中美科学家在利用小分子探针研究细胞自吞噬领域取得重要突破
巨噬细胞吞噬相关基因集
巨噬细胞吞噬相关基因集1.引言1.1 概述巨噬细胞是一类重要的免疫细胞，起着扫除异物、清除细胞垃圾和参与炎症等重要功能。
巨噬细胞通过吞噬和降解各种病原微生物、细胞碎片和坏死细胞，对维护机体内环境的稳定性起着关键作用。
巨噬细胞的吞噬能力与其动态维持的重要基因相关，这些基因包括与吞噬、溶酶体形成和细胞信号转导等相关的基因。
它们共同调节巨噬细胞的吞噬功能，为维持机体的免疫平衡提供了保障。
近年来，对巨噬细胞吞噬相关基因的研究取得了显著进展。
通过研究这些基因的表达、调控及功能，科学家们逐渐揭示了巨噬细胞在免疫应答中的重要作用。
这些研究成果为进一步深入了解巨噬细胞吞噬功能的机制提供了重要线索。
本文将重点介绍巨噬细胞吞噬相关基因集的研究现状，并探讨其在免疫调节和疾病发生中的重要性。
此外，还将展望未来研究的方向，为揭示巨噬细胞吞噬功能的精细调控机制提供新的思路和方法。
通过对巨噬细胞吞噬相关基因集的深入探究，我们有望为免疫疾病的预防、诊断和治疗提供新的策略和手段。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分主要介绍整篇文章的组织结构和各章节的内容概述，以帮助读者更好地了解文章的结构和内容安排。
文章的结构包括引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分概述了研究的背景和意义，正文部分详细讨论了巨噬细胞的功能和特点以及巨噬细胞吞噬相关基因的研究现状，结论部分总结了巨噬细胞吞噬相关基因集的重要性并展望了未来的研究方向。
在正文部分中，2.1节将重点介绍巨噬细胞的功能和特点。
巨噬细胞是免疫系统中重要的成员之一，具有吞噬和清除病原体、细胞碎片和损伤细胞等功能。
文章将对巨噬细胞的起源、分类、形态学特征以及参与免疫反应的机制进行介绍，以帮助读者更深入地理解巨噬细胞的重要性和作用机制。
2.2节将重点介绍巨噬细胞吞噬相关基因的研究现状。
随着分子生物学和基因组学的发展，越来越多的巨噬细胞吞噬相关基因被鉴定出来。
本节将介绍巨噬细胞吞噬相关基因的发现、功能和调控机制，并总结目前的研究进展和存在的问题，为后续的研究提供参考。
蛋白质主要降解途径-细胞自噬的分子机制及功能
项目名称：蛋白质主要降解途径-细胞自噬的分子机制及功能首席科学家：刘玉乐清华大学起止年限：2011.1至2015.8依托部门：教育部二、预期目标本项目的总体目标：本项目围绕细胞自噬研究中关键的科学问题细胞自噬的分子机理和功能开展研究，聚焦于哺乳动物全基因组范围细胞自噬新分子的鉴定及功能分析、细胞自噬在动物个体发育中的功能研究，细胞自噬在人类肿瘤和自身免疫中的作用，以及细胞自噬在植物发育、病原-寄主相互作用中的作用，在不同生物模式中系统地开展细胞自噬领域的基础研究，揭示细胞自噬的分子机理和功能，在细胞自噬研究上取得若干突破，产出与我国日益增长的国力相称的重要科学成果，对我国的国民经济发展、人民健康产生积极的推动作用；同时建立和培养一支具有国际领先水平的细胞自噬研究队伍。
五年预期目标:（1）在多种模式生物中鉴定一批新的细胞自噬分子，鉴定其分子结构和功能及其与已知Atg蛋白的相互作用，进一步阐述自噬体膜的来源，以及自噬性溶酶体再生的分子机制，获得一批原创性的成果；（2）在现有的基础上，建立细胞自噬研究的平台技术体系，重点加强以多种模式生物为基础建立细胞自噬分子筛选体系，进一步强化自噬体体外重装的关键技术，并争取实现若干关键技术的自主创新；（3）阐述细胞自噬的异常与发生人类重大疾病的相互关联，针对我国多发的癌症、免疫性疾病种类，寻找一些以细胞自噬为基础的新药物靶标或新的生物标记物，获得一批有自主知识产权的研究成果；（4）通过培养博士后和博士研究生，扶植一批在细胞自噬研究领域具有国际竞争力的优秀中青年科学家，造就一支结构合理、具备攻坚能力的国际先进水平的研究队伍；争取培养国家杰出青年基金获得者2～3，长江学者1～2名。
