“虚拟仿真-GMP实训-产教融合”三位一体协同创新育人模式探索与实践

在新工科和“双一流”建设的契机下,围绕“培养具有历史使命感和社会责任心,富有创新精神和实践能力的各类创新型、应用型、复合型优秀人才”的目标,根据工程教育认证要求,结合湘潭大学制药工程专业的实际情况,构建“虚拟仿真-GMP实训-产教融合”三位一体协同创新育人平台。以人才培养为核心,优化实践教学培养体系,建设高水平的教师队伍,加强虚实结合平台建设,注重产教融合,培养具有解决复杂工程问题的制药技术人才。

病原细菌受体介导的c-di-GMP信号传导及其调控机制

细菌第二信使环二鸟苷酸(c-di-GMP)信号网络系统主要涉及信号代谢、识别、接受、传递、功能表达和调控。c-di-GMP胞内水平受到鸟苷酸环化酶(DGC)和磷酸二酯酶(PDE)的控制。c-di-GMP信号受体类型多样,包括转录调控因子、PilZ结构域蛋白、退化的GGDEF和EAL结构域蛋白、核糖体开关、多核苷酸磷酸化酶和新发现的蛋白激酶等。c-di-GMP受体接受信号后,可以在转录、翻译以及翻译后水平上对下游靶标进行调控,从而影响细菌的毒性、运动性、生物膜形成、细胞分裂等生理生化过程。本文结合本实验室对水稻白叶枯病菌的研究结果,综述了近年来国内外在c-di-GMP信号受体介导的调控机制等方面的研究进展。

外源性C-di-GMP对变形链球菌产酸、耐酸能力的影响

目的:初步探讨外源性c-di-GMP对变形链球菌产酸、耐酸能力的影响。方法:外源性c-di-GMP与生理盐水分别加入至含变形链球菌UA159菌液的BHI培养基中,比较两组对变形链球菌产酸、耐酸能力的影响。结果:c-di-GMP处理组与生理盐水组相比,产酸、耐酸能力明显下降,差异有统计学意义,经t检验,P<0.05。结论:c-di-GMP可以抑制变形链球菌的产酸、耐酸能力,可以单独也可以与其它的抗龋制剂联合应用控制龋病。

基于灰色Markov-GMP-Verhulst模型的黄河宁蒙段冰凌灾害风险预测

为了提高冰凌灾害的风险预测的可靠性,针对冰凌灾害风险的动态非线性特征,构建能够识别风险波动变化规律的灰色GMP(1,1,N)-Verhulst组合预测模型,同时引入信息熵理论的知识,提出基于Markov链修正的熵权法灰色组合预测方法。以黄河宁蒙段2005~2014年冰凌灾害风险值作为原始数据序列进行模型拟合,并对2015~2017年的冰凌灾害风险进行预测。计算得出在已知实际冰凌风险值的年份内,灰色Markov-GMP-Verhulst模型的预测精度比单一灰色预测模型更加精确,结合实际情况评估2015~2016、2016~2017年的冰凌灾害风险值,并与Markov链修正的组合模型的预测值进行对比分析,预测结果与实际值的吻合性良好,进一步验证了模型的合理可操作性,以期为黄河宁蒙河段的凌汛灾害防治提供借鉴。

环二鸟苷酸(c-di-GMP)作为潜在免疫佐剂的研究进展

环二鸟苷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP)是在细菌中普遍存在的第二信使分子,参与调节多种生理功能,近年来研究发现环二鸟苷酸作为免疫调节剂作用于真核细胞可产生良好的免疫调节作用,实验研究表明其有可能成为具有潜力的疫苗佐剂。本文综述了c-di-GMP的结构,生物学功能、免疫特性和作为疫苗佐剂研究等方面的最新研究进展。

美罗培南对胞内不同c-di-GMP浓度表型铜绿假单胞菌生物被膜形成的影响

目的:探究美罗培南对胞内不同环二鸟苷酸(c-di-GMP)浓度表型铜绿假单胞菌(PA)生物被膜形成的影响。方法:两倍稀释法测定美罗培南对各菌株的抑菌浓度(MIC);设阴性对照组和3个美罗培南干预组(1/2MIC、1/4MIC、1/8MIC)。用1/2MIC、1/4MIC、1/8MIC的美罗培南分别干预野生株PAO1、PA胞内c-di-GMP高表达株(PAO1ΔwspF)、PA胞内c-di-GMP低表达株(PAO1/Plac-yhjH),观察美罗培南对其运动能力的影响,用结晶紫染色法测定美罗培南对PAO1、PAO1ΔwspF、PAO1/Plac-yhjH菌株的生物被膜形成以及对生物被膜清除能力的影响。结果:在美罗培南的干预下,PAO1、PAO1ΔwspF、PAO1/Plac-yhjH的运动区域直径均比阴性对照组小(P<0.05),所形成的的生物被膜也均比阴性对照组少(P<0. 05),而破坏的生物被膜均比阴性对照组多(P<0. 05)。结论:美罗培南能抑制PAO1、PAO1ΔwspF、PAO1/Plac-yhjH的运动能力以及生物被膜形成,美罗培南能破坏PAO1、PAO1ΔwspF、PAO1/Plac-yhjH形成的生物被膜,美罗培南对PAO1、PAO1ΔwspF、PAO1/Plac-yhjH的抑制效果不同。

