摘要遗传物质的稳定性和完整性对于维持和延续生活至关重要。人类基因组由三十亿对碱基组成,编码30,000-40,000个基因,并不断受到内源性反应性代谢产物,治疗药物和众多影响其完整性的环境诱变药物的攻击。因此,很明显,基因组的稳定性必须在连续监测之下。这是通过DNA修复机制实现的,DNA修复机制已开发出来去除或耐受DNA损伤和误差。在生物体中存在的DNA修复机制中,它们可以分为:i)基础切除修复(BER),ii)核苷酸切除(NER),iii)基本MALPASE(MMR)和IV)DNA修复,通过非同型末端(NHEJ)。对于这些机制正常工作,很明显,负责修复功能的蛋白质之间相互作用的重要性,以及对负责提到的机制的蛋白质正确位置的核进口调节。在负责调节核进口的机制中,由进口异二聚体α/β组成的经典途径是位移的主要机制之一。某些修复蛋白似乎仅与进口α(IMP)的某些同样蛋白相互作用,表明对修复过程的额外调节,但对这些蛋白质的核位置序列(NLS)的识别知之甚少。通过这些结果,阐明了包含NLSS KU80和FEN1的结构。这项工作特别涉及使用晶体学技术与蛋白质相关DNA修复的NLSS肽的IMP复合物的结构复合物的研究。进行了在其N末端部分截断的Musculus印象的表达和纯化,以及与DNA相关蛋白的NLS肽的IMP偶然化,对应于KU80,PMS2和MLH1蛋白质和MLH1蛋白质和BIPARTARTARTARTATTITE序列的单型序列。X射线衍射数据,并以2.1-2.38Å的分辨率进行处理。肽NLS KU80与NHEJ修复有关,与主连接位点上的IMPα相似,类似于SV40 T抗原的NLS(S 1)。已经与ber修复有关的NLS FEN1肽与Sitia S 1和次级位点(S 2)有关,证明是两部分序列。此外,仅具有10种废物的Fen1肽接头区域使与IMPα的联系更好,并且与具有11-12废物的肽的连接相比,与IMPα的连接更扩展,可能更有利的构象。在连接位点上的特定位置被确认为必不可少的,以及在这些区域中保守的残留物,表明这些位点中分子间相互作用的重要性。此信息表明这些蛋白质可以通过IMP-α独立运输到核心,而无需与有关修复的其他蛋白质形成复合物。关键字:进口α,核进口,NLS,射线晶体学-X,KU80,FEN1,PMS2,MLH1。
2023 年 2 月 11 日星期六 总统研讨会 上午 8:00 - 下午 12:00 海洋宴会厅 5-12 总统研讨会: 主席:哥伦比亚大学 Elizabeth Olson 本次研讨会旨在传达耳朵的基本奇妙之处,以及耳朵和大脑如何共同提供我们的听觉。了解健康耳朵和听觉大脑的运作是理解声音感知如何失效的关键。会议以物理学家 Christopher Shera 关于耳蜗敏感性思想的历史发展的演讲开始。耳蜗动态处理专家 Karl Grosh 将回顾耳蜗力学。Laurel Carney 将讨论耳蜗动力学如何影响神经对声音(包括语音)的反应。Raymond Goldsworthy 将讨论人工耳蜗的历史如何促成现代设备的出现。患有听力损失的作曲家 Richard Einhorn 将讨论他与听力损失的经历,并分享他对现代助听器和个人声音放大系统的了解。最后,黛巴拉·图西将介绍听力损失对全球的影响以及为改善可及性所做的努力。听力是交流的基础。听力损失的影响以及听力修复的影响是深远的。这次研讨会是对这段历史的一次快速回顾 — — 从历史到基础,再到可以、应该和可以做些什么来解决听力健康问题。耳朵、眼睛和 ARO:不同时代的耳蜗功能 Christopher Shera,南加州大学 内耳的耳蜗将空气传播的压力波转换成神经冲动,大脑将其解释为声音和语音。耳蜗是一种蜗牛形状的电液机械信号放大器、频率分析仪和换能器,具有令人惊叹的性能特性,包括对亚原子位移的灵敏度和微秒级的机械响应时间;跨越三个数量级频率的宽带操作;以及 120 dB 的输入动态范围,对应信号能量的百万倍变化。所有这些并非采用最新的硅技术,而是依靠自我维持的生物组织实现的,而生物组织大部分是咸水。耳朵是如何做到的?本演讲将回顾我们认为了解的一些耳蜗工作原理,以及这些想法和 ARO 是如何随着时间而变化的。耳蜗力学综述 Karl Grosh,密歇根大学 哺乳动物的耳蜗对传入的声学信号进行实时时频分析,并将该信息传输到大脑进行处理。正常听力依赖于该器官的机械、电和声学(流体)域精心协调的三部分响应。哺乳动物耳蜗的外毛细胞 (OHC) 是主动过程的纽带,这些过程产生了非线性、生物学上脆弱的耳蜗响应允许声音的感觉和系统在百万倍的激励水平变化下存活。然而,实现这一结果的生物机电反馈控制算法仍未完全理解。在本次演讲中,我们将回顾耳蜗的基本结构功能关系以及将这些基本构建块(例如 OHC 电动性和 OHC 毛束机电转换)转化为生理驱动的完整数学模型的过程。我们将介绍建模的基本挑战,包括三维线性和非线性模型的有效时域模拟。我们讨论并举例说明(通过数值实验)可以改变和研究生物物理相关的模型元素的方式,以解决耳蜗生物物理学的核心问题,例如躯体运动在耳蜗放大中的作用、声发射中的可能流体路径以及耳蜗中的基本非线性。这些实验的最终目标是确定