（5）以研究论文和独立开发的技术成果（专利）的形式公布项目研究成果，五年内争取发表影响因子大于5的SCI刊物上发表学术论文50篇左右，在国际高水平杂志（影响因子大于10）上发表论文4-6篇，力争在国际顶尖杂志Cell, Nature或Science上发表论文，并申报专利3-5项。
2024-2025学年高中生物学选择性必修一章末检测：第4章 免疫调节(含解析)
第4章免疫调节一、单项选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
)题组一 特异性免疫1．下列关于特异性免疫的说法，错误的是( )A．当某种流感病毒进入机体后，首先会被吞噬细胞吞噬B．机体细胞能被自身免疫细胞识别，主要是因为其表面有一组作为分子标签的蛋白质C．免疫细胞是靠细胞表面的抗体来辨认“敌方”和“己方”的D．当某种流感病毒突破机体前两道防线，就会产生特异性免疫2．如图中甲、乙表示特异性免疫反应的两种类型，下列有关叙述错误的是( )A．a为浆细胞，具有特异性识别抗原的能力B．b和c的结合具有特异性C．图乙为细胞免疫，f细胞可来源于记忆T细胞和细胞毒性T细胞D．若某人胸腺发育不良，则图中两种免疫类型几乎全部丧失3．如图是免疫细胞之间相互作用的部分模式图，下列相关叙述正确的是( )A．物质Ⅱ属于免疫活性物质，主要存在于细胞表面B．物质Ⅰ具有促进细胞d增殖分化的作用C．细胞b和细胞c在体液免疫和细胞免疫中都发挥作用D．图中细胞b和细胞c能够对病菌进行特异性识别4．(2024·枣庄高二联考)研究发现，活化T细胞表面的PD－1(程序性死亡受体1)与正常细胞表面的PD－L1(程序性死亡配体1)一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不发生免疫反应。
癌细胞可通过过量表达PD－L1来逃避免疫系统的“追杀”。
下列相关叙述错误的是( )A．T细胞攻击癌细胞的过程属于细胞免疫B．利用PD－1抗体或PD－L1抗体可以使T细胞有效对付癌细胞，从而实现对多种癌症的治疗C．细胞中的PD－L1表达量提高会使癌细胞实现免疫逃逸而大量增殖D．癌细胞表面抗原激活细胞毒性T细胞后，直接被细胞毒性T细胞裂解死亡5．白细胞介素－10(IL－10)是一种多功能的细胞因子。
肿瘤相关巨噬细胞(TAM)通过分泌IL －10，促进TAM 转变成可抑制T 细胞活化和增殖的调节性T细胞，抑制树突状细胞的成熟，从而影响肿瘤的发生和发展。
2021公需科目《当代科学技术前沿知识》试题及答案(共150题)-当代科学技术前沿考试
当代科学技术前沿知识试题及答案(共150题)一.单项选择题1.(D) 是国际上首个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。
[2分]A前苏联B美国C日本D中国2.无人遥控潜水器最早出现在(A)，主要用于考古方面的研究。
[2分]。
A 1953年B 1973年C 1993年D 2003年3在生命起源的理论中， (B)主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源,认为在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系，直到最后出现原始的生命体。
[2分A特创论B生源论C泛胚种论D化学进化论4.海洋立体观测监视系统是利用多种技术手段，进行海洋综台、立体观测监视的组合系统，下列不属于海洋立体观测监视系统的技术手段的是(B)。
[2分]A调查船观测B深海生物资源C浮标监测D卫星遥感5.载人潜水器, 特别是载人深潜器是当代海洋科技的制高点之一。
下列属于我国载人深潜器的是(D)。
[2分]A“双鱼座”4号B“深海6500"号C”和平I”号D“蛟龙”号6.(B)年，前苏联成功发射人类第一颗人造地球卫星，开创了空间科技的新纪元，人类从此进入空间时代。
[2分]A 1947B 1957C 1967D 19777.(A)由一层石墨层片卷曲而成，是结构最简单的碳纳米管。
[2分]A单壁碳纳米管B多壁碳纳米管C石墨烯D富勒烯8.海岸带生境具有独特的生物群落和极高的生态价值，下列不属于海岸带生境的是(A )。