水稻白叶枯病菌第二信使c-di-GMP代谢酶基因的预测和分析

旨在从水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)中鉴定出含有GGDEF结构域的鸟苷酸环化酶(DGC)和含有EAL或HD-GYP结构域的磷酸二酯酶(PDE)编码基因。预测分析了Xoo已测序菌株中的GGDEF、EAL和HD-GYP结构域蛋白的种类、数量及其序列特征,鉴别了基序保守的DGC或PDE、基序退化的信号受体以及信号输入结构域,验证了部分不同类型结构域蛋白作为DGC/PDE、信号受体以及在细菌毒性调控等方面的功能。

c-GMP诱导对盐胁迫下番茄的转录组分析

以市场常见的番茄为材料,采用Illumina高通量测序技术对NaCl胁迫、c-GMP诱导以及两者组合处理下番茄幼苗进行转录组测序。结果表明:共获得83.35 Gb的原始数据,Q30碱基百分比在90.91%及以上,分别将各样品的原始读数与指定的参考基因组进行序列比对,比对效率从88.03%到92.74%不等。同时将得到的31734条序列注释到不同的数据库(GO、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot和egg NOG),通过GO数据库,将其划分到细胞组分、分子功能以及生物学过程三大注释类别下的51个亚功能组中,通过COG数据库与KEGG数据库将其分别注释到25个类别与128个代谢通路。在NaCl胁迫、c-GMP诱导以及两者组合处理下共发现SNP位点127944个,其中仅有22.6%的SNP位点位于非编码区。差异基因结果显示,c-GMP能诱导盐胁迫下更多基因的表达。该转录组测序数据可靠,结果覆盖面广,为番茄c-GMP诱导盐胁迫下基因挖掘与功能研究提供了理论依据。

水稻白叶枯病菌c-di-GMP受体Clpxoo关键结合功能位点的确定

旨在确定水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)c-di-GMP信号受体Clpxoo的关键功能位点。通过对Clpxoo蛋白氨基酸位点基因突变,表达载体构建、蛋白诱导表达及其Ni-NTA Resin亲和层析,进行了Clpxoo及其点突变蛋白的原核表达和产物纯化;通过等温滴定量热法(ITC),检测了Clpxoo及其点突变蛋白与c-di-GMP的结合作用。利用基因定点突变和桥接PCR方法,在优化的诱导表达和纯化条件下,成功地获得了Clpxoo点突变蛋白和与c-di-GMP不发生结合的Clpxoo点突变体。结果表明,Clpxoo蛋白第70位天冬氨酸和第99位谷氨酸是与c-di-GMP结合的关键功能位点。

基于RNA适配体检测体外酶促合成的c-di-GMP和cGAMP

旨在建立简单、快速的检测体外酶促合成的c-di-GMP和cGAMP的方法。本研究以含有T7启动子、VC2GEMM-1核糖开关序列或其突变序列VC2/g20a、spinach2和tRNA序列的双链DNA为模板,利用T7RNA聚合酶体外转录体系制备VC2、VC2/g20aRNA适配体。通过检测绿色荧光强度分析RNA适配体对c-di-GMP和cGAMP的结合能力。结果表明,转录得到的RNA经过加热变性、缓慢退火后得到VC2RNA适配体和VC2/g20a RNA适配体,在125mmol·L^(-1 )KCl和30mmol·L^(-1 )MgCl_2溶液中孵育180min的优化结合条件下,VC2适配体与c-di-GMP特异性结合,VC2/g20a适配体与cGAMP特异性结合;c-di-GMP对VC2适配体的半数效应浓度(EC50)为(89±1.7)nmol·L^(-1),cGAMP对VC2/g20a适配体的半数效应浓度为(309±4.5)nmol·L^(-1);VC2和VC2/g20a能够分别检测低至5nmol·L^(-1)和20nmol·L^(-1)的c-di-GMP和cGAMP;并且发现转录的RNA混合物在未纯化的情况下同样能够检测VC0179体外酶促合成的c-di-GMP和cGAMP。这种方法可以简单快速的检测VC0179体外酶促合成的c-di-GMP和cGAMP,并且为研究其他c-di-GMP和cGAMP合成酶活性提供潜在可能。

