胸腺起源、发生、维持和退化研究进展

发育与生殖研究国家重大科学研究计划项目"胸腺起源、发生、维持和退化"集中了国内胸腺发育研究相关的优秀基础研究团队,致力于揭示中枢免疫器官胸腺在进化中的起源、发生、维持和退化中的关键事件及隐藏的机制,这为未来免疫相关疾病的研究提供了理论基础。、本文对该项目研究中的一些核心成果做一个简要概述。     

“人多能干细胞多能性维持和发育潜能差异的系统研究”进展

人类胚胎干细胞及诱导多能干细胞研究的一个目标就是将它们成功应用于临床细胞替代疗法,为人类健康做贡献。诱导人类胚胎干细胞及诱导多能干细胞向不同谱系的细胞定向分化是将其应用于临床的前提,系统研究具有不同发育潜能的人多能干细胞间多种差异的分子机制,不仅能够深入理解发育潜能建立的分子基础,而且对筛选和建立符合临床应用标准的人多能干细胞具有重要意义。由同济大学康九红教授领衔的国家重大科学研究计划项目,通过研究不同来源的人类胚胎干细胞及诱导多能干细胞系在多能性、分化潜能、临床有效性和安全性差异的内在本质的区别,对其中所涉及的4个关键科学问题开展了深入研究,取得了若干重要进展。本文就该项目研究的概况、研究进展、实施效果进行回顾与论述,并对后续研究提出展望。     

干细胞编程与重编程中表观遗传调控的分子机制和结构基础

干细胞研究因其重要的理论意义和广泛的应用前景而成为近年来生命科学研究的热点领域。目前人们在胚胎干细胞的定向分化和诱导多能干细胞细胞系的建立方面取得了重大突破,但对相关生物学过程的调控机制所知十分有限,干细胞应用仍然面临许多难题。表观遗传调控作为整合细胞内外环境因素与基因组遗传信息的媒介,直接参与控制基因表达,决定细胞分化与功能特异化,在干细胞的自我维持和定向分化以及体细胞重编程过程中发挥了非常重要的作用。"干细胞编程与重编程中表观遗传调控的分子机制和结构基础"国家重大科学研究计划项目围绕干细胞编程与重编程过程中的表观遗传调控所涉及的关键科学问题,利用多学科的研究方法和手段开展研究,目前已经取得了一批具有重大国际影响的突破性成果。例如,在国际上首次通过单细胞基因组学分析方法,实现了对人早期胚胎的DNA甲基化调控网络的系统分析;又如,利用染色质体外组装体系和冷冻电镜三维重构方法,在国际上首次解析了30 nm染色质纤维的高分辨率结构,在染色质高级结构这一重大科学问题上取得了突破性的进展。这些研究成果有助于深入理解人类胚胎干细胞及i PS细胞自我维持、定向分化、重编程等各个环节的表观遗传调控机制,将有力地推动基于干细胞的各种再生医疗技术和手段的应用进程。     

畜禽肌肉和脂肪发育的分子调控机制研究

猪和鸡的生产在我国畜牧生产中占有70%以上的比例，是我国畜牧业的主体。作为动物机体的主要组织，肌肉和脂肪发育机制的研究，直接为我国畜牧业科学生产提供理论支撑。项目研究的总体思路与目标是：在组织、细胞、分子水平，对具有明显不同发育特征的品种、品系间进行系统的比较研究，挖掘不同猪、鸡动物品种、品系，肌肉和脂肪发育的细胞与分子基础，同时筛选出重点研究的遗传与表观遗传学调控途径；组合现代细胞与分子生物学实验研究技术，研究筛选的重要基因作用与信号通路，取得对动物组织发育调控机制的新理论知识。     

