鲤鱼MAVS基因的克隆、表达及免疫功能分析

【目的】获取鲤鱼线粒体抗病毒信号蛋白(mitochondrial antiviral signaling protein,MAVS)基因CDS区,对其进行生物信息学分析,并探讨MAVS基因在免疫反应中的功能。【方法】参考NCBI中公布的鲤鱼MAVS基因预测序列(GenBank登录号:XM_019072216.2)设计引物对MAVS基因进行克隆和测序,使用生物信息学软件分析鲤鱼MAVS蛋白的性质和功能。对鲤鱼进行嗜水气单胞菌攻毒试验,使用实时荧光定量PCR技术检测MAVS基因在攻毒前后鲤鱼各组织中的表达水平。通过免疫荧光检测试验进行MAVS和线粒体的亚细胞定位;使用双荧光素酶报告基因系统检测MAVS基因调控下游基因的表达情况。【结果】克隆得到鲤鱼MAVS基因CDS区序列全长1749 bp,共编码582个氨基酸。鲤鱼MAVS基因核苷酸序列与鲫鱼、多磷白甲鱼、虎皮鱼、野鲮、草鱼、团头鲂、拉氏鱥、金线鲃、胖头鱥的相似性分别为92.3%、89.5%、85.1%、79.1%、73.6%、73.1%、72.0%、70.1%和69.8%。系统进化树结果显示,鲤鱼与鲫鱼、野鲮、多磷白甲鱼等聚为一支。鲤鱼MAVS蛋白为酸性、不稳定蛋白质,具有较强的亲水性,含有133个磷酸化位点及1个跨膜螺旋,属于跨膜蛋白;不含有信号肽,不属于分泌蛋白。蛋白保守性分析显示,MAVS蛋白的N-端CARD结构域、中间富含脯氨酸结构域(PRR)和C-端跨膜结构域(TM)在不同物种之间高度保守。鲤鱼MAVS蛋白的二级结构和三级结构显示,该蛋白主要由无规则卷曲(58.93%)和α-螺旋(23.37%)构成,延伸链(13.92%)和β-转角(3.78%)含量较低,表明其为一种混合性蛋白。蛋白互作结果显示,MAVS蛋白与NLRP3、TRAF6、ATG5、DDX58、TBK1等免疫蛋白之间存在相互作用。实时荧光定量PCR结果表明,与对照组相比,攻毒后鲤鱼MAVS基因在心脏、脑、脾脏、肝脏、肠道、肌肉、鳃组织中表达量显著或极显著升高(P<0.05;P<0.01),在肾脏中表达量极显著降低(P<0.01),在眼组织中表达量无显著差异(P>0.05)。细胞免疫荧光结果显示,MAVS蛋白表达位置与线粒体一致。双荧光素酶基因检测报告结果显示,MAVS基因能够极显著激活IFN和ISRE启动子(P<0.01)。【结论】MAVS基因在不同物种及在遗传进化过程中高度保守,在鲤鱼不同组织中广泛表达。本试验结果为进一步研究MAVS基因在鲤鱼先天免疫反应中的功能及分子机制提供了理论依据。

MAVS ΔTM基因真核表达载体的构建及其在293T细胞中的表达定位

线粒体抗病毒信号蛋白(mitochondria antiviral signaling protein,MAVS)在脊椎动物的抗病毒免疫反应中起着非常重要的作用。为了后续研究MAVS跨膜区氨基酸在病毒侵染宿主细胞时所发挥的作用,通过基因工程方法,构建了MAVS基因C端跨膜结构域缺失突变体(MAVS ΔTM)。首先通过PCR技术扩增MAVS ΔTM基因片段,通过无缝克隆技术连接到pcDNA3.0-Flag载体上,后经酶切鉴定及测序结果表明MAVS ΔTM基因成功克隆到pcDNA3.0-Flag载体上,并将重组质粒定名pcDNA3.0-Flag-MAVS ΔTM。将重组质粒pcDNA3.0-Flag-MAVS ΔTM转染至人肾上皮细胞(HEK-293T)细胞中,利用蛋白免疫印迹实验和间接免疫荧光技术检测pcDNA3.0-Flag-MAVS ΔTM的表达以及定位情况。结果显示,pcDNA3.0-Flag-MAVS ΔTM在293T细胞中成功表达,并且均匀分布于细胞中。研究将为进一步研究MAVS蛋白跨膜区氨基酸的功能奠定基础。

