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氯嘌呤

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氯嘌呤相关的资讯

  • 哈医大通过色谱法建立食物嘌呤数据库
    哪些食物中含有嘌呤物质?每种食物中的嘌呤含量又是多少?今后,痛风的“原凶”——嘌呤物质,将首次得到准确、科学的“再现”,为痛风患者健康膳食提供指导依据。日前,一项规范测定常见食物中嘌呤含量的研究在哈尔滨医科大学进入研究阶段。科研人员将初步建立我国食物中嘌呤含量的数据资料,并补充到国家食物成分数据库中,为降低国内高尿酸血症和痛风病的患病率及症状减轻提供科学数据。   据了解,随着经济发展和人们膳食结构的改变,我国人群高尿酸血症和痛风的患病率呈直线上升趋势。有资料显示,我国20岁以上的人群约2.4%—5.7%存在血尿酸过高的情况,从而引起痛风的发病。而在对痛风患者的治疗中,医生发现,低嘌呤膳食是治疗该病的关键。   据哈医大公共卫生学院潘洪志副教授介绍,在我国食物成分表中,目前尚无食物中嘌呤含量的准确数据,临床及有关网站上公布的嘌呤含量数据普遍来源不清且彼此不一致,对嘌呤含量高低类别的划分标准也不尽相同,给广大痛风患者治疗时带来极大疑惑。   哈医大科研人员此次开展的嘌呤含量研究拟采用高效液相色谱法,通过现代科技手段,测定我国常见各类食品中的嘌呤含量,包括腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、黄嘌呤等,并计算总嘌呤含量,提高嘌呤测定方法的准确度、精密度和重现性,获得准确的常用食物嘌呤含量数据。   测定结果评出后,将初步建立我国食物中嘌呤含量的数据资料,并补充到国家食物成分数据库中,以此作为痛风患者健康膳食指导的依据。专家表示,该项研究预计在今年内完成,它将为降低我国高尿酸血症和痛风病的患病率和减轻症状提供科学数据,对公共卫生具有重大意义。   嘌呤为有机化合物,在人体内嘌呤氧化会变成尿酸,而尿酸过高就会引起痛风。据了解,痛风是长期嘌呤代谢障碍、血尿酸增高引起组织损伤的一种疾病。其临床特点为高尿酸血症、急性关节炎反复发作、痛风石形成、关节畸形、肾实质性病变等。   痛风俗称“富贵病”。该病一般在男性身上发病,且会遗传。有痛风的病人发病时,除用药物治疗外,重要的是平时注意忌口,以限制饮食中嘌呤的含量。
  • 食品添加剂6-苄基腺嘌呤等检测国标通过评审
    近日,江门检验检疫局承担制定的“进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤的检测方法”和“进出口食品添加剂蔗糖聚丙烯醚的检测方法”两项国家标准顺利通过了国家认监委、国家标准委和中国检科院等部门的专家评审。   由于此前国内外均无相关标准,江门检验检疫局这两项国家标准的顺利通过评审为今后我国对进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤、蔗糖聚丙烯醚的检测提供了保证。这也是江门局首次承担国家标准的制定,填补了该局国家标准制修订工作的空白,为继续参与国家标准的制修订打下了良好的基础,标志着该局的科研能力迈上了一个新的台阶。
  • 上海市食品学会立项团体标准《豆制品中嘌呤的测定 高效液相色谱-串联质谱法》
    各有关单位:根据《上海市食品学会团体标准工作管理办法》的相关规定,由上海清美绿色食品(集团)有限公司牵头申报的《豆制品中嘌呤的测定 高效液相色谱-串联质谱法》团体标准,经审核,该标准符合立项条件,同意立项。请起草单位按照《上海市食品学会团体标准工作管理办法》有关要求,严格把控标准质量关,切实提高标准制定的质量和水平,增加标准的适用性和实效性,按期完成标准编制的相关工作。联系人:上海市食品学会 郭燕茹 021-54891268 18018674491邮箱:ssfs_office@163.com关于《豆制品中嘌呤的测定 高效液相色谱-串联质谱法》团体标准立项的通知.pdf
  • 上海市食品学会发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准征求意见稿
    各相关单位代表及专家:《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准已完成征求意见稿的编制,根据《团体标准管理规定》的要求,为保证标准的科学性、严谨性和可操作性,现在《全国团体标准信息平台》面向社会各界公开征求意见。请各相关单位代表及专家审阅标准文本,对本标准提出宝贵意见和建议,并于2023年5月27日前将《团体标准征求意见反馈表》(附件二) 以E-mail形式反馈给上海市食品学会。逾期未复函,将按无异议处理。此致! 附件一:《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿)附件二:《团体标准征求意见反馈表》联系人:郭燕茹联系电话:18018674491电子邮箱:ssfs_office@163.com上海市食品学会2023年4月28日关于《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准征求意见函.pdf《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》(征求意见稿).pdf《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》征求意见反馈表.doc
  • 上海市食品学会批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准
    各会员单位、有关单位:根据《上海市食品学会团体标准工作管理办法》相关规定,现批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准(T/SSFS0007-2023),2023年7月18日发布,2023年8月1日实施,现予公告。附件一:关于批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准的公告上海市食品学会2023年7月25日上海市食品学会关于批准发布《豆制品中嘌呤的测定 超高效液相色谱-串联质谱法》团体标准的公告.pdf
  • 葛瑛团队成果|通过平行代谢物提取和高分辨率质谱对人体心脏组织进行全面的代谢组学分析
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Anal. Chem.上的文章:Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry[1],文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的葛瑛教授。  心脏收缩需要持续的能量供应。作为一种“代谢杂食动物”,心脏利用多种代谢底物,如脂肪酸、碳水化合物、脂质和氨基酸等,来满足其高能量需求。然而,由于代谢物在极性尺度上具有广泛的覆盖范围,这使得它的提取和检测变得困难。因此,迫切需要对心脏的代谢产物进行全面的组学分析。本研究结合了平行代谢物提取和互补高分辨质谱检测的方法,对人类心脏进行了系统性代谢学分析。作者首先用六种提取方法获得了健康供体心脏组织的代谢物,包括三种单相提取,两次双相提取和一次三相提取,可以充分覆盖不同极性范围的代谢物。其中,单相的提取溶剂分别是100% 甲醇、80% MeOH 和乙腈/异丙醇/水(3:3:2),双相使用了Matyash和Bligh & Dyer法去萃取极性和非极性相,而三相则是进一步将非极性相分离成极性和中性脂质相,极性物质依然保留在水相中。紧接着,作者使用了两种互补的质谱平台进行代谢物检测:超高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱的直接进样(DI-FTICR)和高分辨率液相色谱四极杆飞行时间串联质谱(LC-Q-TOF-MS/MS)。总的实验流程如图1所示。这里总共鉴定到了1340种心脏代谢物,它们具有广泛的极性范围。本工作强调了平行提取和互补质谱检测技术在人类心脏代谢组研究中的重要性,其可作为帮助选择适当的提取和MS方法以研究特定类别代谢物的指南。    图1. 平行代谢物提取和高分辨率质谱检测的实验流程图。  为了捕获不同极性的代谢物,作者使用了六种提取方法获得了心脏组织的代谢物。单相法具有操作简便和通量较高的特点,但提取效率仍待提高。相对于单相法,多相提取可以覆盖更广泛极性范围的代谢物,但也需要注意一些代谢物可能在多相中分布,这会给检测和定量带来困难。比如,脂肪酰基链较短的酰基肉碱主要在极性相中存在,而较长链(C10)的酰基肉碱主要在非极性相中存在。DI-FTICR评估了六种提取方法的重现性,结果发现乙腈/异丙醇/水(3:3:2)在单相法中的重现性最好,两种双相法的重现性类似,但低相的Pearson相关性较低,说明了代谢物在跨相运动中有一定潜在困难。研究也发现不同提取方法均具有各自的提取特征,尤其在三相法中可以观察到更多的特征,它在极性相、极性脂质相和非极性脂质相中分别观察到了2275、541 和 443 个独特的SmartFormula注释。图2展示了六种方法通过DI-FTICR得到的代谢物SmartFormula注释,其中最大的三个交叉区域分别是六种方法共享、三相法特有和乙腈/异丙醇/水(3:3:2)特有的,分别有1287个、1010和703个,且发现多相提取的重叠度会更高。虽然在三相提取中可以获得更多的代谢特征,但该方法的重现性也最低。故对于发现代谢组学实验,Matyash提取法会更具优势,因为它可以鉴定到较多的已知代谢物,且重现性会更好。图2. 六种提取方法间代谢物SmartFormula注释的重叠情况(DI-FTICR)。  借助DI-FTICR平台,总共鉴定到9644个代谢特征,其中可以7156和1107个可以分配到SmartFormula注释和准确质量数。DI-FTICR在代谢物检测和鉴定方面具有强大优势,它可以给出准确的同位素分布,如图3B~3D所示。但需要注意的是,由于缺乏前端色谱分离,DI-FTICR对于异构体的分离检测能力有限,以及缺乏高通量的MS/MS分析。因此,作者利用LC-Q-TOF-MS/MS补齐了DI-FTICR检测平台的缺点。在LC-Q-TOF-MS/MS分析中,总共鉴定到21428个代谢特征,其中285个可通过比对二级谱图数据库来匹配确定。图4是鉴定到的代谢物和脂质。尽管与图3B~3C的酰基链组成相同,但在图4B~4C中可以通过观察酰基链的碎裂谱图得到脂质的酰基链信息。这说明LC-Q-TOF-MS/MS平台在获取更详细的酰基链信息方面的优势,但对于双键定位以及 sn1 和 sn2 定位等信息,还需要额外的实验去确定(如:衍生化和离子淌度)。此外,仪器参数设置也会影响到二级匹配评分。总的来说,相对单一的质谱检测平台,使用DI-FTICR MS和LC-Q-TOF-MS/MS平台可以增加心脏代谢组的覆盖范围。图3.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物。(A)代表性的MS 谱图(100% MeOH),标注了SmartFormula注释和准确质量数,叠加实验质谱图(黑色)与理论质谱图(红色)以比较同位素分布 (C~D)FAHFA(40:5)、DG(32:0)和N-palmitoyl glutamic acid。图4.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物,比较实验串联质谱图(黑色)与数据库质谱图(红色)。(A~D)N-acetyl-β-glucosaminylamine、DG(16:0_16:0)、FAHFA(18:1_22:4)和TG(18:1_18:1_18:2)。  使用多种提取和检测方法,本研究总共鉴定到了1340种心脏代谢物。每种提取方法都贡献了唯一检测到的代谢物。相较于提取效果最好的单一方法,平行提取可以检测到额外的350种代谢物。单相法可以鉴定到更多与二级谱图相匹配的代谢物,而多相法可以得到更多具有准确质量数的代谢物(图5A)。如图5B所示,三相法富集到的代谢物种类最多,包含甘油磷酸乙醇胺(PE)、脂肪酸和偶联物、三酰基甘油、脂肪酸酯和其他代谢物。此外,Matyash法可以鉴定到更多的氨基酸、甘油磷酸甘油和甘油磷酸丝氨酸,B&D法可以鉴定到更多的甘油磷酸胆碱(PC)、和磷磷脂,而100% MeOH鉴定最多的则是甘油磷酸盐。图5.已鉴定的人类心脏代谢物汇总。(A)各种提取方法中的准确质量注释、MS/MS注释和唯一检测到的代谢物 (B)各种提取方法中前10的代谢物种类。  最后,作者进一步表征了所有代谢物的化合物分类和通路富集,如图6所示。实验观察到很多代谢物归属于脂质和类脂分子,其中主要是PC、PE和脂肪酸,而非脂质化合物主要是有机酸及其衍生物(图6A)。通路分析也检测到了与心脏代谢过程相关的重要通路,包括嘌呤代谢和甘油磷脂代谢,如图6B所示。这里以嘌呤代谢(与多种心脏病变相关)为例,展示了平行提取在提高代谢物覆盖率方面的优势。在嘌呤代谢过程中,只有IDP仅在单一提取方法中观察到,而许多代谢物均在所有六种提取方法中都被检测到(图6C)。值得注意的是,B&D提取法在该过程中观察到了最多的代谢物,而100% MeOH富集的最少。上述结果为选择适当的用于分析人类心脏代谢物的提取方法提供了重要见解。图6.已鉴定的人类心脏代谢物的化合物分类和通路富集。(A)化合物分类 (B)所有已鉴定代谢物的通路分析汇总,每个圆圈的颜色和大小分别基于p值和通路影响值(红色表示影响大,黄色则相反) (C)嘌呤代谢过程,颜色表示鉴定代谢物的提取方法。  总的来说,本研究利用六种平行代谢物提取的方法和两种基于质谱检测平台,对人类心脏进行了全面的代谢组学分析,总共鉴定到1340种心脏代谢物,这代表了迄今为止对人类心脏代谢组学的最深度覆盖。研究发现三相法最适合脂质的提取,它获得的极性代谢物的数量与Matyash法相似,但其实验重现性也最低。因此,提取方法的选择应当取决于感兴趣的待分析物。但对于非靶向研究,作者建议使用Matyash提取法,以实现代谢组覆盖率和重现性的最佳平衡。尽管本研究目前还存在一定的局限性,比如,平行提取样品量较大和分析时间较长,但其为选择适当的提取和质谱检测平台去分析不同类型的心脏代谢物提供了宝贵经验,有助于人类心脏代谢组学的全面分析。  撰稿:陈昌明编辑:李惠琳文章引用:Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry
  • 施一公组首次报道人源剪切体原子分辨率结构
