谷子AGO基因家族全基因组鉴定及特征分析

阿尔戈蛋白(Argonaute proteins,AGO proteins)作为一种高度保守的RNA诱导沉默复合物,与基因转录和转录后沉默有关。目前,植物AGO基因功能的研究主要集中在拟南芥和水稻,对谷子AGO基因功能尚无文献报道。本研究利用生物信息学方法在谷子全基因组中鉴定出15个具有保守结构域和位置顺序的家族成员,分布在7条染色体上,其编码的蛋白质长度在862~1148 aa之间。系统进化分析显示,谷子AGOs蛋白分布在3个进化分支,与拟南芥相比,家族成员数量有所扩展;组织表达特异性分析表明,谷子AGOs大部分基因在穗部表达强烈,推测其参与生殖发育基因调控;蛋白互作结果预测显示,所有谷子AGOs蛋白都与三种蛋白质相互作用,其中DNA介导的RNA聚合酶v亚单位1已被证明与转录水平基因沉默有关。表明AGO基因在谷子进化过程中结构和功能保守,可为谷子AGO基因家族成员的功能研究提供理论基础。

海水电池AgO电极性能改善研究

采用化学合成法制备AgO粉末,通过控制适当的反应物浓度和反应温度,制备得到96%纯度以上的AgO粉末。使用不同粘合剂和不同结构导电骨架制备电极,进一步组装成海水电池测试不同制备方法下电池的电性能,结果显示当添加1%含量的PVDF作为粘合剂,使用多层蜂窝状银网作为导电骨架时,AgO电极的电性能提升较明显。

AgO/SiO_(2)复合纳米颗粒的可控制备及其光催化特性

以正硅酸乙酯(TEOS)和AgNO_(3)为前驱体,通过共溶胶双水解的方法制备出了AgO/SiO_(2)复合纳米颗粒。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和能量色散X射线光谱仪探究了不同Ag离子浓度对复合纳米颗粒微结构的影响,并对相关影响机理进行了讨论,最后对其光催化性能进行了研究。结果表明:Ag离子浓度对复合纳米颗粒的结构及分散性有着决定性的影响。当Ag离子浓度较低时,基体SiO_(2)颗粒的球形度较好且分散性很好;负载的AgO纳米颗粒分布相对均匀且粒径在2~4 nm内。Ag离子浓度的增加使SiO_(2)颗粒的球形度逐渐变差,粒径逐渐减小,团聚效应增强,最后形成了不规则的块状团聚体;AgO纳米颗粒随着负载量逐渐增多,分布密度和粒径也逐渐增大,并且分散的纳米颗粒相互连接,由点状分布逐渐向面状分布转变。在可见光照射下,AgO/SiO_(2)复合纳米颗粒对罗丹明B(RhB)的降解率约为94.8%。实验结果表明,AgO/SiO_(2)复合纳米颗粒是一种有效的光催化剂,在光催化领域有着潜在的应用价值。

向日葵AGO和DCL基因家族的鉴定和表达分析

为了解向日葵(Helianthus annuus)的Argonaute(AGO)和Dicer-like(DCL)的功能,利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)的AGO和DCL基因序列在向日葵基因组数据库中进行同源比对,对向日葵AGO和DCL家族成员进行生物信息学分析。结果表明,从向日葵中鉴定到15个HaAGOs和5个HaDCLs家族成员;这2类基因在染色体上的分布均不均匀。系统发育分析表明,与拟南芥相似,HaAGO家族成员可分为3个分支,HaDCL可分为4个分支;所有的HaAGO都具有保守的N domain、DUF1785、PAZ和PIWI结构域,HaDCL家族成员都含有PAZ和RIBOc结构域。表达分析表明,HaDCL3a和HaDCL3b在茎和花序中高度表达;亚细胞定位表明HaAGO多定位于细胞核。这表明向日葵中可能存在典型的RNAi干扰机制,并可能参与了协调向日葵的生长发育过程。

猕猴桃DCL、RDR和AGO基因家族的鉴定与分析

为研究猕猴桃RNAi抗病毒机制相关基因DCL、RDR和AGO。本研究采用blastp比对法和NPS@、SignalP-5.0及TMHMM 2.0等数据库对猕猴桃RNAi相关蛋白家族进行鉴定及其对应基础性质(如:亚细胞定位、二级结构等)的分析。结果在猕猴桃中共鉴定获得4个DCL、6个RDR和18个AGO基因,其中19个基因分布在13条染色体(即第3、6、9、12、13、16、17、18、19、23、26、27、29号染色体)上,另外9个基因未定位到染色体具体位置。AcAGO1d、AcAGO2a、AcAGO2b、AcAGO2d基因在19号染色体成簇存在。RDR基因和AGO2/7基因包含的内含子较少,其他的AGO和DCL基因包含的内含子较为丰富。这些猕猴桃基因均与番茄更近缘,它们编码的蛋白质含有不同比例的二级结构类型,无规则卷曲占50%左右,其次是α-螺旋和β-折叠。本研究完善了猕猴桃DCL、RDR和AGO编码基因的鉴定,后分析其对应的基础性质,以期为猕猴桃抗病毒研究奠定基础。