WspR在大肠杆菌中的表达及其对c-di-GMP合成的影响

可得胶是土壤农杆菌ATCC31749分泌的一种胞外多糖,大多数细菌胞外多糖的合成受控于新近发现的第二信使环二鸟苷酸(c-di-GMP).细胞内c-di-GMP的产生受二鸟苷酸环化酶(diguanylate cyclase,DGC)合成和磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)降解两条途径调控.在结构上,通常DGC含有GGDEF结构域,PDE含有EAL结构域.研究表明从绿脓杆菌(P.aeruginosa)中得到的类趋化系统蛋白WspR具有GGDEF结构域,具有DGC活性.本实验将WspR转入大肠杆菌中得到了表达,并用颜色反应得到证实c-di-GMP在E.coli大量合成.为进一步研究ATCC31749中WspR的作用机制,促进可得胶的合成提供切实可行的依据.

c-di-GMP在低温好氧颗粒污泥形成过程中的作用

在低温条件下运行好氧颗粒污泥反应器,絮状污泥颗粒化过程中信号分子可通过传导作用引起各层物质之间的组分变化,通过研究胞外聚合物及污泥相关疏水性的变化规律,并观察此过程中微生物菌群的群落演替特点,揭示环二鸟苷酸(c-di-GMP)在低温好氧颗粒污泥形成过程中的变化规律与影响作用.结果表明:接种污泥在颗粒化过程中,胞外聚合物含量从48mg/gMLVSS增长至139mg/gMLVSS,其中以TB层蛋白质增长为主,在颗粒化过程中,c-di-GMP含量由62?g/gMLVSS增至600?g/gMLVSS,始终影响微生物运动及生物膜形成,促使具备胞外聚合物分泌功能的菌群加快分泌胞外聚合物,促进好氧颗粒污泥的形成.各个阶段污泥中微生物种群存在较大差异,在反应器运行初始阶段与c-di-GMP合成相关的菌群占据优势,同时在后期表现出较好的脱氮除磷能力,在低温条件下好氧颗粒污泥微生物菌群发生演替并最终形成稳定的菌群结构.

氨基酸代谢变化引起的c-di-GMP稳态波动对大肠杆菌致病过程中菌毛合成的影响

[目的]细菌能够合成多种信号分子,调控自身在各种营养状态或应激条件下的生长代谢及毒力发挥。第二信使环二鸟苷酸(c-di-GMP)在致病菌感应氨基酸饥饿(AAS)的过程中发挥重要作用,调控多种生理活动并显著影响其毒力发挥。本文旨在研究c-di-GMP在尿道致病性大肠杆菌(UPEC)尿道定殖及毒力发挥过程中的作用。[方法]采用尿液培养UPEC,结合转座子突变技术筛选氨基酸代谢相关生长缺陷基因,采用基因敲除技术、特定氨基酸回补及小鼠尿道感染模型验证尿液生长及尿道定殖缺陷表型;借助表达谱数据、RT-qPCR及β-半乳糖苷酶活性测定法筛选并鉴定受氨基酸饥饿影响的毒力基因及c-di-GMP相关基因;通过多基因敲除及回补技术、凝胶阻滞试验(EMSA)鉴定c-di-GMP对毒力基因的调控机制。[结果]精氨酸、异亮氨酸及蛋氨酸代谢失衡引起UPEC在尿液中生长缺陷,尿道定殖能力显著下降及局部c-di-GMP稳态破坏;YciR及YcgF相关c-di-GMP体系失衡显著下调菌毛基因簇表达;YciR通过调节子MlrA直接调控P菌毛基因簇表达;YcgF通过下游配对调节子YcgE直接调控P菌毛基因簇表达。[结论]c-di-GMP感应尿道定殖过程中的特定氨基酸饥饿,调控菌毛等黏附因子合成,促进UPEC完整毒力发挥。

