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高海拔的大脑：从分子信号传导到认知性能
高海拔（HA）（将其定义为海拔2500 m以上的海拔高度），由多种恶劣的环境条件进行了特征。大多数生理适应发生在响应大气压力下的响应，导致氧气压力降低并导致血液氧化饱和度降低（SPO 2），低氧血症。大脑容易受到氧气供应改变的影响。因此，HA暴露会导致情绪状态的不良变化，例如抑郁症[1]和焦虑[2]，以及神经认知的改变，例如记忆障碍[3]以及短期和长期HA暴露后的注意力障碍[4，5]。尽管许多报道涉及在上升到HA后发生的生理和神经系统改变，但对HA的长期和永久居民的认知和脑改变的研究较少。大脑功能不仅受到上升后的缺氧影响[6] [6]，而且在HA [7]和天然高地的长期暴露后也受到了影响[8]。在暴露于HA的未批准的个体中，睡眠方式可能已经在1600 m以上的海拔高度上受到影响，在某些人的2500 m ON和3000 m以上的受试者中，情绪状态的变化会在某些个体中观察到欣快感或抑郁症的变化。情绪状态改变，包括欣快，争吵，烦躁和冷漠，在快速急性暴露于HA并在48至52 h后返回基线状态后暂时发生[9-11]。In contrast, short- and long-term exposure to HA causes biological, inflam- matory, and structural brain changes that increase the risk of experiencing anxiety and depression symptoms [ 12 ] and neurocognitive dysfunctions such as slower reaction times, reduced attention (>3500 m), impaired learning, spatial and working memory (>4000 m), and impaired retrieval (>5500 m) (Figure 1 ) [ 7 , 8、13、14]。
鉴定G3BP驱动应激颗粒形成的小分子抑制剂
casuarina equisetifolia（C。equisetifolia）是一种经济上重要的森林树种，通常在连续的单一养殖中作为沿海保护森林种植。持续种植逐渐影响了增长，并严重限制了C. eetetifolia行业的可持续发展。在这项研究中，我们分析了连续种植对埃母叶梭菌生长的影响，并从元基因组的角度探索了根际土壤微生态机制。结果表明，连续种植导致矮小，较短的根长度和降低的Equisetifolia幼苗根系。宏基因组学分析表明，有10种关键特征微生物，主要是actinoallomurus，actinomadura和分枝杆菌，负责连续种植的Equisetetifolia树木。定量分析表明，随着连续种植的增加，这三个属中的微生物数量显着减少。基因功能分析表明，连续种植导致环境信息处理 - 特征性微生物的信号转导能力减弱，并减少了雌雄同体的雌树叶面。降低了代谢，遗传信息加工恢复和修复的能力，导致微生物的传播减少并减少了雌树梭状芽孢杆菌的根际土壤中的微生物量。这些降低的能力进一步导致土壤微生物量减少，微生物碳和氮，微生物呼吸强度，土壤酶养分循环减少和其次，氨基酸代谢，碳水化合物代谢，聚糖生物合成和代谢，脂质代谢，辅助因子和维生素的代谢均大大降低，从而降低了土壤和代理碳和奈特罗的能力的降低。
多激酶抑制剂在治疗晚期肝细胞癌的治疗中：当前的临床应用和分子机械