Na_2SiO_3相对含量对化学合成AgO电化学性能的影响

在Zn/AgO贮备电池体系中,硅酸钠用作一种热稳定剂包覆在化学合成的AgO颗粒表面,能够很好地抑制AgO材料的热分解,却对Zn/AgO贮备电池的快速激活特性存在一定的影响。研究了硅酸钠相对含量对化学合成AgO正极材料的恒流极化性能的影响:硅酸钠相对含量越少,AgO正极材料恒流极化越小;组装成电池的放电结果与AgO正极材料恒流极化性能存在一定的相关性:硅酸钠含量相对较少,电池的快速激活性能较好,反映了其相对含量对Zn/AgO贮备电池快速激活性能的影响程度,为Zn/AgO贮备电池体系AgO正极材料的制备提供一定的参考。

变权1-AGO GM(1,1,λ)模型及其应用

基于新数据优先原则和具有累加生成算子功能，提出了自定义变权函数并构建变权一次累加生成算子（1-AGO）GM（1，1，λ）模型。它既解决原始序列新数据优先的加权问题，又具有一次累加生成算子功能。它与分数阶GM（1，1）模型相比，直接自定义变权函数，不需要进行数学证明。文章讨论了变权一次累加生成算子的性质，定义了变权一次累加GM（1，1，λ）模型的原始形式和推导出变权一次逆累加生成算子（1-IAG0）公式。通过技术创新实例，合理选择A值可使得GM（1，1，λ）模型比传统模型具有更高的精确度。

1—AGO灰关联分析模型

对灰关联分析中关联系数以及关联度加以改进,给出了1—AGO关联系数以及1—AGO关联度,讨论了它们的有关性质,并建立了1—AGO灰关联分析模型,使之更具有合理性和科学性.

家蚕AGO1蛋白结合RNA的分离与鉴定

RNA诱导的基因沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)核心蛋白为Argonaute(AGO)家族蛋白,作为miRNA及RNAi功能途径中的关键蛋白,能够结合miRNA和siRNA,降解靶标基因mRNA或抑制其翻译。因此,利用AGO蛋白抗体通过免疫沉淀分离其结合RNA是目前规模化分离鉴定miRNA及相关小RNA靶基因的重要方法。首先对家蚕AGO1基因进行克隆表达和抗体制备,用自制的兔多克隆抗体免疫沉淀家蚕组织内源BmAGO1蛋白,成功分离BmAGO1蛋白结合的RNA;同时在BmN细胞中采用6×His标签融合表达BmAGO1蛋白,用His单抗免疫沉淀His-BmAGO1蛋白,同样成功分离获得其结合RNA。qRT-PCR检测发现,BmAGO1蛋白结合的RNA中含有家蚕miRNA靶基因BmEm4的mRNA。研究结果为批量鉴定家蚕miRNA靶基因奠定了基础,同时也为深入研究BmAGO1蛋白在家蚕中的功能提供了依据。

载AgO/TiO_2抗菌棉织物的制备及抗菌性能研究

棉织物作为毛巾、衣服等有较好的吸水性和柔适性,但容易成为微生物滋生繁衍的场所,从而影响人们的生活健康,采用机械混合法制备出AgO/TiO2复合粉末;采用激光粒度仪对AgO/TiO2复合粉末进行了粒度分布分析;然后利用后整理法加工出载AgO/TiO2抗菌棉织物,对整理棉织物的物相组成进行XRD分析,并测试了整理棉织物的抗菌效果。结果表明,AgO/TiO2复合粉末粒径细小、比表面积高,粒度分布为0.286～11.740μm,比表面积为442.37m2/kg;经AgO/TiO2复合粉末整理后,棉织布上附着有颗粒,颗粒以AgO形式存在;整理后棉织物具有强的抗菌效果和好的耐洗性,其对大肠杆菌的抑菌带宽度为1.075cm,杀菌率为100%;经过20次洗涤后,整理棉织物的抑菌带宽度为0.78cm,杀菌率为99.998%。