[2分]A热液口B珊瑚礁C湿地D三角洲9.相比传统燃油车，以下哪点不属于纯电动汽车的缺点: (C)。
[2分]A续航里程短B充电时间长C车辆能耗高D仅适用于市区内通勤10.1948年，(B) 物理学家伽莫夫等提出了大爆炸宇宙模型，该模型取得巨大的成功。
[2分]A前苏联B美国C德国D英国1、我国的载人飞船被命名为: (D)。
[2分]A“水星”B“猎户座”C“东方“D“神舟”2、下列不属于纳米材料的是(D)。
化学分子探针在生命科学中的应用
化学分子探针在生命科学中的应用在生命科学中，化学分子探针已成为一种独特而重要的工具，可以探测生物分子的结构与功能。
它们的应用广泛，包括分析分子的相互作用、了解细胞或生物体的内部结构和功能，以及诊断疾病等。
本文将详细介绍化学分子探针在生命科学中的应用及其最新研究进展。
一、化学分子探针概述化学分子探针是指具有某些特定生物化学组成或生理功能的化合物，它们可用于在细胞、组织和生物体等各种层次上标记和探测特定生物分子。
化学分子探针通常包括有机分子、生物分子或金属离子等物质，通常具有发光、吸收或荧光等性质，可以用来直接或间接检测生物分子的存在和活动。
化学分子探针可以通过结构修饰和/或功能修饰进行设计，因此可以实现在生理条件下稳定的亚细胞水平探测。
此外，化学分子探针还可以用于研究生物分子的交互和活动，例如蛋白质的折叠、传导、降解等。
因此，化学分子探针已成为生物学、生物医学、制药等领域的重要探测工具。
二、分子探针的种类和应用化学分子探针主要分为几类：小分子荧光探针、荧光蛋白、单克隆抗体、金属配合物、原子力显微镜等。
这些区分方式基于其特定结构、种类、功能、性质和探测策略。
下面将分别介绍几种常见的分子探针。
1. 小分子荧光探针小分子荧光探针是指一些具有天然或合成生物亲和性的荧光化合物，包括类似荧光素、罗丹明等的化合物。
这些化合物可以通过精心设计和合成来专门标记一些生物分子，例如活性中心、蛋白质配体结合位点或核酸序列。
除荧光外，这些小分子荧光探针通常也包括其他引物（如化学传感器，具有特定的颜色或表面形态）来显示诊断的信息。
小分子荧光探针广泛应用于生化用量化分析、分子细胞生物学、分子生物学、神经科学等领域。
这些探针对于发现和鉴定信号分子的积累、定位和功能鉴别无疑是有力工具。
2. 荧光蛋白荧光蛋白是指一类天然存在于许多生物体中的蛋白质，它们可以发出特定波长和强度的可逆发光。
荧光蛋白主要由环状的蛋白质组成，其中一部分氨基酸会在外部脱去水分，形成具有高度交互口袋的三维折叠构型，蛋白质会在外界影响下发生构象变化，导致释放荧光。
生物科学发展史
生物科学发展史生物科学发展史既包括科学家对生命现象的研究过程，又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度；既包括生物学理论和方法的形成演变，又包括不同学科之间的联系、科学与社会的相互影响。
在近几年的高考题中有关生物科学发展史中的一些实验设计思路、研究方法时有出现。
预计今年高考理科综合中的最后2个生物大题有可能以生物科学发展史有背景出题。
现就现行高中生物教材中有关生物科学发展的问题进行一次专题小节。
一、生物科学发展的三个阶段1．描述性生物学阶段：20世纪以前2．实验生物学阶段：1900年孟德尔遗传规律的重新发现——1953年3．分子生物学阶段：1953年DNA分子双螺旋结构模型的建立————二、生物科学研究的方法1．观察法：生物科学研究最基本的方法，也是从客观世界获得原始的第一手材料的方法。
观察包括人的肉眼观察及放大镜、显微镜观察。
观察结果必须是可以重复的。
只有重复的结果才是可检验的，从而才是可靠的结果。
3．假说和实验：在观察中往往会发现问题，为了要解释或解决这些问题，一般是先是提出某种设想或假说，然后设计实验来验证这个设想或假设。
4．模型研究：常用的生物学模型有以下几种：①生物模型：又叫模式生物，如大肠杆菌、果蝇、小鼠等②机械和电子模型：如DNA双螺旋结构、仿生学、人工智能等③抽象模型：如生态学、种群遗传学中的数学方程等三、高中教材中提到的有关生物科学发展史问题必修本第一册1．细胞学说：19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出。