    p    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 施一公教授是剪切体结构和功能研究的权威,自2015年8月以来在Science杂志先后发表了6篇研究文章,解析了酵母中剪切体催化过程中5个关键状态的高分辨率结构。5月11日,施一公教授领导的团队又在Cell杂志上发表了题为“An Atomic Structure of the Human Spliceosome”的论文,这是该研究组在这一领域发表的第7篇高水平论文,也是首个人源剪切体关键状态的原子分辨率结构,第一次在原子水平解释了剪切体催化第二步转酯反应的功能机理。该论文的第一作者分别为张晓峰、闫创业和杭婧,施一公教授和闫创业博士为共同通讯作者。特别值得一提的是,这篇Cell论文从投稿到接收只用了11天。鉴于该成果的重要意义,BioArt特别邀请了著名的结构生物学家、清华大学生命科学学院杨茂君教授撰写了该篇特别评论文章,以飨读者。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/4bc262af-0d77-4cd2-9b46-7d997bd2ca4c.jpg" title=" 微信图片_20170512000929_副本.jpg" / /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span br/ /p p   5月11日,清华大学施一公教授研究组在《细胞》杂志发表研究文章,首次报道了人源剪切体C* complex的原子分辨率结构。施一公教授是剪切体结构和功能研究的权威,自2015年8月以来在《科学》杂志先后发表了6篇研究文章,解析了酵母中剪切体催化过程中5个关键状态的高分辨率结构。这是施一公教授研究组在这一领域发表的第7篇高水平论文,也是首个人源剪切体关键状态的原子分辨率结构,第一次在原子水平解释了剪切体催化第二步转酯反应的功能机理。 /p p   剪切体催化的前体mRNA剪切过程是生物体内最基础最关键的生命活动之一,是遗传信息从DNA传递给蛋白质的中心法则中关键的一环。在所有真核细胞中,基因表达分为三步进行,分别由RNA聚合酶 (RNA polymerase)、剪接体(Spliceosome)和核糖体 (Ribosome)执行。第一步简称转录(transcription),即储存在遗传物质DNA序列中的遗传信息通过RNA聚合酶的作用转变成前体信使RNA(pre-mRNA) 第二步简称剪接(splicing),即由多个内含子和外显子间隔形成的前体信使RNA通过剪接体的作用去除内含子、连接外显子,转变为成熟的信使RNA 第三步简称翻译(translation),即成熟的信使RNA通过核糖体的作用转变成蛋白质,从而行使生命活动的各种功能。描述这一过程的规律被称为分子生物学的中心法则,多个诺贝尔奖围绕此发现和阐述产生。其中,RNA聚合酶的结构解析获得2006年的诺贝尔化学奖,而核糖体的结构解析获得2009年的诺贝尔化学奖。 /p p   由于真核生物中的基因编码区中存在不翻译成蛋白质的序列(称为内含子),染色体DNA转录出来的前体mRNA(pre-mRNA)并不直接参与蛋白质翻译,而是需要先将其中的内含子片段去除,才能进入核糖体进行蛋白质合成。内含子的去除需要通过两步转酯反应来实现:首先,位于内含子序列中下游被称为分支点(branch point sequence)的序列中有一个高度保守的腺嘌呤核苷酸(A),其2’羟基亲核攻击内含子5’末端的鸟嘌呤(G),于是第一步反应发生,形成套索结构 然后,5’外显子末端暴露出的3’-OH向内含子3’末端的鸟嘌呤发起攻击,第二步反应发生,两个外显子连在一起。通过这两步反应,前体信使RNA中数量、长度不等的内含子被剔除,剩下的外显子按照特异顺序连接起来从而形成成熟的信使RNA(mRNA)(下图)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/8c47205d-f67a-471b-b897-662b42995cae.jpg" title=" 微信图片_20170512001013_副本.jpg" / /p p   这两步化学反应在细胞内是由庞大、复杂而动态的分子机器——剪接体催化完成的。对于每一个内含子来说,为了调控反应的各个基团在适当时机呈现合适的构象从而发挥其活性,剪接体各组分按照高度精确的顺序结合和解离,组装成一系列具有不同构象的分子机器,统称为剪接体。根据它们在RNA剪接过程中的生化性质,这些剪接体又被区分为E、A、B、Bact、B*、C、C*、P、ILS等若干状态。剪接体由五个小核核糖核蛋白(snRNP)、十九号复合物(Nineteen Complex,简称NTC)、十九号复合物相关蛋白(NTC Related)和一系列的辅助蛋白所构成,共涉及到100多个蛋白质和至少五条RNA分子。在剪接的过程中,剪接体以前体信使RNA分子为中心,按照高度精确的顺序进行逐步组装并发生大规模结构重组,使之得以完成复杂的剪接任务。剪接是真核细胞进行正常生命活动不可或缺的核心环节,因此具有重大的生物学意义,获取剪接体在组装、激活、催化反应过程中各个状态的结构是最基础也是最富挑战性的结构生物学难题之一。 /p p   此前,施一公教授研究组共报道了酵母来源的剪接反应中5个关键状态的剪接体复合物的高分辨率结构,分别是3.8埃的预组装复合物tri-snRNP、3.5埃的激活状态复合物Bact complex、3.4埃的第一步催化反应后复合物C complex、4.0埃的第二步催化激活状态下的C* complex以及3.6埃的内含子套索剪接体ILS complex。这5个酵母来源的高分辨率结构所代表的剪接体状态,基本覆盖了整个剪接通路中关键的催化步骤,提供了迄今为止最为清晰的剪接体不同工作状态下的结构信息,大大推动了RNA剪接研究领域的发展。而最新的这一篇《细胞》论文所报道的3.76埃第二步催化激活状态下的人源C* complex使我们第一次在原子分辨率上看到了人源剪切体的工作状态,并首次详细阐释了人源剪切体催化第二步转酯反应的功能机理。 /p p   人源C* complex与酵母来源C* complex在结构上有许多不同。与酿酒酵母来源的复合物结构相比,在这一原子分辨率人源复合物结构中额外鉴定出9个蛋白亚基(Aquarius、Brr2、PPIL1、PRKRIP1、U5-40K、以及EJC的4个蛋白亚基)。另外,第二步反应的关键因子Slu7和Prp17在人源复合物中更加清晰。相反的,酵母复合物中第二步反应的关键因子Prp18在人源复合物中缺失,反映了人和酵母在催化第二步反应过程中功能机理的细微差别。另一个重要的差别是酵母复合物中的Ecm2和Cwc2亚基被人源复合物中的RBM22亚基所取代,使得其周围的蛋白亚基重新排布(下图)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/f0ba68fc-ec88-43f2-b80b-2353dc5f37a3.jpg" title=" 微信图片_20170512001027_副本.jpg" / /p p   此次发表的关于人源剪切体复合物原子分辨率结构的研究承接之前酵母来源剪切体复合物的研究工作,在攻克剪切过程详细反应机理的道路上再进一步。施一公教授这一系列的研究工作具有极为重要的意义,是对中心法则的研究中最为复杂、最为关键的一环。自1993年RNA剪接的发现被授予诺贝尔生理及医学奖以来,科学家们一直在步履维艰地探索其中的分子奥秘,期待早日揭示这个复杂过程的分子机理。剪切体一系列关键状态复合物高分辨率结构的解析,一步一步揭开了RNA剪接这一复杂生化过程神秘的面纱,可以说,这一系列研究工作是当今结构生物学领域里一项里程碑式的、有望获得诺贝尔奖的重量级工作。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/95c0871b-e076-40e5-8e71-19b0f0a22f55.jpg" title=" 微信图片_20170512001044_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图为Cell论文的通讯作者施一公教授和卓越中心创新学者闫创业博士 /p p style=" text-align: right " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 撰文丨杨茂君 (清华大学生命科学学院、结构生物学高精尖创新中心教授,“长江学者”特聘教授,国家“杰青”) /span /p p    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 后记:到目前为止,闫创业博士已发表的53篇SCI论文中,其中在Nature、Science和Cell杂志上以第一作者(包含共同一作)或共同通讯作者身份已发表10篇研究型论文。自闫创业博士2005年进入清华化学系以来到如今成为清华结构生物学高精尖创新中心卓越学者总共已经快12年了。从施一公教授课题组的相继发表的这7篇有关剪接体结构的论文署名来看,闫创业博士是这7篇论文的第一作者(三篇)或共同第一作者(4篇),特别值得一提的是在这篇Cell文章中首次成为共同通讯作者。可以说,整个剪接体系列工作中,闫创业博士起到了中流砥柱般的作用,称得上当今结构生物学领域“夜空中最亮的星” /span 。 /p p br/ /p
  • 拒绝千篇一律,让核酸和蛋白定量检测更准确有效!-Molecular Devices
    拒绝千篇一律,让核酸和蛋白定量检测更准确有效!核酸及蛋白的定量是遗传学和分子生物学中许多复杂实验上游的基本检测方法,如DNA测序、PCR/qPCR、克隆/转染等。如何能够准确和灵敏对核酸及蛋白质进行定量检测是许多实验成败与否的重要环节。各种方法被开发出来用于定量这些生物学成分,然而最常见的检测手段仍然是紫外分光光度法。即DNA、RNA在微孔板读板机测定其溶液在260nm波长处的光吸收值。原理是核酸的嘌呤、嘧啶碱基具有共轭双健在260nm强烈光吸收值特点;而蛋白质溶液则是在280nm波长处的光吸收值,原理是利用色氨酸的芳香性质在280nm 处强烈光吸收值。与核酸定量检测不同的是计算蛋白浓度会受到多种多样的的氨基酸序列中的色氨酸残基的影响。当然通常情况下也会在其他波长处进行辅助测量,以提供样品纯度的信息和检测其他污染物。如进行核酸检测时其260nm/280nm光吸收值作为样品纯度重要考虑因素,比值在1.8-2.0之间说明杂蛋白等物质含量较低。(了解更多请咨询美谷分子仪器)但传统光吸收检测法,不足之处其最低检测线最低仅250 ng/mL,低于这个浓度的DNA溶液使用微孔板读板机的荧光法可进行更准确定量检测,如荧光法对dsDNA检测下限可达到0.5pg/ul,而蛋白检测下限可达10ng/ml,这里介绍Molecular Device公司各种微孔板读板机可为核酸及蛋白质检测提供了多种可靠方案。结合SoftMax Pro 软件强大的数据处理分析功能,可一键生成定量结果,并可根据用户需求定制格式并导出数据。
  • 弗拉特利定律:Illumina如何缔造基因革命
    蕾妮· 瓦林特(Renee Valint)的女儿谢尔碧(Shelby)在2000年出生时,看起来虚弱无力,就如同一只耷拉着的布娃娃。谢尔碧学着走路和说话,但学得非常慢,错过了儿童发展的重要阶段。到4岁时,她还只能坐在轮椅上。到五年级时,她开始要用电子语音设备与人交流。绝望无助的蕾妮把女儿从菲尼克斯带到明尼苏达州罗切斯特的梅奥诊所(Mayo Clinic),进行最后一周的检查,并与美国最好的一些医生讨论病情。   &ldquo 他们都把手一摊,说:&lsquo 我们不知道她出了什么问题。&rsquo &rdquo 蕾妮说道,&ldquo 那时,她已经动都动不了了。我给她洗澡,给她喂饭。她甚至无法咀嚼吞咽。我不得不给她喂流质食物,这样她才能够吞下去,不会被噎着。这就像是一场噩梦。真是噩梦。我们没有其他地方可去了。&rdquo   但后来,菲尼克斯转基因组学研究所(Translational Genomics Research Institute)的医生们利用一项新技术&mdash &mdash DNA测序&mdash &mdash 来检查谢尔碧的基因。根据检查结果和其他发现,他们猜测用于帕金森综合症患者的补充多巴胺类药物可能会对她有效果。三个月后,谢尔碧从轮椅上站了起来。第二天,她步行上学,此后再也没有用过轮椅。现在,她喜欢上了跳舞。   像这样的故事正在创造DNA测序仪器市场的爆炸式增长。大型癌症中心把这类设备当作为那些没有其他希望的患者选择治疗药物的标准途径。如今,只需要一小瓶母亲的血液,DNA测序设备就能筛查胎儿的唐氏综合症等疾病和其他健康状况。它们正在取代更加昂贵的老式基因检测方法。   变化正以极快的速度到来。有多快?具有传奇色彩的英特尔(Intel)联合创始人兼董事长戈登· 摩尔(Gordon Moore)在1965年担任研究员时提出了一个愿景,结果推动了上世纪80和90年代的PC革命。摩尔认为,集成电路板上的晶体管数量将每两年翻一番。这不是科学定律,而是意愿&mdash &mdash 它是工程师们奋斗的目标。   但在过去的13年里,DNA测序费用的下降速度是摩尔定律的1,000倍,从每个人类基因组1亿美元降到了仅需1,000美元。   Illumina CEO 杰伊· 弗拉特利   只有一件事情比测序革命的发展速度更加令人惊讶,那就是这场革命的受益者是一家公司&mdash &mdash 位于圣迭戈的Illumina。这场大发展的大部分功劳可以归功于一位企业家,他就是该公司首席执行官杰伊· 弗拉特利(Jay Flatley)。Illumina在八年前成为占据主导地位的DNA测序设备制造商,尽管遭遇了几个资金雄厚的竞争对手发起的挑战,但该公司仍然保持了80%的市场份额。   自从2008年以来,Illumina的销售额和利润双双增长了147%,分别达到了14.2亿和1.25亿美元,股价上涨了617%,市值为230亿美元。   &ldquo 我们有专人对市场规模进行预测。&rdquo 61岁的弗拉特利说,&ldquo 到目前为止,我们做到的所有事情都表明,在我们5或10年的投资期内,如果我们依然是测序市场上的领头羊,那么我们的投资回报将比其他任何公司都要高得多。&rdquo   麦格理证券(Macquarie Securities)预测,DNA测序市场的规模将扩大10倍,达到230亿美元。Illumina正在大规模招兵买马并扩大生产,以使其能够每年生产出价值50亿到100亿美元的DNA测序设备。   &ldquo 一家公司拥有80%到90%的市场份额,而且正在以无人可及的速度推动技术的发展。这种事情非常罕见。&rdquo ARK投资管理公司(ARK Investment Management)首席投资官凯瑟· 伍德(Cathie Wood)说,&ldquo 这只股票还处于萌芽阶段。我知道这听起来有点疯狂,因为该公司市值已经超过200亿美元,但事实确实是这样。&rdquo   Illumina的故事并非源于改良的创意或者独创性的发现,而是坚持不懈、近乎完美的执行。这种执行完全可以追溯到首席执行官弗拉特利设定的调子。他是斯坦福大学培养出来的工业工程师。&ldquo 我不是科学家。&rdquo 弗拉特利说,&ldquo 坦白讲,我加入Illumina不是为了让我们作出科学突破,而是为了让我们打造出优秀的产品并尽快推向市场。&rdquo   弗拉特利这个人和蔼亲切,但少点情趣。他坐在隔间里,因为他不喜欢办公室。他穿着蓝色衬衫,领口敞着。他没有把改变世界这种激动人心的话挂在嘴边。就连他进行首次测序时的基因组也显得如此乏味无趣。最有意思的地方在于,他带有一个家族性寒冷型自身炎症综合征(Familial Cold Autoinflammatory Syndrome)的致病基因,在他身上表现出了这样的症状:他小时候会因为天气寒冷而长皮疹。但由于对执行的专注,他或许是生命科学行业甚至所有行业里最高效的首席执行官之一。   Illumina成立于1998年,当时的公司没有任何产品,就连原型都没有。公司创始人把弗拉特利招致麾下,因为他成功地以3亿美元的价格将他的上一家公司分子动力(Molecular Dynamics)出售。   那时,Illumina不是为人体DNA的每个碱基测序&mdash &mdash 那时每个人的费用高达3.6亿美元&mdash &mdash 而是迅速地对个别基因生成快照。另一家公司昂飞(Affymetrix)利用其DNA微阵列将那个市场占为己有。DNA微阵列又称基因芯片,是带有特定基因配型的微小玻片。这项技术利用了以下事实:DNA的四个碱基&mdash &mdash A(腺嘌呤),G(胞嘧啶),T(鸟嘌呤),C(胸腺嘧啶)&mdash &mdash 以特定方式配对(A和T配对,G和C配对),形成两条反向链。比方说,如果血液中有一条反向序列,它就会粘贴在像Velcro这样的基因芯片上。但Illumina有一个更好的办法:把DNA置于珠子而不是平面拨片之上。珠子的表面面积更大,拥有更好的信噪比,该公司希望藉此获得更加准确的结果。   在基因概念股大热期间,弗拉特利募集了1亿美元。他确保Illumina在其合作伙伴爱普拜斯应用生物系统公司(Applied Biosystems)&ldquo 打瞌睡&rdquo 时拥有后备计划。爱普拜斯是当时处于领先地位的DNA测序设备制造商。弗拉特利还与员工保持私人接触,坚持给每位员工写生日贺卡,直到Illumina在2006年招入第500位员工为止。   他还下大力气确保他招募到合适的人与他共事。他甚至炒掉了联合创始人、首席科学官安东尼· 恰尼克(Anthony Czarnik)。恰尼克说,弗拉特利之所以解雇他,是因为他患有临床抑郁症 他在2002年起诉公司,并赢得了720万美元的赔偿判决(占到当时Illumina年度净亏损的20%)。弗拉特利说,这是他职业生涯的最低谷。   在围绕着人类基因组计划的泡沫破裂后,投资者对基因概念股失去了信心。2003年,经复权调整,曾经高达22美元的Illumina股价跌至1美元以下。但那时,Illumina改进了其设备的化学和光学性能,使其基因芯片的准确性超过了昂飞公司。