玉米AGO基因的克隆与表达分析

以玉米自交系‘昌7-2’三叶期前后2个时间点(种子萌发后5d和8d)幼苗不同组织部位的总RNA为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术,对玉米中6个Argonaute(AGO)蛋白家族基因(AGO1、AGO2、AGO4、AGO5、AGO7和AGO10)在幼苗不同发育时期及不同组织部位的表达谱进行了研究。结果表明:(1)AGO1、AGO2、AGO4和AGO7在种子萌发后5d和8d幼苗不同组织中均有表达,种子萌发后5d幼苗中的平均表达量均高于萌发8d的幼苗,且在地上部分新生组织或细胞分裂比较旺盛的组织中表达较多,表明AGO1、AGO2、AGO4和AGO7可能在玉米幼苗发育早期的分生组织分裂生长中发挥调控作用。(2)AGO5和AGO10只在叶片和茎尖中表达,其他组织中不表达;其中AGO5主要集中在新生叶和种子萌发后8d的茎尖中,AGO10在玉米叶发育过程中可能存在着迁移的现象。

电解液组成对Al/AgO电池性能的影响

用恒电流放电技术和扫描电子显微镜(SEM)研究了添加缓蚀剂Na2SnO3的含量和反应产物NaAlO2的浓度对Al/AgO电池在20%NaOH溶液中的电压、析氢速率和铝阳极表面形貌的影响。结果表明:在NaOH溶液中添加Na2SnO3,可以降低铝阳极的析氢速率,减少铝的阳极极化,改变铝阳极的腐蚀形貌;加入NaAlO2阻碍铝阳极的溶解,降低了Al/AgO电池的电压,不利于Sn的析出,使铝阳极的析氢速率增大。

解读AGO蛋白结构及其功能

RNA沉默是由小RNA特异向导和RNA诱导的沉默复合物(RISC)切割或者抑制靶标mRNA翻译的一种调控系统.作为RISC的核心成分,AGO蛋白(argonaute proteins)由N末端、PAZ、MID和PIWI4个结构域组成.PAZ区能非序列特异性识别结合双链小RNA3′末端悬垂的2个核苷酸,MID与PIWI界面处的"保守口袋"识别结合小RNA5′端第1位核苷酸,PIWI区具有切割mRNA的催化中心.根据系统进化学分析,AGO蛋白家族分为3个组:AGO-like、PIWI-like和GROUP3.拟南芥共编码10种AGO蛋白.目前已经证实,具有切割活性的为AtAGO1、AtAGO4和AtAGO7,三者参与的小RNA通路也已得到确认.在拟南芥10种AGO蛋白中,AtAGO1与AtAGO10、AtAGO1与AtAGO7、AtAGO4与AtAGO6存在功能上的部分冗余.

青稞新基因HvMEL1 AGO的克隆和条纹病胁迫下的表达

为筛选与青稞条纹病相关的AGO类基因,本研究以青稞抗病品种昆仑14号和感病品种1141为材料,从感病和正常叶片的转录组测序结果中获得一个差异表达的AGO家族新基因,克隆验证了该基因为青稞HvMEL1 AGO。HvMEL1 AGO基因全长3462 bp,其中蛋白质编码区(CDS,coding domain sequence)在昆仑14号和1141品种中的一致性为100%,无内含子,全长3161 bp,包含一个3129 bp开放阅读框,编码1043个氨基酸,理论等电点为9.33,预测蛋白分子量为115,865.58 Da。蛋白质序列分析表明,HvMEL1 AGO为亲水性的不稳定酸性蛋白,具有高度保守的DUF1785、PAZ和PIWI结构域,属于AGO基因家族成员。进化树分析表明,HvMEL1 AGO与大麦AGO家族中HvAGO12、HvAGO18、HvAGO1D、HvAGO1B在拟南芥AGO家族系统发育树上属于AGO1一类;与HvAGO12的亲缘关系最近。蛋白质互作预测结果表明,在水稻中与MEL1作用密切的已知蛋白为DCL类,分别为DCL1、DCL2A、DCL3A、DCL3B和DCL4。半定量和定量PCR结果表明,条纹病胁迫下,抗病品种昆仑14号与感病品种1141的HvMEL1 AGO基因表达量显著下降;且1141显著高于昆仑14号(P<0.01)。推测青稞HvMEL1 AGO基因在青稞抗条纹病过程中发挥重要作用。本研究为探索HvMEL1 AGO基因在青稞抗条纹病过程中的作用及调控机制奠定基础。

液相沉淀法制备纳米AgO粉体影响因素的正交分析

采用正交试验法研究了液相沉淀法合成纳米AgO粉体的各影响因素,分析了影响规律和机理,并利用XRD、XPS等测试手段对制备的粉体进行了测试表征。研究结果表明:AgO粉体的最佳制备条件是pH=13,Na2S2O8∶AgNO3(摩尔配比)=1∶0.5,m(NP20)∶m(AgNO3)为0.20,反应温度为60℃,反应时间为30min。在最佳工艺条件下,合成了晶粒度为32nm,含量为99.9%的高纯度纳米AgO粉体。

基于混合AGO-SVM的高速公路短时交通量预测研究

提出一种混合AGO-SVM高速公路交通量预测方法,原始交通量数据通过累加操作生成有规则的数据,预处理后的规则数据使用支持向量机法进行建模并预测,预测数据进行逆累加操作,获得下一时刻高速公路交通量的预测值,数据进行更新并保持样本序列不变从而进行高速公路交通量递推预测.应用西宝高速交通量实际观测数据验证算法的有效性.试验结果表明,在几种指标下该方法的预测精度比灰色模型法和支持向量机法的预测结果有所提高,是一种有效的高速公路交通流量预测方法.

