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一种无需转录和扩增的微阵列特异性mRNA检测双杂交方法
摘要: 开发了一种双杂交方法用于无酶检测管家基因的特定mRNA。通过将目标mRNA与微阵列上点样的互补DNA捕获探针杂交实现固定化。第二步杂交采用Cy5标记的标签DNA与mRNA另一区域结合,从而实现对目标的特异性标记。该方法通过省略转录和扩增步骤避免了酶促假象。本文描述了在总RNA中无转录无扩增分析RPLP0 mRNA所用捕获探针分子的开发过程。研究发现随着捕获探针目标特异性片段长度的增加,特异性信号增强。包含斑点自发荧光和非特异性标签结合的非特异性信号与捕获探针长度无关。仅在约30个核苷酸长度的短捕获探针上,在捕获探针特异性部分与基底附着位点之间增加额外间隔物才显著提升信号强度。
关键词: 基因表达、无酶、荧光显微镜、mRNA检测、微阵列
更新于2025-11-21 11:24:58
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金纳米粒子热电子注入二氧化钛的飞秒光谱研究:杀菌性金离子介导的Au/TiO2等离子体光催化作用及相关现象的证据
摘要: 在本研究中,我们提供了金/二氧化钛(Au/TiO?)纳米颗粒表面等离子体共振带(SPR)受可见光照射后,电子从金纳米颗粒注入二氧化钛导带的证据。研究表明,Au/TiO?的SPR带能显著增强二氧化钛在可见光区的光吸收。实验证实,Au/TiO?等离子体带的光吸收会导致金纳米颗粒溶解,该过程与金等离子体产生的热电子注入二氧化钛导带同时发生。通过飞秒光谱技术追踪了金纳米颗粒向二氧化钛的电子注入过程,并通过Au/TiO?瞬态吸收光谱的频移进一步证实了金离子的形成。分光光度计检测到可见光诱导的Au/TiO?纳米颗粒SPR带光谱变化,电子显微镜技术也揭示了Au/TiO?的形貌转变。随后,在部分选定的革兰氏阴性菌生长和生物膜形成过程中,追踪了金离子的最终去向。本研究对比了金离子与银离子的杀菌机制,发现其杀菌效果因所选探测细胞的不同而存在显著差异。
关键词: 电子注入、抗菌效应、基因表达、DNA修复、群体感应、等离子体光催化、生物膜、金纳米粒子、孔蛋白
更新于2025-11-21 11:20:42
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利用多重高通量荧光原位杂交技术绘制果蝇全脑神经递质分布图谱
摘要: 识别特定神经元所使用的神经递质是理解神经回路功能的关键步骤。然而,目前用于一致且高效检测神经递质标记物的方法仍十分有限。荧光原位杂交技术(FISH)能直接标记神经元中特定类型的信使RNA。该技术的最新进展使其能在完整组织样本(如果蝇全脑标本)中实施。我们在此展示一个用于高通量检测果蝇大脑中八种常见神经递质表型的FISH平台。通过处理载玻片上的样本并优化每种探针的荧光团选择以实现多重检测,我们大幅提高了FISH通量。作为应用实例,我们展示了神经递质共表达的情况,揭示了特定细胞类型的神经递质表型,并探究了发育中视叶的神经递质表达起始阶段。除神经递质标记物外,我们的方案原则上可用于果蝇全脑中任何信使RNA的大规模FISH检测。
关键词: 神经递质、信使核糖核酸、荧光原位杂交、基因表达、果蝇
更新于2025-11-21 11:08:12
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通过高强度光照提高衣藻属微藻叶黄素产量及其类胡萝卜素合成相关基因表达谱分析
摘要: 海洋微藻Chlamydomonas sp. JSC4是一种具有高耐光性的潜在叶黄素来源。本研究通过调控光照强度来增强该微藻的细胞生长和叶黄素产量。在625 μmol/m2/s的高光照强度下,实现了较高的叶黄素生产力(5.08 mg/L/d)。进一步将光照强度提高到750 μmol/m2/s时,生物量生产力提升至1821.51 mg/L/d,但导致叶黄素含量下降。在高光照条件下,大多数类胡萝卜素和叶绿素含量降低,而玉米黄质和花药黄质含量增加?;虮泶锲追治鱿允荆蔽⒃灞┞队诟吖庹涨慷仁?,负责叶黄素合成和玉米黄质向紫黄质转化的lut1和zep基因下调,而玉米黄质生物合成基因crtZ上调。这与高光照下叶黄素含量降低和玉米黄质含量增加的现象一致。