高级肝细胞癌（HCC）是一个强大的公共卫生问题，具有有限的治疗方法。Axitinib是一种口服酪氨酸激酶抑制剂，是一种有效的选择性第二代抑制剂，是血管内皮生长因子受体（VEGFR）1、2和3的有效的第二代抑制剂。这种抗血管生成药物在包括晚期HCC在内的各种实体瘤中具有有希望的活性。目前，尚无相关评论文章总结了Axitinib在高级HCC中的确切作用。在这篇综述中，包括24项合格研究（临床研究中的7项研究，八项实验研究和9项临床试验）进行进一步评估。随机或单臂II期试验表明，与安慰剂治疗晚期HCC相比，Axitinib不能延长总体存活率，但是观察到了无进展生存期和肿瘤进展的时间的改善。实验研究表明，HCC中Axitinib的生化作用可能受其相关基因和影响的信号级联的调节（例如VEGFR2/PAK1，CYP1A2，CAMKII/ERK，AKT/MTOR和MIR-509-3P/PDGFRA）。FDA批准的索拉非尼与Nivolumab（PD-1/PD-L1的抑制剂）合并为治疗晚期HCC的第一线方案。由于Axitinib和Sorafenib都是酪氨酸激酶抑制剂以及VEGFR抑制剂，因此与抗PDL-1/PD-1抗体结合的Axitinib在抗肿瘤效应的高级HCC中也可能具有巨大的潜力。当前的评论突出了晚期HCC中轴替尼的当前临床应用和分子机制。通过结合Axitinib和先进的HCC中的其他治疗方法来朝着临床应用迈进，在不久的将来仍有更多的研究。
将糖尿病与血栓形成风险增加的分子机制
抽象可解释的人工智能（XAI）在实现明智决定的过程中发挥了作用。现代各种供应链（SC）平台的出现改变了SC相互作用的性质，导致了显着的不确定性。这项研究旨在对现有的有关决策支持系统（DSS）的文献进行彻底分析，并在SC领域内对XAI功能的结合。我们的分析揭示了XAI对SC领域决策过程的影响。本研究利用Shapley添加说明（SHAP）技术使用Python机器学习（ML）过程分析在线数据。解释性算法是专门为通过为其产生的预测提供理由来提高ML模型的清醒性的。本研究旨在建立可衡量的标准，以识别XAI和DSS的组成部分，从而在SC的背景下增强决策。这项研究评估了对他们做出预测的能力，在线数据集的利用，所检查的变量数量，学习能力的发展以及在决策背景下进行验证的研究，强调了需要在不确定条件下涉及智能决策的其他探索领域的研究领域。
生物化学与分子生物学系
BCMB 430 - 分析生物化学和生物物理学 3 学分 课程目标：了解构成生物科学中使用的技术和仪器基础的物理科学原理 先决条件：生命科学学士学位课程。 第一单元 - 电化学技术和光度测定 11 小时 电化学的基本原理 - pH 电极 - 离子选择性 - 气体传感和氧电极 - 生物传感器的基本细节。比色法和分光光度法的原理和技术-比尔-朗伯定律-仪器-低色度和增色度-荧光测定-流式细胞术-原子吸收光谱法-圆二色性-光学旋光色散-核磁共振光谱-红外光谱第二单元-显微镜 7 小时显微镜-基本原理和应用-光-化合物-相衬-暗场-荧光显微镜扫描电子显微镜-透射电子显微镜 (TEM) -扫描隧道显微镜- (STM) -共聚焦显微镜。第三单元 - 离心 6 小时离心的基本原理 - 仪器、离心装置 - 离心机的类型 - 转子、配件 - 离心方法 - 沉降速度 - 沉降平衡 - 胶体 - 细胞分离方法。第四单元 – 色谱法 10 小时 色谱法的类型 - 柱色谱法、薄层色谱法、纸色谱法、吸附色谱法、分配色谱法、气液离子交换色谱法、亲和色谱法、高效液相色谱法 - 每种类型的原理 - 仪器和附件 - 检测方法和系统 - 定性和定量方面 - 应用；第五单元 – 电泳法 6 小时 电泳类型 - 纸和凝胶 - 琼脂糖和 PAGE - 脉冲场 - 毛细管 - 等电聚焦 - 印迹技术：西方、南方和北方。应用教科书 1. James, P. Allen. (2008). 生物物理化学，Wiley Blackwell，新泽西。2. Wilson, K. 和 Walker, J. (2010) 生物化学和分子生物学原理和技术，剑桥大学出版社，剑桥。推荐阅读 1. Horst, F. (2010) 基本一维和二维核磁共振波谱学，Wiley-VCH，新泽西。 2. Murphy, DB 和 Davidson, MW (2012) 光学显微镜和电子成像基础，Wiley-Blackwell，新泽西州。3. Freifelder, DM (1983) 物理生物化学 - 生物化学和分子生物学应用，WH Freeman，纽约