能够对系统的结构性能和可靠性进行评估。与叶片振动监测相关的主要技术挑战之一源于复杂的动力学和内在的不确定性,这使得基于模拟的方法难以实现。因此,振动特性的数值研究应基于可靠且有效的气动弹性模型,该模型应能够将结构和气动部分耦合在一起。前者通常用等效梁单元建模,而 WT 的典型气动建模方法包括叶片单元动量 (BEM) 理论、执行器线模型、升力板和涡流模型以及计算流体动力学 (CFD) 方法。执行器线 6 以及升力板和涡流模型 7 旨在提供改进的尾流建模;然而,它们都各有弱点,前者由于需要求解 Navier-Stokes 方程而计算量大,而后者由于方法的内在奇异性而存在发散问题。8 另一方面,CFD 分析受到了广泛关注,尽管目前显示它对于大攻角不可靠。9 此外,它们的适用性仍然受到计算需求增加的限制。10 因此,BEM 理论已成为预测 WT 叶片上气动载荷的标准工业实践,这归功于它能够使用翼型气动数据提供准确且计算效率高的结果。除了上述成熟的气动模型外,还提出了各种替代方法。Zhang 和 Huang 10 对此进行了广泛的综述研究,重点关注不稳定性问题、复杂的流入效应、结构非线性以及 CFD 和气动水弹性分析。仅就气动部分而言,Lee 等人提出了使用改进的条带理论进行气动弹性分析。11 同时还提出了一种基于谐波平衡法的气动弹性方案,12 显著缩短了计算时间,并且比标准 BEM 方法更为稳健。通过使用三维模型进行数值研究,进一步研究了冰积对叶片气动行为的影响。 13最后,Peeters 等人。39 最后,一类更复杂的方法涉及基于 CFD 的分析,9,14 事实证明,这些方法与标准工业工具(例如疲劳、空气动力学、结构和湍流 (FAST))具有合理的一致性。关于结构模型,还提出了超出标准方法(包括等效梁的构造)15 的方法,包括薄壁梁模型 16 ,它可以适应大型叶片中遇到的大多数特征,例如任意层压板铺层和剪切变形,以及考虑动态载荷引起的渐进损坏的模型,17 等等。18 对叶片的壳和固体有限元 (FE) 模型之间的静态行为进行了有趣的比较研究。工业应用中的大部分标准实践都包含在大量可用的气动弹性软件中,例如水平轴风力涡轮机分析和模拟程序 (PHATAS)、19 GH-Bladed、20 ASHES、21 和 FAST。22 大多数商用模拟器都基于线性弹性模型,这些模型无法考虑大位移对响应本身或风荷载的影响。虽然这些影响对于小型叶片可以忽略不计,但对于大型柔性叶片则并非如此,23 它们通常会经历显著的几何非线性。此外,随着当今风力涡轮机尺寸的增加,叶片也变得更加灵活,由于几何非线性而产生的耦合效应变得越来越重要。24,25 在用于气动弹性建模的各种内部代码 26 和软件中,水平轴风力涡轮机模拟代码第二代 (HAWC2) 27 提供了为数不多的非线性商业模拟器之一,它由丹麦技术大学 (DTU) 开发,将 BEM 理论与多体公式相结合以模拟几何效应。解决 WT 叶片大位移问题的另一种方法是几何精确梁理论 (GEBT),28,29 本质上提供了变形梁几何的精确表示,这对于较大的 WT 来说越来越重要。然而,与典型的基于位移的 GEBT 公式的解决方案相关的缺点之一是计算成本增加。通过实施混合形式公式 30 可以解决这个问题,该公式已广泛应用于飞机机翼应用。该方法被证明具有显著的计算效率,从而能够与结构监测数据相结合以供实时应用。31 该公式最近才得以实施和验证 32,随后进一步与 BEM 理论融合,开发出一种用于 WT 叶片的非线性气动弹性模型。一类替代方法可以减轻计算成本的增加,即使用降阶模型 33,34,这可能很好地基于非线性法向模式 (NNM) 的使用。35 一些最近的研究集中在叶片响应的耦合行为上,36-38 后者处理三维叶片模型的几何效应,使用子结构方法考虑这些效应,并通过模态导数增强。