指出细胞是一切动植物结构的基本单位。
（P3）2．染色质：染色质这个名词最早是德国生物学家瓦尔德尔提出来的，主要是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，因此叫做染色质。
（P32）3．植物细胞全能性：1958年美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养，由于细胞分化而最终发育成完整的新植株。
（P41）4．酶的发现：1773年意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验说明胃具有化学性消化的作用；1836年德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质（即胃蛋白酶）；1926年美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶并经实验证实脲酶是一种蛋白质；20世纪80年代美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
细胞自噬的研究方法
细胞自噬的研究方法一、本文概述细胞自噬是一种细胞内自我降解和再循环的过程，通过这一过程，细胞能够清除受损、老化或多余的细胞器及蛋白质，从而维持细胞内部环境的稳态。
近年来，随着对细胞自噬机制的深入研究，其在生物学领域的重要性日益凸显，成为了生命科学研究的热点之一。
本文旨在探讨细胞自噬的研究方法，包括细胞自噬的监测技术、诱导与抑制方法，以及研究细胞自噬在疾病发生发展中的作用等。
通过本文的阐述，希望能为从事细胞自噬研究的科研人员提供有益的参考和借鉴，推动细胞自噬研究领域的深入发展。
二、细胞自噬的基本过程与机制细胞自噬是一种细胞内降解和回收细胞质组分和细胞器的重要过程，对维持细胞稳态和适应环境变化具有关键作用。
自噬的基本过程可以分为几个关键步骤，包括自噬体的形成、自噬体与溶酶体的融合以及自噬体内物质的降解。
自噬体的形成是自噬过程的起始阶段。
在这一阶段，细胞内的双层膜结构（称为吞噬泡或自噬泡）开始延伸并包裹待降解的细胞质组分或细胞器。
这一过程受到多种自噬相关基因（ATG）编码的蛋白质的调控。
一些关键的ATG蛋白，如ATG5和ATG12，参与自噬体膜的延伸和闭合。
接下来，自噬体与溶酶体融合，形成一个自噬溶酶体。
在这一步骤中，自噬体的外膜与溶酶体的膜融合，释放出自噬体内的物质进入溶酶体的酸性环境。
溶酶体中含有多种水解酶，这些水解酶能够降解自噬体内的蛋白质、脂质和糖类等有机物。
自噬体内物质的降解是自噬过程的最后阶段。
在自噬溶酶体中，水解酶将自噬体内的物质分解为小分子，如氨基酸、脂肪酸和单糖等。
这些小分子可以被细胞重新利用，以支持细胞的代谢活动和生长需求。
除了上述基本过程外，细胞自噬还受到多种信号通路的调控。
例如，雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路和腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）信号通路是调控自噬的两个重要通路。
mTOR通路在营养充足时抑制自噬，而在营养不足时则促进自噬的发生。
AMPK通路则在能量不足时激活自噬，以提供能量来源。
生物技术是实现损伤组织完美修复与再生的重要手段——第662次香山科学会议聚焦再生医学新技术
中国医药导报2021年2月第18卷第6期CHINA MEDICAL HERALD Vol.18No.6February 2021·封面报道·生物技术是实现损伤组织完美修复与再生的重要手段———第662次香山科学会议聚焦再生医学新技术文图/《中国医药导报》主笔潘锋通讯员姜玉峰再生医学不仅是医学问题,同时还涉及基础医学、材料学、免疫学以及生物医学工程科学等,呈现多学科交叉特点,这也使得再生医学成为国际上生物学医学领域的研究重点和难点。
良好的组织再生生理微环境是任何途径实现完美修复再生的基础和核心,构建和改善组织再生微环境是实现完美修复与再生的难点和突破点。