TpbA通过调节c-di-GMP抑制鲍曼不动杆菌ATCC17978生物膜的形成

目的分析生物膜形成相关的酪氨酸磷酸酶A(TpbA)经调节3,5-环鸟苷二磷酸(c-di-GMP)影响鲍曼不动杆菌ATCC17978生物膜的形成。方法通过上海生工合成TpbA基因序列,构建pET-28a-TpbA载体,原核重组表达目的蛋白TpbA经亲和层析纯化后并用western blot验证,将该载体转入鲍曼不动杆菌ATCC17978,采用western blot和磷酸酶活性实验鉴定TpbA表达及活性,分析c-di-GMP表达水平及生物膜形成情况。结果在成功构建pET-28a-TpbA载体并证实表达TpbA的基础上,将该载体转入鲍曼不动杆菌ATCC17978,western blot表明TpbA过表达(P<0.05),磷酸酶活性实验证实过表达的TpbA具有酶活性(P<0.05)。进一步分析发现,ATCC17978中TpbA过表达能够降低c-di-GMP的水平(P<0.05),表明TpbA能够有效调节鲍曼不动杆菌的c-di-GMP。ATCC17978中c-di-GMP相关的生物膜形成在TpbA过表达作用下能够被显著抑制(P<0.05)。结论本研究初步证实了TpbA通过调节c-di-GMP,可以抑制ATCC17978生物膜形成,为抑制鲍曼不动杆菌生物膜的形成提供了新的潜在靶点和实验数据。

提高酵母抽提物5'-GMP含量的研究

对新鲜麦芽根中5-磷酸二酯酶的提取及酶解条件进行了研究,并利用所得5-磷酸二酯酶应用于酵母抽提物的生产中以提高5-GMP的含量。

融合Inception V1-CBAM-CNN的轴承剩余寿命预测模型

针对现有的滚动轴承剩余寿命(RUL)预测方法精度低、轴承健康指标(HI)构建困难等问题,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)并融合Inception V1模块和卷积注意力机制模块(CBAM)的滚动轴承RUL预测模型。首先,在CNN中添加了CBAM机制,并进行了加权处理,在通道和空间维度对重要特征进行了强化,对次要特征进行了抑制,通过添加改进的InceptionV1模块,提高了CNN通道间信息交互水平,全面提取了退化特征;然后,进行了网络优化,采用全局最大池化(GMP)方法对模型进行了简化,采用Dropout和批量归一化(BN)方法,避免了过拟合,提高了精度,且克服了训练时出现的梯度消失问题;最后,对数据进行了处理,将降噪后的信号重组为三维张量,将其作为HI,构建了退化标签,引入了评价指标,采用PHM2012轴承数据集进行了实验验证,在3种工况下将其与深度神经网络(DNN)、CNN方法、结合注意力机制的残差网络方法(ResNet)进行了对比。研究结果表明:该方法在变负载条件下的平均RMSE为0.033,较其他方法的RMSE值分别降低了86%、78%和69%,在预测精度和泛化能力方面具有明显优势。

药剂学多维实验教学体系的构建

为更好地满足应用型人才培养需求、强化学生的职业素养、促进学生养成科学严谨的实验习惯,学院药剂学教学团队通过设计与建立《药品生产质量管理规范》(GMP)模拟实训车间,采用情境式教学法,使学生身临其境,缩小实验教学与生产实际的差距。同时,将标准操作规程(SOP)贯穿GMP实训车间现场教学过程,关注实验操作细节,并辅以问题式学习(PBL)-任务驱动(TDL)教学法,充分调动学生学习的积极性,有助于提高学生的实践技能,有利于为我国中医药事业的长足发展输入送更多的优质人才。

历史与当代的对比与交融--gmp改扩建案例简析

当今的建筑界处于由增量走向存量的时代,历史建筑的更新与发展、新旧建筑的共生成为城市规划策略中的一个关键问题。笔者将通过论述gmp·冯·格康,玛格及合伙人建筑事务所多个改扩建项目的实践成果,探讨在旧建筑改造与新建中存在的不同创作理念,从而将更为理性、开放、辩证的设计思路带入当代中国建筑实践的语境之中。

兽用中化药生产企业GMP监督检查情况分析与思考

对近年来中国兽医药品监察所组织实施的兽用中化药企业GMP监督检查发现的缺陷项目进行统计和分析,研究企业在生产质量管理中存在的主要问题并提出建议,以期帮助兽药生产企业提高自身GMP执行水平,确保产品质量,并为兽药监管部门提供参考。

动物mRNA疫苗生产厂房布局与工艺设计要点探究

mRNA疫苗技术具备研发周期短、安全性优良、生产技术通用性强的特点,但由于mRNA疫苗的特殊工艺,传统的生物制品厂房设计已不能完全满足其制备要求。科学合理的厂房工艺设计是确保mRNA疫苗产能与质量的主要条件,因此,如何设计既符合工艺要求又满足兽药GMP的动物mRNA疫苗生产厂房成为摆在我们面前急需探究的课题。鉴于不同国家在能源结构、环保要求、设计理念等方面存在差异,在借鉴欧美已有的mRNA疫苗规模化生产设施和我国人用mRNA疫苗厂房设计的基础上,提出了符合我国兽药GMP规范的mRNA疫苗厂房生产设施、工艺关键点和设计方案,以期为国内动物mRNA疫苗车间建设提供参考。