植物种子发育的分子机理

种子作为高等植物有性生殖的产物,不仅是植物繁育的最主要形式,也是人类赖以生存的粮食的最主要来源。在被子植物的有性生殖过程中,来自花粉的两个精子分别与胚囊中的卵细胞和中央细胞融合形成合子和初生胚乳核。前者经过细胞分裂、分化、器官发生和休眠建立等过程形成胚胎;后者经过游离核分裂、细胞化等过程形成胚乳。一个完整的胚胎具有子叶、胚轴、茎尖和根尖分生组织等结构。在种子发育和萌发过程中,胚乳为胚胎提供营养。胚胎和胚乳均可作为植物的营养累积器官,在发育后期累积淀粉、脂肪酸或/和蛋白质等。毫无疑问,受精后的胚胎与胚乳发育不仅是高等植物生活周期的一个重要环节,也是作物产量和品质决定的最关键时期。这一过程所涉及的细胞分裂、细胞分化、器官发生和胞间通信等过程的调控机制是生命科学领域的重大科学问题,也是发育生物学研究的核心命题。相关研究不仅为揭示种子形成的调控机理提供重要线索,也将为农作物的产量和品质提高提供新的技术手段。本文将重点阐述种子研究的重要性、国内外相关研究进展和未来发展前景。     

人工流产需要注意的问题

在妊娠24周以前,采用人工方法,把已经发育但还没有成熟的胚胎和胎盘从子宫里取出来,达到结束妊娠的目的,称为人工流产。人工流产适用于因母体患有某些严重疾病(如活动性肺结核、严重的心脏病等)或妊娠合并症,不适宜继续妊娠者以及避孕失败者。     

iPS细胞基因组稳定性调控的分子机制

诱导多能干细胞(iPS细胞)在再生医学与个体化治疗中有着巨大的优势和潜力,但iPS细胞的基因组稳定性较低带来的致瘤性等潜在风险阻碍了其临床应用。在2012年国家重大科学研究计划"iPS细胞重编程过程中染色体稳定性调控的机制研究"项目资助下,我们围绕"iPS重编程中染色体稳定性的分子调控机制是什么?"这一科学问题,取得了一系列原创性的研究成果,为发展提高iPS细胞基因组稳定性以及其质量的方法奠定了理论基础。本文总结了项目的研究背景,取得的研究进展和今后的发展方向。     

人工流产的常识

在妊娠24周以前,采用人工方法,把已经发育但还没有成熟的胚胎和胎盘从子宫里取出来,达到结束妊娠的目的,称为人工流产。人工流产适用于因母体患有某些严重疾病(如活     

调控染色质高级结构的蛋白质机器的系统鉴定与机制研究

染色质高级结构及功能研究是当前生命科学领域的国际前沿热点。染色质高级结构决定了基因的正确表达,其异常通常伴随着发育畸形和癌症发生。迄今为止,染色质高级结构如何建立和维持、如何行使功能、其动态变化及其与基因、细胞功能的关系尚不清楚。本项目整合团队在染色质高级结构蛋白质机器的功能基因组学、染色质高级结构蛋白质机器的功能动态调控以及染色质高级结构蛋白质机器的结构与组装方面的优势,围绕"染色质高级结构的调控及功能"这一关键科学问题,从3个角度深入研究拓扑相关结构域的形成与功能相关的蛋白质机器,包括调控染色质高级结构蛋白质机器的系统鉴定、单细胞和全基因组水平上染色质高级结构动态调控的机理研究、染色质高级结构对基因和细胞功能调控的结构基础和分子机制。     

免疫细胞多样性产生中蛋白质机器调控基因组稳定性的机制

基因组编码的遗传信息是生命活动的基础,生物体进化出多套DNA损伤应答通路维持基因组稳定性。而"祸兮福之所倚",特定体细胞基因组的程序性异变又能赋予这些细胞新功能。获得性免疫系统中受体基因多样化是免疫细胞识别各类病原体的分子基础。在免疫T和B细胞发育中,重排酶RAG及脱氨酶AID在受体基因簇起始DNA损伤,这些程序性DNA损伤被易错修复解读为多样化的序列,最终造成受体分子多样化。免疫细胞受体基因多样化过程中,DNA损伤应答蛋白质机器维持基因组稳定性的分子机制是目前的研究热点也是相关免疫疾病诊疗的迫切需求。本项目将聚焦于免疫受体基因簇上程序性DNA损伤的应答通路抉择、空间调控机制以及淋巴瘤发生中基因组不稳定性产生的病理机制,发展癌症基因组染色体易位测序方法,探索在体外培养细胞中重现B细胞受体即抗体多样化的新技术。     