2006年,Illumina的销售额为1.84亿美元,而昂飞公司为3.55亿美元。第二年,Illumina成为最大的基因芯片制造商。如今,该公司的基因芯片被所有人加以使用,包括养牛的牧场主(处于繁殖目的)和加州山景城的基因检测公司23andMe。昂飞公司则面临亏损,市值仅为6.5亿美元。   但弗拉特利这时候已经对基因芯片的未来产生了质疑。基因芯片始终只是快照,只能用来寻找一个基因的一个特定序列。要是为一个基因甚至一个人的所有碱基进行测序的费用即将降低,这该怎么办呢?康涅狄格州布兰福德的454生命科学公司(454 Life Sciences)已经研发出了一种DNA测序仪,有望以25万美元而不是1亿美元的价格为个人全基因组进行测序。弗拉特利对董事们说,Illumina可以躺在功劳簿上数钱,但衰落终会来临。   他的解决办法是大规模的收购。2007年初,弗拉特利拿出价值6亿美元的股票&mdash &mdash 三倍于Illumina的年销售额&mdash &mdash 收购了Solexa公司。后者拥有一种实验性DNA测序仪,可以将DNA打断成微小的碎片并重组,然后用计算机进行破译。这笔交易是一次突破。到2008年,集成了这种新技术的Illumina设备能够以仅仅10万美元的价格为个人全基因组进行测序。   与此同时,很多资金雄厚的竞争对手,包括销售额达到40亿美元的生命技术公司(Life Technologies)和从私人投资者及公开市场筹集到5.7亿美元的初创企业太平洋生物科学公司(Pacific Biosciences),都试图赶上Illumina,但均以失败告终,甚至连其衣角都没有碰到。生命技术公司的原创技术曾在一段时间内很有竞争力,但未能与时俱进。太平洋生物科学公司点燃了利用激光来进行DNA测序的希望,但这项技术的错误率太高,无法与Illumina的效率相比。   &ldquo 那时,没有任何人能够威胁到他们的领先地位。&rdquo 马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital)的遗传学家丹尼尔· 麦克阿瑟(Daniel MacArthur)说,&ldquo 在我所处的领域里,几乎所有变革性的进步都来自于使用Illumina的技术。该公司取得了令人惊人的成就。&rdquo   Illumina的进步是如此之快,以至于常常令对手们猝不及防。弗拉特利回忆起了2010年与454生命科学公司创始人乔纳森· 罗森伯格(Jonathan Rothberg)会面的情景。当时,罗森伯格向他展示了一种基于半导体技术的桌面DNA测序设备,不仅体积更小,而且价格仅为5万美元,只相当于Illumina设备单价的十分之一。(罗森伯格是2011年《福布斯》杂志的封面人物。)弗拉特利问他,谁是他的竞争对手。&ldquo 我们没有竞争对手。&rdquo 罗森伯格对他说,&ldquo 这款产品将使世界意识到这种架构是真的。&rdquo   这听起来很棒,但就在罗森伯格于2010年推出该产品几周后,Illumina便发布了具有价格竞争力的仪器。弗拉特利的团队从2008年开始就一直在研发这款设备,虽然生命技术公司以7.25亿美元的价格收购了罗森伯格的初创公司,但仍然无法跟上Illumina的前进步伐。&ldquo 执行比什么都重要。&rdquo DNA测序关键技术的发明者、现任Illumina首席技术官的莫斯塔法· 罗纳吉(Mostafa Ronaghi)说。   瑞士制药巨头罗氏(Roche)发现Illumina不可战胜,因为罗氏自己的DNA测序业务也沦为可有可无的角色。2011年12月,该公司总裁弗朗茨· 胡默(Franz Humer)与弗拉特利会面,明确无误地告诉后者,他将收购Illumina。他说,他更倾向于友好收购。   弗拉特利大吃一惊。最终,他和董事会认为罗氏的57亿美元报价过低。在Illumina首席财务官马克· 斯塔普利(Marc Stapley)上任的第一天,罗氏便展开了敌意收购。&ldquo 我看到那个十年来带领公司不断发展的人坚定不移地说,&lsquo 我们会做那些最有利于股东的事?&rsquo &rdquo 斯塔普利说。   Illumina的银行家们告诉弗拉特利,被罗氏收购只是时间问题:近期收购生物科技领头羊基因泰克(Genentech)的交易证明罗氏从不退缩。但弗拉特利得到了股东们的支持。Illumina第三大股东摩根士丹利(Morgan Stanley)的杰森· 扬(Jason Young)说,他不会出售,无论价格多少。机构股东服务公司(Institutional Shareholder Services)也支持Illumina。最终,罗氏不得不放弃。&ldquo 感谢上帝,我们拥有了不起的支持者,&rdquo 弗拉特利说,&ldquo 在某些方面来说,这是件好事。尽管他们很有钱,但手没有那么长,所以他们早早地放弃了。&rdquo Illumina现在的市值是罗氏所报价格的四倍。   罗氏退缩了,而弗拉特利则向新市场挺进。科学家们发现,通过计算孕妇血液中的DNA标记数量,可以诊断出胎儿异常情况,包括唐氏综合症。2013年1月,Illumina收购了Verinata Health公司。Illumina认为,Verinata Health拥有该领域最宝贵的知识产权。分析师们说,虽然产前血液测试的销售额已经达到3亿美元左右,但在全球范围内有望达到30亿美元。   一年后,Illumina实现了期待已久的里程碑:该公司推出了X10,这款产品能够为个人全基因组进行高精度测序,费用仅为1,000美元,其中包括折旧费。这又是通过在化学成分方面来之不易的渐进式改进实现的。一点点的进步累积起来就是一大步。该产品的价格为100万美元,每次必须购买10台或以上,但这也意味着科学家们可以不再局限于仅仅研究几千名患者的基因组。&ldquo 这些工具使我们可以为一万、两万乃至三万人测序。&rdquo 哈佛-麻省理工博德研究所所长埃里克· 兰德尔(Eric Lander)说。该研究所购买了14台。在一家名叫人类寿命(Human Longevity)的新公司里,克雷格· 文特尔(Craig Venter)购买了20台X10,用来探索衰老的奥秘。亿万富豪陈颂雄(Patrick Soon-Shiong)和在西海岸拥有34家连锁医院的普罗维登斯医疗系统公司(Providence Health System)购买了10台,用于分析他们每年新收治的2.2万名癌症患者的基因。   麦利亚德基因公司(Myriad Genetics)和基因组医疗公司(Genomic Health)等老一辈基因检测公司转而使用Illumina的设备。新来者则希望颠覆这些市场。基因组医疗公司创始人兰迪· 斯科特(Randy Scott)创建的Invitae公司将向患者提供3,000种基因检测中的任何一种(或者所有),统一收费1,500美元。位于旧金山的Counsyl公司正利用X10来提供遗传性癌症基因和潜在疾病的检测。   最大的商机在于癌症检测,这可能成为110亿美元的全球市场。以60岁的希瑟· 弗尔维尔(Heather Follweiler)为例。她在越南和柬埔寨度假期间开始头痛,然后在移动左边身体时出现困难,回家后病情复发。凌晨两点的紧急CAT扫描发现她的脑里有一颗肿瘤,是从其他地方转移而来。医生们摘除了这颗肿瘤。   但后来,弗尔维尔这位退休的金融服务专业人士发现,在她的肠道里又有一颗肿瘤。医生们给她做了手术,但发现肿瘤太大,无法摘除,只能打发她回家。&ldquo 那时我基本上已经放弃了。&rdquo 她说。但她的一位医生把肿瘤样本送到了基础医学公司(Foundation Medicine)。这家得到了比尔· 盖茨(Bill Gates)和谷歌风投(Google Ventures)支持的初创企业,利用Illumina的测序设备来确定236个基因的突变位置,这可以为直接的药物治疗提供帮助。经过检测后,医生让她服用辉瑞(Pfizer)的抗癌药物Xalkori,此后她的的肠道肿瘤不见了,这种状态已经保持了一年多。&ldquo 我觉得自己的身体与两年半前没有什么不同了。&rdquo 她说道。   癌症关系重大,以至于弗拉特利花费数月时间说服美国国家癌症研究所前所长理查德· 克劳斯纳(Richard Klausner)担任Illumina的首席医疗官。在一次聚餐时,克劳斯纳为Illumina的未来勾勒了一幅蓝图。他以为自己只是在提供建议。但最后弗拉特利对他说:&ldquo 这正是我们的目标,可是我无法带领公司实现这个目标,但你可以。&rdquo   克劳斯纳说,下一个重大的机遇将是识别肿瘤细胞或者少量血液里的DNA,这样就能通过血液测试而非CAT扫描对癌症患者病情进行监测(Illumina的客户Sequenta就在对某些血癌做这样的事情)。以后有可能利用血液测试来筛查癌症,从而可以及早发现这种疾病。同时,克劳斯纳正在找机会与医疗保险商合作,以证明与大多数的医疗技术不同,改善的DNA测序诊断率实际上能够减少而不是增加医疗费用。病症的诊断方法常常会沦为大宗商品,但克劳斯纳相信DNA测序不会。   如今,Illumina的竞争对手变得更多了:曾经的合作伙伴、位于英国牛津的牛津纳米孔公司(Oxford Nanopore)一直在宣传如同优盘般大小的测序仪 罗氏以3.5亿美元的价格收购了山景城的另一家初创公司吉尼亚科技(Genia Technologies)。但弗拉特利相信,Illumina的业务(不仅包括设备,还包括处理基因数据的软件)将使该公司难以被击败。   很难不同意他的看法。个人DNA测序的费用如今还不到14年前弗拉特利开始执掌Illumina时的十万分之一。Illumina希望进一步降低费用。首席技术官罗纳吉说,到目前为止,每当测序费用下降五到十倍,市场就会被颠覆一次。他预计,DNA测序设备的价格可能降至1万美元(目前Illumina的中端设备售价为25万美元),这将带来全新的市场和疗法。弗拉特利说:&ldquo 就DNA测序技术在今后三至五年的走向而言,我们的路线图相当激动人心。&rdquo
  • 撸串HPLC实验结果惊人!“毒性”竟这么大
    俗话说得好:没有什么事是一顿烧烤解决不了的,如果不行就两顿̷̷然而,你知道常吃烧烤竟然对身体伤害这么大吗?最近,专家用HPLC做了个实验,结果惊人!  哈尔滨医科大学研究团队近日做的一项“烧烤食物嘌呤含量”实验,给经常吃烧烤的人“提了个醒”。  实验结果发现,羊肉、大虾、生蚝、鸡翅等经过烧烤后,食物中嘌呤含量骤增一倍多以上,食用过量会加重身体负担,高尿酸血症患者则可能诱发痛风。  网上一直在传:吃烧烤如同吸烟,吃1个烤鸡腿近似吸60支香烟的“毒性”̷̷这个虽未被验证,但下边的实验却让人吓一跳。  烧烤实验是这样做的  实验过程  实验团队从超市挑选了几种常见的烧烤食材及酒水和调味品,在实验室内先将这些食物冷藏,分别取一定数量的样品进行搅碎或混匀,加入高氯酸溶液等处理,然后采用高效液相色谱仪对样品滤液进行分析比对,测得每种食物中的嘌呤含量数据。  实验数据  常用食材烧烤前后嘌呤含量(毫克/100克)  同时,实验测得主要的“烧烤搭档”每百克中嘌呤含量分别为:啤酒7毫克、白酒2毫克、鸡精518毫克、酱油(海鲜)58毫克、酱油(普通)28毫克、味精0毫克。  实验结论  食材经过烧烤,水分和脂肪含量减少,嘌呤含量一般会增加,尤其是海鲜、肉类及菌菇类,本身嘌呤含量就比较高,烧烤后嘌呤翻倍,有的甚至增加几倍以上。烧烤过程中添加的调味品也会“助长”食物的嘌呤含量。  此外,哈医大研究团队还曾从路边烧烤区采集空气样本中提取PM2.5颗粒物,检测发现,烧烤油烟颗粒物的成分里含有苯并芘和多环芳烃等强致癌物。  由于露天明火烧烤,会从炭中释放出这种致癌物质,它能吸附在空气中的PM2.5上通过呼吸道进入人体,也会附着到食物表面进入消化道,增加患癌症的风险。  这样吃烧烤才更安全  如果忍不住想吃烧烤,专家给出了下面几点建议:  1、因为嘌呤具有良好的水溶性,所以先将烧烤食材用清水多洗两遍,海鲜、肉类等尽量用水浸泡一会   2、提前腌制,最好不要放鸡精和海鲜酱油,烤制过程中应避免再多放佐料   3、烧烤流出的汁液中也有高含量的嘌呤,吃之前用吸油纸擦一下   4、中途加炭应避免燃烧不充分,别边烤边反复刷油、浇水,这样做产生大量烟含苯并芘等   5、烤肉时先用烤肉酱浸泡或涂抹,可以保护肉块不会骤然受到高温而烤焦   6、搭配吃些绿叶菜和新鲜水果,能大大降低致癌物的毒性。
  • Neuron | 李毓龙实验室开发新型GRAB荧光探针用于检测胞外ATP的时空动态变化
    三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、腺苷(Adenosine,Ado)等嘌呤类分子细胞内外广泛存在。胞内的嘌呤类分子主要负责调控细胞能量代谢等过程;而胞外的嘌呤类分子则作为信号分子(被称为“嘌呤类递质”),通过作用在其相应受体调节呼吸调控、味觉感受、睡眠等生理活动;嘌呤类递质及其受体还参与调节癫痫、疼痛、炎症反应、脑外伤和缺血等病理状态。此外,嘌呤能信号失调还与抑郁、精神分裂症等精神类疾病密切相关。迄今,解密嘌呤能信号传递功能的一大技术瓶颈是缺乏灵敏、特异且非侵入性的工具,以高时空分辨率地报告嘌呤类递质的动态变化。 2021年12月22日,北京大学李毓龙实验室在Neuron杂志在线发表了题为A sensitive GRAB sensor for detecting extracellular ATP in vitro and in vivo的研究论文,报道了新型基因编码的ATP探针GRABATP1.0的开发和在体外及活体动物的应用。李毓龙实验室自2018年以来,先后开发了针对乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、腺苷、五羟色胺、内源大麻素等神经递质或调质的荧光探针,此次发表的GRABATP1.0是其又一力作,进一步扩展了GRAB系列荧光探针家族。 在这一工作中,李毓龙实验室运用其先前设计的GRAB探针策略(GPCR Activation-Based sensor),基于人源ATP受体P2Y1和循环重排的绿色荧光蛋白cpEGFP开发了ATP探针GRABATP1.0(简称为ATP1.0)。在体外培养的HEK293T细胞、原代神经元及星形胶质细胞中,ATP1.0探针均表现出优异的细胞膜定位。神经元表达的ATP1.0对外源加入的ATP及ADP有~780%的信号响应、~80 nM的亲和力(EC50),及高度的分子特异性。此外,ATP1.0能够在亚秒级别响应胞外ATP浓度的变化。ATP1.0探针能否用来检测内源释放的ATP呢?作者从原代培养的海马细胞入手,发现ATP1.0能够检测到机械刺激及低渗透压刺激引发的ATP释放,药理学实验及突变型探针实验进一步验证了ATP1.0检测信号的特异性。有意思的是,在不给予额外刺激时,ATP1.0也能灵敏地记录到直径约为30微米的自发性ATP释放事件,表明ATP的释放具有化学分子特异和空间特异性。 ATP1.0探针能否在活体动物加以运用呢?过去的研究发现,当细胞受到损伤时,胞内毫摩尔级别的ATP被释放胞外,作为“危险信号”被周围的胶质细胞感受,从而激活小胶质细胞释放趋化因子等,产生免疫反应。胶质细胞上表达的嘌呤类受体在小胶质细胞激活、迁移及分泌信号因子过程中发挥重要作用。那么,在这一过程中,信号分子ATP的传播和小胶质细胞的迁移是如何动态并变化的?作者将ATP1.0探针表达在斑马鱼中,通过激光照射引发局部损伤时发现ATP的释放呈现“波状”传播;通过将绿色ATP1.0探针表达在红色荧光蛋白标记小胶质细胞的转基因斑马鱼中,能够直观地检测到随着ATP信号的传播小胶质细胞的迁移过程(图1上)。 图1:ATP1.0报告斑马鱼受到局部损伤时及小鼠发生免疫反应时大脑中的胞外ATP信号当大脑处于疾病状态时,ATP的释放又会呈现什么样的变化?如上所述,嘌呤能信号在免疫中扮演着重要角色。为了检测免疫反应过程中大脑中ATP信号的变化,作者通过腹腔注射脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)的方式引发小鼠的系统性免疫反应,同时通过AAV病毒介导的方法将ATP1.0表达在小鼠的大脑皮层,并借助双光子成像记录ATP的信号。有意思的是,LPS注射后,小鼠大脑皮层呈现出强烈、但空间特异的ATP信号上升现象。除了开发高灵敏的ATP1.0探针外,作者还开发了反应动力学更快及亲和力更低的ATP探针ATP1.0-L。在神经元中表达的ATP1.0-L对胞外的ATP的亲和力(EC50)约为32 μM。当在原代培养的海马细胞及活体的斑马鱼中表达,ATP1.0-L均能检测到更加局部的ATP信号。 综上所述,在这项工作中作者开发了新型遗传编码的ATP荧光探针,实现了对胞外ATP的高时空分辨率的记录。在此之前,李毓龙课题组在2020年还开发了另外一种嘌呤类递质腺苷的GRAB荧光探针,并助力中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心徐敏团队在睡眠调控中的研究。相信一系列新型成像工具的开发,将助力科学家更加深入地研究嘌呤能信号传递在生理和病理条件下的功能和调控机理。
