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  目前越来越多的农业正依赖人工灌溉来维持作物产量。然而世界淡水资源并不充足,据估计,到2025年,世界将有近三分之二的人口将面临缺水困境。在一些水资源特别匮乏的地区,人们逐渐开始利用废水作为灌溉用水,然而,经过处理或未经处理的废水常常富含大量有毒重金属,因此,生长在长期废水灌溉土壤中的农作物会逐渐在其食用或非食用部位富集。为了保证消费者的食品安全,定期监测市场供应的灌溉水和食品,特别是蔬菜的质量至关重要。  武汉植物园博士研究生SamwelNjuguna在严雪研究员的指导下,对肯尼亚锡卡县废水处理厂的重金属修复效率进行了分析,并对比了当地市场供应的蔬菜重金属含量,以评估当地使用再生废水灌溉的蔬菜对人类健康的影响。  研究结果显示,锡卡县废水处理厂经过简单的植物吸收和活性污泥吸附,对重金属修复是有效的,对用排放废水灌溉的蔬菜进行取样分析表明,所有蔬菜样本的重金属浓度均在世界卫生组织允许的范围内。相反从当地市场取样的蔬菜中重金属浓度虽然也属于安全范围,但因为这些蔬菜的灌溉水来源不明,可能因为工业排放或土壤金属溶出等因素导致市场蔬菜样本中重金属浓度略高于研究样本。所以对肯尼亚工业排放废水进行适当处理应该引起重视,同时考虑到废水处理厂沉积的活性污泥中重金属含量相当高,建议定期疏浚并加以妥善处理以减少污泥中累积的重金属再悬浮导致的二次污染,该建议被锡卡县污水处理厂采纳,并将进行合理改进。  研究结果以“Healthriskassessmentbyconsumptionofvegetablesirrigatedwithreclaimedwastewater:AcasestudyinThika(Kenya)”为题发表于JournalofEnvironmentalManagement。本研究得到了中-非联合研究中心项目(SAJC201601)和国家自然科学基金重大国际合作项目(31361140360)的支持。  全文链接:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.10.088肯尼亚市场中蔬菜与污水处理厂排放废水灌溉后蔬菜中重金属含量比较

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  11月12日,由长春奥普光电技术股份有限公司牵头,中科院苏州医工所李辉研究员为项目负责人的国家重点研发计划“数字诊疗装备”重点专项项目“随机光学重建(STORM)-结构光照明(SIM)复合显微成像系统研制”在苏州召开设计方案评审会。评审专家组由中科院西安光机所姚保利研究员、浙江大学丁志华教授、福建师范大学李步洪教授、北京大学熊春阳教授、郑州大学附属第一医院康建胜教授等组成,课题负责人及参与单位技术骨干等30余人参会,计划与质量处郭智慧副处长主持会议。  首先,专项责任专家武晓东副所长致辞并回顾了苏州医工所超分辨显微光学方面的发展历程,通报了科技部第一批数字诊疗装备专项实施情况,对本项目总体进展提出了要求,希望各位专家对项目的设计方案提出宝贵意见和建议,推进项目实施。  随后,项目负责人李辉研究员就项目总体进展情况向专家们做了汇报,大数值孔径物镜、EMCCD弱光探测器、STROM-SIM符合显微镜等技术负责人分别汇报设计方案及进展情况。  评审专家组同时参观了先进光学显微成像平台,实地考察了项目进展及样机研制情况。最后,经过质询讨论,评审专家组认为项目整体设计方案内容详实,覆盖了任务书的技术指标要求。方案切实可行,检验测试方案齐备,充分考虑了可靠性和稳定性的要求。一致同意通过设计方案评审,转入下一阶段研制工作。

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  近日,中科院北京基因组研究所生命与健康大数据中心开发了国际上第一个全基因组核小体定位图谱数据库——NucMap(Nucleosomepositioningmap)。该数据库在研究所高性能计算平台和大数据存储平台的支撑下,基于人工审编整合了大量全基因组核小体测序数据,识别多物种不同条件下的核小体定位图谱,并提供相关的RNA-seq、DNA甲基化、组蛋白修饰、转录因子ChIP-seq数据信息。研究成果以“NucMap:adatabaseofgenome-widenucleosomepositioningmapacrossspecies”为题在国际学术期刊NucleicAcidsResearch在线发表。  核小体是真核生物中DNA包装的基本单元,由一段围绕八个组蛋白核心序列缠绕的DNA组成。已有研究发现核小体在染色体上并非均匀分布。核小体位置会影响转录起始和延伸,进而通过控制转录因子结合位点的活性来影响基因活性。随着近年来关于核小体定位研究的不断增加,在不同物种中产出了大量的全基因组核小体测序数据,然而,目前世界范围内仍缺少一个全面有效的核小体定位图谱资源平台。NucMap数据库的开发完成,填补了这一空白。  NucMap整合从酵母到人类的15个物种的477个样本中798个全基因组核小体测序数据,包含搜索、浏览、分析和下载等主要功能模块。数据库提供的样本搜索功能帮助用户查找特定的样本并查看样本的Meta信息及相关的其他组学数据信息,基因搜索功能则有助于用户查看指定基因相关的核小体定位信息。NucMap整合JBrowser浏览器,帮助用户快速浏览样本的核小体定位图谱和上传其他相关组学数据进行多组学图谱比较。数据库中的分析模块能够对核小体定位模式进行全局分析,绘制核小体占据谱。NucMap提供所有数据的直接下载。  NucMap是跨物种核小体定位数据的第一个开放资源平台。作为大数据中心的重要数据库资源之一,NucMap将不断收集和整合已发布的核小体定位数据。为深入了解染色质生物学特征,未来NucMap将与MethBank,Cistrome和ENCODE等其他公共表观基因组学数据库兼容。基于对跨组学数据的综合分析,有助于生物学家了解染色质调控的更多信息。  该研究得到了国家重点研发项目、国家发改委项目、国家自然科学基金等基金的资助。  论文链接   数据库链接