植物雄性发育与减数分裂研究现状和展望

植物生殖发育过程直接影响许多重要农作物的产量。雄性发育与减数分裂为植物生殖发育过程中的重要过程,对其调控机理的研究不仅有助于理解生殖发育的分子机制,也可以为农作物的遗传育种提供理论依据。近些年来,我国科学家在此领域取得了一系列高水平的研究成果,主要包括植物花药中关键细胞的命运决定、绒毡层细胞和小孢子发生的分子机制、减数分裂同源染色体相互作用的分子机理和花粉萌发及伸长的基因调控等等。本文对我国科学家所取得的诸多成就进行了简要的回顾,并提出了对该领域发展的一些思考和看法。     

国家重点基础研究发展计划(含重大科学研究计划)2014年结题项目验收结果

<正>按照《国家重点基础研究发展计划(973计划)管理办法》和《国家重点基础研究发展计划专项经费管理办法》有关规定,科技部组织完成了973计划(含重大科学研究计划)2010年立项137个项目、2012年立项2个项目和2013年立项2个项目的结题验收,于2015年9月6日发布了项目验收结果。其中:(1)"主要农作物核心种质重要农艺性状单元型区段及互作研究"等141个项目自立项实施以来,总体执行情况较好,达到了预期目标,予以通过验收;(2)"棉花纤维品质功能基因组研究及优质高产新品种的分子改良"等44个项目验收结果为"优秀";"重要养殖鱼类功能基因组和分子设计育种的基础研究"等97个项目验收结果为"良好";(3)"高效规模化太阳能热发电的基础研究"等17个项目财务验收结果为通过财务验收(优秀),"主要农作物核心种质重要农艺性状单元型区段及互作研究"等124个项目财务验收结果为通过财务验收。     

国家重点基础研究发展计划(973计划)2004年度立项项目清单

国家重点基础研究发展计划 (973计划 ) 2 0 0 4年度项目评审工作日前结束。根据我国经济、社会和科技发展的需求以及专家评审结果 ,科技部经研究决定 ,批准下面 31个项目立项。项目实施期限为 5年 (2 0 0 4年 9月至 2 0 0 9年 8月 )。项目编号项目名称项目首席科学家项目依托部门2 0 0 4CB1 1 72 0 0主要农作物核心种质重要功能基因多样性及其应用价值研究贾继增农业部2 0 0 4CB1 1 730 0棉花纤维品质功能基因组学研究与分子改良喻树迅农业部2 0 0 4CB1 1 740 0重要养殖鱼类品种改良的遗传和发育基础研究桂建芳中国科学院、湖北省科技厅2…     

青藏高原重大冻土工程的基础研究进展与展望

国家重点基础研究发展计划"973"项目"青藏高原重大冻土工程的基础研究"(2012CB026100)实施5年来,围绕构筑物群相互热作用机制及其与冻土环境变化的响应过程、冻土区构筑物稳定性和工程服役性能的评价方法与理论、冻土工程走廊构筑物群致灾因子与灾害评估指标体系三大科学问题开展系统研究。在走廊冻土变化及其灾害时空演化规律、多年冻土地基热、力响应的多因素耦合机制、冻土工程构筑物基础稳定性与服役性能的评价与预测、冻土工程走廊构筑物相互作用及其对环境变化的响应、冻土工程灾害评估及其防治对策等方面进行了系统而全面的基础研究工作,推动了冻土工程学科的进一步发展,维护了我国冻土工程研究的国际领先地位,研究成果将为高原工程走廊重大冻土工程规划、建设、维护和生态环境屏障建设提供科学基础。本文对项目研究的主要突出进展做了介绍,并对未来的研究工作进行了展望。     

