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储能技术的生物学见解
面对日益增长的能源需求和环境问题，对可持续和高效能源存储技术的探索也愈演愈烈。本综述通过研究生物学方法，全面概述了创新解决方案。研究分为三个主题部分：生物燃料电池和电池系统、光合作用和太阳能存储以及细胞水平的能量产生。第一部分，生物燃料电池和电池系统，描述了生物过程与能量存储机制的整合。讨论了生物系统的使用及其对开发环保和高性能能源存储技术的贡献。在第二部分中，光合作用和太阳能存储在能源生产和能源食品生产方面的可持续性和能源效率问题中非常突出，同时通过基于光合作用的能源存储方法减少二氧化碳。最后一节讨论了细胞水平的能量产生，三磷酸腺苷 (ATP) 是细胞进行生长、繁殖和对环境刺激作出反应等过程所必需的，被称为主要燃料。 ATP 的产生由动物细胞中的线粒体和植物细胞中的叶绿体完成。细胞水平的能量储存由动物细胞中的糖原和脂质以及植物细胞中的淀粉等分子完成。考虑到这三个问题，人们发现基于生物的能量储存方法在可持续性和能源效率方面具有许多优势。在工程方法处于前沿的应用领域，人们认为，通过基于生物学的模拟研究获得新视角，可能可以设计出更可持续、更节能的能源生产系统。
全基因组识别和硅内表达...
抽象类胡萝卜素裂解酶（CCOS）酶通过产生多种杀伤型及其衍生物，在植物生长和发育中起重要作用。这些化合物对于为花朵和水果以及合成的植物激素（例如脱甲酸和strigolactone）而言至关重要。尽管其重要性，但尚未确定向日葵中CCO酶的基因家族响应。在这项研究中，我们确定了葵花籽植物的CCO基因，以填补这一知识空白。系统发育和同步分析表明，在不同植物物种中保守的Helianthus annnus cco（Hacco）基因可以根据其保守域将其分为三个亚组。使用模因工具和多个序列比对分析在HACCO基因序列中鉴定出保守的基序。顺式调节元素（CRE）分析Hacco基因表明存在与植物激素，发育以及对生物和非生物胁迫的反应有关的各种响应元件。这意味着这些基因可能会对植物激素，发育提示和干旱胁迫反应，从而在发育更具耐药作物的发育中提供了潜在的应用。属于9-CIS-环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）亚组主要表现出叶绿体定位，而在其他组中发现的基因主要位于细胞质中。通过60个miRNA调节了这21个鉴定出的Haccos，表明microRNA在向日葵中基因调节中的关键作用。在干旱胁迫下的基因表达分析显示，Hanced16和Hanced19的显着上调，这是ABA激素生物合成中关键的基因。在器官特异性基因表达分析中，HACCD12和HACCD20基因在叶片中表现出较高的活性，表明在叶子色素沉着中具有潜在的作用。这项研究为未来的研究及向日葵基因家族的调节和功能的研究奠定了基础。有可能开发可用于在育种计划中使用的分子标记物，以创建对生物和非生物胁迫具有抗性的新向日葵线。
利用工程合成的 P 型 PPR 编辑因子对植物细胞器中的 RNA 进行从头编辑
使用工程合成的 P 型 PPR 编辑因子在植物细胞器中进行从头 RNA 碱基编辑 Sébastien Mathieu 1†、Elena Lesch 2,3†、Shahinez Garcia 1、Stéfanie Graindorge、Mareike Schallenberg- Rüdinger 2 和 Kamel Hammani 1 * 1 植物分子生物学研究所，法国国家科学研究中心 (CNRS)，斯特拉斯堡大学，12 rue du Général Zimmer，67084 斯特拉斯堡，法国 2 细胞和分子植物学研究所，分子进化系，波恩大学，波恩，德国 3 当前地址：植物生物学和生物技术研究所，绿色生物技术系，明斯特大学，明斯特，德国 † 这些作者贡献相同 * 通讯作者。电话：+33 367155281；传真：+33 367155300；电子邮件：khammani@unistra.fr。