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  近日,中国科学院北京基因组研究所生命与健康大数据中心开发了国际上首个植物RNA编辑体数据库—PED(PlantEditosomeDatabase)。该库基于人工审编整合多种植物RNA编辑因子和大量RNA编辑事件等信息。研究成果以“Planteditosomedatabase:acurateddatabaseofRNAeditosomeinplants”为题在国际学术期刊NucleicAcidsResearch在线发表。  RNA编辑在植物的生长、开花、细胞器发育、应激反应等过程中发挥重要作用。近些年来,大量RNA编辑因子被鉴定出来参与RNA编辑过程,它们会组合成复杂多样的编辑复合体(RNAeditosome)并对特异的RNA位点行使编辑功能。虽然已存在几个整合RNA编辑位点信息的数据库,但目前仍缺少系统梳理整合植物RNA编辑因子的专门数据库。基于文献审编和植物细胞器基因组注释,PED全面整合了RNA编辑因子及相关数据,为研究人员提供关于植物RNA编辑的最新相关信息。  目前,PED收录了在8种模式植物(拟南芥、水稻、玉米等)中发现的98个RNA编辑因子,描述信息包括RNA编辑因子注释,编辑因子与编辑位点相互作用,编辑因子对植物功能和表型影响以及详细实验证据等。此外,PED还整理了来自1,621种植物的20,836个RNA编辑事件,这些位点分布在203种细胞器基因上,涵盖1673个植物细胞器。  PED数据库整合及标准化RNA编辑因子,RNA编辑事件及其相互作用等信息,为RNA编辑机制及RNA编辑系统进化研究奠定数据基础。此外,PED配备了界面友好的浏览、查询、筛选和下载功能,用户可以方便地从RNA编辑因子、RNA编辑事件、物种三个角度浏览并下载相关注释信息。  该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院国际合作计划、国家科技攻关计划等项目基金的资助。  论文链接  数据库链接

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  基因组中的转座元件是自然界中广泛存在的位置可变DNA序列,在基因组的稳定性、遗传变异和生物进化方面具有重要作用。细菌基因组中的插入序列(Insertionsequence,IS)是一种广泛存在的转座元件,根据其序列和作用的不同机制可以分成多个家族(已知有29个家族的插入序列),其中IS3是分布最为广泛的家族之一。目前,对插入序列作用机制的认知主要来自于对嗜中温微生物的研究,但是基因组表明嗜热微生物也包含有大量的插入序列,其转座机制尚未得到深入研究。嗜热微生物由于包含独特和高热稳定的酶类,具有特殊的研究和工业应用价值,在生物炼制中具有重要的作用。例如,热纤梭菌这一典型嗜热微生物,在木质纤维素工业生物炼制中极具应用前景。基于此,中国科学院青岛生物能源与过程研究所代谢物组学研究组针对热纤梭菌等非模式微生物,前期开发了高效遗传操作平台,包括基于嗜热二类内含子的定向基因敲除工具和基于同源重组的无疤基因组编辑工具,并利用这些工具系统研究了热纤梭菌及其纤维小体对木质纤维素的高效降解机制。  在对热纤梭菌的基因组编辑工具开发的过程中,研究人员使用了腺苷激酶(Tdk)作为反筛标记,发现该反筛标记经常被一个非常活跃的IS3家族插入序列IS1447所失活。该研究组副研究员刘亚君等人对该插入序列进行了深入研究,通过基因组搜索和进化关系分析,发现IS1447类似的插入序列广泛存在于厚壁菌门的细菌中,在IS3家族的插入序列中具有非常独特的特征,代表了IS3家族中一个新的亚组。IS1447亚组通过+1位的转录滑移实现有功能的全长转座酶的合成,这是一种与已知的IS3家族所具有的核糖体-1位翻译水平移码完全不同的移码方式,且这一转录滑移只需要连续的7个腺嘌呤核苷酸(A)即可实现,这也不同于目前公认的至少8个连续的A或T才能实现转录滑移机制。此外,多个纤维素降解菌的基因组中都含有数目非常多的IS1447亚组插入序列。上述研究表明IS1447代表了富含于厚壁菌门中的新的IS3亚组插入序列,丰富了人们对嗜热转座元件的认识,同时也为开发在嗜热微生物使用的基于插入序列的突变工具提供了基础。  上述工作最近发表在BiotechnologyforBiofuels上,由青岛能源所研究员冯银刚和崔球指导完成,刘亚君为论文的第一作者,该研究得到科技部、国家自然科学基金委、山东省和中科院项目的支持。论文信息:LiuY-J,QiK,ZhangJ,ChenC,CuiQ,FengY.Firmicutes-enrichedIS1447representsagroupofIS3-familyinsertionsequencesexhibitingunique+?1transcriptionalslippage.BiotechnologyforBiofuels.2018;11:300.  图:来源于热纤梭菌的IS1447序列及其转录滑移位点分析。IS1447可表达三种转座酶OrfA、OrfB及OrfAB,其中OrfAB为有功能的全长转座酶。紫色表示反向重复序列,绿色及红色分别表示转座酶翻译起始及终止位点,黄亮表示移码区域。

