氮杂腺嘌呤

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。

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。

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

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

导读NDMA杂质超标下架雷尼替丁？因叠氮杂质召回厄贝沙坦？包材有溶剂残留导致生产企业被监管部门处罚数万元？药用辅料不当导致患者死亡？近几年连续发生多起因药物含有不合规杂质，而被要求市场召回的案例。因药物杂质超标而导致不合格问题，时刻触碰着分析行业老师们的神经：又是杂质？不同杂质参照哪种法规进行检测？杂质如何控制限度？使用哪种仪器进行检测？有没有成熟的方案可参考？药物杂质种类多：包括有机杂质、无机杂质、残留溶剂，涉及到仪器种类广、分析方法和前处理技术复杂多样。今天，我们带来了岛津药物杂质综合分析方案《药物杂质分析综合应用文集》，涵盖色谱、质谱、光谱产品仪器方面的杂质分析案例，快来一起随小编看看吧。药物杂质分析法规指南药物杂质一直是药品研发生产中风险控制的重要内容,药物杂质影响到药物的质量和临床疗效。人用药品注册技术要求国际协调会（ICH）按照杂质理化性质将其分为三大类：有机杂质、无机杂质及残留溶剂。不同杂质参考法规不同，具体如下表所示。杂质类型及法规参考依据《药物杂质分析综合应用文集》密切关注相关药典、法规、标准的更新和发布，聚焦时事热点，如沙坦类物质中亚硝胺类基因毒性杂质事件、溶剂残留检测要求、元素杂质分析国际标准等。针对药物杂质不同理化性质，开发契合标准和法规的药物杂质分析应用报告。形成一份包含多种类型杂质分析的综合应用文集，为相关科研和分析工作人员提供一定的参考。更多应用详情，请关注岛津官网，下载《药物杂质分析综合应用文集 》。典型案例分享案例分享1在线体积排阻反相液相色谱-飞行时间质谱鉴定注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠中聚合物杂质建立在线体积排阻-反相液相色谱-飞行时间质谱法(SEC-RPLC-QTOFMS)用于注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠中的聚合物杂质的鉴定。一维采用SEC分离条件，将头孢哌酮和聚合物杂质进行分离，分离所得聚合物杂质通过中心切割技术收集到二维RPLC中脱盐和进一步分离，采用Q-TOF为检测器，采集分离所得杂质一级和二级质谱信息后对其进行结构鉴定。推测出9个杂质的结构，其中有4个为闭环二聚物。二维SEC-RPLC-QTOFMS杂质鉴定系统流路图头孢哌酮聚合物峰液相色谱图及空白溶剂二维色谱图案例分享2超临界流体色谱系统在原料药杂质分析中的应用二乙酰鸟嘌呤是重要的医药中间体，杂质检测是其质量控制的关键。该化合物在常用溶剂中溶解性差，并且遇水分解，使得常规的RP-HPLC分析不能实现。使用的岛津Nexera UC SFC-UV系统，对药物中间体二乙酰鸟嘌呤中的杂质进行分析，有效避免使用反相色谱分析中该药物不稳定遇水分解的可能，并且SFC系统分析速度快、重现性好、灵敏度高。甲醇和乙醇作为改性剂时分离效果对比（检测波长：264 nm）1.OD-H-甲醇，2.OD-H-乙醇，3.SFC-A-甲醇，4.SFC-A-乙醇案例分享3电感耦合等离子体质谱法测定喷雾剂中的元素杂质含量参考美国药典USP对元素杂质的限量要求及USP对元素杂质的测定方法，利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了吸附给药样品中的重金属元素和其它元素杂质的含量。结果全符合USP规定每种目标元素的线性、加标回收率的要求，该方法操作简便、快速，样品前处理简单，可以满足美国药典对口服药中杂质元素限量值的测定要求。样品分析结果及加标回收率《药物杂质分析综合应用文集》目录有机杂质分析1、工艺及降解杂质高效液相色谱法分析盐酸多西环素中的有关物质高效液相色谱法结合Co-injection功能测定双氯芬酸钠肠溶片有关物质采用加校正因子主成分自身对照法测定马来酸依那普利片有关物质二维液相色谱法用于碘帕醇对映异构体杂质的定量分析液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用分析头孢替唑钠及其杂质在线体积排阻反相液相色谱-飞行时间质谱鉴定注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠中2、聚合物杂质在线二维液相色谱-四极杆飞行时间质谱法鉴定盐酸氟西汀的杂质超临界流体色谱系统在原料药杂质分析中的应用3、遗传毒性杂质三重四极杆气质联用法同时测定药品中八种磺酸酯类基因毒性杂质三重四极杆气质联用法测定沙坦类药物中六种N-亚硝胺含量高效液相色谱应用于沙坦类原料药中NDMA和NDEA的检测三重四极杆液质联用法检测缬沙坦原料药中六种亚硝胺类杂质厄贝沙坦原料中叠氮类遗传毒性杂质AZBC的分析厄贝沙坦原料中叠氮基遗传毒性杂质MB-X的分析三重四极杆气质联用法测定丁酸氯维地平中基因毒性杂质丁酸氯甲酯和2,3-二氯苯甲醛含量三重四极杆液质联用系统测定甲磺酸伊马替尼中芳香胺类遗传毒性杂质含量药品中无机（元素）杂质分析ICH Q3D X-射线荧光光谱法分析原料药的元素杂质电感耦合等离子体光谱法测定原料药样品中的元素杂质含量利用电感耦合等离子体质谱测定药物中间体中Pd催化剂残留量电感耦合等离子体质谱法测定喷雾剂中的元素杂质含量利用电感耦合等离子体质谱测定葡萄糖注射液中重金属元素含量残留溶剂检测气相色谱结合顶空进样器测定药品中微量环氧氯丙烷残留顶空-气相色谱法测定化学药品中三种溶剂残留气相色谱法测定药用辅料聚山梨酯80中六种杂质含量气质联用仪结合顶空进样器测定药品中溶剂残留顶空-气质联用法测定药物中水合肼含量了解更多应用，敬请下载《药物杂质分析综合应用文集》撰稿人：孟海涛本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

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

近日，中国科学院武汉物理与数学研究所研究员唐淳课题组利用基于973重大科学研究计划“蛋白质动态学研究的新技术新方法”建立的研究技术，协助华中农业大学教授殷平课题组首次解析了N6腺嘌呤甲基转移酶METTL3-METTL14蛋白复合体结构，该研究成果发表于《自然》杂志。　　该工作揭示了RNA N6腺嘌呤甲基化修饰过程中的结构基础，是表观遗传学领域的一项重大突破。唐淳、武汉物数所副研究员龚洲和博士后刘主参与该项目，利用课题组发展的新技术新方法，通过结合小角X光散射与计算机模拟的手段，为该蛋白复合体的结构解析提供了研究方法上的帮助。　　经过近3年的努力，唐淳课题组发展、建立了包括核磁共振波谱、小角X光散射、化学交联质谱分析、单分子荧光检测和成像等技术在内的多种生物物理化学手段，并开发相应的整合计算方法，用于蛋白质动态结构及其转换过程的研究。课题组除了完成自身的科研项目外，积极开展广泛的合作与交流，与国内外同行共享研究技术和方法。目前，得益于“蛋白质动态学研究的新技术新方法”项目的实施，课题组已助力多个重要蛋白质结构的解析，取得了一系列的研究成果，研究成果发表于《自然—化学生物学》、eLife 等国际一流杂志。