摘要 在植物线粒体和叶绿体中，胞苷到尿苷的 RNA 编辑在调节基因表达中起着至关重要的作用。虽然天然 PLS 型 PPR 蛋白专门用于此过程，但合成 PPR 蛋白为靶向 RNA 编辑提供了巨大潜力。在本研究中，我们通过将合成的 P 型 PPR 向导与苔藓线粒体编辑因子 PPR56 的 DYW 胞苷脱氨酶结构域融合，设计了嵌合编辑因子。这些设计的 PPR 编辑器 (dPPRe) 在大肠杆菌以及本氏烟叶绿体和线粒体中引发高效、精确的从头 RNA 编辑。对最有效的 dPPRe 进行的叶绿体转录组范围分析表明，脱靶效应最小，仅有三个非目标 C 位点因与预期目标序列相似而被编辑。这项研究介绍了一种用于植物细胞器中 RNA 碱基编辑的新颖而精确的方法，为适用于植物和其他生物体的基因调控新方法铺平了道路。
文章-Phytotaxa -Magnolia Press
在过去的二十年中，新型新兴变色技术已经描述了大约80种新的木兰物种。因此，该地区现在几乎拥有世界上已知的木兰多样性的一半。其中许多可能不是隔离分类单元，而是以前广泛的，广泛的物种的分开人群或人群。可能是Magnolia dealbata物种复合物的情况（属于木兰教派。macrophylla），分布在墨西哥东部的整个马德雷东方山脉。该物种复合物仅根据形态标准将六个形成式分配。但是，最近的微卫星标记表明这些标记可能是一个实体。考虑地理数据和人口的隔离，我们假设不同的形态物种可以形成两个实体，这些实体对应于东方山脉的北部和中心。通过形态学观察，质体比较和质体的叶绿体比较和系统发育分析来检验这一假设。从质体和被子植物DNA塑料条形码的系统发育结果反驳了多种假设，并表明这种复合物的六种形态种子居住在塞拉·马德雷（Sierra Madre）的东方构成单一实体。还提供了证据表明，用于划定复杂形态的形态学特征，主要是心皮的数量以及花瓣中斑点的缺勤 - 存在和颜色，实际上是表型变化，没有分类学意义。因此，在M. dealbata的下，这里是同义词。然而，基于木兰特异性质体DNA条形码的结果，可能保留后者作为多种大叶状球杆菌。此外，本研究提出了M. Dealbata的更新保护状态，强调了迫切需要有效的保护措施。此处介绍的分类学澄清对于适当地针对此类努力至关重要，尤其是面对诸如不加区分区分收集和易受环境干扰的脆弱性的威胁。
BiodateM.Sc.微生物学M.Sc.微生物学
课程目标：细胞生物学课程提供了对细胞细胞器和组件的结构和功能的基本理解，以及细胞与其微环境单元I-I：细胞结构和功能的功能相互作用：细胞大小和形状的多样性；细胞理论；原核细胞和真核细胞的结构；细胞细胞器及其组织，细胞内室内化 - 肾上腺素 - 类型和功能，过氧化物酶体，内体和溶酶体的结构和功能，线粒体的结构功能和叶绿体；细胞外基质，微生物中细胞壁的结构和功能。UNIT-II: PLASMA MEMBRANE STRUCTURE AND FUNCTION: Chemical composition and molecular arrangement (lipid bilayer, membrane proteins and carbohydrates), models of membranes (fluid mosaic)., Membrane Transport: Active and passive transport of ions, Na+/K+ pump, ATPase pumps, Co-transport, Symport, Antiport, Endo cytosis and Exocytosis.单位-III：细胞相互作用和细胞骨架：细胞粘附分子：钙粘蛋白，类似于分子的免疫球蛋白，整联蛋白和Selectins。细胞连接：紧密连接，脱骨体，半底体和间隙连接。微管，微丝及其动力学。Centrosome，Cilia，Flagella。有丝分裂仪和染色体的运动。单位IV：细胞周期和检查点和癌症：细胞周期 - 细胞周期，相间，有丝分裂，减数分裂和细胞因子的细胞周期控制和检查点的各个阶段，细胞周期中断；癌症;类型和阶段。