基于ESO的PMSM无模型快速超螺旋滑模预测控制

为提高表贴式永磁同步电机(Surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)在参数变化和外部扰动下的鲁棒性,提出一种基于扩张状态观测器的无模型快速超螺旋滑模预测控制方法。首先,建立SPMSM参数摄动时的新型超局部模型。其次,采用改进的超螺旋算法作为辅助控制率设计转速环无模型超螺旋滑模反馈控制器,同时利用复合的扩张扰动观测器估计超局部模型中的未知部分,并通过Lyapunov稳定性理论证明了控制器和观测器的稳定性。电流环应用无差拍电流预测控制策略,结合扩张状态观测器对扰动量进一步估计并进行前馈补偿,使电流环具有更好的动态响应和更小的谐波分量。仿真试验结果表明,所提方法可有效提高系统响应速度,改善SPMSM在发生参数漂移和外部扰动下的暂稳态性能,降低电流总谐波畸变率,提升系统鲁棒性和抗干扰性能。

<i>In-Vitro</i>Inhibitory Effect of Methanol Extracts of Chinese Herbal Drugs on Supercoiling Activity of Bacterial DNA Gyrase

A large number of Chinese herbal drugs (CHDs) exhibit antibacterial activities both in vivo and in vitro, but until now little is known regarding their inhibitory mechanisms. Bacterial DNA gyrase is a proven target for antibacterial agents. Aim of this study was to investigate the in-vitro inhibitory effect of methanol extracts of CHDs against supercoiling activity of bacterial DNA gyrase. Fifteen CHDs were selected and extracted with methanol, respectively. Inhibitory effect of the extracts on DNA gyrase was tested using gel-based DNA supercoiling assay. Among fifteen CHDs tested, methanol extracts of Lonicerae Japonicae Flos (S2), Taraxaci Herba (S7), Glycyrrhizae Radix et Rhizoma Praeparata cum Melle (S8) demonstrated an obvious inhibitory effect against supercoiling activity of DNA gyrase, and the others were either less active or could not be determined with the present method. Moreover, it was likely that S7 and S8 inhibit gyrase in a concentration-dependent manner. In conclusion, DNA supercoiling assay is a promising method to study the inhibitory activity of CHDs on bacterial DNA gyrase. Some CHDs do have gyrase-inhibitory activity as proposed. Further investigations are needed to elucidate the inhibition mechanism of these CHDs on supercoiling activity of gyrase.

混合模式层析分离纯化超螺旋质粒DNA

针对细胞裂解液中的超螺旋质粒DNA(sc pDNA)的分离,以质粒pVAX1为典型对象、采用Capto PlasmidSelect作为混合模式层析介质,探讨了料液中主要成分sc pDNA、开环质粒DNA(oc pDNA)和RNA的吸附行为,优化了分离条件,实现了从成分较为复杂的料液中高效分离sc pDNA。考察了上述3种组分的静态吸附,发现在(NH_(4))_(2)SO_(4)浓度c(NH_(4))_(2)SO4为1.9~2.5 mol·L^(-1)时,sc pDNA均具有较高的吸附量,确定c(NH_(4))_(2)SO_(4)=2.5 mol·L^(-1)的料液可直接上样,此时sc pDNA饱和吸附量为每克介质吸附3.3 mg。动态吸附实验发现,sc pDNA穿透略晚于oc pDNA,sc pDNA动态载量为每毫升介质负载2.00 mg,RNA吸附能力明显强于pDNA。进一步优化了洗脱、冲洗和上样量等分离条件,采用c(NH_(4))_(2)SO_(4)=2.5 mol·L^(-1)上样、c(NH_(4))_(2)SO_(4)=1.9 mol·L^(-1)冲洗、(c(NH_(4))_(2)SO_(4)=1.7 mol·L^(-1))+(cNaCl=0.3 mol·L^(-1))洗脱,sc pDNA纯度可达83.9%、同质性高达95.8%、收率为80.6%。结果表明,混合模式层析对sc pDNA选择性好、处理量较大,具有良好的应用价值。