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  前瞻记忆是指记住将来要去做某事的能力,前瞻记忆失败可能会导致严重的后果。出门忘记带钥匙、忘记参加重要的会议等是一些常见的前瞻记忆问题。大量研究表明,精神分裂症患者存在前瞻记忆缺损,而且前瞻记忆缺损程度与该群体的精神症状以及社会功能密切相关。但是,一般的药物治疗对前瞻记忆效果有限,因而通过其他方法改善精神分裂症患者的前瞻记忆具有重要意义。  最近研究表明,执行意向对不同人群的前瞻记忆均有较好的促进效果,包括精神分裂症患者。执行意向是指一种有利于目标达成的编码方式。尽管如此,仍存在一些问题未解决:以往的研究多为实验室短期执行意向策略操作,其在日常生活前瞻记忆中的效果尚不清楚;另外,有研究者提出,通过前瞻记忆干预可能会提高社会功能,但尚无证据支持;而且,执行意向干预对精神分裂症患者的前瞻记忆的效果能否持续,以及前瞻记忆干预对社会功能的促进效应能否持续还不清楚。  为澄清上述问题,中国科学院心理健康重点实验室神经心理学与应用认知神经科学实验室(NACNLab)的王亚青年特聘研究员、陈楚侨研究员与其合作者近期采用随机临床试验考察了执行意向是否能改善精神分裂症患者的前瞻记忆。研究招募了42名社区精神分裂症患者,随机分配至执行意向组和对照组,每组21人。两组患者在人口学变量等方面均无显著差异。对照组仅接受常规药物治疗。执行意向组除接受常规药物治疗外,采用小组干预方式,每组6-8人,共接受10次执行意向干预训练,每周2次,每次约90分钟,训练持续5周。执行意向训练主要让精神分裂症患者能独立在日常生活中使用言语-视觉想象组合型执行意向技术。整个干预项目共包含5个模块:模块1主要针对前瞻记忆及前瞻记忆困难给患者做心理-社会教育,并引出执行意向策略;模块2主要训练执行意向的言语成分;模块3主要训练执行意向的视觉想象成分;模块4训练在模拟情景中使用言语-视觉想象组合型执行意向;模块5训练在日常生活场景中使用言语-视觉想象组合型执行意向。两组患者均接受前后测以及3个月后的跟踪测量。采用电脑前瞻记忆任务、打电话任务(日常前瞻记忆任务)等对前瞻记忆进行测查;采用操作性功能评估测试(包含对工作能力的评估)等对社会功能进行评定。  结果表明,和对照组相比,执行意向组在电脑前瞻记忆任务和日常前瞻记忆任务表现上都有显著改善,且干预效应可以持续到3个月后。此外,相比于对照组,执行意向组干预后在社会功能测验中的工作能力、社会功能总分均有显著提升。结果还发现对于那些受教育程度低、认知功能差、及基线前瞻记忆水平差的患者,通过干预能在前瞻记忆表现上获得更大程度的提升。  综上,此项干预研究能较好地提升精神分裂症患者的前瞻记忆水平,且能维持3个月,同时对患者的社会功能也有短期的提升作用。研究说明执行意向可以作为一个较好的干预策略,用于有前瞻记忆缺损的患者。  本研究受国家自然科学基金,北京市脑与认知专项和国家留学基金的资助。  文章已在线发表于SchizophreniaResearch:  Chen,T.,Liu,L.L.,Cui,J.F.,Li,Y.,Qin,X.J.,Tao,S.L.,Neumann,D.L.,Shum,D.H.K.,Cheung,E.F.C.,Wang,Y*,Chan,R.C.K.(inpress).Implementationintentiontrainingforprospectivememoryinschizophrenia:A3-monthfollow-upstudy.SchizophreniaResearch,https://doi.org/10.1016/j.schres.2018.10.015

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