肿瘤抑制基因和原子基因。癌症的分子基础。wnt，jak-stat途径。单位V：细胞信号传导，凋亡和坏死：概述，胞质，核和膜结合受体，次级使者的概念，CAMP，CGMP，CGMP，蛋白质激酶，G蛋白，信号传输机制。衰老，坏死分类，坏死的形态模式，坏死原因，凋亡 - 程序性细胞死亡；凋亡的机制；由内部信号触发的凋亡；由外部信号触发的凋亡；凋亡诱导因子；癌症细胞凋亡的凋亡 - 程序性细胞死亡；凋亡的机制；由内部信号触发的凋亡；由外部信号触发的凋亡；凋亡诱导因子；癌症的凋亡。
博士Manoj Kumar_faculty profile_cv aige
Manoj Kumar博士指定：Amity基因组工程研究所教授（AIGE）专业：植物发育生物学，非生物压力，植物营养，拟南芥，水稻，农作物开发，基因组工程，细胞信号传导，表观遗传学，基因组学和大数据分析。联系人：mkumar18@amity.edu，kmanojt@gmail.com， +91-8130606394（M）在获得麦克斯·普朗克植物育种研究所和德国大学的博士学位后植物如何感知和响应温度。他在发现植物色素B如何感觉温度和调节植物生长方面做出了贡献。他进一步证明了拟南芥中的叶绿体信号通信门的耐热性。他在各种国际会议/会议和研讨会上积极参与并进行了会谈。他目前的研究兴趣是探索细胞如何感知并响应外部线索并使用不同的模型系统来探索分子机制。他的实验室的主要目标之一是发展气候弹性和富含营养的农作物物种。除了研究外，他还参与了与分子生物学以及研究方法相关的教学课程。奖项和荣誉：2016年印度科学技术系的“年轻科学家奖” 2015年DS Kothari博士DS Kothari博士博士博士博士博士奖学金授予印度大学授予委员会，2011年，2011年，由约翰·英恩斯（John Innes）奖学金，约翰·英恩斯（John Innes）奖学金，由诺威奇英国（John Innes）Center，Norwich UK，UK 2012德国科隆大学2004年，2004年，印度CSIR-UGC的国家生命科学讲座（NET）的国家资格：2023 - 2026年ICMR-Extra壁画研究赠款（CO-PI）（CO-PI）（250万INR 250万）2019 - 2022年ICMR-Extra-Extra Research Grant（CO-PI）（CO-PI）基因组编辑技术（100万印度卢比的资助）2016 - 2020年启动研究赠款塞尔布DST，印度（440万印度卢比的资金）精选出版物：
定量性状基因座和候选基因与冬季小黑麦的耐受性相关（×
小黑麦的抽象冻结耐受性是导致其冬季坚韧性的主要特征。基因组区域的鉴定 - 定量性状基因座（QTL）和与冬季六倍体小黑细胞的冻结耐受性相关的分子标记 - 是这项研究的目的。为此，开发了一个新的遗传连锁图，该图是针对从“ hewo”×'magnat'f 1混合体衍生而来的92个双倍线的人口。在两个冬季，将这些线条与父母一起经过三次冻结耐受性测试。在自然秋季/冬季条件下生长和冷硬化，然后在受控条件下冻结。冻结耐受性被评估为植物回收（REC），冻结后的叶子和叶绿素荧光参数（JIP）的电解质泄漏（EL）。使用复合间隔映射（CIM）和单个标记分析（SMA）鉴定出几个荧光参数，电解质泄漏以及幸存植物百分比的三个一致QTL。第一个基因座QFR.HM-7A.1解释了冻结后电解质泄漏和植物恢复的9％。在4R和5R染色体上发现了两个QTL，解释了植物恢复中多达12％的变异，并通过选定的叶绿素荧光参数共享。最后，用于叶绿素荧光参数检测到主要基因座QCHL.HM-5A.1，该参数解释了表型变异的19.6％。此外，我们的结果证实了JIP测试是评估在不稳定的冬季环境下冻结耐受性的宝贵工具。在铬囊7a.1、4R和5R上共同存在的QTL清楚地表明，植物生存的生理和遗传关系在冷冻后，具有维持光系统II的最佳光化学活性和保存细胞膜完整性的能力。所鉴定的QTL中的基因包括编码BTR1样蛋白，跨膜螺旋蛋白（如钾通道）的跨膜螺旋蛋白和磷酸酯水解酶响应渗透胁迫以及参与基因表达调节的蛋白质的磷酸酯水解酶。
