要生理过程相关．H3K36位点可以被一甲基化、二甲基化和三甲基化3种形式修饰,目前已知的负责组蛋白H3K36三甲基化修饰的人源蛋白是SETD2,负责组蛋白H3K36二甲基化修饰的酶包含NSD1、NSD2和NSD3和ASH1L共4名成员．这些H3K36甲基转移酶都具有非常特异的H3K36位点选择性,因此,对调控体内H3K36甲基化修饰的水平和分布十分重要．此外,它们的表达异常与人类的多种疾病相关．因此,解析组蛋白H3K36甲基转移酶识别并修饰组蛋白底物的分子机制,对揭示这些酶参与的表观遗传调控机制及其在体内的生理功能都具有十分重要的意义．早期的研究使得人们对组蛋白H3K36甲基转移酶催化底物的机制有了较深入的认识,但是由于解析的修饰酶与底物复合物的结构较少,对这些酶特异识别组蛋白底物分子机制的认识尚有很多不足．近年来,随着冷冻电镜技术的应用,H3K36甲基转移酶与核小体底物的复合物结构相继取得了突破,极大地推进了人们对这些酶识别并催化组蛋白底物分子机制的认识．本文以这几个组蛋白H3K36甲基转移酶为主要目标,对其分子机制的最新进展进行介绍总结．      

慢性铅暴露对海马神经元中组蛋白H3K4甲基化转移酶的影响

文章以原代海马神经元为模型,探讨慢性铅暴露对组蛋白H3K4甲基化转移酶Kmt2a(MLL1)的影响及潜在机制。将原代海马神经元细胞分为空白对照组和慢性铅暴露实验组。实验组在第3天加入5μmol/L的醋酸铅暴露至第14天。通过Western blot检测MLL1以及组蛋白H3K4的甲基化蛋白表达量,定量聚合酶链式反应(quantitative polymerase chain reiciton,Q-PCR)检测甲基化转移酶、去甲基化转移酶以及相关LncRNA的mRNA表达量。结果显示:铅暴露显著降低了MLL1蛋白的相对质量,且其mRNA的水平也显著降低,但是作为MLL1的下游H3K4me2和H3K4me3的蛋白相对质量并没有产生显著性变化。Q-PCR结果显示,与对照组相比,另一种亚型组蛋白H3K4甲基化转移酶Kmt2b的mRNA水平不变,同时H3K4去甲基化酶Kdm1a的mRNA表达量显著降低,而Kdm5a不变。另外,H3K4me3的下游基因Nrg1和Meis2的mRNA水平均显著降低,并且具有招募功能的4种LncRNA(Evx1as、Hoxb5/6as、Malat1、MIAT)的mRNA水平均显著上升。该研究结果表明,慢性铅暴露环境对于H3K4甲基化的蛋白总量并没有产生影响,但是影响了其在染色质中的分布,并且这一过程可能是受上游LncRNA的调控实现的。     

HDAC1、8在肺泡Ⅱ型上皮细胞间质转化中的表达及意义

目的:观察TGF-β1作用下,肺泡Ⅱ型上皮细胞RLE-6TN在EMT过程中HDAC1、8的表达情况及TSA对TGF-β1诱导细胞EMT的影响。方法:将TGF-β1加入到体外培养的细胞中,于不同时间收取细胞,采用WB及Real-time RT-PCR检测HDAC1、8及E-cad、α-SMA的表达情况。然后将TGF-β1加入经过TSA预处理的细胞中,于不同时间收取细胞,重新检测上述基因。结果:加入TGF-β1后,E-cad蛋白表达下调;α-SMA蛋白表达上调;HDAC1蛋白表达上调;HDAC8蛋白表达下调。E-cad mRNA表达下调;α-SMA及HDAC8的mRNA均于12 h表达上调,6 h、24 h表达下调;HDAC1 mRNA表达于6 h下调,24 h上调。加入TSA后,E-cad蛋白表达上调;α-SMA、HDAC1及HDAC8蛋白的表达均下调。E-cad mRNA表达上调;α-SMA mRNA表达于6 h、12 h上调,24 h下调;HDAC1 mRNA表达下调;HDAC8 mRNA表达上调。结论:TGF-β1体外诱导的RLE-6TN细胞EMT,可以通过应用TSA抑制其获得α-SMA表型、失去E-cad表型,从而部分逆转TGF-β1诱导的肺泡Ⅱ型上皮EMT。     