为进一步探讨并解决组织再生修复中的难点并寻找突破点,即利用创新生物材料和生物医学工程技术更好地构建和改善再生微环境,为解决“构建和改善组织再生微环境”这一核心问题提出重大科学构想,为各学科、不同机构提供最广泛的交流平台并倡议创立多学科的研究平台,促进组织再生修复领域取得突破性重大成果,香山科学会议日前在北京召开了以“组织再生修复难点和突破点—通过创新材料与生物医学工程构建和改善再生微环境”为主题的第662次学术讨论会。
会议由解放军总医院付小兵院士、南开大学曹雪涛院士、南通大学顾晓松院士、美国德克萨斯大学奥斯汀分校Nicholas A.Peppas 教授,美国德克萨斯大学圣安东尼奥分校ios 教授、美国匹兹堡大学William R.Wagner 教授担任会议执行主席,来自全国高校、科研机构和政府部门等40个单位的50余位专家学者应邀参加会议。
付小兵院士在接受采访时,介绍了此次香山科学会议取得的主要成果。
香山科学会议是由国家科技部(前国家科委)发起,在国家科技部和中国科学院的共同支持下于1993年正式创办,相继得到国家自然科学基金委员会、中国科学院学部、中国工程院等部门的支持与资助,是我国科技界以探索科学前沿、促进知识创新为主要目标的高层次、跨学科、小规模的常设性学术会议。
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2011年9月30日，《细胞》杂志发表了中国科学院上海有机化学研究所和哈佛大学医学院等单位联合完成的研究进展。
该文章报道了一种具有高选择性和高活性的细胞自吞噬抑制剂的发现，以及利用这个小分子探针，第一次揭示了两种重要的抑癌蛋白p53和Beclin1之间的内在联系的结果。
细胞自吞噬是细胞依靠溶酶体降解胞内物质的统称。
细胞处于饥饿时通过自吞噬降解蛋白质和细胞器，获得维持生存所必需的氨基酸，脂肪酸和核酸等营养物质。
细胞自吞噬还负责细胞的自我净化，通过降解和重复利用细胞内老旧蛋白和细胞器，维持细胞内环境稳定和代谢平衡。
细胞自吞噬在生物体生长发育、细胞分化及对环境应激的应答方面极为关键，对防治某些疾病如肿瘤疾病、神经退行性疾病以及对抵抗病原微生物的感染和延缓衰老、延长寿命等方面都发挥重要作用。
因此，研究其作用机制不仅可以进一步了解生命的奥秘，同时也为一些疾病的治疗提供新的思路。
对于细胞自吞噬机制的研究，能够特异性地调控自吞噬过程小分子是非常重要的研究工具。
目前高效、特异、低毒的细胞自吞噬抑制剂还很缺乏，因此发展理想的细胞自吞噬抑制剂十分重要。
上海有机所马大为课题组与哈佛大学医学院教授、上海有机所特聘研究员袁钧瑛的课题组合作，通过筛选和进一步的结构优化，发现了一种高效并具有高选择性的细胞自吞噬小分子抑制剂，命名为Spautin-1。
通过深入研究发现该小分子通过对两个去泛素酶----USP10和USP13----选择性抑制，促进Beclin1蛋白泛素化水平增高，进而引起III型磷脂酰肌醇三磷酸激酶复合物的降解。
III型磷脂酰肌醇三磷酸激酶复合物--Vps34/Beclin1是细胞自吞噬信号通路中重要的调控元件。
该复合物主要负责催化磷脂酰肌醇转化为3-磷酸磷脂酰肌醇。
其中，Vps34是一种典型的III型磷脂酰肌醇三磷酸激酶。
Beclin1 作为一个重要的抑癌基因，在人类乳腺癌，卵巢癌和前列腺肿瘤等多种癌症中出现变异或者基因单拷贝缺失。
泛素-蛋白酶体系是细胞内一种重要的蛋白降解途径，去泛素酶通过控制蛋白的泛素化水平，调节蛋白通过蛋白酶途径的降解。
有趣的是，他们发现Beclin1也调控这两个去泛素酶的稳定性。
因为USP10同时也是p53蛋白的去泛素酶，所以III型磷脂酰肌醇三磷酸激酶复合物对去泛素酶的影响也调控着p53蛋白的水平。
这些结果不仅为细胞自吞噬研究提供了重要的研究工具，也揭示了两种重要的抑癌蛋白p53和Beclin1之间的不为人知的内在联系。
为人类发展新的癌症治疗药物提供了重要信息。
这项工作得到了国家自然科学基金重大国际合作项目(21020102037)以及重大研究计划项目(90813007)等项目的支持。
主要工作在中国科学院上海有机化学研究所完成。