NEP- 2020 理学学士 - 植物学课程大纲
第一单元：生命的起源和进化 生物多样性的进化史，早期地球和生命的起源，自发，生物起源，巴斯德的实验，疾病的细菌理论；生命史上的重大事件，生命多样性的分类，生命王国——原核生物、真核生物、古细菌，达尔文的生命观和物种起源，达尔文的进化论。第二单元：微生物多样性 微生物的分类- R. H. Whittaker的五界概念，Carl Woese的域系统。细菌特殊群体的简要介绍-古细菌、支原体、衣原体、放线菌、立克次体和蓝藻。第三单元：生物分子 碳水化合物：命名和分类。脂质：储存和结构脂质的定义和主要类别。蛋白质：氨基酸的结构；蛋白质结构的层次。核酸：核苷酸的结构和功能；核酸的类型。单元 4：生物学的遗传方法 遗传模式和生物学问题；孟德尔定律的变化；遗传信息的分子基础；遗传信息从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的流动。实践 1.学习 a) 显微镜的使用 b) 固定和染色的原理。2.制备正常、摩尔和标准溶液、磷酸盐缓冲液、连续稀释液 3.使用微量移液器 4.通过纸色谱法分离 A) 氨基酸 B) 叶绿体色素。5.对细菌进行革兰氏染色。6.从永久载玻片研究细胞/组织中核酸和粘多糖的细胞化学分布。7.使用 Lowry 法定量估计蛋白质。使用绘制的标准曲线确定未知样品的浓度。8.通过薄层色谱法分离和定量糖。9.培养大肠杆菌并用浊度法估计培养物密度。根据现有数据绘制生长曲线。10.从大肠杆菌中分离基因组 DNA。建议阅读 1.Campbell, N.A.和 Reece, J.B.(2008) 生物学第 8 版，Pearson Benjamin Cummings，旧金山。2.Raven, P.H 等人 (2006) 生物学第 7 版 Tata McGrawHill Publications，新德里 3.Griffiths, A.J.F 等人 (2008) 遗传分析简介，第 9 版，W.H.Freeman & Co. NY
叶绿体中的工程rubisco凝结以操纵植物光合作用
太阳陈1,2,3，玛塔·霍卡4，菲利普·戴维5，Yaqi Sun 2，Fei Zhou 3，Tracy Lawson 5，Peter J. Nixon 4，Yongjun Lin 3，lu-niw Liu 2,6 * 1 Guangdong guangdong guangdong guangdong省级利用和药物保存和北部北部的省级北部。 512000，中国2分子与综合生物学研究所，利物浦大学，利物浦大学，利物浦L69 7ZB，英国3号国家遗传改善的国家主要实验室和国家植物基因研究中心，瓦兹胡农农业大学，武汉，瓦汉430070，430070，430070 2AZ，英国5日生命科学学院，埃塞克斯大学，科尔切斯特CO4 4SQ，英国6海洋生命科学学院和中国海洋深海洋多球和地球系统的边境科学中心，中国海洋大学266003，中国 *通讯 *通信：luning.luning.luiu@luning@liverpool.ac.ac.ac.uk（l.-n.-n.l.-n.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l>摘要尽管Rubisco是全球最丰富的酶，但由于其营业率低和区分CO 2和O 2的能力有限，碳固定效率低下，尤其是在高O 2条件下。为了解决这些局限性，包括蓝细菌和藻类在内的浮游植物已经进化了CO 2浓缩机制（CCM），这些机制涉及在特定结构内将Rubisco划分的rubisco，例如在藻类或藻类中的cyanobacteria或Pyrenacoids中的羧基助理。工程植物的叶绿体建立了类似的结构来分隔Rubisco，这引起了人们对改善作物植物中光合作用和碳同化的兴趣。在这里，我们提出了一种方法，可以通过遗传融合的超纤维纤维构成超级纤维绿色荧光蛋白（SFGFP）在烟草中有效地诱导内源性rubisco的凝结（Nicotiana tabacum）叶绿体。