2D TiO2/Ag3PO4异质结复合催化剂的制备及其光催化性能研究

采用溶剂热法制备了二维TiO₂纳米片（2D TiO₂）,然后通过原位生长法在其表面沉积Ag₃PO₄,得到2D TiO₂/Ag₃PO₄异质结复合光催化材料。通过透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外可见分光光谱法（UV-Vis）、X射线光电子能谱（XPS）、N₂吸附-脱附法（BET）等手段对催化材料进行了表征,评价了2D TiO₂/Ag₃PO₄在可见光下催化降解罗丹明B （RhB）的性能,并结合荧光和电化学测试结果,提出了2D TiO₂/Ag₃PO₄的可见光催化机理。结果表明,2D TiO₂/Ag₃PO₄的吸附-光催化降解性能随着Ag₃PO₄含量的增加而提高;少量H₂O₂可以极大地提高2D TiO₂/Ag₃PO₄的光催化活性;光催化降解RhB过程中的主要活性物质是·OH和·O^-₂,异质结的存在使2D TiO₂/Ag₃PO₄具有比2D TiO₂更优异的光催化活性、电荷分离能力和更快的光电子转移速率。     

N4On(n=3~5) 团簇结构与分解机理的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-31G*水平上对N₄O_n(n=3~4)团簇异构体的结构进行优化,得到了5种N₄O₃、5种N₄O₄,在能量方面探讨了其作为高能密度材料的可能性。采用3种密度泛函理论（DFT）方法B3LYP、BB1K、MPWB1K和6-31G*基组,找到了5个N₄O_n(n=3~5)团簇（N₄O₃中的A3、A4,N₄O₄中的B3、B4,N₄O₅中的Z8）分解反应的过渡态,并探讨了它们的分解反应机理;B3LYP方法的能垒明显比另两种方法低很多;BB1K和MPWB1K方法能垒很接近,结果比B3LYP方法可靠,是计算过渡态的较好方法。     

病毒性心肌疾病的基因时空表达特征

目的 研究病毒性心肌炎到扩张型心肌病全病程基因时空表达谱动力学特征.方法 用含有8 000个基因克隆的基因芯片检测CVB3反复感染Balb/c小鼠后第0,7,21天及第3,6,9个月心肌组织基因表达,并用SOM对差异性表达的基因进行聚类分析.结果（1）第10,14,15,19,20类基因在第7天时表达上调,第21,22类基因在第21天表达上调,而第23,24类基因在第7、21天表达均上调;（2）第6,7,11,12类基因在第7天时表达下调,第4,5类基因在第21天表达下调,而第2,3,8类基因则在第7,21天表达均下调;（3）第1,16类基因在第7天时表达下调,而第21天后则表现为上调;（4）有些基因如转移生长因子β结合蛋白、β-2微球蛋白,CD 53抗原却表现为持续性表达上调,而α-1微球蛋,ninjurin 1,舒血管素27,cytokine inducible SH2-containing protein 2则出现持续性表达下调.结论 建立了小鼠CVB病毒性心肌炎及扩张型心肌病全病程基因表达谱动力学模式,为进一步了解其分子发病机制提供全新的视野.     

SmCoO3 的固相合成及性质

以Sm₂O₃和Co₂O₃为原料,使用高温固相反应法合成SmCoO₃正交钙钛矿化合物,采用X射线衍射、Raman谱、热膨胀仪和高温电导等测试技术对样品进行了结构和性能研究.结构分析表明,Sm₂O₃与Co₂O₃在1353K附近可以进行固态反应,形成单相性很好的SmCoO₃正交钙钛矿相.高温电导测量显示单相SmCoO₃随温度升高由绝缘体向半导体转变,Arrhenius图表明绝缘体—半导体转变点在470K附近.单相SmCoO3的热膨胀系数在873K以上为2.17×10^-5K^-1,和掺杂LaGaO₃相近,但明显大于SDC（Ce_0.85Sm_0.15O₂）的热膨胀系数.     