直拉重掺硼硅单晶特殊原生位错的分析改进

研究了<100>重掺硼硅单晶中出现的一种特殊原生位错,分析了腐蚀坑的形态以及腐蚀坑的排列规律,认为单晶生长过程中固液界面局部区域发生严重组分过冷导致了位错产生。设计了采用不同晶体生长速度的重掺硼单晶生长的试验,得到了无特殊原生位错的重掺硼单晶,同时还发现组分过冷不仅出现在晶体等径阶段,在放肩和收肩阶段同样可能发生。

单分子磁镊旋转操控和基因转录调控动力学

基因转录调控是生命体调节基因表达的重要过程,是保证遗传信息可控传递和维持基因组稳定性的关键步骤.单分子技术的发展为分子水平上探索基因转录调控动力学机制提供了新的研究范式,有力地推动了基因转录调控规律方面的研究进展.本文着重介绍了依据单分子磁镊旋转操控技术发展起来的操控超螺旋DNA的技术,借助超螺旋DNA的“放大”特点,实现了对DNA双螺旋动态打开过程的高通量、单碱基精度的测量;随后,介绍了单分子磁镊旋转操控技术在基因转录调控动力学研究中的应用情况,通过实时监测转录泡结构,实现对转录起始、延伸和终止等阶段的动力学表征,建立了一系列新的转录调控模型;最后,介绍了单分子磁镊旋转操控和单分子荧光成像技术联用方案,为研究复杂体系中的基因转录调控动力学机制提供了新的范式和范例.

离子交换高效液相色谱法分析质粒pUDKH

采用阴离子交换高效液相色谱法监测重组质粒pUDKH的生产过程和该质粒产物中超螺旋pUDKH的比例。所用的色谱条件为:色谱柱TSKgelDNA NPR(4 6mmi d ×75mm);流动相体系由20mmol/LTris HCl(pH8 8)和1mol/LNaCl组成,梯度洗脱方式。分析结果表明:质粒产物中超螺旋pUDKH含量达95%(质量分数)以上时,检测不到残留的核糖核酸(RNA)。高效液相色谱法检测质粒pUDKH产物及其生产过程的灵敏度高、试样用量少,分辨率高。

气动干扰下的Hex-Rotor无人飞行器控制器及其飞行实验

分析了气流扰动、翼间干扰等因素对飞行中的无人飞行器的控制精度和效果产生的影响,并给出了相应的解决方法。建立了Hex-Rotor飞行器的动力学模型,分析了升力因子不确定性导致飞行器控制效果下降的影响因素。设计了反演滑模控制器来控制飞行器的空间六自由度运动,同时考虑升力因子的不确定性采用超螺旋非线性观测器观测各个旋翼的升力因子来克服气动干扰的影响。通过原型机验证了提出的方法,结果显示:Hex-Rotor飞行器在气动干扰较大的外部环境中飞行时,水平位移跟踪误差不超过±4.5m,高度误差不超过±2.5m,姿态角度误差保持在±2°内,较大地增强了飞行器的抗扰能力。结果表明:采用本文的方法可以有效地估计各个旋翼的升力因子,从而提高Hex-Rotor飞行器的控制精度和效果。

基于色谱法的超螺旋质粒DNA纯化与分析进展

质粒DNA含有独立复制的遗传结构,是基因工程的常用工具,广泛应用于分子生物学基础研究、农业转基因检测、医疗诊断与基因治疗等领域。质粒DNA的构型一般分为超螺旋、开口环状及线性3种。初步纯化的质粒DNA溶液中常混有3种构型,并且掺杂一定量的蛋白质、RNA、内毒素以及宿主基因组DNA,这些杂质会影响后续的应用,因此质粒DNA需要进一步精细纯化。该文对质粒DNA的新应用领域、基于色谱的精细纯化技术及产物质量分析体系进行了综述,并展望了高纯度质粒DNA精细纯化及产物分析的发展方向。

苦瓜子抗人免疫缺陷病毒蛋白30的分离纯化及其切割超螺旋DNA的活性研究

目的 :分离纯化苦瓜子抗人免疫缺陷病毒 (HIV)蛋白 30 (MAP30 )并对其切割超螺旋DNA的活性作初步分析。 方法 :采用离子交换层析及凝胶过滤层析等方法从苦瓜子中分离纯化MAP30 ,并经SDS PAGE、Westernblots等鉴定 ,将质粒 pUC18与不同浓度MAP30孵育 ,进行琼脂糖电泳分析其切割DNA的活性。 结果 :得到相对分子质量为 30 0 0 0的目的蛋白MAP30 ,证实其具有使超螺旋DNA断裂为缺口环状及线状DNA的活性。 结论 :MAP30对DNA(RNA)