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　　在科学史上，冷冻电子显微镜是一项十分罕见的技术创新，凭借近原子水平的高清分辨率，冷冻电子显微镜技术带来了对许多关键生命分子的新认识，快速重塑结构生物学领域。 /p p 　　冷冻电子显微镜就是应用冷冻固定术，在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术。冷冻电子显微镜是重要的结构生物学研究方法，是获得生物大分子结构的重要手段。这项技术本身仍处在高速发展的阶段，其影响力还在持续高速增长。 /p p 　　通过展现科学家从未见过的原子级结构，冷冻电子显微镜帮助解释了生物化学和遗传学数十年的观察结果。2017年，该技术给了研究者了解剪接体功能以及洞察DNA断裂修复酶的新方法。这项技术还能制作高分辨率模型，反映在阿尔茨海默病患者的大脑中积累的缠结和空斑形成纤维，并能展示基因编辑技术CRISPR如何捕捉和操纵DNA。 /p p 　　研究人员还提高了冷冻电子显微镜处理大小分子的能力，弄清了红藻巨大的捕光复合体以及之前无法触及的诸多小蛋白质复合体的结构。2016年拉丁美洲暴发寨卡疫情，研究者利用冷冻电子显微镜技术，成功观测到寨卡病毒的结构，这是传统电子显微镜无法做到的。 /p p 　　 strong 便携式中微子探测器：最小的粒子探测器 /strong /p p 　　2017年，物理学家发现了最难以捉摸的亚原子粒子 ——中微子，开始以一种新方式侦测原子核。这一成就的背后是长达40年的探索，而它不需要通常用于检测中微子的大型硬件。取而代之的是，研究人员用一种便携式探测器就完成了这项壮举，它的重量和微波炉差不多。 /p p 　　在特定的核过程中，中微子与其他物质的相互作用非常罕见。然而，中微子偶尔会在原子核中撞击一个中子，把它变成一个质子，而它自身也会变成一个可检测的粒子，比如电子。或者它会简单地被质子或中子反弹，并使原子核飞起来。这两种相互作用都非常罕见，探测器必须包含大量的目标物——物理学家已经使用了各种材料，但也仅发现其中的一小部分。 /p p 　　实际上，1974年，理论物理学家提出了中微子—原子核相干性弹性散射理论，认为中微子和其他粒子一样具有波粒二象性。当处于高能状态时，中微子会与某个质子或中子发生相互作用 而处于低能状态时，中微子就会从原子核弹回，从而发出可以检测到的信号。 /p p 　　2017年，来自4个国家20多个机构的80余名科学家合作发现了长期以来一直寻求的相干散射。他们使用的是一台14.6千克的探测器，由一种含钠碘化铯的大晶体制成，当原子核内出现反作用时，它就会闪光。 /p p 　　这样的中子探测器也许有一天会帮助人们监测核反应堆、寻找更难捉摸的“惰性中微子”，或者帮助物理学家用一种新方法探测核结构。 /p p 　　 strong 30万年前的智人化石：人类新起源 /strong /p p 　　在摩洛哥的一个山洞里，一块长期被忽视的头骨，打破了人类化石纪录，并激发了科学家对现代人类起源的研究。研究人员确定，该智人化石距今有30万年，把人类的起源向前推进了约10万年。 /p p 　　智人是生物学分类中“人属”中的一个“种”，是目前全人类共有的生物学名称。学术界一直无法确定智人出现的确切地点和时间。很长一段时间以来，被归为智人的最古老化石来自东非，约有20万年历史。因此，不少观点认为人类起源于东非。 /p p 　　在1961年被矿工发现的这块头骨，长期以来被认为属于非洲尼安德特人，因为它有一些在尼安德特人和其他古人属中发现的原始特征。但它也有一些现代的特征，比如面孔在头骨下收拢而不是向前突出，这引起了德国莱比锡马普学会进化人类学研究所古人类学家Jean-Jacques Hublin的好奇，他想知道它是否属于智人的早期成员。 /p p 　　最终，研究结果显示，这些化石可以追溯到距今31.5万年前，至少来自5个智人个体，他们的面部及下颌形态与现代人类非常相似，脑部大小也较为接近，但头骨相对更平、更长。研究人员认为，新发现揭示了智人进化的早期阶段。 /p p 　　这一发现并不意味着智人起源于北非地区。它表明早期智人的进化实际上遍布了整个非洲大陆。 /p p 　　 strong 新剪刀：精确的基因编辑 /strong /p p 　　超过6万个遗传畸变与人类疾病有关，其中有近3.5万个是由最微小的错误造成的： DNA只有一个特定位点发生突变。2017年，研究人员宣布了一项名为“碱基编辑”的新技术，可以纠正DNA和RNA中的这种突变。未来，这项技术可能会在医疗领域有广泛的应用。 /p p 　　基因是DNA上的片段，而DNA双链螺旋结构由4种化学碱基组成，即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，其中鸟嘌呤和胞嘧啶配对，腺嘌呤和胸腺嘧啶配对。 /p p 　　由美国哈佛大学化学家David Liu开创的碱基编辑技术借鉴了“分子剪刀”CRISPR的特点。CRISPR擅长在特定位点切割DNA，并引入关闭基因的错误。而Liu团队修改了CRISPR的工具箱，创建了一个碱基编辑器，该编辑器可以在不断开DNA双链的情况下，将A· T碱基对转换成G· C碱基对，也就是说能实现高效、可选择性地在基因中替换碱基。 /p p 　　此外，美国布罗德研究所张锋团队报告说，他们在CRISPR工具基础上开发出了REPAIR编辑系统，其基本元件是一种特定酶和一种特定蛋白质，能高效修改与疾病相关的RNA单个碱基。 /p p 　　2017年，凭借单碱基基因编辑技术，中国科学家首次在人体胚胎中修复单个突变碱基。这种新碱基编辑器的效率约为50%，高于任何其他基因组编辑方法的效率，而且几乎没有副作用。 /p p 　　 strong 生物学预印本兴起：先发表了再说 /strong /p p 　　2017年，生物学预印本开始兴起，数千名生物学家在预印本网站上发表了他们未经审阅的学术论文。4年前，美国纽约冷泉港实验室(CSHL)推出免费生物预印本服务器bioRxiv。在2017年年初，美国和英国的一些机构和组织发布了鼓励印前分享的政策，使得生物学预印本的发展得到了极大的推动。 /p p 　　上世纪60年代，美国国立卫生研究院(NIH)向一群生物学家发送论文手稿的影印本。这个短命的项目启发物理学家在1991年成立arXiv。这是一个如今位于康奈尔大学的非营利性预印本服务器。1999年，诺贝尔奖获得者、NIH时任院长Harold Varmus提议为生物学领域设立类似服务器，但期刊出版商认为这是一个威胁。不过，2003年，arXiv开设了定量生物学专区。 /p p 　　这一概念真正获得广泛关注是在2013年11月。当时，CSHL发起bioRxiv，将其作为一种促进科学交流的方法。2017年，bioRxiv获得财力雄厚的陈—扎克伯格计划(CZI)的支持。其他该领域服务器也如雨后春笋般出现。 /p p 　　bioRxiv拥有1.1万余名通讯作者，其中56%来自美国以外的国家。上百名生命科学家在其他免费的非营利性以及PeerJ预印本等商业服务器上发表文章。诸如生物信息学、基因组学等计算领域的研究人员是bioRxiv的早期采用者。 /p p 　　预印本的一个优势是你能在论文被同行评议的期刊接受的数月甚至几年前，便将其和同行分享。而且，为最新发现获得时间戳记也形成了部分吸引力。诸如bioRxiv、PeerJ预印本等服务器会为提交的论文提供发表日期和数字对象标识符，本质上是为建立优先级树立一面旗帜。此外，预印本会促进健康的竞争和合作。 /p p 　　 strong 广谱抗癌药：将癌细胞“一网打尽” /strong /p p 　　2017年，美国第一次基于基因突变类型而不是肿瘤组织来源批准药物，实现一种药物治疗多种实体瘤。 /p p 　　人们一直期待有这样一种治疗癌症的药物：它不是针对某个特定的癌症发病的器官，而是根据癌细胞的DNA，无差别地进行治疗。 /p p 　　2017年5月，美国食品药品监督管理局(FDA)批准了一种名为帕姆单抗的药物。此前，该药物已被批准用于治疗黑色素瘤和少数几种其他肿瘤 现在，它已经可以治疗儿童和成人的任何包含错配修复缺陷的晚期实体肿瘤。 /p p 　　这意味着，对于胰腺、结肠、甲状腺，或其他十几个组织中的任何一个细胞癌变，药物帕姆单抗都能根据突变的DNA锁定包含错配修复缺陷的癌细胞，并进行治疗。 /p p 　　FDA的这项批准对于癌症治疗领域意义非凡。这是因为不同器官产生的肿瘤可能比生长在同一部位的肿瘤更常见，但将这些知识转化为治疗并不容易：人们对于癌症的治疗还局限在发病器官上，哪里出现癌症，就对哪里进行治疗。 /p p 　　2015年，约翰斯· 霍普金斯大学的Luis Diaz及同事用帕姆单抗治疗结肠癌患者，结果13名患者中有8位错配修复缺陷患者接受治疗后，肿瘤减小，但另外4名患者无反应。另外一项试验也印证了这一结果，无错配修复缺陷的结肠癌患者对帕姆单抗治疗无反应。于是研究者发现，携带有这些缺陷往往能够增强免疫系统对肿瘤细胞的识别，进而对其进行杀伤。 /p p 　　 strong 新种类人猿：90年后再添新成员 /strong /p p 　　2017年11月，科学家在印度尼西亚的苏门答腊岛发现了一个新的猩猩物种——打巴努里猩猩，这是时隔近90年后人类再次发现新类人猿物种。 /p p 　　类人猿是灵长目中智力较高的动物，主要生活在非洲和东南亚的热带森林中。多年来，研究人员确认了两种生活在印度尼西亚的猩猩：婆罗洲猩猩和苏门达腊猩猩。打巴努里猩猩是第三个猩猩物种，同时是第七个非人类的类人猿。2013年，研究人员得到了被人类杀死的一头成年雄性打巴努里猩猩的骨骼。研究人员将打巴努里猩猩和33只其他猩猩的头骨和牙齿进行了比较，结果显示打巴努里猩猩的头骨比其他两个物种小。同时，它的上牙和下牙都比苏门答腊猩猩宽很多。 /p p 　　雄性打巴努里猩猩会发出在1公里外都能听到的“长长的叫声”。这能赶走竞争对手并且吸引雌性。它们“长长的叫声”比婆罗洲猩猩长21秒 和苏门答腊猩猩相比，则以更高的最大频率传递。 /p p 　　这种猩猩生活在印度尼西亚北苏门答腊省巴当托鲁。研究人员表示，巴当托鲁的猩猩是从亚洲大陆迁徙过来猩猩的后代，但打巴努里猩猩直到一两万年前才彻底独立出来。目前，打巴努里猩猩只剩下大约800只，并且面临失去栖息地和人类狩猎的威胁，使得这个物种成为面临最大灭绝威胁的类人猿。 /p p 　　 strong 270万年前的地球气候：藏身冰雪气泡 /strong /p p 　　冰封在世界底部的是通往另一段时光的入口，即拥有古代地球空气的气泡。 /p p 　　2017年8月，美国普林斯顿大学和缅因大学研究人员宣布，他们挖掘出了在南极冰封270万年之久的冰块。这次发掘的冰块比之前的冰雪样本古老170万年，这也将直接的气候记录向前推进到一个对地球历史非常重要的时期。 /p p 　　这块冰来自于南极艾伦山，这是一个荒凉的地区，强风把雪和冰剥开，露出密集的、有光泽的古代冰层。早在2015年，科学家就发掘出最古老的冰芯，它形成于最初的几次冰河世纪期间，那时的冰河世纪每4万年发生一次，而不是像现代每10万年发生一次。 /p p 　　为了追寻气候变化产生的线索，研究人员测量了冰芯中的气体。但解释这样的气体记录极具挑战性：不像传统的南极冰芯具有层状结构，这些样本则更加混乱。前期的分析表明，在冰河期开始时，百万分之一二氧化碳的含量保持在300ppm(百万分之一)以下，远低于今天的400 ppm。 /p p 　　但这个结论与来自那个时代的间接记录存在矛盾，后者显示二氧化碳的比例应该更高。但这一分析结果验证了气候模型的预测：只有这样的低浓度才能使地球进入冰河期的周期循环。 /p p 　　科学家希望能重新研究艾伦山，以钻探更多的岩心，他们希望最终能在该地区发现500万年前的冰川，那时地球上的温室气体环境可能与今天一样。 /p p 　　 strong 基因疗法胜利：为治疗神经退行性疾病带来希望 /strong /p p 　　2017年，一项小型临床试验取得了巨大成功，使基因治疗领域受到鼓舞。 /p p 　　研究人员通过在脊髓神经元中添加一个缺失的基因，挽救了身患I型脊髓性肌萎缩症的婴儿的生命。脊髓性肌萎缩症是一类由于以脊髓前角神经细胞为主的变性导致肌无力和肌萎缩的神经退行性疾病。 /p p 　　研究人员先在实验室制备了一种携带能编码正常运动神经元生存蛋白基因的腺相关病毒亚型9(AAV9)，然后医生将经过改造的AAV9静脉注射到15名患者体内，所有患者都表现出不同程度的改善，生存期都超过了20个月。 /p p 　　同时，该基因可以突破血脑屏障到达中枢神经，这对于用基因疗法治疗其他退行性神经疾病具有开创性和里程碑式的意义。 /p p 　　此外，3种基因疗法在美国获批投入使用。8月，美国政府批准一种基于改造患者自身免疫细胞的疗法治疗白血病，这是第一种在美国获得批准的基因疗法，开辟了癌症治疗的新篇章。新疗法是一种嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法，它先从患者自身采集在免疫反应中发挥重要作用的T细胞，然后重新“编程”，所得T细胞含有嵌合抗原受体，能识别并攻击癌变细胞，因此可重新注入患者体内用于治疗。 /p p 　　一个多月后，美国风筝制药公司的Yescarta基因疗法获批上市。该疗法用于治疗对至少两种治疗方案无响应或治疗后复发的特定类型成人大B细胞淋巴瘤患者。 /p p 　　美国食品药品监督管理局去年12月宣布，已批准火花基因疗法公司的Luxturna基因疗法，用于治疗特定遗传性眼疾的儿童和成人患者。这是第一种治疗遗传性疾病的基因疗法在美国获准上市。 /p p /p

近日，北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命联合中心、北京大学合成与功能生物分子中心王初课题组在RSC Chemical Biology杂志上发表了题为“ Discovery of Cisplatin-binding Proteins by Competitive Cysteinome Profiling”的研究文章。在这项工作中，作者应用基于竞争的定量化学蛋白质组学策略rdTOP-ABPP，在MCF-7活细胞体系中全局性地鉴定了顺铂(cisplatin)结合蛋白与其结合顺铂的位点,发现并证明了顺铂可以结合谷氧还蛋白1(GLRX1)与具有硫氧还蛋白结构域的蛋白17(TXNDC17)的活性位点。除此之外也发现了一个全新的顺铂结合蛋白甲硫氨酸氨肽酶1(MetAP1)，并发现其对顺铂的细胞毒性有一定的保护作用。顺铂是1965年被发现的化疗药物，其在如睾丸癌，卵巢癌等癌症的治疗过程中被广泛应用。其在进入细胞后生成的活性的二价铂离子会进攻DNA上的腺嘌呤或鸟嘌呤，从而引起DNA损伤，最终杀死癌细胞，这个过程被认为是顺铂细胞毒性的主要原因。而近年来很多研究也发现活性二价铂离子除了结合DNA之外，其也会与细胞质中大量亲核性物质反应，比如GSH，RNA以及金属硫蛋白等进行结合，据统计，仅有1%左右的铂是结合到DNA上。大量游离的活性二价铂离子会与细胞中多种有功能的蛋白质结合，从而影响其正常的功能，因此对顺铂结合蛋白的研究有助于我们更完整的理解顺铂细胞毒性的机理以及帮助我们避免顺铂耐药性。目前已经有很多组学上鉴定顺铂结合蛋白的方法，例如利用Pt的特征同位素分布的特点，在一级质谱层面筛选那些潜在的顺铂结合蛋白 或者将ICP-MS与二维凝胶电泳结合，从而在组学层面鉴定潜在的顺铂结合蛋白等，但这些方法受限于较低的灵敏度和通量。对顺铂进行生物正交基团改造，从而通过生物素-亲和素富集来鉴定顺铂结合蛋白的方法也被开发，并成功在酵母细胞中鉴定到数百种潜在的顺铂结合蛋白。但由于顺铂的分子较小，并且其作为无机药物，在其上进行官能团化修饰可能会一定程度上改变顺铂本身的性质，并影响最终的鉴定结果。鉴于活性二价铂离子易与半胱氨酸残基反应并结合，因此作者考虑使用基于竞争的定量化学蛋白质组学策略rdTOP-ABPP来鉴定顺铂结合蛋白。首先作者在活细胞水平上证明了顺铂可以与半胱氨酸特异性反应的探针IAyne竞争结合蛋白质的半胱氨酸残基。在优化了质谱条件后，作者在三次重复的质谱实验中共鉴定并定量到1947个肽段，对其进行条件筛选，定义顺铂处理后肽段的色谱强度与对照组中相同肽段色谱强度比值为Ratio，作者认为三次重复的Ratio平均值与对应的p value满足-log10(p value) x log2(ratio) 1.5的是潜在的顺铂结合位点，共筛选到125个肽段归属于107种蛋白。这些蛋白显著富集于核质交换通路以及氧化还原相关通路，这与之前报道的顺铂会引起DNA损伤以及顺铂会引发细胞产生氧化应激相对应。　　随后作者在筛选的107种蛋白中，选择了归属于氧化应激通路的已知的与顺铂有关的靶点蛋白GLRX1以及TXNDC17进行验证，纯蛋白层面的竞争标记与ICP-MS结果均表明这两种蛋白为顺铂结合蛋白，并且其顺铂结合位点均是质谱鉴定到的位点，且均是两个蛋白的活性中心位点，暗示了顺铂结合可能会影响两种氧化还原相关的酶的活性，进而引起氧化应激。纯蛋白质谱实验中，二级谱也表明两个蛋白与顺铂的结合均是桥连结合，这与文献中报道过的其中一种顺铂与蛋白结合的模式是相对应的。　　之后作者选择了另一种尚未明确是否与顺铂有相互作用的蛋白MetAP1进行了后续的生化验证。纯蛋白层面的竞争标记实验与ICP-MS的实验结果证明MetAP1是顺铂结合蛋白，且其顺铂结合位点为我们鉴定到的C14位。随后我们测量了顺铂对MetAP1活性的影响，发现顺铂不会明显影响MetAP1纯蛋白的活性，但可以抑制MetAP1在体内的活性，表明顺铂会在活细胞中影响新生成蛋白的N端甲硫氨酸切割，最后通过比较MetAP1的敲除细胞系和野生型的细胞系对顺铂的MTT曲线，作者发现MetAP1在顺铂引起的细胞毒性中起到了一定程度的保护作用。　　总之，作者应用竞争性ABPP策略，在MCF-7活细胞中鉴定到了107种潜在的顺铂结合蛋白，并对其中的三个靶标进行了验证。作者发现顺铂可以结合与氧化还原相关的酶GLRX1与TXNDC17的关键酶活中心，暗示了顺铂结合可能会影响两种氧化还原相关的酶的活性，进而可能影响细胞的ROS水平。也证明了顺铂通过结合来影响MetAP1的活性从而影响新生成蛋白的N端甲硫氨酸的加工，并表明MetAP1可以作为提高顺铂细胞毒性以避免肿瘤耐药性的潜在靶点。本文的通讯作者为北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命联合中心、北京大学合成与功能生物分子中心的王初教授。其指导的化学与分子工程学院2019级博士研究生王相贺为本文的第一作者。该工作得到了国家自然科学基金委、国家重点研发计划的经费支持。　　本文作者：WXH　　责任编辑：JGG　　原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2023/cb/d3cb00042g　　文章引用：DOI: 10.1039/D3CB00042G