请引用本文：Toda and Okamoto，（2020）。通过将大分子直接递送到水稻卵细胞中的基因表达和基因组编辑系统
请引用本文：Toda and Okamoto，（2020）。通过将大分子直接递送到水稻卵细胞和受精卵中的基因表达和基因组编辑系统，Bio-protocol 10 (14): e3681。DOI：10.21769/BioProtoc.3681。
奎宁、氯喹和……的分子对接
用于治疗 COVID-19 的药物研究仍然具有挑战性。SARS-CoV-2 通过血管紧张素转换酶 (ACE2) 受体进入人体。SARS-CoV-2 的 S（刺突）蛋白结构与 ACE2 受体的活性位点相互作用，该活性位点定义为肽酶结构域，由 Gln24、Asp30、His34、Tyr41、Gln42、Met82、Lys353、Arg357 组成。这项工作研究了三种喹啉类抗疟药物与 ACE2 受体肽酶结构域的相互作用。从蛋白质数据库下载了人 ACE2 受体的 X 射线晶体结构。使用 MarvinSketch 构建配体，并使用 LigandScout 中的 MMFF94 进行几何优化。能量最小化的配体对接至 ACE2 受体的肽酶结构域。结果表明，氯喹、羟氯喹和奎宁可以与 ACE2 受体肽酶结构域中的氨基酸残基相互作用。在这三种化合物中，奎宁对 ACE2 受体的亲和力最强（-4.89 kcal/mol），其次是羟氯喹（-3.87 kcal/mol）和氯喹（-3.17 kcal/mol）。总之，奎宁、氯喹和羟氯喹可以通过与 ACE2 受体肽酶结构域中的 Lys353 残基相互作用来阻断 SARS-CoV-2 病毒的感染，因此有可能用作 COVID-19 解毒剂。这项研究将为喹啉类抗疟药物抑制 SARS-CoV-2 病毒感染的机制提供更多见解。关键词：ACE2 受体，COVID-19，氯喹，羟氯喹，奎宁，SARS-CoV-2
生物分子
摘要：调节性非蛋白编码 RNA 发挥着各种复杂的生物学功能。之前，我们证明了人类非编码库 RNA1-1 (vtRNA1-1) 在抑制几种癌细胞系的内在和外在凋亡方面的作用。然而，在分子水平上，vtRNA1-1 的功能仍不完全清楚。在这里，我们创建了 HeLa 敲除细胞系，结果表明，在没有 vtRNA1-1 的情况下，长期饥饿会引发细胞凋亡水平升高，但在 vtRNA1-3 敲除细胞中则不会。mRNome 的下一代深度测序确定了 PI3K / Akt 通路和 ERK1 / 2 MAPK 级联，这两个重要的信号传导轴，在饥饿介导的细胞死亡条件下，在没有 vtRNA1-1 的情况下会受到错误调节。 vtRNA1-1 突变体的表达表明，vtRNA1-1 中心域的 24 个核苷酸的短片段对于成功维持抗凋亡性至关重要。本研究描述了人类 vtRNA1-1 对饥饿诱导的程序性细胞死亡的细胞信号传导依赖性贡献。
分子系统的光谱学和计算机建模
o 能够设计和实施实验或理论程序来解决学术和工业研究中的问题或改进现有结果 o 能够使用分析和数值数学计算工具 o 学生能够将物理理论应用于分子系统/晶体/生物分子/材料，了解使用计算机模拟分子系统动态的现代方法 软技能 ● 做出明智的判断和选择 o 能够以越来越高的自主性水平工作，包括承担项目规划和管理设施的责任 o 鼓励学生为提出的问题选择个人解决方案，并提出有趣的研究案例，这些案例可以作为考试面试的重要部分。 ● 交流知识和理解 o 能够使用意大利语和英语在物理学的高级领域进行交流 o 懂得如何揭示案例研究的特殊性并提出解决技术，鼓励在课堂上进行讨论 ● 继续学习的能力 o 掌握持续学习和知识更新的基本知识工具 o 知道如何从正式文本中提取真实案例研究的操作信息，使用计算机代码、高级数学技术、人工智能 教学大纲 内容知识 分子建模：经典分子动力学。分子中电子的量子处理。