关键词: 叶黄素生产力、高光照、衣藻属、基因表达
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种新型光敏双传感器,用于同时检测核酸和小分子化学物质
摘要: 能够快速、特异性检测核酸和化学分子的传感器,可通过在常规医疗中利用分子级信息,彻底改变疾病的诊断和治疗方式。本研究展示了一种新型双传感器,可同时检测任何核酸及能找到或合成其结合适体的化学分子。在该双传感器中,专门设计的PTG分子(一种携带光异构偶氮苯基团、苏氨酸醇末端和胍基末端的感光偶氮苯衍生物)被引入两个T7启动子的解链区,同时在两个T7启动子上游设置两个DNA气泡。无目标物时,由于PTG分子通过整合DNA双链,使得与RNA聚合酶(RNAPs)的结合无法解开指示基因的T7启动子,该双传感器中的指示基因不会表达,从而显示目标核酸和化学分子的缺失;而当存在目标核酸和/或化学分子时,扩大的DNA气泡有助于两条DNA链分离,使包含在扩大DNA气泡中的T7启动子可被结合的RNA聚合酶解链并转录,从而表达指示基因,显示目标核酸和/或化学分子的存在。
关键词: 核酸、DNA解链、基因表达、DNA纳米技术、双传感器
更新于2025-09-23 15:23:52
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红外光谱成像可视化乳腺癌中与细胞外基质相关的预后特征
摘要: 分子分析技术(如基因表达分析和蛋白质组学)极大增进了我们对癌症异质性的理解。先前研究表明,基于肿瘤微环境相关基因的基因表达分析可对患者预后进行分层。一种被称为ECM3(细胞外基质簇3)的特定基因表达谱显示,III级肿瘤患者生存率更差。本研究旨在可视化该基因表达谱对组织的下游效应,从而为空间背景下的基因表达谱改变提供依据。通过红外光谱成像技术,我们识别出与ECM3基因表达谱相关的特异性光谱模式,在受试者工作特征曲线下面积测量的光谱分类性能达到0.87的高水平。在患者层面,利用该基于光谱成像的分类器,我们正确识别出22例ECM3组患者中的20例和20例非ECM3组患者中的19例。通过将鉴定为ECM3或非ECM3的像素与H&E及IHC图像对比,我们还观察到组织形态学与基因表达簇之间的关联,证明本方法能从红外图像中捕捉与广泛预后相关的特征。
关键词: 细胞外基质、预后特征、基因表达、乳腺癌、红外光谱成像
更新于2025-09-23 15:21:01
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[英国工程技术学会第五届亚洲机电一体化国际研讨会(AISM 2015)- 中国桂林(2015年10月7-10日)] 第五届亚洲机电一体化国际研讨会(AISM 2015)- 银修饰非晶二氧化钛纳米管阵列中的增强等离激元效应
摘要: 将原始RNA测序(RNA-seq)数据转化为可解读结果的过程可能迂回且耗时,需经多步骤操作。我们提出一种简化该流程的RNA-seq比对算法。本算法采用哈希表技术以充分发挥大内存机器的性能优势。SNAPR既可处理单样本库也可处理数千样本库,兼容压缩/未压缩的FASTQ与BAM文件,能一步输出排序后的BAM文件、单读数计数、基因融合信息并识别外源RNA种类。该工具还支持原生Phred质量值过滤,且适用于未来更长读长的测序平台。我们展示如何在数小时内完成数百例TCGA样本分析,同时检测基因融合与病毒事件。鉴于参考基因组与转录组定期更新,以及整合多数据集时需统一参数,建立高效的RNA-seq分析流程至关重要。本研究证明SNAPR能精确高效地实现这一目标。
关键词: 计算生物学、生物学、生物计算、RNA、基因表达、生物信息学
更新于2025-09-23 15:21:01