在北京化工大学、和美国阿克伦大学读完本硕博之后，林志伟历经三站博士后研究。除第一站过渡性博士后仍在阿克伦大学，其余两站分别在美国哥伦比亚大学、美国国家标准与技术研究院（NIST，National Institute of Standards and Technology）完成。2022 年 1 月，林志伟回国加入华南理工大学前沿软物质学院担任教授。▲图 | 林志伟（来源：林志伟）时隔数月，其担任第一兼通讯作者的论文，发表在 Science 上。研究中，他利用 DNA 首次实现了单壁碳纳米管的可控有序修饰。对于发展超导材料和量子材料，将起到重要的推进作用。据介绍，超导材料、量子材料等性能独特的变革性材料，被认为具备解决人类当前面临的信息、能源、量子计算等重大问题的可能，甚至有望推动下一次产业革命。正如美国马里兰大学化学与生物化学系教授 YuHuang Wang教授在同期 Science 评论文章所指出的：美国物理学家威廉雷透（William A. Little）在 50 年前提出了经典的室温超导材料的分子模型（即 Little 模型）。然而，经过几十年的努力，人们一直无法在实验上设计出符合 Little 模型的超导分子。而该成果为实现 Little 模型迈出了重要一步，是里程碑式的发现。量子材料，是指由于其自身电子的量子力学特征，而产生奇异物理特性的材料。在发展变革性的数据存储、数据处理、通讯、以及计算机相关技术上具备巨大潜力，并可能产生惊人的经济效益。2016 年，美国能源部确立以量子材料为优先发展方向的变革性能源相关技术。由于具有独特性能，单壁碳纳米管可用于构建一维量子材料，但其缺点是量子产率较低。通过化学修饰，在sp2结构的单壁碳纳米管中引入缺陷构筑量子缺陷，可大大提高量子产率，这让单壁碳纳米管成为很好量子发光材料。可以预见，其将在量子计算机、量子通信等领域拥有广阔的应用前景。像服装设计师一样，"裁剪"单壁碳纳米管的化学结构超导材料，是指电阻为零的材料。在传输电流的时候，既不损失能量也不会产生热量。目前的超导材料都需要在很低的温度下（-100℃ 以下）才能产生超导性能。若发展出室温的超导材料，则有望用于制备超快计算机、超小的电子设备、高速磁悬浮列车等。如前所述，威廉雷透（William A. Little）曾首次提出室温超导体的分子模型——Little 模型。过去 50 年，学界已开展大量实验，但一直未能设计出其设想的超导分子。直到 2016 年，科学家提出碳纳米管或有望实现 Little 室温超导材料，但是得对碳纳米管的结构进行精确可控的化学修饰。可以说，这又是一项难于逾越的重大难题。碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs），于 1991 年由日本物理学家饭岛澄男（Sumio Iijima）发现。据维基百科介绍，"碳纳米管是一种管状的碳分子，管上每个碳原子采取 sp2杂化，相互之间以碳-碳 σ 键结合起来，形成由六边形组成的蜂窝状结构，以作为纳米碳管的骨架。"按照管子的层数不同，碳纳米管可分为单壁碳纳米管（SWCNT，Single-walled carbon nanotubes）和多壁碳纳米管（MWCNTs，Multi-walled carbon nanotubes）。单壁碳纳米管的结构简单，均匀一致性好，而且缺陷少、 性质稳定，受到的关注更多。鉴于此，自碳纳米管被发现以来，一直是热点研究材料。▲图 1 | 单壁碳纳米管（来源林志伟）凭借优异的光学、电学、力学、热学等性能，单壁碳纳米管已被广泛用于电子器件、光学仪器、锂离子电池、航空航天材料、疾病检测等领域。对单壁碳纳米管进行化学修饰，可以改变它的晶格结构电学性能和光学性能也会随之改变。这一手段对于发展有机超导材料、量子材料等新型材料具有重大意义。然而，在单壁碳纳米管中，所有碳原子的化学环境均为一致，存在着 sp2 杂化（sp2hybridization），即"一个原子同一电子层内由一个 n s 轨道和两个 n p 轨道发生杂化的过程"。因此，对单壁碳纳米管实现可控化学修饰，是领域内长期存在的一项重大挑战。针对此，林志伟与 NIST 的 Ming Zheng研究员，借助 DNA 让单壁碳纳米管，得以实现可控的有序修饰（图 2）。林志伟指出："精确可控的修饰方法，让科学家有望像服装设计师一样，按自己的想法 ‘可定制化’地设计单壁碳纳米管化学结构，以实现特殊的性能（例如超导性能和量子性能等），进而实现在航空航天、量子计算机、量子通信、新一代生物医疗等领域的前沿应用。"▲图 2 | 有序可控修饰的单壁碳纳米管（来源：林志伟）近日，相关论文以《DNA 指导的碳纳米管晶格重构》（DNA-guided lattice remodeling of carbon nanotubes）为题，发表在 Science 上。林志伟兼任第一和通讯作者，Ming Zheng 研究员为共同通讯作者。（来源：Science）其中一位审稿人认为，该工作实现了一个宏大目标。此前，很多学者反复尝试却无功而返。因此，此次成果是领域内的重大进展。另一位审稿人指出，常温超导材料是无数科学家长期追寻的远大目标。该论文提出了有序可控地修饰单壁碳纳米管的方法，为制备常温超导材料提供了一种潜在解决方案。心情"忐忑"地给美国科学院院士发邮件据介绍，参与此次合作的 Ming Zheng 团队，长期致力于 DNA-碳纳米管复合材料方面的研究，尤其在 DNA 分离高纯度碳纳米管方面有着深厚积累。但是对于碳纳米管的化学修饰，团队的经验稍有不足。在加入 NIST 之前，林志伟本人并没有碳纳米管领域的工作经验，但在大分子精确合成、特别是在富勒烯（英文名为 Fullerene，又名C60）的精确修饰上，已经积累多年经验。C60是一种由 60 个碳原子组成的球型分子，它和碳纳米管同属于碳纳米材料的同素异形体。两者在结构和性能上，有一定的相似性。当有学科背景互补的人在一起讨论，很容易碰出"火花"。结合 NIST 团队在 DNA-碳纳米管复合材料、以及林志伟 C60 精确合成方面的背景，他们很快在科研想法上达成共识，提出了利用 DNA 来调控碳纳米管化学修饰的思路，并借此解决碳纳米管有序可控修饰的艰巨任务。接下来便是正式立项和开展实验。确定研究思路之后，如何选择 DNA 的序列、碳纳米管的种类，以及如何发展高效的化学修饰方法，成为新的工作重点。基于前期积累，该团队选取含有鸟嘌呤碱基（Guanine，G）的DNA 序列，将其缠绕到多种单手性单壁碳纳米管的表面，通过调控单壁碳纳米管种类、DNA 序列和构象，实现了预先定制的反应位点。在 525nm 光照下，名为玫瑰红（Rose Bengal）的光敏剂得以激发，借此产生了单线态氧，进而引发鸟嘌呤碱基与单壁碳纳米管发生反应。之后，课题组利用吸收光谱、光致发光光谱、拉曼光谱，对产物结构进行表征（图 3）。▲图 3 | 单壁碳纳米管与 DNA 的反应示意图和光谱表征（来源：Science）为了研究反应机理，以及反应之后单壁碳纳米管晶格中的反应位点的空间分布，该团队设计出一系列鸟嘌呤碱基含量相同、鸟嘌呤碱基相对位置不同的 DNA（2G-n）。结果发现，在拉曼、荧光光谱中与单壁碳纳米管晶格缺陷相关的峰强里，C3GC7GC3（2G-7）和（8,3）单壁碳纳米管的反应产物出现了极小值。这表明，单壁碳纳米管中形成了有序排列的晶格缺陷，即有序排列的反应位点（图 4）。▲图 4 | 筛选 DNA 序列并在单壁碳纳米管中构筑有序的反应位点（来源：Science）紧接着便是寻求合作和交叉验证。虽然通过上述光谱分析，该团队首次证实了有序可控修饰的单壁碳纳米管结构。但是这一结论太过重要，他们反复告诫自己必须非常谨慎对待，在论文发表前务必借助多渠道，对结论进行交叉验证。因此，课题组怀着"忐忑"的心情给美国科学院院士、弗吉尼亚大学哈里森生物化学和分子遗传学系的爱德华H埃格尔曼（Edward H. Egelman）教授写信，以寻求合作。埃格尔曼教授是冷冻电镜方面（cryo-EM，Cryogenic electron microscopy）的顶尖学者，在利用冷冻电镜解析 DNA-蛋白质等复杂生物分子结构方面有着深入研究。之所以怀着"忐忑"心情，是因为该团队之前和埃格尔曼教授并未有交集，而且后者的主要研究兴趣在生物学，很少涉及材料科学。那么，对方是否愿意合作？课题组表示比较担心。不过，令人激动的是埃格尔曼教授表现出极大的兴趣。双方很快就定下合作方式和目标，即利用冷冻电镜进一步验证有序可控的碳纳米管的结构。有了冷冻电镜的结果之后（图 5），课题组满怀信心地把论文投到 Science，并获得期刊主编和审稿人的高度赞赏。论文接收后，埃格尔曼教授接受 Science Daily 的采访时表示："虽然我们经常使用物理学中的工具和技术来研究生物学，但是我们这次的工作表明，生物学中开发的方法实际上也可以用于解决物理学和工程学中的问题。科学研究常常会产生预料之外的结果，这正是科学令人着迷的原因所在。"▲图 5 | 冷冻电镜重构有序修饰的单壁碳纳米管结构及反应机理示意图（来源：Science）力争在有机超导和新型量子材料上，实现相关应用和很多在新冠大流行中完成的科研成果一样，如果没有疫情，论文或将更早面世。2019 年 9 月，研究正式启动。2020 年 1 月的一天，林志伟正在做实验，被临时要求必须马上离开实验室，整个马里兰州（NIST 所在的州）进入紧急隔离状态。临走时他和同事聊天，以为最多两个星期。两周很快过去，实验室并未解除隔离。之后进入漫长的等待。1 个月、2 个月、6 个月...... 幸运的是，实验室重新开放后，课题进展得很快。尽管此次研究诞生了符合 Little 模型的超导分子。但是，其超导方面的性能尚未得到真正的验证。针对这些新型单壁碳纳米管材料的性能表征，并揭示材料结构与性能关系，是该团队的后续重点。另一方面，他们还计划将含有不同结构和功能的化学官能团，通过有序可有的修饰方法，引入到单壁碳纳米管中，从而设计出结构更精确、性能更多样的单壁碳纳米管，力争在有机超导和新型量子材料上实现相关应用。目前，林志伟课题组主要围绕高分子、DNA、碳纳米管，致力于新型复合与杂化功能材料的精确设计、精准组装和先进应用等方面的研究。课题组常年招募博士后、博士和硕士研究生。