甲虫后翅及其FWMAV可折叠翼仿生研究

对将甲虫后翅的研究应用于FWMAV仿生可折叠翼研制的前沿交叉领域进行了综合评述,并对其未来研究进行了展望。首先分析了甲虫后翅结构及其材料力学性能;其次讨论了后翅结构对其静力学和动力学性能的影响;然后概括了基于甲虫后翅建立的仿生翼及其力学特性研究现状;最后对仿生可折叠翼力学性能的研究做出了总结并对其重点研究方向给出建议。综述表明:甲虫后翅的不同单元具有各异的力学性能,其不同结构可影响静力学和动力学特性;依据后翅制造的可折叠柔性翼具有明显的尺寸优势,既有助于双翼产生高升力,又可抵抗部分耦合冲击以提高飞行稳定性。未来以甲虫后翅为仿生原型研制适用于FWMAV的可折叠柔性翼,应着眼于柔性翼骨架结构和机翼翼膜材料属性的各向异性,以期制造出可折叠、易扭转、高弹性的微飞行器机翼。

有人直升机/无人机协同编队指挥控制体系设计

针对有人/无人机(Manned Aerial Vehicle/Unmanned Aerial Vehicle,MAV/UAV)编队协同作战的发展趋势,开展了MAV/UAV协同编队指挥控制系统设计研究。分析了MAV/UAV的协同作战样式对指挥控制系统的需求。对比了目前集中式、分布式和有限集中式3种指挥控制结构,兼顾UAV智能化水平和数据链路状态,设计了基于集散式的指挥控制系统,该系统集合了集中式和分布式的特点,在协同编队指挥控制中具备通信要求适中、可扩展性高和鲁棒性强等优势。

有人机/无人机智能协同目标搜索和轨迹规划算法

基于有人机/无人机智能协同平台,针对多个位置未知的干扰信号源搜索及轨迹规划进行了研究。考虑到搜索过程的实时性和动态性,提出了一种基于多智能体深度强化学习的有人机/无人机智能协同目标搜索和轨迹规划(MUICTSTP)算法。各无人机通过感知接收干扰信号强度在线决策轨迹规划,同时将感知信息和决策动作传给有人机来获得全局评估。仿真结果表明,该算法相比其他算法在长期接收干扰信号强度、碰撞等方面表现出更好性能,且获得更优的学习策略。

线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)在宿主天然免疫信号通路中的调节作用

线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)作为一种接头蛋白在调节宿主天然免疫信号通路过程中扮演重要角色.Toll样受体(TLR)和RIG-Ⅰ样受体(RLR)等细胞模式识别受体识别入侵的病原体并将信号传递给MAVS,MAVS通过刺激下游的TBK1复合体和IKK复合体分别活化NF-κB和IRF3等信号通路,进而激活干扰素α/β表达,诱发细胞内抗感染天然免疫反应.MAVS除定位线粒体外,也可定位于过氧化物酶体上.MAVS在细胞内的不同定位决定了其在早期快速和持续性抗病毒天然免疫中的不同调节机制.MAVS只有同时定位在过氧化物酶体和线粒体上才可诱导干扰素刺激基因(ISG)快速且稳定地表达.本文通过对MAVS的发现、结构、细胞定位及其在天然免疫信号通路中的调控机制等最新进展进行综述,以期揭示MAVS蛋白在细胞内天然免疫信号通路中的重要调节作用,为研究病毒逃逸宿主天然免疫的机制和研究新型抗病毒免疫治疗策略提供新思路.

有人/无人机协同空战研究进展综述

有人/无人机协同空战是未来空战的重要发展方向,有人机和无人机协同运用、优势互补,形成灵活高效的作战体系,将对未来空战效能的提升发挥巨大作用。首先,阐述了近年来美军作战概念的发展演进,分析了美军有人/无人机协同作战的相关项目发展,提炼总结了有人/无人机协同空战的特点;其次,以穿透性制空作战为场景,分析了有人/无人机协同空战的具体运用和作战流程;最后,从航迹规划、空战决策、编队控制3个方面对有人/无人机协同空战的关键技术和研究现状进行梳理和分析,并对未来有人/无人机协同空战的研究发展方向进行了总结和展望。

一种MAV航姿估计算法及其半实物仿真

配置MIMU(Micro Inertial Measurement Unit,微惯性测量单元)中的加速度计工作在倾角仪状态,利用当地的重力加速度计算MAV(Micro Air Vehicles,微小型飞行器)的姿态角。同时利用MIMU中的陀螺仪,计算载体的姿态角。提出了一种构造加权系数的方法,可以根据MIMU的特性,构造不同性能的加权系数。通过对姿态角进行加权平均,实现惯性数据的融合,对MAV的姿态进行估计。该方法既保证了飞行器稳定飞行时姿态估计的精度,避免了姿态误差随时间的积累;又保证了姿态估计系统的动态性能,减小了系统的动态误差。基于该方法搭建的微小型AHRS(Attitude and Heading Reference System,姿态航向参考系统)体积小、重量轻、精度高,特别适用于载荷与体积都有限的载体使用。

