管控一体柔性装配线管控策略实验平台研究

管控一体柔性装配线管控策略实验平台是一个研究特定装配线软硬件架构与管控策略的智能平台。文章首先对特定实验对象——管控一体柔性装配线进行定义,再对解析出的柔性装配因子进行分类,并详细阐述了实验平台的构建与运作原理;其次根据实验平台的逻辑架构与功能原理,构建了其软硬件架构体系;最后举例进一步说明实验操作流程,证明了该平台的科学性与可操作性。

基于label-free定量蛋白质组学方法筛选沉默CHAF1B基因后心肌细胞差异表达蛋白及调控网络分析

目的分析沉默染色质装配因子1亚基B(chromatin assembly factor 1 subunit B,CHAF1B)基因后心肌细胞中差异表达蛋白,预测CHAF1B基因调控网络,为寻找促进心肌细胞修复的潜在治疗靶点提供参考。方法采用转染和蛋白质印迹法筛选沉默CHAF1B基因的有效小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)。应用有效siRNA沉默人源心肌AC16细胞CHAF1B基因后,采用细胞活力检测方法检测细胞活力;提取总蛋白质进行定量、还原、烷基化和胰蛋白酶裂解成肽段,利用高效液相串联质谱法鉴定肽段;搜索UniProt蛋白库筛选差异表达的蛋白质进行基因本体(Gene Ontology,GO)富集分析、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集和蛋白质互作网络(protein-protein interaction networks,PPI)分析。结果siRNA有效沉默CHAF1B基因后,心肌细胞存活明显受到抑制;label-free定量蛋白质组学方法鉴定结果显示,共有69个差异表达蛋白质,其中50个表达显著上调(差异倍数≥2,P<0.05),19个表达显著下调(差异倍数≤0.5,P<0.05)。GO分析显示,差异表达蛋白质主要参与大分子复合亚基体、细胞组分生物合成和组装等生物学过程,分布在细胞质和囊泡等区域,发挥蛋白质结合等分子功能。KEGG通路富集和PPI分析显示,差异表达蛋白质参与的信号通路包括蛋白酶体、氨酰tRNA生物合成、胞吞、嘧啶代谢和氨基酸生物合成等10条信号途径;表达显著上调的蛋白质如蛋白酶体亚单位A2和B7、26 S蛋白酶体调节亚单位6B和10B参与蛋白酶体途径,丝氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺和赖氨酸tRNA合成酶介导氨酰tRNA生物合成;表达显著下调的蛋白质包括骨架相关蛋白2/3复合体亚单位3和热休克70蛋白1样参与胞吞作用,核糖核苷-二磷酸还原酶大亚基介导嘧啶代谢等通路。实时荧光定量聚合酶链式反应结果证实,转染CHAF1B siRNA后心肌细胞中合成骨架相关蛋白2/3复合体亚单位3的基因ARPC3和氨酰tRNA生物合成关键基因QARS1的mRNA水平均显著降低。结论CHAF1B为心肌细胞存活的关键蛋白质,参与调控心肌细胞的胞吞和氨基酸生物合成等多种生物学过程,参考其调控网络可帮助寻找促进心肌细胞修复的干预环节。

线粒体呼吸链复合物Ⅰ的结构与装配路径

线粒体是起源于最后真核生物共同祖先(last eukaryotic common ancestor,LECA)半自主性双层膜细胞器。线粒体氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)系统由细胞核和线粒体基因组协同编码5个蛋白质复合物组成,在内膜建立电子传递链并利用质子梯度产生三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)。线粒体复合物Ⅰ(NADH-泛醌氧化还原酶)是OXPHOS的第一个也是最大最精密的复合物,主要负责泵出质子。复合物Ⅰ由40多个亚基、1个黄素单核苷酸(flavin mononucleotide,FMN)分子和8个铁硫簇组成,呈“L”型结构。近年来,生化遗传、蛋白质组和结构生物学研究不断揭示了复合物Ⅰ的功能和生物合成。本文主要综述了复合物Ⅰ的结构模块、装配路径和装配因子,探讨了动植物结构和装配的异同点,以及复合物Ⅰ的结构和装配的进化与及待解决的问题,为全面深入解析复合物Ⅰ的功能和进化提供参考依据。

管控一体柔性装配线平衡问题研究

针对影响管控一体柔性装配线平衡因素的复杂性与多样性问题,提出一种基于实时分析工序装配柔性因子的管控策略和改进型遗传算法的优化处理方法。首先综合权衡管控一体柔性装配线不平衡的各类因素,为装配工序建立装配次数-预期时间函数与平衡模型;其次在管控决策台对平衡状态实时分析的基础上,构建了基于改进型遗传算法的优化处理模型,并给出基于动态工位分割算法和动态交叉、变异概率的算法改进步骤。

细胞失忆或促进干细胞产生

据Cheloufi S 2015年12月10日（Nature,2015,528：218-224.）报道,哈佛干细胞研究所研究人员研究发现参与细胞记忆的基因,当该基因被抑制时就会有效地擦除细胞的记忆,使细胞开始进行快速高效地重编程过程。成体细胞,比如皮肤或血液细胞,都有一种特殊的细胞记忆,或者记录细胞如何从未定型的胚胎细胞进化到特殊的成体细胞。研究人员想知道为何皮肤细胞是一个皮肤细胞,而且为何其在第2天或者下个月,甚至是1年后不会改变其身份。

自然信息

额外的受体可清除血中危险的脂肪是什么决定了血液中胆固醇的浓度呢?当然,食物是因素之一。其实,细胞及其所携带的基因是最为关键的介导者。因为其表面上的受体能够结合带有胆固醇的蛋白质。

前沿动态

叶绿体ATP合成酶催化活性中心的装配机制解析植物通过光合作用利用光能将CO2和H2O转化为有机物并释放出O2。这一系列复杂的代谢反应发生在叶绿体的类囊体膜上。类囊体膜上的叶绿体ATP合成酶负责催化光驱动的ATP合成,为光合作用中的碳固定提供能量。这种酶由不同来源的亚基组成,是细胞器发生和植物生存必不可少的多蛋白复合体。研究人员鉴定了叶绿体ATP合成酶的关键装配因子PAB,并阐明了叶绿体ATP合成酶催化活性中心的装配机制。

生物大分子

酵母核糖体组装前体的高分辨冷冻电镜结构清华大学高宁研究组与合作者揭示了细胞核内的核糖体组装前体结构揭示了装配熟因子的功能多样性,相关结果发表在《自然》杂志上。该研究报道了位于酵母细胞核内的一系列组成上和结构上不同的核糖体60S亚基前体复合物的冷冻电镜结构,确定了近20种装配因子在核糖体上的结合位置及其原子结构。真核核糖体的成熟是一个高度复杂的过程。

Roles of chromatin assembly factor 1 in the epigenetic control of chromatin plasticity

Genetic information embedded in DNA sequence and the epigenetic information marked by modifications on DNA and his- tones are essential for the life of eukaryotes. Cells have evolved mechanisms of DNA duplication and chromatin restoration to ensure the inheritance of genetic and epigenetic information during cell division and development. In this review, we focus on the maintenance of epigenetic landscape during chromatin dynamics which requires the orchestration of histories and their chaperones. We discuss how epigenetic marks are re-established in the assembly of new chromatin after DNA replication and repair, highlighting the roles of CAF-1 in the process of changing chromatin state. The functions of CAF-1 provide a link be- tween chromatin assembly and epigenetic restoration.