目的研究基因的表达和调控时，需要从组织或细胞中分离纯化RNA。RNA质量的高低常常影响RT- PCR、cDNA库构建和Northern Blot等分子生物学实验的成败。主要试剂Trizol是一种新型总RNA抽提试剂，内含异硫氰酸胍等物质，能迅速破碎细胞，抑制细胞释放出的核酸酶。1. Trizol试剂含有苯/酚，具有毒性和刺激性，注意操作。2. RNase污染的主要来源是操作过程中手和空气中的浮沉，注意配带手套，样品尽可能盖严；3. 细胞裂解必需充分且操作迅速。裂解不完全会降低最后得率，因为一部分RNA会残留在未裂解的细胞中。细胞裂解之后要看不见颗粒状物质（结缔组织和骨除外）。在清洗和裂解细胞时最好在低温下操作，防止在操作过程中释放的内源RNase降解了RNA。4. 酵母和一些细菌由于细胞壁的特殊结构，可以加入Trizol试剂同时加入无RNase的玻璃珠并剧烈振荡，使细胞裂解充分。2-8℃ 避光保存一年。准备工作RNA酶（Rnase）是导致RNA降解最主要的物质。此酶非常稳定，在一些极端的条件下只可暂时失活，但限制因素去除后又迅速恢复活性。常规高温高压灭菌方法和蛋白抑制剂不能使所有的Rnase完全失活。1.它广泛存在于人的皮肤上，因此制备RNA时必须戴2.手套RNase的又一污染源是取液器。根据取液器制造商的要求对取液器进行处理。一般情况下采用以DEPC配制的%乙醇擦洗取液器的内部和外部，可基本达到要求。3. 塑料制品、玻璃和金属物品的处理（1）塑料制品：尽量使用一次性无菌塑料制品。已标明RNase-free的塑料制品，如没有开封使用过，通常不必再处理。处理的步骤如下：在玻璃烧杯中注入去离子水，加入DEPC使其终浓度为 0.05%~0.1%（DEPC-H2O）。（DEPC二乙基焦碳酸酯为活性很强的剧毒物，须在通风橱中小心使用）将待处理的塑料制品放入一个可以高温灭菌的容器中，注入DEPC-H2O，使塑料制品的所有部分都浸泡到溶液中，在通风柜中 37℃ 或室温下处理过夜。将DEPC-H2O小心倒入废液瓶中，将装有DEPC- H2O 处理过的塑料制品的容器以铝箔封口，高温高压蒸 汽灭菌至少30分钟。灭菌塑料制品烘烤干燥，置洁净处备用。（2）玻璃和金属物品250 ℃烘烤3小时以上。DEPC(二乙基焦碳酸酯)DEPC是RNA酶的化学修饰剂,它和RNA酶的活性基团组氨酸的咪唑环反应而抑制酶活性。DEPC与氨/水溶液混合会产生致癌物,因而使用时需小心。试验所用试剂也可用DEPC处理,加入DEPC至0.1%浓度,然后剧烈振荡10分钟,再煮沸15分钟或高压灭菌以消除残存的DEPC,否则DEPC也能和腺嘌呤作用而破坏mRNA活性。但DEPC能与胺和巯基反应,因而含Tris和DTT的试剂不能用DEPC处理。实验步骤如下：1. 取50~100mg的组织,加入1 ml Trizol试剂，用匀浆器打匀(Trizol 先放于冰上)。2. 将匀浆室温放置5 min。3. 加入200 μl 氯仿,剧烈震荡混匀 30s，冰上静置3 min。4. 12000 rpm，4℃ 离心15 min。5. 将上清液小心转移到新的 1.5 ml离心管中（取400 μl ），加入等量体积的异丙醇，上下颠倒几次混匀，室温下放置15 min。（此步中注意：不要吸取任何中间层物质，宁缺勿烂。）6. 12000 rpm， 4℃ 离心15 min 。7. 小心移去上清液，防止RNA沉淀丢失。8. 用70%乙醇（DEPC处理的水配制）洗涤1次，加入700 μl乙醇，将RNA沉淀弹起，漂洗。（此时RNA是不溶解的）9. 8000 rpm，室温离心10min。10. 尽可能彻底地吸走上清，防止RNA沉淀丢失。11. 真空离心干燥3~5分钟，或放在室温下使乙醇完全挥发掉。12. 沉淀用30 μl DEPC-H2O溶解。如发现沉淀难溶，68 ℃处理10 min。13. RNA检测(1) 测定样品在260 nm和280 nm的吸光值 按1OD=40 μg/ ml RNA计算RNA的产量。OD260/OD280 在1.8-2.0 。(2)进行甲醛变性琼脂糖凝胶电泳,确定RNA的完整性和污染情况。低得率 A．样品裂解或匀浆处理不彻底B．最后得到的RNA沉淀未完全溶解A260/A2801.65 A．检测吸光度时，RNA样品不是溶于TE，而 是溶于水。低离子浓度和低pH条件下，A280值会较高。B．样品匀浆时加的试剂量太少。C．匀浆后样品未在室温放置5分钟。D．水相中混有有机相。E．最后得到的RNA沉淀未完全溶解。RNA降解 A．组织取出后没有马上处理或冷冻B．样品或提取的RNA沉淀保存于-5－-20℃，未在-60－-70℃保存。C．细胞在胰酶处理时被破坏。D．溶液或离心管未经RNase去除处理。

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。

1996年，Kasianowicz等人首次发现单链DNA和RNA电泳穿过α溶血素（α-HL）纳米孔的时候会产生对应的阻塞电流信号。此后，众多科研学者在这一研究基础上开始了更为广泛的研究。经过二十余年发展，生物纳米孔技术现已开始商业化，且市面已有成型的基于生物纳米孔单分子测序技术的基因测序仪产品。纳米孔最具前景的应用之一是其可以用于第三代DNA测序技术，因其不需要复杂的酶扩增以及荧光标记，且其具有低成本高通量的特点而受到广大研究者们的青睐。纳米孔是单分子测序仪最核心部件图1 纳米孔DNA测序的基本原理图。（a）基于纳米孔的DNA测序传感器搭建示意图，图中显示一条单链DNA正在电泳穿过石墨烯纳米孔。（b）单链DNA过孔时产生的阻塞离子电流信号细节示意图，每个碱基的体积及其与纳米孔之间的相互作用强度不同导致对应的阻塞电流幅值存在差异，从而可以用来区分不同的DNA碱基。【Si Wei, et al. Chin. Sci. Bull., 2014, 59(35): 4929-4941.】纳米孔单分子DNA测序传感器基于库特计数器原理，如图1所示在固态薄膜的顺式端（cis）和反式端（trans）都注满了离子溶液，两端的溶液仅通过纳米孔进行连接，当带电的DNA分子被置入到液池的顺式端后，在纳米孔的两侧施加电压，DNA分子会在电场力的作用下电泳穿过纳米孔，由于DNA碱基自身在孔内的物理占位以及其与纳米孔间较强的相互作用使得通过纳米孔的电流会被阻塞。一条单链DNA（ssDNA）由腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）组成。因为四种碱基的尺寸及特征各异，当单链DNA穿过跟自身尺寸相当的纳米孔时，不同的碱基会产生对应幅值的阻塞电流，通过研究这些电流之间的差异就可以实现对DNA四种碱基的辨识，如图1所示。通过分析这些阻塞电流信号（如阻塞电流幅值和过孔时间等），DNA链上所含的碱基很有可能被检测和区分开来。纳米孔作为单分子测序仪器设计与制造的核心检测部件，因此如何保证纳米孔单分子传感器的检测灵敏度、时间空间分辨率、稳定性和寿命等是影响纳米孔单分子测序仪器工作效率和稳定性的关键技术问题。三大技术突破成就了如今的纳米孔单分子测序仪自1996年纳米孔被Kasianowicz等人发现以来，众多科学家投入大量精力深入研究，在研究过程中也遇到很多难题。例如，尽管研究者们都相继报道了纳米孔离子电流可以用于四种碱基的区分，然而他们得到的结论却大相径庭，使得阻塞电流的幅值和相应碱基之间的对应关系至今仍然含糊不清。研究者们对单链DNA均聚物在过孔时产生的阻塞电流幅值跟碱基体积大小的相关性进行了研究，组成DNA四种碱基的体积大小顺序为GATC，理论上DNA碱基的尺寸对离子电流信号的影响较大，然而其与纳米孔的强相互作用在阻塞电流幅值检测方面也会起到主导作用，且在不同的纳米孔材料或者实验条件下获得的实验结果差异较大，这也制约了基于纳米孔DNA测序的发展。经历了20余年的发展，三大技术突破与革新也成就了现今的纳米孔单分子测序仪的研制。首先是纳米孔检测DNA或RNA全新技术方案的提出，其次是采用酶对DNA分子的剪切或复制用于纳米单分子测序技术中，最后是单碱基信号的测序精度精准调控。之后数年的时间，Oxford Nanopore 公司于2013年11月启动了MinION测序仪的早期试用计划，这时首款纳米孔单分子测序仪也正式开始步入人类的视野。便携、低成本和高通量 纳米孔单分子测序成为最具潜力的DNA测序技术人类基因组计划人类基因组计划在2003 年完成人体全序列的基因测定，历时12 年，耗资数十亿美元，人类基因序列图已成为全人类共同的财富。但是，第一代的 Sanger测序方法也给基因组测序贴上了数亿美元的价格标签，让人望而生畏。近两年发展迅猛的第二代测序仪让人类基因组重测序的费用降低到10 万美元以下，测序时间也缩短到6 个月。但是，这样的价格和时间，相对于个人用户仍然太高，极大地限制了其临床应用和基础理论研究。与传统Sanger测序技术相比，纳米孔单分子测序技术的核心优势在于它的便携性、低成本和高通量。强大的市场需求和探索生命科学未知领域的渴望，有力地推动着DNA 检测水平的提高。2004 年，美国国家人类基因组研究所（NHGRI）启动了“千元基因组测序研究项目”, 目的是让人类基因组的测序费用降至1000 美元以下。基于纳米孔的单分子DNA 测序方法是第三代测序技术中成本最低，最具有竞争力的技术。同年，美国国家卫生研究院（NIH）提出了“1000美元测序”的概念，而基于纳米孔的DNA测序技术是最有潜力实现这一目标的方法之一，众多实验研究也进一步验证了纳米孔DNA测序技术的可行性。该方法的优势在于它简化了对DNA 的化学修饰、扩增和表面吸附等工艺，具有结构简洁、速度快、操作简便等特点，同时省去了昂贵的荧光试剂和CCD照相机的费用。最为重要的是它的效率高，单个核苷酸分子通过纳米孔的时间仅在微秒级，如果考虑单个芯片上集成成百上千个纳米孔阵列，有望在24 小时内完成对个体的基因测序，而目前的二代基因测序仪则需要6 个月时间。 商业化进展慢 提高纳米孔稳定性迫在眉睫纳米孔单分子测序技术现有市场的典型产品是Oxford Nanopore Technologies（ONT）公司的MinION纳米孔测序仪，它具有低成本、高通量、读速快、读长长（约150kb）和高便携等特点，因此纳米孔单分子传感器目前已被广泛应用于物理学、生物学和化学等学科涉及单分子应用的科学研究，助力人类科技的发展，造福人类。基于上述纳米孔单分子测序技术的特点，相比传统测序仪器而言，它的典型应用场景之一是极端环境中病毒或细菌的高精度检测。例如，在偏远贫困地区，在疫情爆发或在没有足够的设备资源的情况下，便携的纳米孔单分子测序仪可以快速的协助病毒检测和疾病诊断。数年前西非爆发埃博拉病毒时，单分子测序仪便在病毒检测过程中起到的重要作用。再例如，存放在外太空空间站的土壤和水等是否已经出现微生物依然成谜，要将样品带至地球进行采样分析方能揭晓，而轻便的纳米孔单分子测序仪仅有u盘大小，可以方便的携带至外太空，在其他辅助条件下协助检测。虽然基于纳米孔的单分子测序仪具备很多优势，而且已经进入商业化进程，但是它的市场占有率相比传统测序技术而言依然偏低。其原因主要是目前市场已有的纳米孔测序仪采用的仍然是生物纳米孔和磷脂膜，这样的生物体系不可避免的面临着寿命短和稳定性不持久的缺陷。因此要推进纳米孔单分子测序技术的发展，这些问题必须得到解决。而固体纳米孔（例如氮化硅，二硫化钼）目前的报道也可以辨识单碱基，因此固体纳米孔有望在未来代替生物纳米孔实现稳定、可重复利用的高精度DNA测序。然而固体纳米孔在信噪比方面不如生物纳米孔，而且DNA在相同条件下通过固体纳米孔的速度偏快，因此如何提高固体纳米孔的信噪比和实现有效的DNA控速也是亟需解决的关键科学问题。作者简介：司伟，博士，东南大学硕导/讲师，2020年度东南大学“至善青年学者”，江苏省2019年度优秀博士学位论文和东南大学2019年度优秀博士学位论文获得者，入选2019年、2020年东南大学机械工程学院“优才培育计划”，担任《MaterialsInternational》(ISSN: 2668-5728)期刊助理编辑和《Bioengineering International》(ISSN 2668-7119)期刊编委，获得2019年Nanotechnology期刊杰出审稿人奖。主要研究方向：（1）机械操控及机器人技术、（2）工程流体动力学及传感器、（3）结构工艺设计及加工制造、（4）程序语言算法和三维建模与仿真。