  • 北京7批次食品抽检不合格 小龙虾、清江鱼检出禁用药品
    中国经济网北京4月26日讯 近日北京市市场监督管理局发布《关于2021年食品安全监督抽检信息的公告》,公告显示,本次抽检4类食品450批次样品,不合格样品7批次。其中北京味妙餐饮管理有限公司、北京老城京味斋洋桥餐饮有限公司、北京非抠不可餐饮管理有限公司等3家公司食品样品被检出禁用药品。不合格样品情况如下:北京天合源餐饮有限公司经营的牛蛙,恩诺沙星不符合食品安全国家标准。北京徐文军艳荣商贸有限公司经营的韭菜,腐霉利不符合食品安全国家标准。北京味妙餐饮管理有限公司第三分公司经营的清江鱼,五氯酚酸钠(以五氯酚计)不符合国家相关规定。北京老城京味斋洋桥餐饮有限公司经营的胖豆芽,6-苄基腺嘌呤(6-BA)不符合国家相关规定。标称保定永兴庄清真食品有限公司生产,北京瑞宝源餐饮服务有限公司经营的羊肉,磺胺类(总量)不符合食品安全国家标准。北京非抠不可餐饮管理有限公司经营的小龙虾,呋喃西林代谢物不符合国家相关规定。标称蜀海(北京)食品有限公司生产,北京四季优选信息技术有限公司清河中街店经营的7FRESH主厨沙拉,单核细胞增生李斯特氏菌不符合产品明示标准。据了解,五氯酚酸钠属于有机氯农药,可用作除草剂和杀菌剂,易溶于水,容易进入水和土壤中,经环境累积,进入饲料用植物中,通过食物链进入动物内。《食品动物中禁止使用的药品及其他化合物清单》(农业农村部公告第250号)中规定,食品动物中禁止使用五氯酚酸钠。6-苄基腺嘌呤(6-BA)是植物生长调节剂。主要用于防止落花落果、抑制豆类生根,并能调节植物株内激素的平衡。但由于其对人体有一定积累毒性,《国家食品药品监督管理总局、农业部、国家卫生和计划生育委员会关于豆芽生产过程中禁止使用6-苄基腺嘌呤等物质的公告》(2015年第11号)规定豆芽生产经营过程中禁止使用6-苄基腺嘌呤。硝基呋喃类药物属抗生素,曾广泛应用于畜禽及水产养殖业,治疗由大肠杆菌或沙门氏菌所引起的肠炎、疥疮、赤鳍病、溃疡病等。由于硝基呋喃类代谢产物对人体有较大危害,《兽药地方标准废止目录》(农业部公告第560号)规定呋喃西林为禁止使用的药物,在动物性食品中不得检出。在农业农村部2020年1月6日发布的第250号公告中,也将呋喃西林列为禁止使用的药品。北京市市场监督管理局表示,针对在食品安全监督抽检中发现的不合格食品,相关食品生产经营者已依法采取措施控制风险,已要求属地市场监管部门依法调查处理,涉及外省市的已通报当地市场监管部门。来源:中国经济网推荐阅读【分析】2020年水产品质量安全抽检-兽药残留维德维康洛美沙星、氧氟沙星等7种产品 顺利通过2020年水产品中药物残留快检产品现场验证
  • 上交大吕海涛课题组多维度刻画具有潜在临床对应性的实验性急慢性肝炎的功能代谢特征谱
    肝脏作为人体最主要的代谢和解毒器官,极易受到病毒、酒精、有毒物质、免疫缺陷及代谢过载(Metabolic overload)等因素的影响而导致急性肝炎的发生,而持续性的代谢紊乱则会推动病程进展为慢性肝炎、肝纤维化甚至不可逆的肝硬化或肝癌。目前,全球肝炎发病率正逐年递增,由于致病因素的复杂性,且缺乏对急慢性肝炎特征功能分子的精准认知,临床上对急慢性肝炎诊疗仍处于相对模糊状态,不做严格区分,常常不能实现最理想的防治。针对这一挑战,上交大吕海涛课题组的最新研究采用功能代谢组学研究策略(Functional metabolomics),其深度融合多组学方法和前沿生命分析方法,重点发现和表征能够用于急慢性肝炎精准区分的功能代谢物和相关代谢通路,以实现两种肝炎的精准功能表型区分与分子认知。本研究通过生命组学和前沿技术深度融合的功能代谢组学策略,获得如下创新发现,(1) 基于精准靶向质谱组学(靶向代谢组学和靶向脂质组学)构建实验性急慢性肝炎的专属特异性功能代谢特征谱,其具有革新肝炎分子诊断分型和未来治疗发现的潜力。(2) 研究发现,急性肝炎主要引起嘌呤循环和氨基酸代谢紊乱;慢性肝炎主要扰动胆汁酸代谢和特征脂代谢。(3)通过特征性脂代谢解析慢性肝炎的新功能机制,即多不饱和脂肪酸向单不饱和脂肪酸转化能力的增强可促进慢性肝炎的发展。(4)肝炎的发生会引起肠道菌群的组成和结构的改变,其中慢性肝炎的发生与肠道菌群代谢更为密切关联,即特异性P菌属和M菌属调控三酸酸循环功能代谢物的生物合成,促进慢性肝炎的发生。(5)功能基因关联分析与功能挖掘确证上述肝炎的功能代谢发现,且具有一定临床对应性(可及性临床样本与动物样本血清代谢组趋同类比分析),证明可以进一步基于本动物模型开展肝炎更深层次的功能代谢组学研究,其发现用于支持肝炎临床的创新诊疗与新药研发。基于上述发现,吕海涛课题组起草论文“Functional metabolomics revealed functional metabolic-characteristics of chronic hepatitis that is significantly differentiated from acute hepatitis in mice”已经被著名药理学杂志Pharmacological Research正式发表 上海交大2019级硕士研究生王天宇同学为论文第一作者;2018级博士研究生胡龙龙同学、2020级博士研究生刘京净同学、2021级硕士生夏慧玉同学、东方肝胆医院陆炯炯博士和SCIEX中国肖梦晴工程师参与合作发表。吕海涛课题组简介: 课题组一直致力于的基于靶向质谱策略的功能代谢组学创新理论与方法学研究,及其转化应用于中药源和微生物源功能天然产物对复杂疾病的治疗发现研究(肝胆胰循环、微生物代谢和功能天然产物新功能);同时专注于从变革分子角度,利用功能代谢组学策略系统挖掘已知代谢物的新功能和发现新功能代谢分子并注释其功能谱。吕海涛博士,上海交通大学系统生物医学研究院研究员/博士生导师, 英国皇家化学会会士(FRSC), 英国皇家生物学会会士(FRSB),TALENT-100和绿色通道引进高层次人才,Faculty Opinions (F1000 Prime)Faculty 专家, QUT校长特聘教授席,澳门科技大学兼职教授/博导,功能代谢组科学实验室主任, 上海院士专家工作站(专家级) 首席专家。主要研究方向:生命健康交叉应用驱动的下一代功能代谢组学研究(STORM和STORM+)。先后主持国家重点研发计划课题和国家自然科学基金等10多项课题;相关领域权威杂志发表SCI检索论文56篇,ESI高被引2篇,它引2000余次;共同主编Wiley英文著作章节1篇和中药专著作1部;国外著名大学和高水平学术会议邀请报告40多次。兼任中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长,中国中西医结合学会分子生药学专委会常务委员,世中联中医药免疫学专委会常务理事;中国药理学会中药与天然药物专业委员会(青委会)常务理事;任Pharmacological Research (Q1 TOP) (Section)主编,曾任Phytomedicine (Q1 TOP)副主编,Proteomics编委,Acta Pharmaceutica Sinica B (Q1 TOP)青年编委;国家自然科学基金委、 澳大利亚NHMRC基金会和香港HMRF基金会评审专家, 澳门大学等Faculty Promotion评审专家;安捷伦科技全球竞争性ACT-UR奖获得者。
  • 我国科学家揭示特殊DNA的合成机制
    脱氧核糖核酸(DNA)是生命体的遗传物质,决定生物的特征和多样性。生命的遗传信息存储在由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种碱基组成的DNA序列中。1977年前苏联科学家在感染蓝细菌的一株噬菌体中发现由2,6-二氨基嘌呤(Z)、G、C、T组成的DNA,该类特殊DNA中的Z完全取代了正常的A,且Z与T配对形成更稳定的三个氢键,极大地改变了DNA的物理化学特征。长期以来,特殊DNA的合成机制及存在的普遍性和生理意义一直是未解之谜。  国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“新天然与人工产物的定向挖掘和高效合成的平台技术”项目在该特殊DNA的合成机制研究上取得重大进展。天津大学研究团队联合上海科技大学、美国伊利诺伊大学等研究团队,解析了该特殊DNA的合成机制,其中包括关键酶参与的2,6-二氨基嘌呤脱氧核糖核苷酸(dZTP)的生成和脱氧腺苷三磷酸(dATP)的消除,并发现这种特殊DNA遍布全球,大量能感染细菌的噬菌体都含有这种DNA。该研究还发现该特殊DNA可以规避识别位点中含有A的限制性内切酶的切割,因此含有该种特殊DNA的噬菌体可以逃避宿主的免疫防御从而具有进化优势。  该项重大发现对生命起源、物种进化、系统生物学的研究具有重要理论意义,在超级耐药菌感染的治疗、绿色无抗生素畜牧饲料和食品保存技术开发、新型纳米材料制备、DNA信息存贮等领域具有潜在应用价值。该研究成果近期发表在《Science》杂志上。   论文链接:https://science.sciencemag.org/content/372/6541/512.full  注:此研究成果摘自《Science》杂志,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 毒豆芽检测色谱耗材选择指南
    豆芽常检有毒有害成分:2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)、4-氯苯氧乙酸钠、6-苄基腺嘌呤、尿素、恩诺沙星、亚硝酸盐与硝酸盐、亚硫酸盐、赤霉素 据中新网沈阳4月18日报道,沈阳市公安局皇姑分局端掉6个黄豆芽黑加工点,查获掺入非食品添加剂豆芽25余吨,主要送往饭店做水煮鱼和水煮肉片底料。经检测,豆芽中含有亚硝酸钠、尿素、恩诺沙星、6-苄基腺嘌呤激素,其中,人食用含亚硝酸钠的食品会致癌,恩诺沙星是动物专用药,禁止在食品中添加。我司现根据DB33/625.2-2007《无公害豆芽质量安全要求》和《DB11/T 379-2006》豆芽中4-氯本氧乙酸钠、6-苄基腺嘌呤、2,4-滴、赤霉素、福美双的测定方法汇总出其中所需要色谱耗材供大家参考和选择。 下载pdf: 毒豆芽检测色谱耗材选择指南.pdf 粮食和蔬菜中2,4-滴残留量的测定(GB/T 5009.175-2003) 试样中2,4-滴用有机溶剂提取,用三氟化硼丁醇溶液将2,4-滴衍生成2,4-滴丁酯,液液萃取,柱层析净化除去干扰物质,以气相色谱电子捕获检测器测定,依据色谱峰保留时间定性,外标法面积定量。 上述带*号产品选择的说明: a.在订购2,4标准品(CDCT-C11940000)后是进行甲酯还是丁酯衍生化? 国标方法中是采用14%三氟化硼丁醇溶液(CFFC-X0034-1SET)进行丁酯化,北京地方标准方法上采用的是14%三氟化硼甲醇溶液(CFEQ-4-110056-0250)进行甲酯化后检验,从经济的角度和购买的方便性上考虑,我们推荐使用甲酯化的方法,当然,您也可以根据方法需要选择丁酯化方法。 b. 是否还需要购买2,4-D甲酯标准品(CDCT-C11945000)或者2,4-D丁酯标准品(CDCT-C11941000)? 若您选择甲酯化方法,2,4-D经14%三氟化硼甲醇溶液(CFEQ-4-110056-0250)衍生化为2,4-D甲酯,您可选择购买2,4-D甲酯标准品(CDCT-C11945000); 若你选择丁酯化方法,2,4-D经10-20%三氟化硼丁醇溶液(CFFC-X0034-1SET)衍生为2,4-D丁酯,您可选择购买2,4-D丁酯标准品(CDCT-C11941000)。 选择2,4-D甲酯标准品或者2,4-D丁酯标准品有助于判断2,4-D甲酯或者2,4-D丁酯气相色谱出峰保留时间和计算2,4-D甲酯或者丁酯衍生化过程转化率。 2,4-D甲酯标准品和2,4-D丁酯标准品都是备选产品,可根据您需要选择购买或者不购买。 豆芽中4-氯苯氧乙酸钠的测定(DB11/T 379&mdash 2006) 试样中的4-氯苯氧乙酸钠用稀碱提取后,在酸性条件下用固相萃取柱将样品中的4-氯苯氧乙酸吸附,使其与基体干扰物分离,再用甲醇洗脱并用高效液相色谱法测定,以保留时间定性,外标法峰面积定量。 豆芽中6-苄基腺嘌呤的测定(DB11/T 379&mdash 2006) 豆芽中残留的6-苄基腺嘌呤经酸化甲醇提取后,高效液相色谱法测定,以保留时间定性,外标法峰面积定量。 豆芽菜中尿素测定 参考《豆芽菜中尿素测定的异常现象分析及方法改进》 正常的绿豆芽在生芽过程中,应不添加任何物质,但其生长过程缓慢、周期长,为加速生长周期,人为的加入尿素促进其生长,使芽变粗变长,但也使豆芽中尿素残留增加,对人体健康构成危害。 检测原理:尿素和亚硝酸钠在酸性溶液中生成二氧化碳和氨的气体,当加入格里斯千试剂时,掺有尿素的样品呈现黄色外观,正常的样品呈现紫红色。 注意事项: a.浓硫酸加入量 由于样品的取样量少,少量的浓硫酸即可达到所需的强酸性,因此,建议将浓硫酸的加入量改为0.5ml,为原方法用量的一半; b.亚硝酸钠加入量,当溶液中亚硝酸盐含量高时,与显色剂作用,可呈现黄色,是因为产生的偶氮色素被过量的亚硝酸氧化褪色适当的稀释后方可产生正常紫红色。因为样品中尿素的含量相对较低,它只能与少量的亚硝酸钠作用,当加入过量的亚硝酸钠时,剩余的亚硝酸钠就会将产生的偶氮色素氧化,使之褪色而产生黄色,造成假阳性,故亚硝酸钠的添加量非常关键。当亚硝酸钠的用量减少一半时,但显色效果不明显,当减少到1/4用量时,颜色反应非常灵敏,空白及阴性对照管呈紫红色,阳性管呈黄色,根据尿素的有无样品呈现出不同的颜色。 除产品描述外,上述内容均摘自宋晶瑶、赵玉梅、王琳《豆芽菜中尿素测定的异常现象分析及方法改进》   毒豆芽中恩诺沙星检 参考:GB/T 21312-2007 动物源性食品中14中喹诺酮药物残留检测方法 液相色谱-质谱/质谱法 方法提要:用0.1mol/LEDTA-Mcllvaine缓冲液(pH4.0)提取样品中的喹诺酮类抗生素,经过滤和离心后,上清液经HLB固相萃取柱净化,高效液相色谱-质谱/质谱测定,用阴性样品基质加标法定量。 GB 5009.33-2010 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定 第一法 离子色谱法 试样经沉淀蛋白质、除去脂肪后,采用相应的方法提取和净化,以氢氧化钾溶液为淋洗液,阴离子交换柱分离,电导检测器检测。以保留时间定性,外标法定量。 第二法 分光光度法 亚硝酸盐采用盐酸萘乙二胺法测定,硝酸盐采用镉柱还原法测定。试样经沉淀蛋白质、除去脂肪后,在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后,再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料,外标法测得亚硝酸盐含量。采用镉柱将硝酸盐还原成亚硝酸盐,测得亚硝酸盐总量,由此总量减去亚硝酸盐含量,即得试样中硝酸盐含量。 GB/T 5009.34-2003食品中亚硫酸盐的测定 第一法 盐酸副玫瑰苯胺法 亚硫酸盐与四氯汞钠反应生成稳定的络合物,再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫红色络合物,与标准系列比较定量。 SN 0350-95 出口水果中赤霉素残留量检验方法 以丙酮提取样品中赤霉素,然后用乙酸乙酯提取,再用缓冲溶液凡提取后,在薄层层析板上除去干扰物质,最后用荧光分光光度法测定。 了解更多检测方法请进入上海安谱公司网站: www.anpel.com.cn
  • 浅谈小核酸的固相合成
