近年来,由对抗生素产生耐药性的细菌所导致的死亡人数不断增加,已成为全球性问题。预计到2050年,耐药细菌导致的死亡人数将达到每年1000万人(图1)。使用新抗生素治疗很困难,有必要开发抗生素疗法以外的治疗方法。作为抗生素治疗的替代方案,人们尝试开发噬菌体疗法,该疗法利用噬菌体(噬菌体),即专门杀死细菌的病毒。然而,以目前的噬菌体治疗技术,很难可靠地选择能够杀死感染患者细菌的噬菌体并用于治疗,而噬菌体治疗的最大障碍是施用噬菌体的治疗效果的不确定性。因此,本研究尝试构建一种具有增强杀菌活性的改良噬菌体,以提高噬菌体治疗的治疗效果。噬菌体基因组中,除了形成噬菌体衣壳、尾巴等外骨骼的基因、将噬菌体复制基因组包装到衣壳中的终止酶等已知基因外,还含有许多功能未知的基因。申请人假设,在这些功能未知的基因中,可能存在一些基因,其缺失可以提高细菌感染的效率。基于这个理念,我们产生了通过突变或删除噬菌体基因来寻找突变噬菌体以提高杀菌活性的想法。 2.研究目标 本研究通过修饰噬菌体基因组,寻找通过突变或缺失增强杀菌活性的噬菌体基因,以提高噬菌体的杀菌活性,从而影响噬菌体治疗的治疗效果。 3.研究方法 1)噬菌体随机突变
格式 C-19、F-19-1、Z-19(通用)1.研究初始背景 (1)在养殖虎斑河豚时,每只虎斑河豚需剪牙1-2次,防止其被咬而死亡或掉鳍,降低鱼的商业价值。牙齿切割工序由熟练的人员逐一进行,因此非常繁琐。此外,还对鱼造成负担,包括麻醉和术后需要治愈嘴部周围的伤口。从生产率和动物福利的角度来看,希望制定措施来减轻这项工作的负担。 在虎斑河豚养殖中,一般以颗粒饲料作为食物,因此不需要用大牙齿来咬碎壳或撕碎肉。即使它们的牙齿发育不全,但由于它们能够吸入和食用复合饲料,因此它们能够充分生长。另一方面,如果养殖的虎斑河豚从笼子里逃出到海里,牙齿发育不全的个体咬合力会降低,从而降低它们在野外捕食的能力。因此,它们的生存能力将低于野生鱼类,也更难以繁衍下一代。这被认为有助于防止养殖鱼类的遗传偏差基因传播到自然界,因此预计在保护遗传资源方面具有重要价值。 硬骨鱼牙齿和哺乳动物牙齿被认为是生物体产生的最坚硬的组织结构。这两种牙齿都具有功能和形态相似的最外层结构,称为牙釉质(硬骨鱼)和牙釉质(哺乳动物)。此前人们认为,虽然硬骨鱼的牙齿与哺乳动物的牙齿在形态上相似,但由于两者的晶体结构不同,且牙齿中的组织来源于不同的结缔组织,因此它们是分别进化的类似器官(参考文献1)。但是,2005年,美国发现了与河豚门牙形成有关的一个基因群,即分泌性钙结合磷蛋白(SCPP)的存在(参考文献2)。通过分子进化分析发现,该基因群是所有脊椎动物牙齿在进化过程中共同参与的牙齿组织矿化的主要基因群(参考文献3)。 (2)在个体中,单碱基替换突变有:1.通过在蛋白质编码区创建终止密码子来抑制基因功能;2.通过氨基酸替代来降低或改变蛋白质的功能,3.人们认为表达调控区的突变会导致基因表达的增加或减少。因此,人工诱导单碱基替换突变的技术是分析基因功能的技术之一。 此前,我们已开发出利用化学诱变剂诱发单碱基置换突变的TILLING法,从适用于小型养殖鱼的传统方法(参考文献4~7),发展成为适用于养殖鱼精子和卵子的安全实用的突变引入技术(突变引入率为0.4%)(参考文献7)。利用该技术,对约300尾突变的虎斑河豚进行了9个SCPP基因突变的有无检测,发现了数尾SCPP2基因氨基酸取代的突变个体,但并未观察到牙齿缺损等明显症状。 近年来,基因组编辑技术作为一种可以针对特定基因引入突变的技术,在育种领域受到广泛关注。其中,CRISPR方法不仅比以往的ZFN、TALEN方法实施效果显著提高,而且操作也相对简单,目前已在多个领域得到应用并有报道结果(参考文献8)。在日本,真鲷和虎河豚是首批由民间企业上市的基因组编辑养殖鱼。预计未来基因组编辑鱼在水产养殖中的应用将变得更加广泛。 因此,我们开展了这个项目,因为我们认为使用 CRISPR/Cas 系统(最通用的基因组编辑技术,可以直接针对特定基因的碱基序列)一次性将突变引入所有目标 SCPP 基因是有效的。 2.研究目标:(1)利用突变导入技术CRISPR/Cas系统,对9种门牙形成基因同时导入多种突变,并通过对各个个体门牙的形态分析,识别出在虎斑河豚门牙形成过程中起关键作用的基因。 (2)为了减少今后虎河豚养殖中所需的切牙工作量,我们将通过基因功能分析培育出门牙形成率低的虎河豚个体,为生产门牙形成率低的虎河豚品种奠定基础(图1)。