阐明小分子（包括内源性代谢物和外源性化合物）如何发挥调控作用的关键问题之一是小分子的靶标发现和验证，即蛋白质-小分子相互作用研究。蛋白质与小分子的相互作用模式既有较稳定的共价结合，也有瞬时的弱相互作用。如何灵敏、高效地捕获并解析多种类型的蛋白质-小分子相互作用是分析难点。目前，蛋白质-小分子相互作用的分析策略大致可分为两类：一是靶向相互作用研究，以蛋白质（或小分子）为中心，发现并验证与之相互作用的小分子（或蛋白质）；二是非靶向相互作用研究，全面识别多种蛋白质-小分子的相互作用轮廓。应用的具有分析技术包括：表面等离子体共振技术（surface plasmon resonance，SPR）、氢氘交换质谱分析技术（hydrogen deuterium exchange mass spectrometry，HDX MS）、限制性蛋白水解-质谱分析技术（limited proteolysis-mass spectrometry，LiP-MS）、蛋白质热迁移分析技术（cellular thermal shift assay，CESTA）和药物亲和反应靶标稳定性分析技术（Drug affinity responsive target stability，DARTS）等。本期介绍限制性蛋白水解-质谱分析技术（LiP-MS）的原理、技术流程和其在蛋白质-小分子相互作用研究中的应用。1. 原理LiP-MS技术最初由瑞士苏黎世联邦理工学院的Paola Picotti课题组建立 [1] ：利用小分子结合蛋白后相较于原蛋白产生蛋白质空间构象和位阻的变化，经蛋白酶切后形成差异肽段，液质联用分析识别和鉴定差异肽段，基于差异肽段推测蛋白质与小分子的相互作用位点。2. 技术流程在非变性条件下提取蛋白，以保留蛋白活性和空间结构。先使用低浓度（1:100, w/w）蛋白酶K在较低温度（25℃）下短时间内（5 min）对蛋白-小分子复合物进行有限的蛋白酶切。蛋白与小分子结合后，相互作用位点存在空间位阻，从而避免被蛋白酶K切割，由此产生差异肽段。随后进行蛋白变性和胰酶酶切，蛋白质组分析识别和鉴定差异肽段，基于差异肽段所处位置预测蛋白质与小分子的相互作用位点（图1）。图1 限制性蛋白水解-质谱分析（LiP-MS）技术流程 [2]3. 试验试剂和分析仪器3.1 蛋白抽提：可依据实际目的和细胞类型选择不同的细胞/组织裂解液，如RIPA、N-PER、M-PER等，进行细胞/组织蛋白抽提，获得的细胞/组织全蛋白提取物可直接与目标小分子共孵育。3.2 蛋白酶切：关键的蛋白酶切试剂，例如蛋白酶K、胰酶等均有市售。3.3 分析仪器：目前多种类型的液相色谱-高分辨质谱联用仪均可用于蛋白质组学分析，已应用于LiP-MS的高分辨质谱仪包括，布鲁克、赛默飞、沃特世和SCIEX等品牌的飞行时间质谱、轨道阱质谱和傅里叶变换离子回旋共振质谱等。4. 应用实例研究人员基于LiP-MS技术在大肠杆菌中探索多种内源性代谢物和蛋白的相互作用模式 [1]，先采用凝胶过滤法除去大肠杆菌全蛋白提取物中的内源性代谢物，获得大肠杆菌全蛋白；随后将大肠杆菌蛋白与20个中心碳代谢相关的关键内源性代谢物（三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、磷酸烯醇式丙酮酸、6-磷酸葡萄糖、果糖-1,6-二磷酸、丙酮酸、谷氨酰胺、甲硫氨酸等，见图2A）分别共孵育。基于LiP-MS流程发现，上述20个内源性代谢物可与大肠杆菌中1678个蛋白发生潜在相互作用，其中1447个相互作用是首次发现的（图2B）。作者将所发现的相互作用与在线数据库BRENDA对比（主要涉及酶的功能和代谢通路等信息），证明LiP-MS技术能够准确地识别已报道的蛋白-内源性代谢物相互作用，假阳性率低于6 %。图2 20个与中心碳代谢相关的关键内源性代谢物（图A）及其在大肠杆菌中发生相互作用的蛋白数量（图B）[1]参考文献：[1] Piazza, I., Kochanowski, K., Cappelletti, V., Fuhrer, T.,Noor, E., Sauer, U., Picotti, P. A map of protein-metabolite interactions reveals principles of chemical communication. Cell, 2018, 172(1-2), 358-372.[2] Pepelnjak M, Souza N D, Picotti P. Detecting Protein–Small Molecule Interactions Using Limited Proteolysis–Mass Spectrometry (LiP-MS). Trends in Biochemical Sciences, 2020, 45(10), 919-920.

p style=" text-indent: 2em " 不同的药物的生产工艺决定了来源各异、种类众多的杂质类型。杂质的成份复杂且含量较低，难以检测。然而，药品的安全关系到千千万万人的生命安全，必须制定严格的要求来控制药品的质量。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 15px " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 相关政策 /strong /span br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 为控制药物中遗传毒性杂质潜在的致癌风险， span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 2020版中国药典 /strong /span 四部通则部分，添加了 span style=" color: rgb(255, 192, 0) " strong 《9306 遗传毒性杂质控制指导原则》 /strong /span 。这个新的指导原则为药品标准制修订、上市药品安全性再评估提供参考。 br/ /p p style=" text-indent: 2em " 药物杂质包括有机杂质、无机杂质以及残留溶剂等等。其中，2006年提出的基因毒性杂质是近两年关注的热门。该杂质又叫遗传毒性杂质（genotoxic impurities, GTIs），是指能引起遗传毒性的杂质。包括直接或间接损伤细胞DNA产生致突变和致癌作用的物质，也包括其他类型无致突变性杂质。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " EMEA和FDA发布了相应的指南。2007年欧洲药品局EMEA实施了关于基因毒性杂质的解决方案。2008美国FDA发布了《Guidance for industry—Genotoxic and Carcinogenic Impurities in Drug Substances and Products: Recommended Approaches》 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 对于未知数据的基因毒性杂质，制定了 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 相关摄入阈值TCC /strong /span （ span style=" color: rgb(255, 192, 0) " strong Threshold of Toxicological Concern，毒性物质限量 /strong /span ），也叫做毒理学关注阈值。其意义在于最大程度上保证服药的安全，使致突变的风险低于相关限度。 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong TTC的限度为1.5 μg/d /strong /span 。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 20px " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 基因毒性杂质来源与分类 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 10px " 基因毒性杂质可能产生的环节包括：1）新药合成；2）原料纯化；3）存储运输（与包装物接触）等。其主要来源有：原料药合成过程中的起始物料、中间体、试剂、反应副产物；药物在合成、储存或者制剂过程中的降解产物；部分药物通过激活正常细胞而产生基因毒性物质。常见类型有卤代烷烃、磺酸酯/烷基磺酸酯/芳基磺酸酯、氮亚硝胺类化合物、硫酸二甲酯和硫酸二乙酯、双烷基硫酸酯、氨基甲酸乙酯、环氧化合物、四甲基哌啶氧化物、肼类、芳香胺、硼酸以及乙酰胺等，在列表中的种类有1,574种。这些结构在药物中就是“警示结构”。（如下图） /p p style=" text-align: center margin-top: 15px " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 505px height: 423px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/8020e615-ec50-477a-954a-243f7067ac87.jpg" title=" 种类.jpg" alt=" 种类.jpg" width=" 505" height=" 423" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 化药中基因毒性杂质的案例有很多报道，比如沙坦类药物中的叠氮化物、亚硝胺类化合物，美罗培南中的318BP、M9、S5，抗艾滋药物Viracept (nelfinavir mesylate)中的甲基磺酸乙酯，以及阿瑞匹坦中的对甲苯磺酸甲酯、对甲苯磺酸异丙酯等等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 20px " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 基因毒性作用原理 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 根据Miller理论，基因毒性试剂是亲电试剂或者可以代谢成亲电试剂，与DNA上的亲核基团反应生造成基因毒性。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 酰基卤化物： /strong /span 由于卤原子电负性较大，吸引电子，导致羰基碳非常缺电子，一旦和DNA接触，会和腺嘌呤的羰基氧发生酯化反应。二甲氨基甲酰氯和二乙氨基甲酰氯被IARC归为致癌物2A类。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 甲醛： /strong /span 高活性致癌物，与DNA发生多种反应。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 卤代脂肪族类： /strong /span 毒性取决于卤素的性质、数量和位置以及化合物的分子大小。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 一卤甲烷的肝脏代谢的第一步是与谷胱甘肽(GSH)结合，导致S-甲基谷胱甘肽的形成。最终可能转化为甲硫醇（有毒的代谢物）。甲醛产生也可能导致细胞损伤。甲醛来源于细胞色素P450直接氧化母体化合物或甲硫醇的代谢。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 二卤代烷烃通常通过谷胱甘肽或者细胞色素P450代谢后活化，产生遗传毒性。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 三卤代烷烃容易被P450氧化活化，产生光气，光气是一种高活性的亲电中间体。完全卤代烷烃倾向于自由基机理反应。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 四氯化碳在P450中被还原成三氯甲基自由基，该自由基和DNA之间的加合物是导致肝癌的主要原因。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 亚硝酸烷基酯亚硝酸酯： /strong /span 亚硝酸酯和DNA上的氮发生酯交换反应。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong α，β-不饱和羰基： /strong /span 活泼的迈克尔受体，容易被亲核试剂进攻β碳或者羰基碳。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 醌： /strong /span 亲核剂的烷基化。易于被亲核试剂进攻，可以和蛋白质上GSH、半胱氨酸烷基化。氧化还原反应。它们可以与相应的半醌自由基进行酶促(即细胞色素P450/P450还原酶)和非酶氧化还原循环，导致ROS的形成，包括超氧阴离子，过氧化氢，并最终形成羟基自由基。ROS是造成衰老和癌变的主要元凶。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 烷基化间接作用试剂： /strong /span 单卤代烯烃卤代烯烃经过P450代谢后会被氧化成环氧化合物，然和和DNA反应诱导癌变。多卤代烯烃的反应更为复杂，三氯代乙烯进过P450代谢可以生成酰氯、环氧、氯代醛，这些物质均会诱导癌变。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 肼类： /strong /span 该类物质通过P450中氧化酶的催化，肼被氧化成偶氮类化合物。然后反应生成一系列碳正离子、自由基等活性物质，最终导致DNA烷基化，诱导癌变。脂肪族偶氮化合物该系列化合物是肼的氧化中间体。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong N-亚硝胺化合物： /strong /span 一类非常稳定的化学致癌物。代谢得到活性烷基和大分子（DNA或者蛋白质）烷基化是产生遗传毒性和致癌性的主要原因。得到的小分子醛会进一步和DNA结合造成额外的损伤。NDMA在缬沙坦中的限度被要求限制到＜0.3 ppm。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 芳香胺： /strong /span 必须代谢为反应性亲电试剂，才发挥致癌作用。对于芳香胺和酰胺，这通常涉及N-羟基芳胺和N-羟基芳酰胺的初始N-氧化。这是由细胞色素P450介导的。在通过酶的酯化作用进一步活化，形成活性亲电物种。最终造成DNA损伤。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 20px " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 检测方案 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 对于基因毒性杂质，只有高灵敏度、高选择性的分析方法才能为更好地选择和建立基因毒性杂质的检测方法提供重要参考。分析方法包括 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong GC、LC、GC-MS和LC-MS法 /strong /span 等，还有相关的前处理技术包括 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 顶空分析法、固相萃取法和衍生化法 /strong /span 等。下图所示为，不同的基因毒性杂质的检测策略。 /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 表1 /strong 不同类型杂质的检测方法和前处理办法 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 443px height: 475px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/09a28c14-95da-4f42-8d1f-76fe5f0190fc.jpg" title=" 不同杂质的解决方案.png" alt=" 不同杂质的解决方案.png" width=" 443" vspace=" 0" height=" 475" border=" 0" / /p p style=" text-align: center margin-top: 20px " span style=" font-size: 14px " strong 表2 /strong 常用分析方法的特点 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 461px height: 303px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/noimg/7c9ec587-73dc-4805-9637-bff9c8d74d87.gif" title=" 分析方法特点.gif" alt=" 分析方法特点.gif" width=" 461" height=" 303" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 525px height: 428px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/3c20ff8e-079b-469e-ba13-e1236aea38f9.jpg" title=" 决策树.png" alt=" 决策树.png" width=" 525" height=" 428" / br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 具体解决方案【附连接】 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " （杂质：卤代烷） /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 【Agilent GC-MS】N,N-二甲基-3-氯丙胺盐酸盐（1,3-溴氯丙烷） br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Intuvo 9000 气相色谱系统+5977B单四极杆质谱检测器 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " （杂质：N-亚硝基二甲胺，NDMA） /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-928363.html#advant" target=" _blank" 【Thermo】缬沙坦及雷尼替丁 /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-924963.html" target=" _blank" 【岛津】氯沙坦： LCMS-8050 高效液相色谱-三重四极杆质谱 /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-912288.html" target=" _blank" 【WATERS】缬沙坦——UPLC I-Class,Xevo TQ-S micro /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " （杂质：环氧化物/醚） /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-911034.html" target=" _blank" 【Thermo】盐酸普萘洛尔：高分辨液质Q Exactive Focus+ESI和APCI /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " （杂质：磺酸类、磺酸酯、氨基酯类） /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-871218.html" target=" _blank" 【Thermo】Triplus 300 顶空自动进样器+1300GC+ISQ-MS /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-912519.html" target=" _blank" 【SHIMADZU】维格列汀：GCMS-TQ8050 NX /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-926017.html" target=" _blank" 【SHIMADZU】酸肌酸钠 /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-532949.html" target=" _blank" 【WATERS】——Waters Xevo TQD 三重四极杆质谱：快速正负切换的模式 /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-813258.html" target=" _blank" 【Gs-Tek】(毛细管柱)气相柱GSBP-INOWAX 30m-0.25mm-0.25um液体直接进样法 /a br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " （杂质：4-硝基卞醇） /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-912413.html" target=" _blank" 【Thermo】 TSQ 8000 Evo+Unknown Screening 插件 /a br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " （杂质：氯苯胺） /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-822564.html" target=" _self" 【SHIMADZU】 /a span style=" color: rgb(255, 0, 0) " br/ /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " （杂质：丁酸氯甲酯和2,3-二氯苯甲醛） /span br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/application/Solution-910495.html" target=" _blank" 【SHIMADZU】丁酸氯维地平 /a /p p br/ /p p （文中图片来自文献：汪生, 杭太俊. 药物中基因毒性杂质检测策略的研究[J]. 中国新药杂志, 2019(23).） /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 151px height: 46px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/noimg/857572b4-04e8-4c23-8b52-b8b57dd8fb2c.gif" title=" 箭头分割线.gif" alt=" 箭头分割线.gif" width=" 151" height=" 46" / /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/chemmed-impurity" target=" _blank" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/e377c5b6-1a94-40a2-b0ba-868cd2c52f62.jpg" title=" w640h110impurity.jpg" alt=" w640h110impurity.jpg" / /a /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong & nbsp span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 欲了解更多”药典与化药杂质“相关内容，请点击 span style=" background-color: rgb(255, 192, 0) color: rgb(255, 0, 0) " 图片 /span 进入以上专题~ /span /strong /span /p p style=" text-align: center margin-top: 10px " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/yoloChemDrug2020/" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 640px height: 110px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/ab578eb9-cc5b-4578-a6d9-26c3d27e426d.jpg" title=" 2020 banner.jpg" alt=" 2020 banner.jpg" width=" 640" vspace=" 0" height=" 110" border=" 0" / /a /p p & nbsp strong 2020年“化药杂质研究与技术”WEBINAR【戳链接，看回放】 /strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong /strong /span br/ /p