产毒性大肠杆菌CFA/Ⅰ基因表达与DNA超螺旋状态的关系

将CFA／I结构基因(cfaABCE)克隆到载体pJRD184上构建了质粒pJGX15A,并将其转入大肠杆菌topA野生株E.coli HB101和topA缺陷株E.coli DM800中.Western blot测定的结果表明,在CFA／I的正调控基因cfaD基因缺失时,两株重组菌株都能够表达CFA／I抗原.分别抽提两个重组菌株对数前期和对数中期的质粒pJGX15A DNA,并对其进行氯喹琼脂糖凝胶电泳分析,结果显示E.coli DM800细胞中质粒pJGX15A的负超螺旋水平比野生型细胞E.coliHB101中的较低.同时,菌落免疫酶斑分析的结果显示DM800受体菌中CFA／I的表达水平比HB101受体菌中的表达水平高.实验结果表明,CFA／I结构基因的表达与DNA负超螺旋水平有明显的负相关性,与负超螺旋促进基因表达的看法不同.

用质粒作底物测定核糖体失活蛋白酶活性的新方法

植物核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP)是一类能作用于核糖体最大RNA的独特蛋白质.它是研究蛋白质生物合成中核糖体RNA结构与功能的有力工具.利用RIP能在DNA中脱去一些腺嘌呤碱基使超螺旋DNA解旋的特点,分别以常用的质粒PUC18、PUC19和PBR322 DNA为底物,建立了测定RIP酶活性的一种新方法,其灵敏度是50ng(天花粉蛋白)和5ng(还原型的辛纳毒蛋白),酶催化反应的时间是60min.这个新方法具有方便、快捷、灵敏的特点,避免了常用方法中制备核糖体、提取RNA的仪器和技术条件的限制,检测的时间由原来的几天缩短到约120min,大大地降低了检测的费用,为广泛和深入地研究RIP提供了有利的条件.

耻垢分枝杆菌宿主整合因子(IHF)对DNA拓扑结构的影响

结核分枝杆菌(Mycobaterium tuberculosis)是结核病的病原菌,每年导致数百万人死亡.对于分枝杆菌基本生物学特性的研究有助于新的药物及治疗手段的研发.耻垢分枝杆菌(M.smegmatis)是分枝杆菌属中的一种非致病菌,与结核分枝杆菌亲缘关系较近,是实验室常用的研究分枝杆菌的模式菌种.分枝杆菌主要编码三种染色质蛋白,类组蛋白HU、Lsr2和宿主整合因子IHF.为研究IHF在染色体包装中的作用,我们在大肠杆菌中表达、纯化了耻垢分枝杆菌IHF蛋白(MsIHF),并对其影响DNA拓扑结构的性质进行了系统分析.体外研究的结果表明,MsIHF以同二聚体的形式存在,其对负超螺旋DNA具有一定的结合偏好性,同时,该蛋白可以有效地固定DNA负超螺旋.进一步的研究表明,MsIHF可以调控拓扑异构酶的活性.MsIHF的结合明显地抑制拓扑异构酶Ⅰ的松弛活性,而与此相反,该蛋白可以轻微地促进旋转酶引入DNA负超螺旋的能力.以上结果提示,MsIHF可能通过调控拓扑异构酶的活性影响染色体DNA的结构,进而调控其包装.