    近年来由于核酸修饰和递送载体的突破,带来了变革性疗法的创新浪潮,其中被认为是继小分子药物、抗体药物之后第三代创新药物核酸药物迎来了爆发式增长,其优势在于广泛的可成药靶点、特异性强、安全性高、效果持久、开发成功率高和制造成本低等。寡核苷酸药物,即小核酸药物,是由十几个到几十个核苷酸串联组成的短链核酸,目前小核酸药物主要包括 RNAi 药物和 ASO 药物,作用于pre-mRNA或mRNA,通过干预靶标基因表达实现疾病治疗目的。目前小核酸药物大多通过亚磷酰胺三酯合成法进行合成。化学合成按照3'-5'的方向进行。常用的固相载体为可控微孔玻璃珠(CPG)或者聚苯乙烯微珠(PS beads),固相载体通过linker与初始核苷酸核糖的3'-OH共价结合,而核糖的2'-OH用诸如叔丁基二甲基硅基(TBDMS)的保护试剂进行保护,或是核糖的2端有甲氧基、F代、甲氧乙基等修饰,5'-OH则用双甲氧基三苯甲基(DMT)保护。此外,由于腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶存在伯氨基团,也需要用酰基试剂(例如苯甲酰基)进行保护。固相合成每个循环主要包括四个步骤:脱保护、偶联、氧化和加帽。第一步 脱保护(Detritylation)使用溶解在二氯甲烷/甲苯中的二氯乙酸(DCA)或三氯乙酸(TCA)移除核糖5端的DMT基团,暴露5'-OH,以供下一步偶联。脱保护时间取决于流速和柱子尺寸,反应时间不够/脱保护剂酸性太弱会产生n-1杂质(与完整长度为n的寡核苷酸相比仅相差一个核苷酸);反应时间太长/脱保护剂酸性太强则导致序列中脱嘌呤的产生。反应完成后,用乙腈洗涤去除残留的脱保护剂,此步骤中乙腈含水量一般小于20ppm,乙腈需要使用较高流速去冲洗合成柱,脱保护试剂冲洗不干净导致n+杂质的产生。第二步 偶联(Coupling)合成目标的原料,亚磷酰胺保护核苷酸单体,与活化剂四氮唑混合,得到核苷亚磷酸活化中间体,它的3端被活化,5端羟基仍然被DMT保护,与溶液中游离的5端羟基发生偶联反应。为了保证较高的总产率,每个循环中都需要有较高的偶联效率。n-1杂质是偶联中最常见的杂质,它们是偶联效率低于100%的结果。与FLP相比,更高分子量的杂质(例如n+1)也存在于偶联步骤中,n+杂质的形成归因于活化剂四氮唑的弱酸性能移除一部分亚磷酰胺溶液中的DMT基团。第三步 氧化(Oxidation)偶联反应后新加上的核苷酸通过亚磷酯键(三价磷)与固相载体上的寡核苷酸链相连。亚磷酯键不稳定,易被酸、碱水解,在下一个循环的脱保护酸性环境中不稳定,因此需要被氧化成稳定的五价的磷。磷酸二酯键中的2-氰乙基保护基团可以使其在后续合成中更稳定。常用碘溶液将亚磷酰转化为磷酸三酯,得到稳定的寡核苷酸。此外通过将一个硫原子转移到P(三价)上也可以将其转化为P(五价),从而形成硫代磷酸酯键。氧化剂与固相载体的接触时间通常为1-4分钟。第四步 加帽(Capping)由于不可能达到100%的偶联效率,仍存在脱保护后没有反应的5'-OH活性基团(一般少于2%),如果不加处理,那这些基团在下一个循环中仍能发生偶联,产生n-1杂质。通常使用两种试剂(通常使用醋酸酐和N-甲基咪唑的混合液作为加帽试剂)来酰化5'-OH。经过以上四个步骤,一个核苷酸碱基被连接到固相载体的核苷酸上,再以酸脱去它的5'-羟基上的保护基团DMT,重复以上步骤,直到所有要求合成的碱基被接上去。核酸合成系统就是将上述一系列化学合成过程进行自动化,精准化可控制的设备。仪器主要由柱塞系统泵、试剂阀、单体阀、试剂循环阀、紫外检测器、电导率、惰性气体控制盒、压力监测器、合成柱及软件控制系统等多个部分组成。大规模寡核苷酸合成系统采用流穿合成技术,泵精度高,规模广泛,滞留体积低,适用于不同规模和类型的寡核苷酸。其以灵活简便的方式创建和转移方法,为工艺开发和优化提供支持,同时系统先进的数据处理能力和分析工具可高效监测和控制合成。英赛斯大规模核酸合成系统
  • 重磅成果:再帕尔阿不力孜、贺玖明研究团队利用空间代谢组学技术绘制大鼠脑代谢网络图
    2021年4月,中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室再帕尔阿不力孜、贺玖明团队在分析化学一区《Analytical Chemistry》期刊发表封面文章,题为“Mapping metabolic networks in the brain by using ambient mass spectrometry imaging and metabolomics”的研究成果,采用自主研发的质谱成像空间代谢组学技术,全面绘制了大鼠脑代谢网络,深入解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化。  封面文章  研究背景  大脑是结构最复杂的器官之一,主要功能与其微区的分子相互作用密切相关。大脑的小分子调节机制对理解中枢神经功能、精神疾病机理和药物研发有很大的帮助。动物的认知过程和行为控制均依赖于脑部强大的中枢神经网络——神经连接体。科学家进行了很多研究,但是对脑部小分子网络的研究仍有不足。  分子成像技术是研究大脑中DNA、RNA、蛋白质和代谢产物的强大工具。质谱成像技术(MSI)是一种检测大脑中蛋白质、代谢物和脂质物质的高灵敏度和高通量分子成像技术,在肿瘤边缘诊断、肿瘤生物标志物发现、药物分布和机理阐述等领域有广泛的应用。  本文作者开发了一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术的代谢网络映射方法,对大鼠脑不同极性的小分子代谢物(m/z 50-500 Da)进行微区分布研究,不仅鉴定出脑部几乎所有重要的代谢物,还绘制了包含神经递质、嘌呤,有机酸,多胺,胆碱、碳水化合物和脂类等20条通路的代谢网络,并使用这种代谢网络映射质谱成像方法解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化,为中枢神经系统疾病的治疗提供新的信息和见解。研究思路  研究方法  1.样本准备  Sprague-Dawley大鼠模型腹腔注射东莨菪碱后被杀死(处理组,3只),对照组大鼠(3只)也用同样方法杀死。获取大鼠整个大脑,在低温下将大脑切成连续的矢状切片(暴露出海马和纹状体),用于Nissl 染色、H&E染色和质谱成像检测。  2.空间代谢组实验  使用AFADESI-MSI分析,代谢物质量数范围50-500 Da,质谱分辨率70,000。  3.数据处理和代谢网络分析  原始数据经过转化,再使用自建MassImager软件获取成像结果 在获取差异代谢物的高分辨率质谱信息后,使用Metaboanalys在线数据挖掘软件以褐家鼠(rattus norvegicus)为参考完成代谢物高通量定性,并输出代谢网络信息。大脑中复杂网络可视化使用Cyctoscope软件完成。  4.统计分析  两组大脑样本选择相同的微区,并将组织学和特征离子图像叠加进行确认。数据处理结果使用t检验(n = 3)进一步验证。大脑微区包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑。  研究结果  1.AFADESI-MSI用于大脑中极性代谢物的定位  如图1所示,将大鼠大脑连续矢状切面通过ESI探针对逐个像素进行扫描,并将解吸的代谢物离子传输到高分辨率质量分析仪进行分析。图1E是大鼠脑部某个像素点的一个代表性质谱图,在该图中可以观察到数千个代谢物的峰。AFADESI-MSI图像还表明脑部不同功能性区域中代谢物浓度的变化。图1A-D显示了代表性代谢产物图像,在松果体、纹状体、海马、胼胝体和嗅球等亚区域具有特定分布。这些异质代谢分布与大鼠脑的功能和结构复杂性高度一致。  实验结果表明,AFADESI-MSI的空间分辨率小于100μm,代谢物质量最大差异为0.001Da,同一物质的检测动态范围高达1000倍。如图1所示,通过AFADESI-MSI可在大鼠脑部检测到一些呈特征性分布有代表性的极性代谢物,其强度范围从0到104甚至到106。  图1 (A-E)使用AFADESI-MSI获得的用于构建大鼠大脑代谢网络图的代表性极性内源性代谢物   (F)AFADESI-MSI数据采集过程   2.在大鼠脑绘制特定区域分布的极性代谢物图谱  使用AFADESI-MSI在正离子和负离子模式下分别获得298个和372个微区轮廓清晰的代谢物离子图像。使用精确分子量并结合同位素丰度,通过人类代谢组数据库(HMDB)对离子图像进行识别,鉴定出多种内源极性代谢物,包括氨基酸、核苷酸或核苷、碳水化合物、脂肪酸和神经递质等。  中枢神经系统(CNS)的特定功能和特定解剖区域相关。例如,乙酰胆碱在大脑皮层中高度表达 γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质,其在大脑皮层的信号强度较低,在中脑、嗅球和下丘脑中的浓度较高 多巴胺在纹状体含量较高 组胺(一种兴奋性神经递质)主要分布于丘脑和下丘脑。松果体在睡眠和光周期调节中起着重要的作用,并且由于其体积小容易被忽视。在松果体区域中,作者检测到106种极性代谢物,例如吲哚乙醛、吲哚、5' -甲硫基腺苷和褪黑激素,它们在该微结构的表达最高。褪黑激素由松果体分泌,起到调节昼夜节律的作用。质谱成像结果表明褪黑激素只能在松果体检测到。褪黑激素的上游代谢物血清素(5-HT)在松果体中也有特定的分布。此外一些未知的代谢物也仅在大鼠大脑的某个很小但特定的区域中。以上结果表明,AFADESI-MSI方法可以直接检测极性代谢产物,并具有高特异性,能呈现其在大脑微区分布的图像。  3.在大鼠脑中绘制微区代谢网络图  要了解大脑的结构区域发生的复杂代谢过程,不仅应准确表征代谢物,还要研究其相关性。从大鼠脑微区中提取代谢谱进行代谢网络重建。从15个微区提取的MSI数据进行峰挑选和峰对齐(图1F),包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑,然后使用基于KEGG数据库的Metaboanalyst软件进行代谢网络分析。共找到20条KEGG代谢通路,包含126个具有微区信息的代谢物,图2显示了涉及丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌酸途径、GABA能突触、葡萄糖代谢、谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸的代谢、组氨酸代谢、赖氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、多胺代谢途径、嘌呤代谢、嘧啶代谢和TCA循环、色氨酸代谢、酪氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸和异亮氨酸代谢和类固醇激素合成途径。质谱成像方法提供了一种直接获取代谢网络信息的途径,以系统地深入了解大脑的代谢活动。  图2 通过AFADESI-MSI和Metaboanalyst获得的大鼠脑中的代谢网络  图3A展示了嘌呤代谢的分布和代谢途径,共包含17个核苷酸及相关代谢产物,饼图代表了某种代谢物在不同大脑微区的相对含量和分布,图3A中显示出不同代谢物的不同局部特征。例如腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)在大脑皮层和松果体中高表达,但在胼胝体和穹窿中含量较低。图3B显示了大脑不同区域的AMP分布,AMP在大脑皮层和松果体中含量很高,而在胼胝体和穹窿中含量较低。这些结果表明,大脑中代谢物分布呈现出功能性区域的差异性。这些空间和代谢途径的上游-下游转换过程为大脑局部代谢活动提供丰富信息。也证明质谱成像方法能够提供直接获取代谢网络信息的方法。  图3 (A)通过AFADESI-MSI获得的大鼠脑中嘌呤代谢途径和相关代谢产物分布   (B)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在大鼠脑不同区域的分布   4.神经递质的代谢网络解析  神经递质在大脑不同区域具有极为复杂的代谢调节网络,使这些区域的中枢神经能够从事复杂的活动。作者分析了关键神经递质的代谢调控网络,分别为多巴胺、γ-氨基丁酸、腺苷、组胺、乙酰胆碱、5-羟色胺、谷氨酸和谷氨酰胺。图4A显示了神经递质以及相关代谢产物在大鼠脑的分布特征,它们联系非常紧密(图4B),这些神经元彼此相互作用并形成复杂的调节网络。  图4 |(A)大鼠脑中神经递质及其相关代谢产物的分布   (B)神经递质调节和代谢网络   5.从大鼠脑的代谢网络映射中发掘空间变化  东莨菪碱治疗的大鼠是一种学习和记忆障碍模型,通常用于研究抗遗忘药疗效。本文作者使用AFADESI-MSI分析了对照组和东莨菪碱治疗的大鼠矢状脑切片,将发现的代谢物全面映射代谢网络,并通过代谢组学分析发现空间代谢变化。不仅可以对药物准确定量,还可以检测代谢网络相关的数百种内源性代谢物在大脑特定区域的分布。图5显示了代谢网络中检测到的各种代谢物,以及在不同大脑微区代谢物的明显改变。如图5A所示,找到三种代谢物(N-甲酰基尿氨酸、L-色氨酸和5-羟色氨酸),属于色氨酸代谢途径,意味着东莨菪碱会干扰色氨酸的代谢过程。作者分析了东莨菪碱治疗组大鼠脑的十个微区,发现脑桥中有16种表达异常的代谢产物,而在大脑皮层中发现了7种。表明在东莨菪碱治疗下,脑桥和大脑皮层可能是受影响最严重的区域。  图5 东莨菪碱模型大脑中极性代谢网络的变化  图6显示了其中几种异常表达的代谢产物的分布,例如腺嘌呤在小脑皮层被下调 组胺在中脑导水管中下调 桥脑中的磷酸乙醇胺、大脑皮层中的2-氧戊二酸、纹状体中的多巴胺、胼胝体中的抗坏血酸、下丘脑中的谷胱甘肽、小脑皮层中的L-天冬氨酸和L-天冬氨酸也有所变化,这些代谢物的质谱成像结果(图6A-H)和相对定量结果(图6I1-18)进一步表明,大脑中药物作用后代谢物的多样性和区域特异性。这些代谢物不分区分析、含量进行全脑平均后,代谢物的微区含量差异很容易被削减。在空间上的代谢变化表明,在东莨菪碱治疗后,大鼠脑微区的代谢网络发生紊乱。但是代谢物和代谢酶是代谢网络的关键因素,基于空间分辨的代谢组学信息为发现酶或基因异常提供了线索,但若要完成完整的代谢网络分析必须进一步验证蛋白质和基因表达水平。  图6 在东莨菪碱治疗后大鼠模型的脑部质谱成像结果和代谢产物的统计结果  研究结论  本文作者开发了一种空间分辨代谢网络作图方法,通过无需衍生化、特定标记或复杂样品预处理的高通量AFADESI-MSI方法和代谢组学策略,在具有复杂结构化脑组织中发现代谢分子变化。能检测出多种极性内源性代谢物,并绘制相关代谢网络,提供组织微区分布的图谱。还将多种功能性小分子(例如核苷酸、多胺、肌酸、神经酰胺代谢物)含量分布可视化。这些代谢物构成大鼠脑关键代谢网络,为理解大鼠脑的作用机制和功能探索提供新的见解。在本文中,该方法被用于东莨菪碱处理的大鼠模型脑部的代谢研究。结合微区统计数据,该方法可以绘制代谢网络图、发现某些途径代谢产物的明显失调,而且还能描绘与神经疾病直接相关微区中发生的代谢变化。
  • 我国科学家研发出检测DNA中第五种碱基的新技术
    DNA的基本元素包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和脱氧尿嘧啶(dU),然而目前还无法从单碱基分辨率水平上检测dU,严重影响了对dU功能的理解。近期,我国科学家研发出在单碱基分辨率水平上精准检测dU的新技术,研究成果发表在《Journal of the American Chemical Society》期刊,标题为“UdgX-Mediated Uracil Sequencing at Single-Nucleotide Resolution”。  该方法被命名为Ucaps-seq法(UdgX cross-linking and polymerase stalling sequencing)。研究人员利用从耻垢分枝杆菌中发现的新型糖苷酶UdgX,特异性地识别和切除DNA中的dU,形成的缺口与对应的核糖形成共价键,从而将其捕获。由于DNA高保真聚合酶碰到UdgX标记的dU缺口能原地“停车”,研究人员利用的DNA高保真聚合酶这一特性进一步确认了dU的位置。最后,结合高通量测序技术将“停车”信号放大,从而在单碱基水平上精准定位dU在DNA乃至基因组上的位置。  Ucaps-seq法是国际上第一个酶法检测DNA中的dU碱基的技术,灵敏性好、特异性强、分辨率高,将大大推进核酸序列检测、遗传密码破译和人类对核酸的认知。  注:此研究成果摘自《Journal of the American Chemical Society》期刊原文章,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。   论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11269