p 　　 /p p 　　《自然》杂志是一份在学术界享有盛誉的国际综合性科学周刊。在为数众多的综合性科学期刊中，《自然》杂志被引用的次数名列世界第一。 /p p 　　2017年1月23日，中山大学华南肿瘤学国家重点实验室高嵩教授在《自然》上发表了名为MFN1 structures reveal nucleotide-triggered dimerization critical for mitochondrial fusion的文章，提出Mfn1介导线粒体栓连的机制性模型。 /p p 　　其在实验过程中，应用到相关马尔文产品。 /p p 　　光散射方法对分子量的研究： /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/29a6d924-ac5c-4eaf-8a42-8bf391717afd.jpg" title=" 1.jpg" / /p p 　　所有提供的蛋白质样品均采用凝胶过滤色谱柱连接Malvern生产的直角光散射-示差双检测器阵列来检测绝对分子量。对于每一个实验，在测试之前，样品都需要与对应的配体在25° C下培育6小时。色谱柱流动相采用20mM HEPES，pH7.2，包括30mM NaCl，5mM MgCl2和1mM DTT。数据通过OMNISEC软件进行分析，所有的实验至少重复两次，确保数据具有令人信服的一致性。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/6a27f949-ee04-44e7-90b8-701a16a2a494.jpg" title=" 2.jpg" / /p p 　　核苷酸结合研究： /p p 　　25° C下，MFN1IMC和突变体对鸟嘌呤核苷酸的平衡解离常数采用Malvern生产的MicroCal ITC200型等温滴定量热仪测量。2mM核苷酸对应60~80uM蛋白，逐步滴定到2ul。缓冲液采用20mM HEPES，pH7.5，包括150mM NaCl，5mM MgCl2和2.5mMβ-ME。对每一次测试引起的热量变化进行积分处理，数据使用Origin7软件中的标准单点结合模型进行拟合。所有的实验至少重复两次，确保数据具有令人信服的一致性。 /p

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；

p 　　近日，南京大学的鞠熀先教授研究组在仿生分子识别与仿生催化领域取得重要的研究进展。他们发现了一种嗜热型高活性的DNA酶，相关成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.& nbsp 上。博士生郭悦华为第一作者、周俊副教授和鞠熀先教授为通讯作者。该研究组的博士生陈杰林、中科院大连化学物理研究所的博士生程明攀以及法国勃艮第大学的David Monchaud教授参与了相关工作。 /p p 　　蛋白质具有温度敏感性，蛋白酶的催化性能与温度相关，在应用上受到很大的限制。寻找、发现能够在极端环境如高温下仍具有高催化能力、高稳定性的仿生模拟酶具有十分重要的意义。近年来，具有催化活性的纳米结构材料和G-四链体/hemin DNA模拟酶受到广泛的关注，已成为新型仿生模拟酶开发的重点方向。在G-四链体/hemin领域，由分子内G四链体/hemin形成的DNA模拟酶已在生物催化、生物传感等领域得到广泛的应用，但其热稳定性差，无法用于极端环境。基于四条链形成的四元G四链体具有很好的热稳定性，鞠熀先教授课题组通过对四元G四链体的末端进行碱基修饰，并对反应的离子进行筛选，提高了G-四链体/hemin的热稳定性，由此发现一种新型嗜热的高活性G-四链体/hemin DNA酶（图1）。该工作在四元G四链体的末端修饰不同的碱基，发现腺嘌呤（A）可以大幅度提高DNA酶的催化活性，为提高反应温度，模拟酶催化功能如活化能、pH依赖性等的研究奠定了基础。末端修饰腺嘌呤的四元G四链体结构在高温下不仅可以稳定存在，也可保持与hemin的结合能力及形成模拟酶后的催化活性（图2）。该工作探究了嗜热DNA酶在高温下的潜在应用：有效地去除污水中对人体有害的有机小分子，在不同的有机溶液中这种酶也同样具有高催化活性。 /p p br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/99a9239f-4001-48cd-9c10-7d1cd7b9f869.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center" strong 图1. 嗜热G-四链体/hemin DNA酶在不同温度下催化底物反应的示意图 /strong /p p span style=" text-align: center " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/ce392a11-f046-46e3-866b-49f66466e3e9.jpg" title=" 2.jpg" width=" 600" height=" 466" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 466px " / /p p style=" text-align: center " strong span style=" text-align: center " 图2. 嗜热G-四链体/hemin DNA酶在不同温度下的催化活性及热稳定性的研究 /span /strong /p p br/ /p p 　　鞠熀先教授课题组专注于仿生分子识别、仿生催化与信号放大的研究，在973计划、国家自然科学基金等项目的资助下提出了多种仿生分子识别体系与信号放大策略，将仿生催化模拟酶用于生物传感，建立了系列性的生物分子高效的检测方法。在G-四链体/hemin领域，他们将其催化活性与该课题组首创的量子点电子化学发光传感结合，提出了蛋白质标志物的超灵敏电致化学发光免疫分析方法；将G-四链体/hemin与临位触接反应结合，建立了DNA与蛋白质标志物多种化学发光成像的检测方法。近日，该组系统地开展该领域的研究工作，提高了G-四链体/hemin DNA酶的活性（Chem. Eur. J.,& nbsp 2017,& nbsp 23, 4210），揭示了G-四链体的构效关系（J. Am. Chem. Soc.,& nbsp 2017,139, 7768）。 /p p br/ /p p 该论文作者为：Yuehua Guo, Jielin Chen, Mingpan Cheng, David Monchaud, Jun Zhou, Huangxian Ju /p

近日，中国科学院兰州化学物理研究所手性分离与微纳分析课题组开发出一种多重限域的一步可控合成掺杂方法，制备出对稀土离子具有高分离选择性的氮掺杂纳孔石墨烯膜（专利申请号：CN 202010861481.0）。该研究在吸附了苯丙氨酸的氧化石墨烯膜的二维层间空间限域生长层状锌类水滑石，从而构建类水滑石/苯丙氨酸/氧化石墨烯三明治型复合材料。由于锌类水滑石层间夹层可作为密闭反应器，通过限域燃烧，可将苯丙氨酸中的氮原子掺杂到石墨烯晶格中。同时，形成的多孔锌类水滑石可作为模板，通过孔区域内限域燃烧在氧化石墨烯上蚀刻出孔径可控的纳米孔（图1）。　　科研人员将获得的氮掺杂纳孔石墨烯（图2）制备成膜用于稀土元素的分离，获得了良好的分离选择性，最高膜分离因子达到3.7。理论模拟表明，氮掺杂纳孔石墨烯中的吡咯氮原子，在稀土离子的选择性分离过程中起到主要作用。该制备方法简单高效、膜分离稳定性优异。该研究不仅为杂原子掺杂纳孔石墨烯材料的制备开辟了新途径，而且为实现稀土离子的高选择性膜分离提供了新思路，具有潜在的工业应用前景。相关研究成果发表在Cell Press旗下综合类子刊iScience上，博士生谭洪鑫为论文第一作者，研究员李湛和邱洪灯为论文共同通讯作者。　　此外，研究人员在自主研发的纳孔石墨烯/氧化锌纳米复合材料的基础上，利用固相合成策略，使均苯三甲酸与纳孔石墨烯表面的氧化锌纳米颗粒直接反应，原位绿色合成出纳孔石墨烯/MOF复合纳米材料，并发现该材料适合于水溶液中稀土离子的选择性固相吸附分离，该研究成果发表在Analytical Chemistry上。　　研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院和甘肃省人才计划项目的支持。 图1.多重限域策略可控合成氮掺杂纳孔石墨烯示意图 图2.氮掺杂纳孔石墨烯表征图