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气候变化下茶树的胁迫生理学 || 紫外线-B辐射诱导的茶树代谢物变化及相关基因表达
摘要: UV-B辐射是一种不可避免的非生物胁迫,可诱导植物代谢物及相关代谢途径发生一系列变化。茶树(Camellia sinensis)叶片中UV-B诱导的代谢变化会影响茶叶品质。本综述总结了近期关于UV-B辐射诱导茶叶代谢物及其相关基因表达变化的研究,涉及黄酮类、氨基酸和挥发性化合物。UV-B辐射通过上调苯丙烷代谢途径和黄酮类代谢途径关键基因的表达来促进黄酮类物质积累?;仆嗌锖铣赏揪吨蠻V-B诱导的基因表达还受转录因子和内源植物激素信号通路的调控。不同植物在UV-B辐射下单个氨基酸的变化存在显著差异,且对UV-B辐射剂量的响应各不相同,这些调控涉及γ-氨基丁酸(GABA)支路和三羧酸循环(TCA)相关基因表达的调节。茶树在UV-B辐射下的挥发性化合物受代谢物生物合成和挥发性糖苷前体水解的双重调控。总之,UV-B辐射以相当复杂的方式影响茶叶代谢,未来需要更多关于UV-B诱导的转录调控、内源植物激素信号调控及代谢途径分流调控等方面的研究。
关键词: 基因表达、信号调控、氨基酸、挥发性化合物、茶多酚、紫外线B辐射
更新于2025-09-23 15:21:01
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系统毒理学评估揭示了石墨烯基材料对细胞周期调控因子的影响
摘要: 理解石墨烯及其衍生物的细胞与分子毒性对其生物医学应用至关重要。本研究从GEO数据库获取了石墨烯暴露细胞的基因表达谱,通过网络分析、蛋白质相互作用网络及??榉治鎏骄坎钜毂泶锘蚣捌涔δ芙巧?,随后筛选出高度连接(枢纽)和高度介数中心性(瓶颈)节点。核心基因的功能分析表明这些石墨烯-基因相互作用具有重要研究价值。我们进一步通过实时PCR检测了五种枢纽-瓶颈基因在石墨烯处理的小鼠腹膜巨噬细胞和人乳腺癌细胞系中的表达。经网络分析鉴定出与石墨烯细胞毒性相关的五种枢纽-瓶颈基因(CDK1、CCNB1、PLK1、TOP2A和CCNA2),它们均与细胞周期调控高度相关。??榉治鱿允鞠赴芷谕氛贾鞯嫉匚弧;虮泶锲拦辣砻魇┐淼木奘上赴桶┫赴姓庑┗虺氏窒碌?。这些结果为石墨烯-细胞相互作用提供了新见解,并揭示了靶向关键细胞周期调控因子的可能性。本研究通过系统毒理学评估揭示了石墨烯基材料的某些毒性效应,整合基因表达与蛋白质相互作用网络有助于阐释石墨烯的生物学响应,对纳米医学发展具有积极意义。
关键词: 细胞周期、石墨烯、蛋白质相互作用网络、基因表达、系统毒理学
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 利用双光子激发光致发光技术观测IMM单结InGaAs太阳能电池渐变缓冲层中的位错
摘要: 在二分类问题中,双向混淆矩阵及其对应指标(如敏感性和特异性)已如此普遍,以至于结果审查者可能未意识到还存在其他更现实的数据可视化方式。当风险与收益考量至关重要时,这一点尤为明显。本文提出的方法认为:分类不必对数据集中的每个实例都给出结论。若算法发现某些实例(如医疗数据集中的病例)涉及患者疾病的属性提供零信息或近乎零信息,则不应给出分类结果。从医生角度看,披露无信息状态应受到欢迎,因为这可能避免潜在有害治疗。由此推论,分类器开发者可提供汇总结果,帮助使用者判断暂缓行动(不作为)或采取行动(作为)是否审慎——关键未必总是平衡所有案例的敏感性与特异性,而是优化部分案例的行动决策。该解释基于约翰·凯利将赌博与香农信息理论相关联的研究,同时融合格雷厄姆的安全边际、伯努利的效用理论及希波克拉底誓言。我们以荷兰癌症研究所乳腺癌数据集为例:研究发现广泛应用的乳腺癌预后分子检测指标"复发评分"存在无信息区间,该无信息子集曾被归入阳性结果以获得更高敏感性,但正是由于阳性判定,患者可能在缺乏有效信息的情况下被建议接受潜在有害治疗。
关键词: 数据压缩、癌症、临床诊断、敏感性与特异性、数据分析、基因表达、熵
更新于2025-09-23 15:19:57