AgO修饰硅藻土基多孔陶瓷复合材料的制备及热分解非等温动力学

采用化学氧化法,以过硫酸钾为氧化剂制备了AgO修饰硅藻土基多孔陶瓷复合材料,用XRD、XPS、压汞仪对制备的复合材料进行表征,借助热重法和线性升温理论对复合材料的热分解过程和热分解动力学进行研究。结果表明,AgO修饰硅藻土基多孔陶瓷复合材料具有晶体结构,主要由正方晶系方石英和单斜晶系AgO组成;复合材料平均孔直径为3.862μm,中值孔直径为0.354μm,表观密度为1.794 g.mL-1,孔隙率为57.985%;复合材料中AgO的分解分两步,在158℃开始分解成Ag2O,更高温度时进一步分解成Ag;AgO分解服从核生成和核成长机理,其表观活化能为136.94 kJ.mol-1,反应频率因子为2.48×1014 s-1。同参比AgO粉末相比,复合材料中AgO的热稳定性提高。

马铃薯卷叶病毒P0蛋白抑制RNA沉默及其与AGO蛋白的相互作用

马铃薯卷叶病毒(Potato leafroll virus,PLRV)P0是由开放阅读框1(ORF1)所编码,利用农杆菌介导的瞬时表达技术渗透注射转绿色荧光蛋白(GFP)基因的16c烟草叶片发现PLRV-P0能够抑制由GFP mRNA引起的基因沉默,结果表明PLRV-P0是马铃薯卷叶病毒编码的一个基因沉默抑制因子。通过序列分析发现PLRV-P0基因序列中含有两个重复的WG基序,我们将PLRV-P0基因序列中第87位和第140位的色氨酸(W)点突变为丙氨酸(A)(命名为P0WA),构建植物表达载体pCAMBIA1300-CE-P0,pCAMBIA1300-CE-P0WA,农杆菌渗透注射本氏(Nicotiana benthamiana)烟草叶片,通过荧光显微镜观察发现PLRV-P0和AGO共同注射后有绿色荧光出现而PLRV-P0WA和AGO共同注射后则没有绿色荧光出现。研究结果初步表明,PLRV-P0能够和AGO蛋白发生相互作用,重复的WG基序是其与AGO蛋白相互作用的关键氨基酸。

c-flag-ago3质粒在人293细胞系中的表达及AGO3蛋白复合物的细胞定位

将c-flag-ago3质粒转入人293细胞系中,使c-flaga-go3基因稳定表达,为进一步研究AGO3蛋白复合物的结构、功能奠定了基础。利用亲和标签flag对目标蛋白进行检测和监测,将已合成的c-flag-ago3质粒和用于对照的质粒si-ago3(能使ago3基因沉默的质粒)导入人293细胞系中,在荧光镜下观察转染效果。RT-PCR法检测基因含量,蛋白印迹法(WB)检测人293细胞表达的flag-ago3,并对其蛋白复合物进行细胞定位。结果显示,c-flag-ago3质粒和si-ago3质粒成功地导入人293细胞系中,免疫细胞化学显示c-flag-ago3基因在细胞中高表达、并检测到AGO3复合物定位于细胞质中。AGO3复合物在细胞中可稳定表达,为进一步研究AGO3蛋白复合物的构成及其在人体中的功能奠定了基础。

AgO有序阵列结构电极材料的制备与表征

在浓氢氧化钠溶液中,通过电化学方法氧化银纳米颗粒制备得到AgO有序阵列结构电极材料。性能表征表明,所制备的AgO材料具有独特的直通孔阵列结构,有利于电解质溶液在孔隙中的扩散,可直接用作Al/AgO电池阴极,无需黏结剂等。与常规AgO阴极材料相比,同等条件下,以AgO有序阵列结构材料为阴极所组成电池的放电性能大幅提高,3 C倍率下质量比容量可达422.6 m A·h·g-1,电极活性材料的利用率为97.8%,7 C倍率下质量比容量依然有387.8 m A·h·g-1,活性物质利用率89.7%。同时,循环性能相比传统电极也得到大幅提升,在第10个循环时依然保持着405.2 m A·h·g-1的质量比容量。制备方法易于操作且高效环保,有利于工业化生产;所得材料具有独特结构和性能优势。