  • 海南大学新检测技术将有效预警海洋核污染物
    海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室王宁和袁益辉研究团队提出利用DNA结构实现超灵敏和高选择性锶离子检测的方法,可快速有效实现海洋放射性污染物监测,助力核电产业绿色可持续高质量发展。相关成果近日发表在国际学术期刊《自然可持续发展》上。  随着核能的广泛应用,防治放射性核污染成为人们关注的话题。作为235U的裂变产物,90Sr是最常见的放射性核污染元素之一。其化学性质与钙相似,易在环境与生物体内富集,对人体的辐射可引起骨癌、白血病等疾病,此外,因其半衰期长达29年,具有长期危害性,是人类不可忽视的一大隐患。然而,由于锶离子缺乏特征能量射线,使用现有技术无法快速、全面且精准地进行锶元素检测,如何精准检测一直是个行业难题。  鉴于此,王宁和袁益辉研究团队提出了一种以鸟嘌呤-四联体DNA(脱氧核糖核酸)结构实现超灵敏和高选择性检测Sr2+离子的方法。该团队通过利用荧光染料硫黄素T触发DNA折叠,形成鸟嘌呤-四联体DNA结构,并利用Sr2+与该DNA结构的高结合亲和力,取代结构中的荧光染料硫黄素T,从而导致荧光强度衰减。  此项研究提供了一种快速高选择性核污染检测技术的方法,首次实现低至2.11纳摩的检测限,具有超高灵敏度、高选择性、广泛适用性和高可靠性。
  • 15批次食品检测不合格,涉及家乐福、华联超市等
    2月3日,北京市市场监督管理局发布《关于2021年食品安全监督抽检信息的公告(2021年第6期)》。根据《中华人民共和国食品安全法》等法律法规要求,以及本市食品安全监督抽检计划和相应的抽检细则,北京市市场监督管理局组织抽检了粮食加工品,酒类,食用农产品,饮料,调味品,餐饮食品,糕点7类食品904批次样品。根据食品安全国家标准及国家有关规定检验和判定,其中合格样品889批次,不合格样品15批次。其中,不合格样品涉及4家超市,包括家乐福(天通苑店)、华联生活超市(朝阳店、顺义店)、汇利伟业(通州店)。7家餐馆,包括富强佳亿餐饮(丰台店)、中航大厦有限公司东四餐厅(东城店)、武夷溪山餐饮(朝阳店)、铭达餐饮(海淀店)、鑫旺鑫居饭庄(密云店)、金源丽餐饮(海淀店)、御满范家餐饮(西城店)。2家食品店,包括张德芳食品店(丰台店)、草桥涂士芳蔬菜店(丰台店)。1家批发市场,双峪农副产品批发市场(门头沟店)。序号被抽样单位名称地址食品名称规格型号生产/加工/购进/检疫日期不合格项目||检验结果||标准值检验机构1北京张德芳食品店北京市丰台区朱家坟市场外121号黄豆芽/202010286-苄基腺嘌呤(6-BA)(mg/kg)║0.0222║不得检出中国检验检疫科学研究院综合检测中心2北京富强佳亿餐饮服务有限公司北京市丰台区云岗路商业街餐饮E座一层3号饺子盘/20201110大肠菌群(/50cm²)║检出║不得检出谱尼测试集团股份有限公司3北京汇利伟业贸易有限公司北京市通州区台湖镇次渠大街19号1号楼商12饮用纯净水18.9升/桶20200904铜绿假单胞菌(CFU/250mL)║103,98,67,83,10║ n=5,c=0,m=0北京市产品质量监督检验院4北京草桥涂士芳蔬菜店北京市丰台区草桥东路甲28号草桥集贸市场C4-11、12、13号豇豆/20201029克百威(mg/kg)║0.30║ ≤0.02中国检验检疫科学研究院综合检测中心5北京草桥涂士芳蔬菜店北京市丰台区草桥东路甲28号草桥集贸市场C4-11、12、13号韭菜散装20201022腐霉利(mg/kg)║14.43║ ≤0.2北京市食品安全监控和风险评估中心(北京市食品检验所)6北京双峪农副产品批发市场中心方秋菊北京市门头沟区双峪农副产品批发市场肉棚50号鲤鱼/20200917地西泮(μg/kg)║3.46║不得检出中国检验检疫科学研究院综合检测中心7北京家乐福商业有限公司天通苑店北京市昌平区立汤路186号龙德时代广场二层哈得斯草莓味夹心纸杯蛋糕200克/袋20191026过氧化值(以脂肪计)(g/100g)║1.0║ ≤0.25北京市产品质量监督检验院8北京中航大厦有限公司东四餐厅北京市东城区东四北大街257号花生酱5千克/桶20200707黄曲霉毒素B₁(µg/kg)║130║ ≤20国贸食品科技(北京)有限公司(国家副食品质量监督检验中心)9北京武夷溪山餐饮有限公司北京市朝阳区朝阳北路101号楼8层(07)801内7F-04牛肉/20200420五氯酚酸钠(以五氯酚计)(μg/kg)║4.0║不得检出中国肉类食品综合研究中心10北京华联生活超市有限公司朝阳常营分公司北京市朝阳区朝阳北路17号楼1层109内B1-36牛蛙散装20200901恩诺沙星(μg/kg)║300║ ≤100北京市产品质量监督检验院11北京华联生活超市有限公司新顺南大街分公司北京市顺义区仁和镇新顺南大街8号院1幢-1层B1-31(华联商厦)牛蛙散装20201025呋喃唑酮代谢物(μg/kg)║6.8║不得检出北京市产品质量监督检验院12北京铭达餐饮管理有限公司北京市海淀区复兴路69号4号楼104米饭碗/20201109大肠菌群(/50cm²)║检出║不得检出谱尼测试集团股份有限公司13北京鑫旺鑫居饭庄北京市密云区石桥西区28号楼南鸡蛋散装20201110金刚烷胺(μg/kg)║35.8║不得检出北京市食品安全监控和风险评估中心(北京市食品检验所)14北京金源丽餐饮有限公司北京市海淀区远大路1号-5-05室冻上脑(羊肉)/20200103五氯酚酸钠(以五氯酚计)(μg/kg)║7.2║不得检出中国肉类食品综合研究中心15北京御满范家餐饮服务有限公司西城分公司北京市西城区金城坊街2号楼-01层-102-B114号海蜇头散装称重20201108铝的残留量(以即食海蜇中Al计)(mg/kg)║973║≤500谱尼测试集团股份有限公司针对在食品安全监督抽检中发现的不合格食品,相关食品生产经营者已依法采取措施控制风险,北京市市场监督管理局已要求属地市场监管部门依法调查处理,涉及外埠的已通报当地市场监管部门。一、6-苄基腺嘌呤(6-BA)6-苄基腺嘌呤(6-BA)是植物生长调节剂。主要用于防止落花落果、抑制豆类生根,并能调节植物株内激素的平衡。但由于其对人体有一定积累毒性,《国家食品药品监督管理总局、农业部、国家卫生和计划生育委员会关于豆芽生产过程中禁止使用6-苄基腺嘌呤等物质的公告》(2015年第11号)规定豆芽生产经营过程中禁止使用6-苄基腺嘌呤。二、大肠菌群大肠菌群是国内外通用的食品污染常用指示菌之一。食品餐饮具中检出大肠菌群,提示被肠道致病菌污染的可能性较大。《食品安全国家标准 消毒餐(饮)具》(GB 14934)规定消毒餐(饮)具中大肠菌群不得检出。三、铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌是一种条件致病菌,广泛分布于各种水、空气、正常人的皮肤、呼吸道和肠道等,易在潮湿的环境存活,对消毒剂、紫外线等具有较强的抵抗力,对于抵抗力较弱的人群存在健康风险。《食品安全国家标准 包装饮用水》(GB 19298)规定,同批次5个独立包装的饮用水中铜绿假单胞菌均不得检出。四、克百威克百威,又名呋喃丹,是一种广谱性杀虫、杀螨、杀线虫剂,属于高毒农药。农业部第199号公告明确规定克百威不得用于蔬菜、果树、茶叶、中草药材上。《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763)规定,豆类蔬菜中克百威的最大残留限量为0.02 mg/kg。五、腐霉利腐霉利属于低毒性杀菌剂,主要用于果树、蔬菜作物的灰霉病、菌核病、褐腐病防治。《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763)规定,韭菜中腐霉利的最大残留限量为0.2 mg/kg。六、地西泮地西泮又名安定,为镇静剂类药物,主要用于焦虑、镇静催眠,还可用于抗癫痫和抗惊厥。《食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量》(GB 31650)规定,地西泮是允许作治疗用,但不得在动物性食品中检出的兽药。七、过氧化值过氧化值主要反映食品中油脂是否氧化变质。《食品安全国家标准 糕点、面包》(GB 7099)中规定,糕点中过氧化值(以脂肪计)不超过0.25 g/100g。八、黄曲霉毒素B1黄曲霉毒素B1是已知的化学物质中致癌性最强的一种,对包括人和若干动物具有强烈的毒性,其毒性作用主要是对肝脏的损害。易受黄曲霉毒素B1污染的食物主要有花生、玉米、稻谷、小麦、花生油等,特别是花生、核桃等坚果与籽类食品。《食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》(GB 2761)规定,花生及其制品中黄曲霉毒素B1的最大限量为20μg/kg。九、五氯酚酸钠五氯酚酸钠属于有机氯农药,可用作除草剂和杀菌剂,易溶于水,容易进入水和土壤中,经环境累积,进入饲料用植物中,通过食物链进入动物内。《食品动物中禁止使用的药品及其他化合物清单》(农业农村部公告第250号)中规定,食品动物中禁止使用五氯酚酸钠。十、恩诺沙星恩诺沙星,又名恩氟奎林羧酸,属于氟喹诺酮类药物,是一种化学合成的广谱抑菌剂,用于治疗动物的皮肤感染、呼吸道感染等,是动物专属用药。《食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量》(GB 31650)规定,除鱼外,动物肌肉中恩诺沙星(以恩诺沙星与环丙沙星之和计)的最大残留限量为100μg/kg。十一、呋喃西林代谢物硝基呋喃类药物属抗生素,曾广泛应用于畜禽及水产养殖业,治疗由大肠杆菌或沙门氏菌所引起的肠炎、疥疮、赤鳍病、溃疡病等。由于硝基呋喃类代谢产物对人体有较大危害,《兽药地方标准废止目录》(农业部公告第560号)规定呋喃西林为禁止使用的药物,在动物性食品中不得检出。在农业农村部2020年1月6日发布的第250号公告中,也将呋喃西林列为禁止使用的药品。十二、金刚烷胺金刚烷胺是人用抗病毒药,移植兽用缺乏科学规范、安全有效实验数据,用于动物病毒性疫病不但给动物疫病控制带来不良后果,而且影响国家动物疫病防控政策的实施。依据《兽药地方标准废止目录》(农业部公告第560号)规定,自公告发布之日(2005年10月28日)起6个月后,不得再经营和使用抗病毒药物金刚烷胺,即动物性食品中不得检出金刚烷胺。十三、铝的残留量硫酸铝钾(又名钾明矾),硫酸铝铵(又名铵明矾)是食品加工中常用的膨松剂和稳定剂,使用后产生铝残留。《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)规定,明矾在腌制水产品(仅限海蜇)中可以按照生产需要适量添加,但铝的残留量应不超过500 mg/kg(以即食海蜇中Al计)。
  • 分析科学仪器助力!陨石中发现DNA的主要成分
    日本北海道大学的大场康弘(Yasuhiro Oba)和合作者研究发现,组成DNA和RNA必不可少的嘧啶碱基可能是由富碳陨石带来地球的。相关研究4月26日发表于《自然—通讯》。 组成DNA和RNA离不开两类化学成分,也称碱基。这两类化学成分是嘧啶和嘌呤,其中嘧啶包括胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶,嘌呤包括鸟嘌呤、腺嘌呤。 目前为止,只有嘌呤碱基和尿嘧啶在陨石中发现过。然而,研究人员在模拟星际介质——恒星之间的空间——条件的实验中发现了嘧啶,有人据此推测它们可能是通过陨石抵达地球的。 大场康弘和同事使用了专门针对碱基进行优化的小规模量化的先进分析技术,分析了3颗富碳陨石:默奇森陨石、默里陨石和塔吉什湖陨石。 除了之前在陨石中已检测到的化合物,如鸟嘌呤、腺嘌呤、尿嘧啶之外,他们还首次发现了达到十亿分比浓度的各种嘧啶碱基,如胞嘧啶和胸腺嘧啶。 这些化合物存在的浓度与模拟太阳系形成前条件的实验预测的差不多。 作者认为,研究结果表明,这类化合物可能是在星际介质中经由光化学反应产生的,随后又在太阳系形成的过程中融入了小行星。这些化合物最终通过陨石抵达地球,对于早期生命出现的遗传学功能可能起到了一定作用。
  • 农业部就《食品中195种农药最大残留限量》征求意见
    农农(农药)[2011]第20号   根据《食品安全法》及相关规定,我司组织拟订了《食品中2,4-滴等195种农药最大残留限量》和《豁免残留限量农药名单》等2项食品安全国家标准征求意见稿。现公开征求意见,请于2011年8月15日前将意见反馈我部农药检定所。   联 系 人:单炜力   电  话:010-59194253   传  真:010-59194107   电子邮箱:nyclbz@agri.gov.cn   农业部种植业管理司 附录:《食品中2,4-滴等195种农药最大残留限量》 附表: 豁免制订食品中最大残留限量标准的农药名单 序号 农药(中文) 农药(英文) 1 矿物油 petroleum oil 2 石硫合剂 lime sulfur 3 硫磺 sulfur 4 硅藻土 silicon dioxide 5 苏云金杆菌 bacillus thuringiensis(Bt) 6 荧光假单胞杆菌 pseudomonas fluorescens 7 枯草芽孢杆菌 brevibacterium8 蜡质芽孢杆菌 bacillus cereus 9 地衣芽孢杆菌 bacillus licheniformis 10 短稳杆菌 empedobacter brevis 11 多粘类芽孢杆菌 paenibacillus polymyza 12 放射土壤杆菌 agrobacterium radibacter 13 木霉菌 trichodermasp 14 白僵菌 beauveria 15 淡紫拟青霉菌 paecilomyces lilacinus 16 厚孢轮枝菌 verticillium chlamydosporium 17 耳霉菌 conidioblous thromboides 18 绿僵菌 metarhizium anisopliae var acridum 19 寡雄腐霉菌 pythium oligadrum 20 菜青虫颗粒体病毒 pierisrapae granulosis virus(PrGV) 21 茶尺蠖核型多角体病毒 ectropis oblqua hypulina nuclear polyhedrosis virus(EONPV) 22 松毛虫质型多角体病毒 dendrolimus punctatus cytoplasmic polyhedrosis virus(DpCPV) 23 甜菜夜蛾核型多角体病毒 spodoptera litura nuclear polyhedrosis virus(SpltNPV) 24 粘虫颗粒体病毒 pseudaletia unipuncta granulosis virus(PuGV) 25 小菜蛾颗粒体病毒 plutella xylostella granulosis virus (PxGV) 26 斜纹夜蛾核型多角体病毒 spodoptera litura nucleopolyhedrovirus (SINPV) 27 棉铃虫核型多角体病毒 helicoverpa armigera nuclear polyhedrosis virus(HaNPV) 28 苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒 autographa californica nuclear polyhedrosis virus(AcNPV) 29 三十烷醇 triacontanol 30 赤霉酸 gibberellic acid 31 地中海实蝇引诱剂 trimedlure 32 聚半乳糖醛酸酶 polygalacturonase 33 烯腺嘌呤 enadenine 34 苄氨基嘌呤 6-benzylamino-purine 35 羟烯腺嘌呤 oxyenadenine 36 超敏蛋白 Harpin protein 37 S-诱抗素 S-Abscisic Acid 38 香菇多糖 fungous proteoglycan 39 几丁聚糖 chltosan 40 葡聚烯糖 pujuxitang 41 氨基寡糖素 oligosaccharins
  • 山东这9批次不合格食品检出农兽药残留超标问题,看看你买过吗?