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。

随着激光技术的发展，非线性光学材料在光限幅、全光开关、光通信等领域展现出广阔的应用前景。其中，有机π-共轭材料因具有高的非线性光学系数、低的非线性响应阈值、易于结构调控的非线性光学性能等优势而备受关注。线性并苯类稠环是一类经典的有机π-共轭材料，被广泛应用于有机光电器件中。而该类材料随着共轭长度的增加，化学稳定性变差，极易被氧化或发生Diels-Alder反应。同时，随着共轭体系的增大，分子间聚集程度增强，溶解性及其合成难度提高，因而限制了这类材料的开发及应用。 　　近日，中国科学院理化技术研究所特种影像材料与技术研究中心副研究员孙继斌、湘潭大学教授陈华杰课题组、英国剑桥大学博士曾维轩等合作，采用酮胺缩合策略，构建了一类化学性能稳定、溶解性好的氮掺杂非交替纳米带分子(图1)，并将该类材料应用于非线性光学领域，揭示了氮掺杂非交替纳米带分子优异的反饱和吸收性能(图2)。其中，研究引入末端三蝶烯和侧基三异丙基硅乙炔，有效抑制了分子间的聚集，显著提升了材料的溶解性，是目前已报道的分子长度最长的可溶解氮杂非交替纳米带——含13元稠环分子。此外，多重五元环的植入有效阻断了线性并苯类稠环的全局芳香性，实现了基态与激发态兼具的局域芳香性，因而提高了π-共轭系统的稳定性，使得材料(NNNR-2)的三阶非线性吸收系数达到374cmGW–1，且在同等测试条件下，显著高于经典非线性光学材料C60(153cmGW–1)。 　　相关研究成果以N-Doped Nonalternant Nanoribbons with Excellent Nonlinear Optical Performance为题，发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、湖南省教育基金会和玛丽居里研究计划的支持。图1. 氮杂非交替纳米带分子NNNR-1和NNNR-2的(a)化学结构和(b)理论结构模拟图2. 氮杂非交替纳米带分子NNNR-1和NNNR-2的非线性光学性能

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。

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

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。

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

《自然》选出将在未来一年对科学产生巨大影响的工具和技术。从蛋白质测序到电子显微镜，从考古学到天文学，本文将讲述七项有可能会在未来一年震动科学界的技术。　　单分子蛋白质测序　　蛋白质组体现了细胞或生物体制造的一整套蛋白质，可以提供关于健康和疾病的深入信息，但对蛋白质组的表征仍然是一项挑战性的工作。　　相对于核酸来说，蛋白质是由更多的分子砌块(building blocks)组成的，约有20种天然存在的氨基酸(相比之下，组成DNA和信使RNA等分子的只有4种核苷酸) 因此，蛋白质具有更大的化学多样性。有些蛋白质在细胞中的含量较少 并且与核酸不同，蛋白质不能被扩增 ——这意味着蛋白质分析方法必须使用任何能用的材料。　　大多数蛋白质组学分析使用质谱法，这是一种根据蛋白质的质量和电荷来分析蛋白质混合物的技术。这些谱图可以同时量化数千种蛋白质，但检测到的分子并不总能明确识别，并且混合物中的低丰度蛋白质常常被忽视。现在，能对样本中的许多(甚至全部)蛋白质进行测序的单分子技术可能即将问世，其中许多技术类似于用于DNA的技术。　　德克萨斯大学奥斯汀分校的生物化学家Edward Marcotte正在研究一种这样的技术，称为荧光测序(fluorosequencing)[1]。Marcotte的技术报道于2018年，该技术基于一种逐步的化学过程，在此过程中，单个氨基酸被荧光标记，然后从表面偶联蛋白的末端逐个被剪切下来，此时摄像机会捕捉到所产生的荧光信号。Marcotte解释道：“我们可以用不同的荧光染料标记蛋白质，然后在切割时逐个分子地观察。”去年，位于康涅狄格州的生物技术公司Quantum Si的研究人员描述了一种荧光测序的替代方法，该方法使用荧光标记的“粘合剂”蛋白来识别蛋白质末端的特定氨基酸(或多肽)序列[2]。　　其他研究人员正在开发模仿基于纳米孔的DNA测序技术，根据多肽通过微小通道时引起的电流变化来分析多肽。荷兰代尔夫特理工大学的生物物理学家Cees Dekker及其同事于2021年展示了这样一种方法，他们利用蛋白质制成纳米孔，并能够区分通过纳米孔的多肽中的单个氨基酸[3]。在以色列理工学院，生物医学工程师Amit Meller的团队正在研究由硅基材料制成的固态纳米孔器件，该器件可以同时对许多不同的蛋白质分子进行高通量分析。他说：“你可能可以同时观察数万甚至数百万个纳米孔。”　　尽管目前单分子蛋白质测序只是概念上的验证，但其商业化正在迅速推进。例如，Quantum Si公司已宣布计划今年推出第一代仪器，并且Meller指出，2022年11月在代尔夫特举行的蛋白质测序会议上有一个专门针对该领域初创企业的讨论组。他说：“这让我想起了第二代DNA测序技术面世前的那些日子。”　　Marcotte是德克萨斯州奥斯汀市蛋白质测序公司Erisyon的联合创始人，他对此持乐观态度。他说：“这已经不是个行不行的问题，而是这项技术几时能送到人们手上。”　　詹姆斯韦勃太空望远镜　　天文学家们从去年开始就翘首以盼，兴奋不已。经过20多年的精心设计和建造，美国国家航空航天局(NASA)与欧洲航天局和加拿大航天局合作，于2021年12月25日成功将詹姆斯韦布太空望远镜(James Webb Space Telescope，缩写JWST)送入轨道。因为仪器设备需要展开并确定第一轮观测的位置，全世界不得不等待了近七个月，JWST才开始正常工作。　　等待是值得的。马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科学研究所天文学家、JWST的望远镜科学家Matt Mountain表示，最初传来的图像超出了他的最高预期。“实际上天空并不空旷——到处都是星系，”他说，“理论上我们知道这一点，但真正看到这一景象带来了别样的情感冲击。”　　詹姆斯韦布太空望远镜(James Webb Space Telescope)的6.5米主镜片(图中展示了18片镜片中的6片)可以探测数十亿光年外的物体。资料来源：NASA/MSFC/David Higginbotham　　JWST的设计是为了接替哈勃太空望远镜的工作。哈勃望远镜可以看到令人惊叹的宇宙景象，但也有盲点：它基本上无法看见在红外范围内具有光信号的古老恒星和星系。要弥补这一点，需要一台高灵敏度的仪器，其灵敏度要能够探测到数十亿光年外发出的极为微弱的红外信号。　　JWST的最终设计包括18个完全光滑的铍质镜片阵列，当其完全展开时，直径为6.5米。Mountain说，这些反射镜的设计非常精密，“要是把一块镜面等比放大到美国那么大，上面的隆起也不超过几英寸(高)。”这些反射镜配有最先进的近红外和中红外探测器。　　这一设计使JWST能够填补哈勃望远镜的空白，包括捕获来自一个有135亿年历史的星系发出的信号，该星系产生了宇宙中最早的一些氧和氖原子。JWST也带来了一些惊喜，例如，它能够测量某些类型的系外行星的大气组成。　　世界各地的研究人员都在排队等待观察时间。英国卡迪夫大学的天体物理学家Mikako Matsuura正在用JWST进行两项研究，调查宇宙尘埃的产生和破坏，这些尘埃可能会导致恒星和行星的形成。Matsuura说，与她所在小组过去使用的望远镜相比，“JWST拥有完全不同的灵敏度和清晰度等级”。她说：“我们看到了这些天体内部正在发生的完全不同的现象——这真令人叹为观止。”　　体积电子显微镜　　电子显微镜(Electron microscopy，EM)以其卓越的分辨率而闻名，但观察的主要是样本的表面。深入研究样本的内部需要将样本切成非常薄的切片，这对于生物学家来说往往不够。伦敦弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)的电子显微镜学家Lucy Collinson解释说，仅覆盖单个细胞的体积就需要200个切片。她说：“如果你只有一个[切片]，你就是在玩统计把戏。”　　现在，研究人员正在将EM的分辨率应用于包含多个立方毫米体积的3D组织样本上。　　此前，从2D的EM图像重建这样体积的样本(例如，绘制大脑的神经连接图)需要经历艰苦的样本准备、成像和计算过程，才能将这些图像转换为多图像堆叠。现在，最新的“体积电子显微镜”技术大大简化了这一过程。　　这些技术有各种优点和局限性。连续切面成像(Serial block-face imaging)是一种相对快速的方法，它使用金刚石刀片在树脂包埋样品上切下一系列薄片，并进行成像，可以处理约1立方毫米大小的样品。然而，它的深度分辨率较差，这意味着生成的体积重建将相对模糊。聚焦离子束扫描电子显微镜(Focused ion beam scanning electron microscopy，FIB-SEM)能制备更薄的薄片样品，因此深度分辨率更高，但更适用于体积较小的样品。　　Collinson将体积电子显微镜的兴起描述为一场“安静的革命”，因为研究人员专注于用这种方法得到的结果，而不是生成这些结果的技术。但这正在改变。例如，2021年，弗吉尼亚州珍利亚研究园区(Janelia Research Campus)从事电子显微镜中细胞器分割(Cell Organelle Segmentation in Electron Microscopy，COSEM)计划的研究人员在《自然》上发表了两篇论文，聚焦了在绘制细胞内部结构方面取得的重大进展[4,5]。“这是一个绝佳的原理论证。”Collinson说。　　COSEM研究计划使用精密的定制FIB-SEM显微镜，在保持良好空间分辨率的同时，可将单个实验中可成像的体积增加约200倍。将这些仪器与深度学习算法结合使用，该团队能够在各种细胞类型的完整3D体积中定义各种细胞器和其他亚细胞结构。　　这种样品制备方法费力且难以掌握，并且由此产生的数据集非常庞大。但这一努力是值得的：Collinson已经看到了该技术在传染病研究和癌症生物学方面产生的见解。她现在正在与同事们合作，探索以高分辨率重建整个小鼠大脑的可行性。她预计这项工作将需要十多年的时间，花费数十亿美元，并产生5亿GB左右的数据。她说：“这可能与绘制第一个人类基因组工作的数据量在一个数量级。”　　CRISPR无限可能　　基因组编辑工具CRISPR–Cas9作为在整个基因组的目标位点引入特定变化的首选方法，在基因治疗、疾病建模和其他研究领域取得了突破，无可非议地享有盛誉。但它的用途多受限制。现在，研究人员正在寻找规避这些限制的方法。　　CRISPR编辑由短链向导RNA(short guide RNA，sgRNA)协调，sgRNA将相关的Cas核酸酶导向其目标基因组序列。但这种酶发挥作用还需要在靶点附近有一种叫做原间隔序列邻近基序(protospacer adjacent motif，PAM)的序列 如果没有PAM，基因编辑很可能会失败。　　在波士顿的马萨诸塞州总医院，基因组工程师Benjamin Kleinstover利用蛋白质工程技术，从化脓性链球菌中制造出常用Cas9酶的“近乎不受PAM序列限制的(near-PAMless)”Cas变体。一个Cas变体需要由三个连续核苷酸碱基组成的PAM，其中腺嘌呤(A)或鸟嘌呤(G)核苷酸位于中间位置[6]。“这些酶现在几乎可以读取整个基因组，而传统的CRISPR酶只读取1%到10%的基因组。”Kleinstover说。　　这种对PAM序列不太严格的要求，增加了编辑“脱靶”的机会，但进一步的蛋白质工程设计可以提高其特异性。作为一种替代方法，Kleinstiver的团队正在设计和测试大量Cas9变体，每个变体对不同的PAM序列表现出高度的特异性。　　还有许多天然存在的Cas变体有待发现。自然条件下，CRISPR–Cas9系统是一种针对病毒感染的细菌防御机制，不同的微生物进化出了具有不同PAM序列偏好的各种酶。意大利特伦托大学的病毒学家Anna Cereseto和微生物组研究人员Nicola Segata梳理了100多万个微生物基因组，鉴定和表征了一组多样的Cas9变体，他们估计这些变体可能总共可以针对98%以上的已知人类致病突变[7]。　　然而，其中只有少数能在哺乳动物细胞中发挥作用。Cereseto说：“我们的想法是测试许多种酶，看看是什么决定因素使这些酶正常工作。”从这些天然酶库和高通量蛋白质工程工作中获得的见解来看，Kleinstiver说，“我认为我们最终会有一个相当完整的编辑工具箱，能让我们编辑任何我们想要的碱基。”　　高精度放射性碳测年　　去年，考古学家利用放射性碳测年技术的进步，对维京探险家首次抵达美洲的确切年份——甚至是季节——进行了研究。荷兰格罗宁根大学的同位素分析专家Michael Dee和他的博士后Margot Kuitems带领的一个团队在加拿大纽芬兰岛北岸的一个聚落中发现了一些被砍伐的木材，通过对这些木材的研究，确定这棵树很可能在1021年被砍伐，而且可能是在春天[8]。　　自20世纪40年代以来，科学家一直在利用有机人工制品的放射性碳测年法来缩小历史事件发生的时间范围。他们通过测量同位素碳-14的痕迹来做到这一点，碳-14是宇宙射线与地球大气相互作用的结果，在数千年中缓慢衰变。但这种技术的精确度通常仅为几十年左右。　　加拿大纽芬兰省兰塞奥兹牧草地(L'Anse aux Meadows)木材的精确放射性碳年代测定显示，维京人于1021年在此地砍倒了一棵树。图片来源：All Canada Photos/Alamy　　2012年，情况发生了变化，日本名古屋大学物理学家三宅芙沙(Fusa Miyake)领导的研究小组发现[9]，公元774到775年之间，日本雪松年轮中碳-14含量显著升高。随后的研究[10]不仅证实了这一时期世界各地的木材样本中都存在这种碳-14含量的显著升高，而且还发现历史上存在至少五次这样的碳-14含量上升，最早的一次可以追溯到公元前7176年。有研究人员将这些碳-14峰值与太阳风暴活动联系起来，但这一假设仍在探索中。　　无论其原因是什么，这些“三宅事件”的存在，能让研究人员通过检测一个特定的三宅事件，然后对此后形成的年轮进行计数，从而准确地确定木制文物的制造年份。Kuitems说，研究人员甚至可以根据最外圈年轮的厚度来确定树木被砍伐的季节。　　考古学家现在正在将这种方法应用于新石器时代聚落和火山爆发遗址的研究，Dee希望用它来研究中美洲的玛雅帝国。在接下来的十年左右，Dee乐观地认为，“我们将对这些古老文明中的许多历史事件有真正精确到年代的完全记录，我们将能够以相当精细的时间尺度谈论这些历史发展。”　　至于三宅，则还在继续寻找历史中的时间标尺。她说：“我们现在正在寻找过去一万年中与公元774到775年的事件相当的其他碳-14升高。”　　单细胞代谢组学　　代谢组学是研究驱动细胞的脂质、碳水化合物和其他小分子的科学，它最初是一套表征细胞或组织中代谢产物的方法，但现在正在转向单细胞水平。科学家们可以利用这些细胞水平的数据，理清大量看似相同的细胞的功能复杂性。但这一转变带来了艰巨的挑战。　　代谢组包含大量具有不同化学性质的分子。欧洲分子生物学实验室的代谢组学研究人员Theodore Alexandrov说，其中一些分子存在的时间非常短暂，代谢周转率为亚秒级别。它们可能很难检测：尽管单细胞RNA测序可以捕获细胞或生物体中产生的近一半的RNA分子(转录组)，但大多数代谢分析仅涵盖细胞代谢产物的一小部分。这些缺失的信息里可能包含了重要的生物学奥秘。　　“代谢组实际上是细胞的活性部分。”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的分析化学家Jonathan Sweedler说，“在疾病状态下，如果你想知道细胞状态，你真的要研究代谢产物。”　　许多代谢组学实验室使用分离的细胞，这些细胞被捕获在毛细管中，使用质谱法单独分析。相比之下，“成像质谱”方法获取了样本中不同位置的细胞代谢产物发生变化的空间信息。例如，研究人员可以使用一种称为基质辅助激光解吸/电离(MALDI)的技术，其中激光束扫过经特殊处理的组织切片，释放出代谢产物，用于随后的质谱分析。这种方法也能捕获样本中代谢物来源的空间坐标。　　Sweedler说，理论上，这两种方法都可以量化数千个细胞中的数百种化合物，但要实现这一目标通常需要顶级的定制硬件设备，成本在百万美元左右。　　现在，研究人员正在普及这项技术。2021年，Alexandrov团队报道了SpaceM，这是一种开源软件工具，它能用光学显微镜成像数据，使用标准商用质谱仪对培养的细胞进行空间代谢组学分析[11]。他说：“我们算是做了数据分析部分的体力活。”　　Alexandrov的团队使用SpaceM对数以万计人和小鼠细胞中的数百种代谢产物进行了分析，并转向标准的单细胞转录组学方法将这些细胞分类。Alexandrov表示，他尤为热情的是后一项工作，以及构建“代谢组学图谱”的想法——类似于为转录组学开发的图谱，以加速该领域的进展。他说：“这绝对是一个前沿领域，并将对科学起到巨大的推动作用。”　　体外胚胎模型　　研究人员现在可以在实验室中制造出人工合成胚胎(下图)，它与8天大的自然胚胎(上图)类似。来源：Magdalena Zernicka Goetz实验室　　科学家们已经在小鼠和人类的细胞水平上详细描绘了从受精卵到完全形成的胚胎这一过程。但驱动这一过程早期阶段的分子机制仍不清楚。现在，“胚状体”模型的一系列活动有助于填补这些知识空白，让研究人员更清楚地了解可以决定胎儿发育成败的重要早期事件。　　该领域一些最精细的模型，来自加州理工学院和英国剑桥大学的发育生物学家Magdalena Zernicka Goetz的实验室。2022年，她和她的团队证明，他们可以完全从胚胎干细胞(embryonic stem cells，ES细胞)中产生植入期的小鼠胚胎[12,13]。　　与所有多能干细胞一样，ES细胞可以形成任何细胞或组织类型，但它们需要与两种类型的胚外细胞密切相互作用才能完成正常的胚胎发育。Zernicka-Goetz团队研究出了诱导ES细胞形成这些胚外细胞的方法，并表明这些细胞可以与ES细胞共培养，以产生胚胎模型，该模型的成熟度是以前的体外实验无法达到的。“它就如你能想象的胚胎模型那样。”Zernicka Goetz说，“我们的胚胎模型发育出一个头部和心脏——而且还在跳动。”她的团队能够利用这个模型来揭示个别基因的改变如何破坏正常的胚胎发育。　　经过工程设计用于模拟胚胎8细胞期的细胞构成的胚状体。来源：M.A Mazid et al./Nature　　在中国科学院广州生物医药与健康研究院，干细胞生物学家Miguel Esteban和同事们正在采取一种不同的策略：重新编程人类干细胞，以模拟最早的发育阶段。　　Esteban说：“我们最初的想法是，实际上甚至制造合子也是可能的。”该团队没能完全实现这一点，但他们的确发现了一种培养策略，能使这些干细胞回到类似于8细胞期人类胚胎的状态[14]。这是一个至关重要的发育期里程碑，与基因表达的巨大变化相关，最终产生不同的胚胎细胞和胚外细胞谱系。　　尽管还不完美，但Esteban的模型展示了自然状态下8细胞期胚胎中细胞的关键特征，并凸显了人类和小鼠胚胎如何启动向8细胞期阶段转变之间的重要差异。Esteban说：“我们发现，一种甚至在小鼠体内都没有表达的转录因子，调节着整个转化过程。”　　结合起来，这些模型可以帮助研究人员描绘出仅仅几个细胞是如何发育为高度复杂的脊椎动物躯体的。　　在许多国家，对人类胚胎的研究只能在发育14天以内进行，但在这些限制条件下，研究人员仍有许多工作可做。Esteban说，非人类灵长类动物模型提供了一种可能的替代方案，而Zernicka-Goetz说，她的小鼠胚胎策略也可以产生发育到第12天的人类胚胎。她说：“在这个我们能研究的胚胎阶段，仍有很多问题有待提出。”　　参考文献：　　1. Swaminathan, J. et al. Nature Biotechnol.36, 1076–1082 (2018).　　2. Reed, B. D. et al. Science 378, 186–192 (2022).　　3. Brinkerhoff, H., Kang, A. S. W., Liu, J., Aksimentiev, A. & Dekker, C. Science 374, 1509–1513 (2021).　　4. Heinrich, L. et al. Nature 599, 141–146 (2021).　　5. Xu, C. S. et al. Nature 599, 147–151 (2021).　　6. Walton, R. T., Christie, K. A., Whittaker, M. N. & Kleinstiver, B. P. etal. Science 368, 290–296 (2020).　　7. Ciciani, M. et al. Nature Commun. 13, 6474 (2022).　　8. Kuitems, M. et al. Nature 601, 388–391 (2022).　　9. Miyake, F., Nagaya, K., Masuda, K. & Nakamura, T. Nature 486, 240–242 (2012).　　10. Brehm, N. et al. Nature Commun. 13, 1196 (2022).　　11. Rappez, L. et al. Nature Methods 18, 799–805 (2021).　　12. Amadei, G. et al. Nature 610, 143–153 (2022).　　13. Lau, K. Y. C. et al. Cell Stem Cell 29, 1445–1458 (2022).　　14. Mazid, M. A. et al. Nature 605, 315–324 (2022).　　原文以Seven technologies to watch in 2023为标题发表在2023年1月23日《自然》的技术特写版块上