有人/无人机协同空战任务规划技术

随着“分布式作战”“马赛克战”等新型作战概念的提出,无人机作为新型空战力量,依靠其灵活性、机动性、互操作性和低廉的成本,有效地弥补了有人机在空战中的作战“盲区”,将其纳入现代空战的任务规划体系,与有人机协同配合执行空战任务,会对空战结果产生巨大的影响。研究了基于数据的空战离线任务规划技术和基于任务的空战在线任务规划技术,并基于OODA环对有人/无人机协同空战任务规划技术进行了综述,结合该技术在测试进程和实际作战应用中存在的不足,展望了该技术未来的发展趋势,对下一步开展有人/无人机协同空战任务规划研究提供借鉴参考。

三黄鸡MAVS基因克隆及生物信息学分析

【目的】掌握三黄鸡线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)基因的生物信息学,为MAVS基因诱导表达及禽类固有免疫相关机制研究打下基础。【方法】根据Gen Bank中已公布的原鸡MAVS基因序列设计1对特异性引物,采用RT-PCR扩增三黄鸡MAVS基因,并应用相关生物软件进行序列分析及其蛋白结构预测。【结果】三黄鸡MAVS基因编码区(CDS)全长1926 bp,编码641个氨基酸,与Gen Bank中已发表的原鸡MAVS氨基酸序列(NP_001012911.1)比对,三黄鸡MAVS氨基酸序列在第440、488、506和606位存在4个氨基酸差异,分别为440A→T、488P→L、506I→L和606E→K。三黄鸡MAVS基因与原鸡的相似性最高,达99.0%;与日本鹌鹑的相似性次之,为91.0%;与斑马鱼的相似性最低,仅37.6%。三黄鸡MAVS蛋白分子质量为67.79 ku,理论等电点(p I)为5.04,属于跨膜蛋白,无信号肽序列;其二级结构中折叠占0.5%,无规则卷曲占88.7%,螺旋占10.8%。【结论】三黄鸡MAVS基因序列表现出高度的保守性,可作为今后研究三黄鸡抗病毒机制的重要指标之一。

非定常大气扰动下的MAV自主飞行智能控制研究

针对在非定常大气扰动作用下,微型飞行器MAV姿态稳定控制与导航都不同于常规的问题。研究了MAV飞行中大气扰动类型特征,建立了完整的非定常大气扰动工程化模型体系。在此基础上,提出了一种融合专家技术与模糊技术的MAV自主飞行智能控制,并建立了一个Lyapunov能量函数来分析MAV自主飞行系统稳定性。飞行仿真与试飞结果表明,MAV自主飞行系统在全局范围内具有渐进稳定性。

有人机/无人机协同作战效能的物元可拓评价

为提高有人机/无人机(MAV/UAV)的协同作战能力,提出一种基于物元可拓理论的MAV/UAV协同作战效能评价方法。该方法通过文献研究和作战体系分析,利用灰色关联与秩相关筛选过程,构建MAV/UAV协同作战效能评价指标体系;在博弈论基础上,平衡G1法权重与熵权法权重的主客观成分,完成评价指标的综合赋权;最后,结合非对称贴近度准则,建立MAV/UAV协同作战效能的物元可拓评价模型。结合作战案例进行评估与比对,得出敏感性影响因素,验证了方法的有效性和科学性,从而为MAV/UAV协同作战效能的正确评价提供了一种解决途径。

多模块适应性通风的污染物扩散控制性能研究——以应对教室使用情景变化为例

提出了一种多模块适应性通风(multi-module adaptive ventilation, MAV)方法,同时研究其在多场景类型建筑中面对室内场景变化和污染源位置变化时,控制污染物扩散和排除污染物的性能。以一教室为模型,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)技术模拟教室正常上课和集体讨论场景下的污染物分布情况,并在正常上课场景下进行污染源位置变化的讨论。其中示踪气体CO_(2)用于模拟感染者咳嗽产生的污染物。选用了5种不同的MAV模式和传统混合通风(mixing ventilation, MV)模式,比较了它们在面对教室内不同污染源位置和不同场景时,人员呼吸区的污染物浓度和去除率。结果表明合适的MAV模式下污染物在呼吸区的相对浓度更低、排除率更高,其中MAV平行模式在集体讨论场景下、污染源位置为P3时的呼吸区污染物去除率(contaminant removal efficiency, CRE)是MV模式的7.52倍,呼吸区相对污染物质量浓度C_r为MV模式的52.4%,说明合适的MAV模式能更好地适应场景和污染源位置的变化。