    4月3日,山东省市场监督管理局发布2023年第8期(总第404期)通告,检出不合格食品15批次,其中,有9批次食品检出农兽药残留问题。   抽检信息显示,不合格产品分别为东明汇益客商贸有限公司销售的鲤鱼(淡水鱼),地西泮不符合食品安全国家标准规定;罗庄区桂霞蔬菜配送店销售的辣椒(青椒),噻虫胺和噻虫嗪不符合食品安全国家标准规定;城阳区薛金鹏蔬菜批发部销售的韭菜,腐霉利不符合食品安全国家标准规定;济宁经济开发区马集镇北美联华商贸马集加盟店销售的芒果,吡唑醚菌酯不符合食品安全国家标准规定;单县方坤工业品有限责任公司环亚商城府东店销售的豆角,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐不符合食品安全国家标准规定;博兴县博昌办事处佑鲜生副食店销售的韭菜,腐霉利不符合食品安全国家标准规定;银座集团济南长清购物广场有限公司销售的生姜,噻虫胺和噻虫嗪不符合食品安全国家标准规定;青岛家得乐商贸有限公司销售的黄豆芽,4-氯苯氧乙酸钠(以4-氯苯氧乙酸计)和6-苄基腺嘌呤(6-BA)不符合食品安全国家标准规定;博山区保国蔬菜水果店销售的香蕉,吡虫啉不符合食品安全国家标准规定。   噻虫胺属新烟碱类杀虫剂,具有内吸性、触杀和胃毒作用,对姜蛆、蚜虫、斑潜蝇等有较好防效。少量的残留不会引起人体急性中毒,但长期食用噻虫胺超标的食品,对人体健康可能有一定影响。《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中规定,噻虫胺在根茎类蔬菜中的最大残留限量值为0.2mg/kg,在茄果类蔬菜(番茄除外)中的最大残留限量值为0.05mg/kg。   噻虫嗪是烟碱类杀虫剂,具有胃毒、触杀和内吸作用,对蚜虫、蛴螬等有较好防效。少量的残留不会引起人体急性中毒,但长期食用噻虫嗪超标的食品,对人体健康可能有一定影响。《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中规定,噻虫嗪在根茎类蔬菜(芜菁除外)中的最大残留限量值为0.3mg/kg,在辣椒中的最大残留限量值为1mg/kg。   甲氨基阿维菌素苯甲酸盐是一种大环内酯类杀虫剂,具有触杀、胃毒和组织渗透作用。少量的残留不会引起人体急性中毒,但长期食用甲氨基阿维菌素苯甲酸盐超标的食品,可能对人体健康有一定影响。《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中规定,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在豆类蔬菜(菜豆、菜用大豆除外)中的最大残留限量值为0.015mg/kg。   地西泮为苯二氮卓类镇静催眠药,临床上具有抗焦虑、镇静催眠、抗惊厥、抗癫痫及中枢性肌肉松弛作用。长期食用地西泮残留超标的食品,对人体健康可能有一定影响。《食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量》(GB 31650—2019)中规定,地西泮为允许作治疗用,但不得在动物性食品中检出的兽药。   吡唑醚菌酯为杀菌剂,属于甲氧基氨基甲酸酯类,通过抑制菌株的呼吸作用,进而达到杀菌的效果。少量的残留不会引起人体急性中毒,但长期食用吡唑醚菌酯超标的食品,对人体健康可能有一定影响。《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中规定,吡唑醚菌酯在杧果中的最大残留限量值为0.05mg/kg。   腐霉利是一种广谱内吸性的高效杀菌剂,对低温高湿条件下发生的灰霉病、菌核病有显著效果,但菌株容易对其产生抗性。少量的残留不会引起人体急性中毒,但长期食用腐霉利超标的食品,对人体健康可能有一定影响。《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中规定,腐霉利在韭菜中的最大残留限量值为0.2mg/kg。   4-氯苯氧乙酸钠(以4-氯苯氧乙酸计)又称防落素、保果灵,是一种植物生长调节剂。主要用于防止落花落果、抑制豆类生根等。根据原国家食品药品监督管理总局、农业部、国家卫生和计划生育委员会2015年第11号《关于豆芽生产过程中禁止使用6-苄基腺嘌呤等物质的公告》规定,4-氯苯氧乙酸钠作为低毒农药登记管理并限定了使用范围,豆芽生产不在可使用范围之列,目前在豆芽生产过程中使用上述物质的安全性尚无结论。但为确保豆芽食用安全,豆芽生产过程中不得使用上述物质。   6-苄基腺嘌呤是一种生长调节剂,可以促进细胞分裂,加快豆芽生长。根据原国家食品药品监督管理总局、农业部、国家卫生和计划生育委员会2015年第11号《关于豆芽生产过程中禁止使用6-苄基腺嘌呤等物质的公告》规定,6-苄基腺嘌呤作为低毒农药登记管理并限定了使用范围,豆芽生产不在可使用范围之列,目前在豆芽生产过程中使用上述物质的安全性尚无结论。但为确保豆芽食用安全,豆芽生产过程中不得使用上述物质。   吡虫啉属内吸性杀虫剂,具有触杀和胃毒作用。少量的残留不会引起人体急性中毒,但长期食用吡虫啉超标的食品,可能对人体健康有一定影响。《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中规定,吡虫啉在香蕉中的最大残留限量值为0.05mg/kg。   对上述抽检中发现的不合格产品,当地市场监管部门已责令生产经营者查清产品流向,召回、下架不合格产品,控制风险,并分析原因进行整改,涉及的不合格产品已按要求开展核查处置工作。 部分不合格产品信息(来源:山东省市场监督管理局)
  • 最新研究:石墨单分子层孔道DNA测序法
    美国国家标准与技术研究院(NIST)近期提出了一种高效、精确的DNA测序方法。通过将DNA分子从超薄的石墨片层结构的孔洞中拉动,通过测量石墨孔洞边缘产生的电位变化,从而实现高速、高精度、高效率的DNA测序。该方法不同于以前的桑格尔测序法以及第二代第三代测序法。相关工作发表在《Nanoscale》上。  NIST的研究表明,该方法可以在一秒钟时间内,识别约660亿个碱基, 而且有90%的准确性,并且没有假阳性(false positive)。现在的这个测序还仅仅停留在概念层次,如果真的能够被实验证明,该方法可能最终会比会常规DNA测序更快和更便宜,是真正面向未来的测序方法。  在20世纪70年代开发的常规测序,涉及分离、复制、打标签和DNA的重组件,来读取的遗传信息。NIST的新方法则基于将DNA拉过纳米孔道的理论。这个概念 开创于20年前,基于带电粒子(离子)通过纳米通道,会引起电位的变化。时至今日,这个想法仍然很流行,但会造成诸如不必要的背景电流信号噪声、或干扰,也面临着选择性不足的挑战。  相比之下,NIST的新测序流程,是要建立临时的化学键,依靠石墨烯的能力,从打破这些化学键,将机械应变信号转变为电流信号。这实际上是一个很小的应变传感器,科学家认为他们虽然没有发明完整的技术,但是提出了一个新的物理原则,即有可能是远远优于其他测序方法。由于它的电性能和小型化的薄膜结构,石墨烯是在纳米孔测序概念中非常合适。在新的NIST法,石墨烯纳米带(4.5X15.5纳米)上有多个纳米孔道(2.5纳米宽),其中可以通过碱基。  使用计算机模拟该系统在室温下在水中进行测序,胞嘧啶附着到纳米孔,可以检测到鸟嘌呤。甲单链DNA分子从纳米孔通过,当鸟嘌呤通过是,与胞嘧形成啶氢键。当DNA的不断移动,石墨烯被猛拉,然后滑回原来的位置,键锻裂,从而出现电流变化。  研究人员利用与理论相结合的模拟数据,来估计可测量信号变化的水平。信号强度是在毫安范围内,比早先的离子电流的纳米孔的方法信号更强。基于90%的准确率的性能,而无需任何误报(没有假阳性),研究人员认为,相同的DNA链的四次独立的测量将产生99.99%的精度,可以达到测序人类基因组所需要的精确度。  理论分析表明,基本的电子过滤方法,可以分离出有用的电信号,而不需要复杂的数据处理,或其他严格限制的操作条件。除了连接碱基,纳米孔,所有的传感器组件已通过其他研究小组用实验证实可行。这项研究的作者得出结论,该测序的新概念充满了希望,这可能是新一代颠覆时代的新概念。
  • 精准基因编辑时代到来!华人科学家重排原子精准编辑基因!
    p   当我们在谈论生命时,我们谈论的都是化学分子。DNA也好,蛋白质也罢,正是这些生物大分子发生的原子重排,才催生出无数生化反应,为地球带来生命。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/c0bbe2b5-3415-4594-bc51-72b794f474de.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong   本研究的主要负责人David Liu教授(图片来源:Broad研究所) /strong /p p   今日,Broad研究所的华人学者David Liu教授公布了一项了不起的研究!他的团队开发了一种“碱基编辑器”,能在细胞内用简单的化学反应,使DNA的一种碱基进行原子重排,让它变成另一种碱基。与CRISPR-Cas9等流行的基因编辑手段不同,这种技术无需使DNA断裂,就能完成基因的精准编辑。这项研究发表在了顶尖学术期刊《自然》上。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/25395cd0-f659-4486-b95c-07cbee1c729a.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  将近一半的致病变异来源于C-G组合到A-T组合的改变(图片来源:《自然》) /strong /p p   要看懂这项研究,我们先来看看DNA本身。我们知道,DNA的双螺旋结构由4种碱基:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)组成。它们A和T配对,C和G配对,就像字母一样,编写了人类的遗传信息。然而由于化学结构的问题,C这个字母不大稳定,容易出现自发的脱氨突变,把原本的好好的C-G组合,变成A-T组合。据估计,每天人类的每个细胞里都会出现100-500次这样的突变。而人类已知的致病单碱基变异,高达一半属于这种突变。 /p p style=" text-align: center " img title=" 003.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/3079c9ad-aff8-4c2e-b7ab-54dc17de1cbe.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong   合适的脱氨反应能将腺嘌呤转变为结构类似于鸟嘌呤的肌苷(图片来源:《自然》) /strong /p p   换句话说,如果我们能定点修复这些基因突变,把A-T变回C-G,就有望从根源上纠正人类的许多遗传疾病。这正是Liu教授团队的研究思路。在实验室中,他们观察到了一个很有意思的现象——腺嘌呤(A)在出现脱氨反应后,会变成一种叫做肌苷的分子,而它与鸟嘌呤(G)的结构非常接近,也能成功骗过细胞里的DNA聚合酶。简单的几轮DNA复制后,A-T组合就能变回C-G。 /p p   但科学家们遇到一个棘手的问题——自然界中并没有能够在DNA中催化腺嘌呤进行脱氨反应的酶。 /p p   如果没有现成的道路,那就开辟一条!在人体中,科学家们发现了一种叫做TadA的酶,它能催化转运RNA上的腺嘌呤(A),使它脱氨。尽管催化的对象不同,但Liu教授的团队认为它有足够的应用潜力。于是,利用演化的力量,科学家们对TadA进行了改造。他们将编码TadA的基因引入大肠杆菌内,并寄希望于这种酶能在大肠杆菌快速的繁衍中,突变出催化DNA腺嘌呤的能力。 /p p style=" text-align: center " img title=" 004.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/77d2e2cb-4181-4432-b16c-f701f36c851b.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  本研究中,碱基编辑器的作用机理(图片来源:《自然》) /strong /p p   同时,科学家们也想到,DNA上的腺嘌呤特别多,总不能把他们全都转化为鸟嘌呤吧。因此,特异性地对某个碱基进行催化,是这套系统迈入实际应用的关键。Liu教授想到了自己的实验室邻居张锋教授,这名华人学者以CRISPR基因编辑技术而闻名于世。如果我们借助CRISPR-Cas9系统的精准,但不让它切开双链DNA,或许就能定点对腺嘌呤进行原子重排,让它变成另一种碱基。为此,科学家们在筛选TadA酶的过程中,也同样引入了一套切不动DNA的特殊CRISPR-Cas9系统,用于精准定位。 /p p   功夫不负有心人!这套系统虽然极为复杂,但在经历了漫长的7代筛选后,Liu教授团队终于开发出了一款全新的“碱基编辑器”,其核心正是能有效针对DNA的TadA酶。无论是在细菌里,还是在人类细胞中,这款编辑器都能顺利发挥作用。在人类细胞里,它的编辑效率超过了50%! /p p style=" text-align: center " img title=" 005.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/e1500d56-ca99-4809-932c-2bd6c898751f.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  这套系统能有效用于人类细胞(图片来源:《自然》) /strong /p p   尽管这套系统利用了CRISPR-Cas9系统,但科学家们在这篇论文里指出,他们开发的技术与CRISPR-Cas9系统各有千秋。在矫正单碱基突变方面,它比CRISPR-Cas9系统更为有效,也更“干净”。它几乎没有引起任何随机插入和删除等突变,在全基因组里的脱靶效应也要好于CRISPR-Cas9技术。要知道,这可是人们对CRISPR-Cas9技术安全性的最大担忧之一。 /p p   先前,研究人员们也同样开发了编辑其他碱基的方法。目前,Liu教授的团队已经有了把C变成T,把A变成G,把T变成C,以及把G变成A的工具。诚然,这些工具目前距离人类临床应用还有不小的距离。但要知道,它只涉及碱基的原子重排,无需让DNA双链断裂,从而降低了基因治疗过程中的风险。此外,许多遗传病都是单基因突变,用这些工具进行治疗也显得更为有的放矢。 /p p   我们感谢Liu教授的团队为我们带来如此令人兴奋的基因编辑新工具。毫无疑问,基因编辑的时代已经到来,你准备好迎接冲击了吗? /p p   参考资料:[1] Programmable base editing of AT to GC in genomic DNA without DNA cleavage /p p & nbsp /p
  • 太原食安委毒豆芽整治因无检测能力“形同虚设”