通过利用SFGFP的固有寡聚特征，我们成功地创建了类似pyrenoid的Rubisco冷凝物，这些冷凝物在叶绿体中显示动态的，类似液体的特性，而不会影响Rubisco组装和催化功能。转基因烟草植物与野生型植物相比表现出可比的自养生长速率和环境空气中的完整生命周期。我们的研究提供了一种有希望的策略，可以通过相分离调节植物叶绿体中的内源性Rubisco组装和空间组织，这为生成合成细胞器样结构的基础为碳固定的碳固定结构（例如羧化合物和吡啶样），以优化光合效率。关键字：Rubisco;碳固定；光合作用；叶绿体工程；相位分离；蛋白质冷凝；植物生物技术
植物细胞器基因组育种的潜力
Maeda, A., S. Takenaka, T. Wang, B. Frink, T. Shikanai 和 M. Takenaka (2022) DYW 脱氨酶结构域对靶标 RNA 编辑位点的邻近核苷酸有明显的偏好。Plant J. 111: 756–767。Melonek, J., J. Duarte, J. Martin, L. Beuf, A. Murigneux, P. Varenne, J. Comadran, S. Specel, S. Levadoux, K. Bernath-Levin 等人 (2021) 小麦细胞质雄性不育和育性恢复的遗传基础。Nat. Commun. 12: 1036。Mok, BY, MH de Moraes, J. Zeng, DE Bosch, AV Kotrys, A. Raguram, F. Hsu, MC Radey, SB Peterson, VK Mootha 等人(2020) 细菌胞苷脱氨酶毒素可实现无 CRISPR 的线粒体碱基编辑。《自然》583：631-637。 Mok, YG, S. Hong, S.-J. Bae, S.-I. Cho 和 J.-S. Kim (2022) 植物叶绿体 DNA 的靶向 A 到 G 碱基编辑。《自然植物》8：1378-1384。 Motomura, K., Z. Moromizato 和 S. Adaniya (2003) 源自 Oryza rufipogon 的水稻品系 RT102 细胞质雄性不育的遗传和育性恢复。《日本热带农业杂志》 47: 70–76. Nakazato, I., M. Okuno, H. Yamamoto, Y. Tamura, T. Itoh, T. Shikanai, H. Takanashi, N. Tsutsumi 和 S. Arimura (2021) 拟南芥质体基因组中的靶向碱基编辑。纳特。植物 7：906–913。 Nakazato, I.、M. Okuno、C. Zhou、T. Itoh、N. Tsutsumi、M. Takenaka 和 S. Arimura (2022) 拟南芥线粒体基因组中的靶向碱基编辑。过程。国家。阿卡德。科学。美国 119：e2121177119。 Nakazato, I., M. Okuno, T. Itoh, N. Tsutsumi 和 S. Arimura (2023) 质体基因组碱基编辑器 ptpTALECD 的表征与开发。Plant J. 115: 1151–1162。Omukai, S., SI Arimura, K. Toriyama 和 T. Kazama (2021) 线粒体开放阅读框 352 的破坏可部分恢复细胞质雄性不育水稻花粉的发育。Plant Physiol. 187: 236–246。Takei, H., K. Shirasawa, K. Kuwabara, A. Toyoda, Y. Matsuzawa, S. Iioka 和 T. Ariizumi (2021) 两个番茄祖先 Solanum pimpinellifolium 和 Solanum lycopersicum var 的从头基因组组装。 cerasiforme，通过长读测序。DNA