MiR-17促进胃癌细胞上皮间质转化机制

目的 探讨miR-17调控胃癌细胞上皮间质转化的作用机制.方法 检测胃癌组织和胃癌细胞系中miR-17的表达水平;分别将miR-17模拟物(抑制物)和TGFBR2过表达载体(siRNA)转染到SGC-7901胃癌细胞中,通过MTT法、流式细胞术、Transwell实验和Western blotting检测细胞增殖、凋亡、侵袭和EMT标志蛋白表达;荧光素酶报告基因分析验证miR-17与TGFBR2的靶向关系.结果 胃癌组织和胃癌细胞系中miR-17表达上调;过表达miR-17促进SGC-7901细胞增殖、侵袭,抑制凋亡;miR-17靶向TGFBR2的3'UTR;过表达TGFBR2抑制SGC-7901细胞增殖、侵袭,促进凋亡;miR-17通过激活PTEN/PI3K/AKT信号通路促进SGC-7901细胞EMT.结论 miR-17靶向下调TGFBR2表达,激活PTEN/PDK/AKT信号通路,促进SGC-7901细胞EMT.体内研究结果证明miR-17促进肿瘤的生长.因此,miR-17可能是胃癌抗转移治疗的潜在策略.     

二烷基磷酸酯离子液体对NH3的高效吸收

该文测定了不同温度（303.15～333.15 K）和不同压力（约0.1～0.6 MPa）下NH₃在5种二烷基磷酸酯离子液体中的溶解度[压力—温度—组分（pTx）数据].结果表明,NH₃的溶解度随温度的降低和压力的增加而增加.在离子液体中,咪唑阳离子环侧链长度越长,阴离子侧链长度越短,NH₃溶解度越高.根据NH₃的溶解度数据,利用Peng-Robinson （P-R）状态方程计算得到了亨利定律常数,并由此计算出了溶解焓Δ_solH,溶解熵Δ_solS和溶液吉布斯自由能Δ_solG等热力学性质.结果显示：Δ_solH绝对值越高,对应的亨利定律常数越小,NH₃在离子液体中的溶解度越高.     

人间充质干细胞成骨分化早期HOX家族基因转录的表观遗传调控

人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)是一类具有多分化潜能的成体干细胞,在体内外可以被人工定向诱导分化成多种不同的细胞.有报道表明,在干细胞分化的过程中,细胞核内染色质发生重塑.HOX家族基因作为一类转录因子,在胚胎发育以及细胞分化过程中发挥着十分重要作用.通过体外定向诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,对比分化前后细胞中HOX家族基因的表达状况,发现HOX家族基因的表达水平在hMSCs早期成骨分化过程中显著下降.进一步的研究发现,HOX家族基因的这种表达变化是由其启动子区的组蛋白H3-Lys9乙酰化和二甲基化水平发生变化而导致的.一系列实验证据表明,在间充质干细胞的成骨分化过程中,HOX家族基因表达受到抑制,而这种抑制作用是与其分化过程中发生的染色质重塑事件密切相关的.     

MoO3背界面修饰对柔性CZTSSe太阳能电池性能的影响

针对高温硒化过程中铜锌锡硫硒（CZTSSe）太阳能电池背界面不稳定问题，提出在柔性Mo衬底上蒸镀MoO₃薄层，阻隔CZTSSe吸收层与Mo的直接接触，抑制背界面处CZTSSe吸收层与Mo发生分解反应.材料表征及性能测试表明，MoO₃修饰能促进背界面处CZTSSe吸收层的生长，提高CZTSSe吸收层的结晶质量，实现了CZTSSe吸收层由双层结构向“三明治”结构的转变.实验证明，加入10 nm的MoO₃薄层，开路电压与短路电流有大幅提升，能得到最佳的器件效率，效率从6.62%提升到7.41%.     

GM12878细胞系CTCF活性结合位点的预测

转录因子的结合能够影响下游目标基因在特定时间、空间的转录和表达.转录因子结合具有细胞特异性,受到染色质开放特征、多种组蛋白修饰以及其他转录因子结合等多种因素影响.以GM12878细胞系为研究对象,构建了CTCF活性结合位点数据集(正集,876个位点)与非活性结合位点数据集(对照组,负集,231130个位点)。根据DNase-seq、H3k4me2、H4k20me1、H3K4me3、H3K27me3、H3K9me3、H3K9ac、RAD21、SMC3这九种特征,分别利用支持向量机(SVM,Jackknife检验)和随机森林(RF,5-fold交叉验证)这两种方法,对CTCF的活性结合位点进行预测,九种特征融合的预测准确度分别达到93.87%和94.46%,平均预测的准确度分别是94.78%和95.40%。结果显示,这九种特征对GM12878细胞系转录因子CTCF的结合具有重要的调控作用,而SMC3的结合对CTCF结合的调控尤为重要。     