    3月12日,太原市食品安全委员会在全市范围内展开为期3个月的豆芽质量安全专项整治行动。记者4月15日采访得知,一个月里,12315(消费者投诉举报电话)和12331(食品药品投诉电话)没有接到一起群众关于问题豆芽的投诉,因为群众根本不知道自己买到的是不是问题豆芽。   当记者带着疑似问题豆芽拨通举报电话,被客服人员告知需自己到工商、食药监局、山西省检验检疫技术中心进行检测取证,但这几个部门均无法给出定论,疑似问题豆芽就这样因为检测难,逃脱了被举报的命运。   市民不知何为&ldquo 毒豆芽&rdquo 购买豆芽全凭感觉   &ldquo 您知道什么样的豆芽是问题豆芽吗?&rdquo 4月11日时许,正值早市高峰期,记者来到省城康乐街菜市场,向正在买菜的市民提出了这个问题,得到的答案大都是&ldquo 不知道&rdquo 。   在菜市场入口处的一家菜摊,一名约40多岁的阿姨正在挑选豆芽。记者问她选择豆芽的标准是什么,阿姨说:&ldquo 这家的豆芽又长又细,而且还有根尾巴。我觉得这样的豆芽就是新鲜的,应该不会有问题。&rdquo   记者随后走访了该市场的其余4家豆芽摊位,发现这里出售的主要是黄豆豆芽和绿豆豆芽。黄豆豆芽售价均为2.5元一斤,绿豆豆芽售价均为2元一斤。   有3家菜摊的摊主告诉记者,他们出售的豆芽是从河西批发市场批发的。只有一家摊主称豆芽是自己发的。   记者观察到,虽然豆芽的价格统一,但每家出售的豆芽粗细长短都有着明显的区别。各家摊主都称,自家的豆芽很新鲜、很安全,至于为何粗细长短不同,是因为&ldquo 发豆芽的时间长短不一&rdquo 导致的。   记者采访了解到,市民对于如何挑选豆芽标准不一,大多数人不知道问题豆芽有什么特征,只是凭感觉来购买。   一位市民对&ldquo 又细又长的豆芽是新鲜豆芽&rdquo 的说法并不赞同,她认为那样的豆芽是催熟的。还有的市民认为,&ldquo 粗短带弯&rdquo 的豆芽才是好豆芽&hellip &hellip   记者投诉疑似问题豆芽客服称需自己检测   3月12日,太原市食品安全委员会在全市范围内开展为期3个月的豆芽质量安全专项整治行动,全面整治豆芽生发、销售环节,依法打击豆芽生发过程中使用非食用物质和滥用食品添加剂的违法犯罪行为。   按照《豆芽卫生标准》《食品添加剂使用卫生标准》等,重点检查豆芽中是否含有亚硝酸钠、尿素、恩诺沙星、6-苄基腺嘌呤激素等食品禁止使用的添加剂。对于抽检发现使用上述添加物的,要及时送当地公安部门依法查处。并鼓励群众发现问题豆芽后,拨打12315、12331进行举报。   记者以消费者的身份拨通了消费者投诉举报电话12315,称买到了粗短且有些发黄的豆芽,怀疑是问题豆芽。客服人员表示,是否问题豆芽需要该辖区的工商所来鉴别,若情况属实,他们才受理投诉。   那么,如何鉴别豆芽是否有问题?记者采访了迎泽区工商所的一位工作人员,对方解释说:&ldquo 我们这里是无法鉴别问题豆芽的,需要联系太原市食药监局,如果真的检测出豆芽有问题,我们会做出进一步处理。&rdquo   记者接着拨通了食品药品投诉电话12331,称自己买到了疑似问题豆芽。客服人员表示,不能简单地凭描述就判断豆芽有问题。记者紧接着询问如何辨别问题豆芽,有无标准可供参考。   记者了解到,在打击问题豆芽行动开展的这一个月里,12315和12331均未接到群众投诉问题豆芽的举报电话。   省城仅一家单位能检测但目前不承揽业务   4月14日,记者带着分别在7家摊位购买的豆芽样品来到太原市食品药品监督管理局,询问如何检测问题豆芽。工作人员闫滨表示,目前市食药监局无法用实验来证实豆芽是否有问题,只能凭一些简单的方法来初步判断。而且现在也没有全国性的统一检测标准,即使检测出来,也没有标准作为参照。   哪个部门能检测豆芽是否含有禁止使用的添加剂呢?市食药监局综合协调处处长刘红保告诉记者,目前太原市只有山西省进出口检验检疫技术中心可以检测出豆芽是否有问题,且只能检测豆芽是否含有尿素和6-苄基腺嘌呤激素这两项,但需要举报人自己带样品去检测。   据记者了解,仅检测豆芽中是否含有6-苄基腺嘌呤激素这一项就需要花费上千元。太原市食品安全委员会相关负责人告诉记者,打击问题豆芽行动开始前,他们在万柏林区发现了3家制作疑似&ldquo 毒豆芽&rdquo 的小作坊。工作人员带着豆芽样品在省进出口检验检疫技术中心做了检测,测出含有6-苄基腺嘌呤激素,取缔了这3家豆芽作坊。这一检测过程持续了半个月,花费近7000元。   记者随后致电山西省进出口检验检疫技术中心,询问是否可以检测问题豆芽,接电话的工作人员表示,要请示领导。半小时后,记者再次拨通电话,工作人员回复:&ldquo 单位现在任务比较重,不承揽问题豆芽的检测业务。&rdquo 记者举报疑似问题豆芽的路就这样被堵上了。 晨报记者 赵云涛   编后语   豆芽虽小问题很大   面对日益严峻的食品安全问题,相关部门行动起来了,这是件好事。可豆芽质量安全专项整治行动开展一个月,没接到一起群众投诉举报。难道是老百姓对食品安全问题不在乎?还是太原市场上没有问题豆芽?应该都不是。   豆芽虽小,但只要牵涉到食品安全,问题就大了。我们的记者带着疑似问题豆芽走访了多个部门,始终无法判定豆芽是否有问题。没有证据就没办法举报,但去哪里找证据?我们陷入了死循环。退一步,即便山西省进出口检验检疫技术中心承揽个人申请的豆芽检测业务,又有多少人愿意为了检测2.5元一斤的豆芽而付出上千元的检测费呢?   现在,政策有了,行动也有了,但在离消费者最近的一环,豆芽质量安全专项整治行动被卡住了。所以,请再多走一步,给我们开一条从政策到行动的顺畅通道。
  • 施一公团队Science再发文 报道酵母剪接体三维结构
    p   2016年12月16日,清华大学生命学院、结构生物学高精尖创新中心施一公教授研究组于《科学》(Science)杂志就剪接体的结构与机理研究再发长文(Research Article),题为《酵母剪接体处于第二步催化激活状态下的结构》(Structure of a Yeast Step II Catalytically Activated Spliceosome),报道了酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)剪接体在即将开始第二步剪接反应前的工作状态下的三维结构,阐明了剪接体在第一步剪接反应完成后通过构象变化起始第二步反应的激活机制,从而进一步揭示了前体信使RNA剪接反应(pre-mRNA splicing,以下简称RNA剪接)的分子机理。 /p p   由于真核生物中的基因编码区中存在不翻译成蛋白质的序列(称为内含子),染色体DNA转录出来的前体mRNA(pre-mRNA)并不直接参与蛋白质翻译,而是需要先将其中的内含子片段去除,才能进入核糖体进行蛋白质合成。内含子的去除需要通过两步转酯反应来实现:首先,位于内含子序列中下游被称为分支点(branch point sequence)的序列中有一个高度保守的腺嘌呤核苷酸(A),其2’羟基亲核攻击内含子5’末端的鸟嘌呤(G),于是第一步反应发生,形成套索结构 然后,5’外显子末端暴露出的3’-OH向内含子3’末端的鸟嘌呤发起攻击,第二步反应发生,两个外显子连在一起。通过这两步反应,前体信使RNA中数量、长度不等的内含子被剔除,剩下的外显子按照特异顺序连接起来从而形成成熟的信使RNA(mRNA)(图1)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/0e590db1-7664-40b3-9508-9269cc1b944d.jpg" title=" 201612161410211731.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图1 基因剪接反应示意图(图片来源:《Cell》) /p p   这两步化学反应在细胞内是由一个庞大、复杂而动态的分子机器——剪接体催化完成的。对于每一个内含子来说,为了调控反应的各个基团在适当时机呈现合适的构象从而发挥其活性,剪接体各组分按照高度精确的顺序结合和解离,组装成一系列具有不同构象的分子机器,统称为剪接体。根据它们在RNA剪接过程中的生化性质,这些剪接体又被区分为B、Bact、B*、C、P、ILS等若干状态。获取剪接体在组装、激活、催化反应过程中各个状态的结构是最基础也是最富挑战性的结构生物学难题之一。 /p p   2015年8月,施一公研究组率先突破,在世界上首次报道了裂殖酵母剪接体处于ILS状态的3.6埃高分辨率结构。2016年7月22日,施一公教授研究组在《科学》在线发表背靠背长文,首次报道了酿酒酵母剪接体分别处于激活状态(activated spliceosome,又称为Bact complex)和第一步催化反应后(catalytic step I spliceosome,又称为C complex)的近原子分辨率的剪接体结构,首次完整地展示了第一步转酯反应前后pre-mRNA和其中起催化作用的snRNA的反应状态,以及剪接体内部蛋白组分的组装情况。但是对于剪接体催化第二步转酯反应的细节,至今没有高分辨率的结构加以佐证。 /p p   在最新发表的《科学》长文中,施一公教授研究组捕获了性质良好的酿酒酵母剪接体样品,并利用先进的单颗粒冷冻电镜技术和高效的数据分类方法,重构出了总体分辨率分别为4.0埃的冷冻电镜结构,首次报道了酵母第二步催化激活状态下的剪接体结构。该结构的解析,进一步补充了mRNA剪接过程的关键信息,描述了从第一步转酯反应到第二步转酯反应过程中,剪接体催化反应活性中心内部组分的变化,以及关键蛋白的参与情况,为理解第二步反应所需的3’剪接位点是如何进入活性位点提供了重要的结构基础。值得关注的是,该结构的催化核心区域的分辨率达到3.5埃,第一次展示了转酯反应进行中的关键结构信息,填写了第二步转酯反应细节信息的空白。 /p p   2015年8月至今,施一公教授研究组共报道了剪接反应中5个关键状态剪接体复合物的高分辨率结构,分别是3.8埃的预组装复合物tri-snRNP、3.5埃的激活状态复合物Bact complex、3.4埃的第一步催化反应后复合物C complex、4.0埃的第二步催化激活状态下的C* complex以及3.6埃的内含子套索剪接体ILS complex。这5个高分辨率结构所代表的剪接体状态,基本覆盖了整个剪接通路中关键的催化步骤,提供了迄今为止最为清晰的剪接体不同工作状态下的结构信息,大大推动了RNA剪接研究领域的发展。 /p p   施一公教授为本文的通讯作者 清华大学生命学院博士后结构生物学高精尖创新中心卓越学者闫创业、医学院四年级博士生万蕊雪以及生命学院二年级博士生白蕊为该文的共同第一作者 生命学院二年级博士黄高兴宇参与了这项研究 电镜数据采集于清华大学冷冻电镜平台,计算工作得到清华大学高性能计算平台、国家蛋白质设施实验技术中心(北京)以及荣之联董事长王东辉先生的支持。本工作获得了北京市结构生物学高精尖创新中心及国家自然科学基金委的经费支持。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/265b7d28-fd8c-4b5c-b254-723cb115e514.jpg" title=" 201612161410211270.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2 C* complex三维结构示意图 /p p br/ /p
  • 单克隆抗体制备的基本原理与过程
    单克隆抗体制备的原理:B淋巴细胞在抗原的刺激下,能够分化、增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力、B细胞的这种能力和量是有限的,不可能持续分化增殖下去,因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的、将这种B细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,再进一步克隆化,这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤的无限生长的能力,又具有产生特异性抗体的B淋巴细胞的能力,将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠体内即可获得大量的高效价、单一的特异性抗体.这种技术即称为单克隆抗体技术。单克隆抗体制备的过程:免疫动物免疫动物是用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生致敏B淋巴细胞的 过程。 一般选用6-8周龄雌性BALB/c小鼠,按照预先制定的免疫方案进行免疫注射。 抗原通过血液循环或淋巴循环进入外周免疫器官,刺激相应B淋巴细胞克隆,使其活化、增殖,并分化成为致敏B淋巴细胞。细胞融合采用二氧化碳气体处死小鼠,无菌操作取出脾脏,在平皿内挤压研磨,制备脾细胞悬液。 将准备好的同系骨髓瘤细胞与小鼠脾细胞按一定比例混合,并加入促融合剂聚乙二醇。在聚乙二醇作用下,各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞。选择性培养选择性培养的目的是筛选融合的杂交瘤细胞,一般采用HAT选择性培养基。在HAT培养基中,未融合的骨髓瘤细胞因缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,不能利用补救途径合成DNA而死亡。 未融合的淋巴细胞虽具有次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,但其本身不能在体外长期存活也逐渐死亡。 只有融合的杂交瘤细胞由于从脾细胞获得了次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶,并具有骨髓瘤细胞能无限增殖的特性,因此能在HAT培养基中存活和增殖。杂交瘤阳性克隆的筛选与克隆化在HAT培养基中生长的杂交瘤细胞,只有少数是分泌预定特异性单克隆抗体的细胞,因此,必须进行筛选和克隆化。通常采用有限稀释法进行杂交瘤细胞的克隆化培养。采用灵敏、快速、特异的免疫学方法,筛选出能产生所需单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞,并进行克隆扩增。经过全面鉴定其所分泌单克隆抗体的免疫球蛋白类型、亚类、特异性、亲和力、识别抗原的表位及其分子量后,及时进行冻存。单克隆抗体的大量制备单克隆抗体的大量制备主要采用动物体内诱生法和体外培养法。(1)体内诱生法 取BALB/c小鼠,首先腹腔注射0.5ml液体石蜡或降植烷进行预处理。1-2周后,腹腔内接种杂交瘤细胞。杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖,并产生和分泌单克隆抗体。约1-2周,可见小鼠腹部膨大。用注射器抽取腹水,即可获得大量单克隆抗体。(2)体外培养法 将杂交瘤细胞置于培养瓶中进行培养。在培养过程中,杂交瘤细胞产生并分泌单克隆抗体,收集培养上清液,离心去除细胞及其碎片,即可获得所需要的单克隆抗体。但这种方法产生的抗体量有限。各种新型培养技术和装置不断出现,大大提高了抗体的生产量。单克隆抗体制备的意义:用于以下各种生命科学实验并具有医用价值(1)沉淀反应:Precipitation reaction(2)凝集实验:haemaglutination(3)放射免疫学方法检测免疫复合物(4) 流式细胞仪:用于细胞的分型和细胞分离.(5)ELISA 等免疫学检测(6)BIAcore biosensor:检测Ab-Ag或与蛋白的亲和力 .(7)免疫印记(western blotting)(8) 免疫沉淀:(9) 亲和层析:分离蛋白质(10) 磁珠分离细胞(11)临床疾病的诊断和治疗;
  • 食品添加剂检测方法两项国标通过评审
    “进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤的检测方法”等两项国家标准通过专家评审 近日,江门检验检疫局承担制定的“进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤的检测方法”和“进出口食品添加剂蔗糖聚丙烯醚的检测方法”两项国家标准顺利通过了国家认监委、国家标准委和中国检科院等部门的专家评审。 由于此前国内外均无相关标准,江门检验检疫局这两项国家标准的顺利通过评审为今后我国对进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤、蔗糖聚丙烯醚的检测提供了保证。
  • 福建省首创3项农产品质量安全检测团体标准
    近日,由福建省农科院农业质量标准与检测技术研究所主持制定的3项团体标准发布。它们分别是《果蔬中多菌灵、苯菌灵和噻菌灵的快速检测 拉曼光谱法》《水产品中恩诺沙星和环丙沙星的快速检测 拉曼光谱法》《豆芽中6-苄氨基嘌呤、6-糠氨基嘌呤、N6-异戊烯腺嘌呤的快速检测 拉曼光谱法》。这3项标准均作为全国首创技术。 以往,农产品质量安全检测存在耗时长,假阳性、假阴性概率高等瓶颈。利用拉曼光谱法进行快检,10分钟内即可获得一个样本的可靠结果,从而在保证农产品新鲜度下完成质量安全检测。该技术适用于各种果蔬中相关农药残留项目、水产品中相关兽药残留项目的快速检测。
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