研究成果概要(中文):首席研究员此前已证明,怀孕小鼠肠道细菌的紊乱会影响出生后的大脑发育,从而导致后代的行为变化(Tochitani,2016:紊乱的母体肠道菌群模型)。在本研究中,我们利用这种紊乱的母体肠道菌群模型,研究了紊乱的母体肠道菌群如何影响出生后早期后代肠道菌群的建立。结果表明,后代的肠道菌群紧密继承了母体肠道菌群紊乱的特征。然而,我们还发现,一些在紊乱的母体肠道菌群中表现出高相对丰度的细菌属在后代中生长受到抑制。这表明肠道菌群从母亲到后代的传递取决于细菌分类。
研究成果概要(中文):在本研究中,我们开发并评估了模拟大脑信息处理机制的新型计算模型。利用结合脉冲神经网络和储层计算的模型,我们分析了培养神经回路的信息处理特性。此外,通过对机器人的连续值控制和利用预测编码的强化学习模型进行实验,我们证实了高效行动规划的实现和学习成本的降低。这些发现有助于人工智能和机器人控制技术的进步。
研究成果概要(中文):MIBP1 (HIVEP2) 基因编码一种 270 kDa 的蛋白质,通过与特定 DNA 序列结合,可充当转录因子。MIBP1 基因的功能丧失突变与智力障碍有关,这表明 MIBP1 对大脑的正常发育和功能至关重要。为了确定 MIBP1 蛋白转录调控的靶基因,我们尝试通过对各种细胞系进行基因组编辑,将 FLAG 标签序列插入内源性 MIBP1 基因。已建立的细胞系之一 M15 源自 HCT116 结肠癌细胞,具有野生型和编辑后的等位基因。TNF-alpha 治疗后,编辑后的等位基因和野生型等位基因均立即诱导 MIBP1 表达。mRNA 表达增加伴随着 FLAG 标记的 MIBP1 蛋白表达增强。基因组编辑的结果是,观察到了 mRNA 稳定性的变化。
这次访问的目的是研究日本高等教育的经验,尤其是专注于丰田大学的教学和研究实践,以及丰田的信息技术教育方法。这次访问的主要重点是探索丰田大学的信息基础设施和与之相关的公司资源。这包括分析Toyo的技术平台如何支持教育,研究和行政流程,以及了解其数据管理和网络安全协议。此外,目的是了解丰田大学教授与IT相关的课程的创新方法,包括将新兴技术(例如人工智能,机器学习和云计算)整合到课程中。这项研究涉及调查丰田大学的教学方法,特别强调使用数字工具和电子学习平台。为了加深对IT领域日本高等教育的理解,我:•探索Toyo University的IT
值得注意的发现包括一种通过靶向腹水治疗胃癌的新方法、一种新的结直肠癌分类系统、一种淋巴瘤的基因组预后模型和治疗胆管癌的新策略。我们的科学家还参与开发了一种测试免疫疗法的新平台,以及首个进入药物开发的新加坡制造的抗体药物偶联物 EBC-129。在 NCCS 进行的临床试验推动了对乳腺癌、肝癌、鼻咽癌、肺癌等癌症的有效药物组合的探索。我们还启动了第一个本地肺癌筛查研究 SOLSTICE(通过结合 CT 和其他生物标志物进行新加坡筛查),旨在检查低剂量计算机断层扫描和基于血液的生物标志物测试是否对高危人群的肺癌筛查有效。我们的团队还参与开发创新液体活检
相对于新信息,Smith 和 Marx(2016 年)介绍了 FDM 实弹射击场周围水域的潜水调查结果,这些调查提供了水和沉积物质量的定性观察,并指出了生物资源的状况(见第 3.1 节,沉积物和水质)。2007 年观察到了一次中度白化事件,2012 年观察到了藤壶侵扰(Smith 等人,2013 年)。白化事件是区域性的,从日本南部延伸到马里亚纳群岛,再向南延伸到帕劳周围的水域。后续调查发现软珊瑚和火珊瑚已经完全恢复;到 2008 年,75% 的石珊瑚已经恢复,FDM 的珊瑚动物群被观察到健康而强壮(Smith 和 Marx,2009 年,2016 年)。在 13 年的调查活动中,FDM 的近岸物理环境和基本栖息地类型一直保持不变。这些结论基于 (1) 有限的物理损坏,(2) 部分死亡和疾病水平非常低(不到所有观察到的物种的 1%),(3) 没有过量粘液产生,(4) 珊瑚招募良好,(5) 2007 年白化事件在 2012 年之前完全恢复,以及 (6) 大型生物侵蚀者数量有限,没有入侵性棘冠海星( Acanthaster planci)。Carilli 等人 (2018) 最近在 FDM 进行的珊瑚礁调查验证了 ESA 列出的珊瑚,量化了珊瑚礁的健康状况,并汇编了军械影响的观察结果。调查结果表明,ESA 列出的珊瑚存在,但在 FDM 周围深度 <20 米 (m) 的水域中很少见。此外,观察到的 77.3% 的珊瑚表现出某种形式的白化,可能是由区域异常温暖的海面温度造成的。Carilli 等人(2018)发现,海军训练(包括使用高爆炸弹)几乎没有对珊瑚产生不利影响的证据,而且在消耗的军械中,有相当大比例的珊瑚会生长成石珊瑚。