静电纺丝法制备仿生MAV翼初探

静电纺丝法是一种制备超细纤维的重要方法。本文以聚乙烯醇(PVA)为原料,通过实验研究了静电纺丝法制备纳米纤维非织造物的方法,分析了PVA溶液浓度、粘度、表面张力、电导率、流量以及实验电压和接收距离等各种实验参数对纤维形貌的影响,并利用光学显微镜和CCD得到了纳米纤维的微观形貌。由于静电纺丝法得到的纳米纤维非织造物直径小,有较高的比表面和较大的比强度,用金属丝制作的仿生翅膀骨架做接收装置,利用静电纺丝法得到了质量轻、易控制的仿生MAV翼。

平面形状对MAV气动特性的影响

通过风洞测力实验研究了平面形状（后掠角）对展长／根弦长之比为1．0的机翼的气动特性的影响，实验结果表明，模型后掠角在很大程度上影响小展弦比机翼的气动特性，当模型后掠角A≤35^o时，能增大模型的最大升力系数和失速迎角，推迟失速；当模型后掠角A=56^o-64^o时，能得到较好的升力曲线，改善机翼的失速特性。此外，实验结果表明模型前缘背风面倒角与迎风面倒角相比，有效地提高了模型的最大升阻比和失速后的升力系数。

MAV气动外形优化设计

针对微型飞行器的特点,抽象出其气动模型和飞行性能模型。采用单学科优化和多学科优化相结合的方法对常规气动布局进行了气动外形优化,并比较分析了单、多学科的优化结果,得出重要结论。

微型非固定翼无人机自主降落方法研究进展

微型无人机(MAV)因其体积小、隐蔽性较好等特点在民用与军事领域中常规飞行器无法应用的场合具有广泛的前景。近年来研究学者们已研制出多种不同类型的MAV,其中旋翼、扑翼等非固定翼的MAV因其可在狭小空间等低雷诺数飞行环境下执行任务而引起较多的关注。未来智能MAV应具备在多种飞行环境下根据任务需求自主停靠在目标点的能力,本文概述了国内外非固定翼MAV在自主降落方法方面的研究成果,并对配合非固定翼MAV实现降落的着陆机构的发展状况进行了简单介绍,讨论了旋翼、扑翼等非固定翼MAV自主降落研究领域进一步发展需要攻克的技术问题。

MAV和复配柴油降凝剂的制备

以马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯酸高级酯为原料单体合成一种三元共聚物MAV降凝剂。采用单因素法研究反应温度、投料比和引发剂BPO用量对0#柴油降凝效果的影响。结果表明,反应温度80℃,投料比马来酸酐∶丙烯酸高级酯∶醋酸乙烯酯为1∶1∶2,引发剂BPO用量1.5 g时,0#柴油冷滤点均降低6℃。研究了MAV与不同的分散剂复配制得降凝剂的效果,结果表明采用分散剂6501(1∶1.5)复配时,具有较好的降滤效果,降低冷滤点8℃。

微型数据记录仪在MAV姿态测量中应用研究

根据微型飞行器(MAV)特点,提出了数据记录仪的设计要求,完成了适用于姿态测量的微型数据记录仪的集成化设计,实现了相关指标要求,并在工程实践中得到了应用验证。

ADAR2通过编辑MAVS基因的3'UTR降低其在细胞中的表达

目的探讨ADAR2在细胞中对线粒体抗病毒信号蛋白MAVS表达的影响及其机制。方法用RT-qRCR检测ADAR家族在细胞中的表达、ADAR2质粒过表达效果以及MAVS的表达;焦磷酸测序验证ADAR2对MAVS的3'UTR区域位点的编辑;双荧光素酶报告质粒检测荧光素酶的相对表达;Western blot检测ADAR2和MAVS蛋白的表达。结果 ADAR家族中ADAR1丰度最高,其次ADAR2也有表达,而ADAR3的表达量很低,几乎检测不到(P<0.05);ADAR2对MAVS的3'UTR区域上的chr20:3869744位点发挥RNA编辑作用(P<0.001);MAVS的3'UTR编辑位点上,编辑型G比正常型A的荧光素酶活性显著降低(P<0.01);在转录和翻译水平,ADAR2都显著降低了MAVS的表达(P<0.05)。结论 ADAR2通过编辑MAVS的3'UTR上的chr20:3869744位点,使其发生A→G的替换,进而抑制了MAVS基因的表达。