发酵培养中葡萄糖对超螺旋质粒DNA产量的影响

本文首先研究了含有不同质量浓度葡萄糖的发酵培养基对超螺旋质粒DNA产量的影响。结果表明,发酵培养基中最佳葡萄糖的质量浓度为2 00g L。此培养基与未添加葡萄糖的培养基相比,超螺旋质粒DNA产量提高2 56倍;菌体密度提高1 26倍。其次研究了优化培养基下影响超螺旋质粒DNA产量的各参数变化规律。

以DNA回旋酶为靶点的抗细菌药物筛选模型的建立和初步应用

ＤＮＡ回旋酶是细菌特有的一种拓扑异构酶，它能够利用ＡＴＰ水解的能量将共价闭合环状ＤＮＡ转变为负超螺旋ＤＮＡ，从而维持细菌体内正常的超螺旋水平。目前发现，主要有两类化合物可抑制回旋酶的活性，一种是喹诺酮类化合物，一种是香豆素类化合物。前者主要是抑制ＤＮＡ－酶复合物的形成，后者主要是抑制ＡＴＰ水解和超螺旋反应的偶联。本研究建立了一个以ＤＮＡ回旋酶为靶点的抗细菌药物的定向筛选模型，并加以初步筛选。初筛阳性物质用纯化的ＤＮＡ回旋酶Ａ亚基和Ｂ亚基进行了更深入的研究。

重组蓖麻毒素A链的融合表达、纯化及活性研究

目的: 制备有高生物活性的重组蓖麻毒素A链蛋白(RTA). 方法: 在RTA序列的C末端引入KDEL信号肽, 克隆到含有硫氧还蛋白(Trx)的融合表达载体pET32a中, 转入大肠杆菌BL21, 在低温(20℃)下用低浓度(0.4 mmol/L)IPTG诱导重组质粒进行表达.表达上清用钴离子亲和层析柱进行纯化, 20～100 mmol/L咪唑溶液洗脱目的蛋白.纯化蛋白经SDS-PAGE电泳与Western blot鉴定后, 对pUC19质粒进行超螺旋dsDNA裂解研究. 结果: 每升细菌培养物回收约60 mg 的纯化蛋白, 纯度大于90%, Mr约45 000, 且3 μg纯化蛋白即可以对1 μg超螺旋dsDNA产生明显的裂解活性. 结论: 利用pET32a表达系统可以快速获得大量有高生物活性的可溶性RTA-Trx融合蛋白.

溴代色胺酮铁(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及与DNA的作用研究

以天然的生物碱色胺酮(Try)为起始原料,合成了卤代衍生物8-溴色胺酮和其铁配合物[Fe(8-Br-Try)4](1)。X单晶衍射分析表明,配合物1是由中心铁(Ⅱ)原子与两个8-溴色胺酮配体三齿螯合配位,形成一个六配位的变型八面体几何构型。采用紫外吸收光谱和荧光光谱等分析方法研究了配合物1与G-四链体HTG21DNA的相互作用,发现这个化合物与DNA的结合能力较强,它与DNA的紫外结合常数为8.70×10~6 dm^3·mol^(-1)。琼脂糖凝胶电泳实验进一步表明,配合物1能对pUC19质粒DNA产生切割作用。

重组植物毒素gelonin的纯化及性质研究

采用 pET2 8a载体系统在E .coliBL2 1中进行了植物毒素gelonin的原核表达 ,产物经SP Sepharose ,Superdex 75二步纯化 ,获得了电泳纯的重组植物毒素 gelonin。将重组的gelonin与从植物种子中提取的天然 gelonin进行了Westernblot,ELISA ,无细胞体系中蛋白质合成抑制实验以及超螺旋DNA裂解研究。结果都表明 ,重组植物毒素gelonin与天然

超氧化物歧化酶切割超螺旋DNA的活性

在体外系统中 ,发现超氧化物歧化酶 (SOD)具有切割超螺旋DNA的活性 .猪血和牛血Cu/Zn SOD以及烟草Mn SOD都能将超螺旋DNA转变为非超螺旋结构的缺刻环状DNA ,进一步产生线状DNA .它们只作用于超螺旋DNA而不作用于线状DNA .这个事实排除了SOD样品中污染核酸酶的可能性 .用H2 O2 、胍基抑制或蛋白酶降解的实验结果表明 。

铅离子诱导超螺旋DNA断裂的研究

利用琼脂糖凝胶电泳研究了不同浓度的铅离子对准X174RFDNA超螺旋结构的影响.铅离子浓度越高,对应的DNA超螺旋百分含量-时间曲线随时间变化越明显.实验结果表明铅离子浓度为5×10-4mol/L时,超螺旋DNA结构被破坏,超螺旋形式所占的百分含量与对应的作用时间具有相关性.