7月2日，国家药品监督管理局、国家卫生健康委发布公告，正式颁布2020年版《中华人民共和国药典》。新版《中国药典》将于今年12月30日起正式实施。2020年版《中国药典》共收载品种5911种，其中，新增319种，修订3177种，不再收载10种，品种调整合并4种。 一、腺苷简介 腺苷作为天然核苷酸，是机体代谢的中间产物，也是体内重要活性成分之一。腺苷做成的注射液1989年美国首次上市。腺苷（Adenosine， AD）即腺嘌呤核苷，是机体RNA的代谢产物，属于生物小分子化合物，它是一种内源性核苷，能参与血管神经舒张活动，具有抗心律失常的功效。在中枢神经系统中，它对神经传递的调节及对抵抗缺血性与疾病性神经伤害等方面具有重要作用。

低温胁迫是限制植物分布的主要环境因素之一，感知低温信号是植物适应寒冷环境的基础。植物在低温中呈现出生长减缓、开花延迟等表型以适应低温环境。鉴定植物的冷感受器是解析植物低温感知分子机制的关键。 　　10月20日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心/CAS-JIC植物和微生物科学联合研究中心研究员杨小飞研究组、东北师范大学教授张铧坤研究组，以及英国约翰英纳斯中心(John Innes Centre，JIC) 研究员丁一倞研究组合作，在《自然-通讯》(Nature Communications)上，发表了题为RNA G-quadruplex structure contributes to cold adaptation in plants的论文。 　　温度依赖的大分子结构变化决定生物大分子发挥细胞温度计的功能，如蛋白质、核糖核酸等。为寻找与温度感知有关的RNA结构域特征，科研团队对1000种植物转录组项目(1KP)的RNA序列开展研究。该研究对其中的906种陆生植物与环境因素的相关性分析表明，生长在低温地区的植物RNA中普遍富含鸟嘌呤(Guanine)。鸟嘌呤(G-rich)序列在体外可以折叠为特殊的鸟嘌呤四链体(RNA G-quadruplex，RG4)结构，耐寒植物中具有更多的RG4结构，暗示富含G-rich序列与植物的耐寒性有关。 　　为探究RG4折叠与冷响应间的关系，科研人员对模式植物拟南芥进行低温处理，并利用此前开发的RG4检测方法SHALiPE-seq对体内RG4折叠进行定量检测。结果表明，低温处理显著诱导植物体内RG4结构的折叠，证明植物RG4具有感知低温的能力。研究系统分析了拟南芥的mRNA降解组数据，发现包含有冷诱导RG4的mRNA降解速率明显降低，暗示RG4或抑制了mRNA的降解。为验证RG4结构在mRNA降解中的作用，科研团队挑选了一个受低温显著诱导的RG4基因，命名为CORG1。通过碱基替换将G突变为A，可将包含RG4结构的野生型wtRG4-CORG1突变为不能形成RG4结构mutRG4-CORG1基因。进一步研究发现，mutRG4-CORG1在冷胁迫中的降解速率显著高于wtRG4-CORG1的降解速率，证明低温诱导的RG4结构形成抑制mRNA的降解。同时，低温对mutRG4-CORG1的转基因植物的生长抑制也明显弱于wtRG4-CORG1的拟南芥，表明RG4结构突变降低植物对低温响应的敏感性。 　　综上所述，冷处理诱导植物mRNA的RG4折叠，进一步选择性抑制mRNA的降解从而减缓植物在低温环境下的生长速度。转录组中RG4结构的选择性富集帮助陆生植物感知低温信号，促进植物对寒冷环境的适应性进化。该研究迄今为止首次发现RG4结构抑制mRNA的降解，阐明了RG4结构的全新分子调节功能，且RG4结构是植物中发现的第一个RNA低温感受器。美国哈佛大学和耶鲁大学研究人员对动物细胞的同期研究工作表明，多种胁迫因素(如低温、饥饿)促进3’UTR的RNA结构折叠，并提高mRNA的稳定性(https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.03.03.482884v1)。这些研究暗示环境依赖的RNA结构折叠作为胁迫感受器，在自然界广泛存在。 　　研究工作得到国家自然科学基金、英国生物技术与生物科学研究委员会基金和欧洲研究委员会基金等的支持。耐寒植物中的RG4富集提高了植物对寒冷环境的感知能力

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