NGN3与PAX4双基因表达腺病毒载体的构建与表达

目的:运用pADxsi系统构建带人NGN3与PAX4双基因表达腺病毒载体.方法:采用基因克隆技术,将目的基因NGN3从pEGFP-N1-NGN3质粒上切下连到pShuttle-GFP-CMV上,替换GFP,得到pShuttle-CMV-NGN3;再将PAX4从pEGFP-N1-PAX4质粒上切下连到系统pShuttle-CMV-NGN3上,得到pShuttle-CMV-NGN3/CMV-PAX4穿梭质粒;最后将CMV-NGN3/CMV-PAX4从pShuttle-CMV-NGN3/CMV-PAX4转移到ADxsi骨架载体上,得到pADxsi-CMV-NGN3/CMV-PAX4病毒质粒,然后在293细胞中进行包装与扩增活性病毒,并进行病毒滴度测定.体外感染人脐带间充质干细胞.逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)与免疫印迹(Western blotting)检测目的基因在细胞内的表达情况, 免疫细胞化学与间接荧光法检测目的分子在细胞内的定位.结果:酶切鉴定和PCR证明重组人NGN3与PAX4双基因表达腺病毒载体构建正确;RT-PCR与Western blotting结果显示目的基因在细胞持续稳定表达;间接荧光与免疫化学表明重组腺病毒可高效感染人脐带间充质干细胞,且目的基因特异性地定位于细胞核内.结论:应用重组技术成功构建人NGN3与PAX4双基因表达腺病毒载体,且在间充质干细胞内持续而稳定表达.     

2种稀土Eu3+,Tb3+配合物的合成与其光致发光性质

设计合成新的三齿有机配体4-（4’-咔唑-9基-丁基氧）-吡啶-2,6-二甲酸（H₂CBODPA）,并以此为配体合成配合物Na₃Eu（CBODPA）₃和Na₃Tb（CBODPA）₃.通过对有机配体分子结构的调控,稀土Eu³⁺和Tb³⁺有机配合物的激发波长明显地向长波长方向移动,与吡啶-2,6-二甲酸配合物的激发波长相比,其有效激发波长向长波长方向移动约70 nm.Na₃Eu（CBODPA）₃和Na₃Tb（CBODPA）₃在近紫外光（350 nm）的激发下,分别得到较强的特征红色发光(Eu³⁺)和特征绿色发光(Tb³⁺).研究结果对合成长波长激发的稀土有机发光探针提供理论依据和应用参考价值.     

Fe3O4/Ag复合纳米颗粒的制备及其抑菌性能研究

首先用水热法制备了Fe₃O₄纳米球,然后以制备的磁性Fe₃O₄纳米粒子为磁核,在高温高压反应釜中与葡萄糖反应,使其表面包覆一层聚糖,利用聚糖的还原性,让包覆后的粒子与AgNO₃反应,制备出Fe₃O₄/Ag纳米复合粒子。用透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）对所制备的材料的形貌和结构进行了表征。通过抑菌实验的测定,结果表明Fe₃O₄/Ag复合材料具有良好的抑菌活性。     

K元素的掺杂对锆酸锂材料吸收CO2性能的影响

以纳米级单斜相ZrO₂为反应物,采用高温固相合成法在K元素掺杂的情况下,制备了一系列可在高温460～650℃下直接吸收CO₂的锆酸锂材料——Li₂K_2xZrO₃（0≤x≤0.4）。采用扫描电镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）以及热重分析仪（TG）分别进行了形貌、结构以及吸收CO₂性能的分析。实验结果表明,通过适量K元素的掺杂,能明显改善材料吸收CO₂的性能,当K₂CO₃的添加量x=0.03时,制备的材料具有较快的吸收速度和较好的吸收容量,在500℃、20% CO₂（80%空气）的气氛下保持160min即可达到吸收平衡,吸收量可达（25±0.6）%（wt）,而且材料的循环性能也较好。