专家胞培育出人造鼠胚胎

<正>科学家近日取得了一项重大科学突破,在实验室中利用干细胞成功培育出可以发挥生理功能的小鼠胚胎。这枚人造胚胎采用了两种干细胞:负责发育成躯干的“主细胞”和细胞赖以生长的3D骨架。该发现有望帮助科学家更好地了解生命早期的发育状况,并为妊娠早期三种主要流产原因中的两种提供解释。天然胚胎需要精子与卵细胞结合后置入子宫中进行发育。干细胞可以分化成人体内的任何细胞,但科学家始终未能使干细胞     

值得借鉴

如何处理好基础研究和应用研究的关系,这是各国科技管理部门普遍遇到的一个问题。世界卫生组织主持的人类生殖生物学计划是为了一个实用的目标而进行大规模探索性基础研究的例子。战后三十多年间,世界人口爆发性增加已成了一个迫切的问题。五十年代以来,口服避孕药物的推广应用,大大促进了计划生育工作的进展。但是,甾体避孕药物干扰体内激素平衡,由此产生种种副作用。因此,迫切需要加强人类生殖生物学的基础研究,增加对生殖过程的了解,寻找更有效的和更合于生理的控制生育的手段。这些科研计划,包括卵的成熟和受精,运行,着床,黄体功能、早期胚胎发育、精子成熟和免疫避孕等七方面。计划既要有预见性,又     

提炼科学问题 吸引企业参与 有效组织实施：《国家重点基础研究发展规划》部分与产业密切相关的项目组织实施经验及思考

<国家重点基础研究发展规划>(简称<规划>)要求规划项目紧密围绕农业、能源、信息、资源环境、人口与健康和材料等领域中国民经济、社会发展和科技自身发展的需求及重大科学问题,开展多学科综合研究,提供解决问题的理论依据和科学基础,特别强调国家目标与科学问题的紧密结合和科学问题的提炼.这是我国科技界对基础研究认识上的突破.然而,长期以来以至今后相当长时期内,我国基础研究一直并将继续以国家投入为主体,如何解决科学研究与国家目标的紧密结合仍是需要探索的问题.     

大型燃煤发电机组过程节能的基础研究进展

“973”计划“大型燃煤发电机组过程节能的基础研究”（2009CB219800）项目实施近5年来,围绕核心科学问题,在大型燃煤机组节能理论与方法、机组关键参数和运行状态的精确表征、机组能量输运特性及其与外部因素的耦合机制．以及大型燃煤机组能耗控制策略和设计运行优化方法等方面取得了重要进展,为我国燃煤发电深层次节能奠定了科学基础、为解决关键技术问题做出了贡献。本文对该项目的研究思路与主要进展作了介绍。     

植物免疫与作物抗病分子育种的重大理论基础——进展与设想

植物病害严重影响农作物的产量和品质,是危及我国粮食安全的重大祸患,在防控过程中发生的农药滥用则危害食品安全。发展绿色、高产和精准的抗病新策略、培育推广作物抗病新品种是解决技术障碍的根本途径,而这方面工作的有效开展依赖于在植物免疫机制基础理论和抗病基因系统发掘方面做出重大突破。通过对模式植物拟南芥免疫机制的研究,本领域在理论体系和研究技术等方面均取得了重要突破。近年来,以水稻、小麦等作物为模式的抗病机制研究,直接为作物抗病分子育种提供了重要支撑,有力地推动了基础研究成果向实际应用的转化速度。面向学科基础前沿和抗病育种中的关键问题组织重大项目研究,将会为我国农业可持续发展和保障"舌尖上的安全"做出卓越贡献。     

重大科学研究计划2006年项目申报指南发布

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》的部署,科技部决定,从2006年开始启动蛋白质研究、量子调控研究、纳米研究、发育与生殖研究四个重大科学研究计划。重大科学研究计划由科技部负责组织实施和总体协调,委托牵头部门负责具体组织实施。其中:蛋白质研究由教育部牵头,中国科学院和军事医学科学院参加;量子调控研究由教育部牵头;纳米研究和发育与生殖研究由中国科学院牵头。2006年重大科学研究计划将采取两种方式组织项目:(1)委托重点基地。择优委托部分国家实验室、国家重点实验室等重点基地组织项目,鼓励受委托重点基…