一株蝗虫病原菌的鉴定及其毒力和病理研究

生物力学概念

生物力学概念：是研究人体运动规律的科学，它是体育科学的重要组成部分。 人体运动器系：是由若干可以相对运动的部分组合而成的整体。 载荷的表现形式：拉伸、压缩、剪切、弯曲、扭转和复合载荷。 变形的概念：物体在爱到外力作用时，其中任意两点间的距离和任意两直线或两平行面间的夹角会发生变化，它们反映了物体的尺寸和几何形状的改变。 力的可传性原理：力可沿某作用线任意移动而不改变其对物体的作用效应。 拳击的形式：直拳、勾拳、摆拳、刺拳。 组成肌肉的基本单位：肌原纤维。 肌肉收缩和舒张的基本单位：横桥 肌肉的三种收缩形式： 1、缩短收缩（向心收缩） 特点：张力大于外加阻力，肌长度缩短。 作用：是肌肉运动的主要形式，是实现动力性运动的基础（如挥臂、高抬腿等）。 （1）等张收缩：外加阻力恒定，当张力发展到足以克服外加阻力后，张力不再发生变化。但在不同的关节角度时，肌肉收缩产生的张力则有所不同。在关节运动的整个范围内，肌肉用力最大的一点称为“顶点”。在此关节角度下，骨杠杆效率最差。 如：推举杠铃，关节角度在120°时肱二头肌收缩张力最大，关节角度在30°时肱二头肌收缩张力最小。 最大等长收缩时，只有在“顶点”即骨杠杆效率最差的关节角度下，肌肉才有可能达到最大收缩。而在其他关节角度下，肌肉收缩均小于自身最大力量。 在整个关节活动的范围内，肌肉做等张收缩时所产生的张力往往不是肌肉的最大张力。 （2）等动收缩：在整个关节活动范围内，肌肉以恒定速度进行的最大用力收缩。但器械阻力不恒定。 等动练习器： 在离心制动器上连一条尼龙绳，由于离心制动作用，扯动绳子越快，器械产生的阻力就越大。 特点：器械产生的阻力与肌肉用力的大小相适应。 等动收缩的优点： 外加阻力能随关节活动的变化而精确地进行调整，使肌肉在整个关节活动范围内都能产生最大的肌张力。 2、拉长收缩（离心收缩）特点：张力小于外加阻力，肌长度拉长。 作用：缓冲、制动、减速、克服重力。 如：蹲起运动、下坡跑、下楼梯、从高处跳落等动作，相关肌群做离心收缩可避免运动损伤。 3、等长收缩 特点：张力等于外加阻力，肌长度不变。 作用：支持、固定、维持某种身体姿势。其固定功能还可为其他关节的运动创造适宜条件。 如：站立、悬垂、支撑等动作。 支持面：由各支撑面部位的表面及它们所包围的面积 稳定角：是重力作用线同重心与支撑面相应边界的连线之间的夹角 平衡角：指某个方位上所有稳定角之和。 稳定系数（K）：稳定力矩（重力矩）与翻倒力矩（外力矩）之比称为稳定系数。 影响身体平衡的生物力学因素：1、人体不能绝对静止；2、人体有效支撑面小余支撑面； 2、人体姿势的改变调节平衡；4、心理因素的影响。 举重的生物力学因素： 举重有抓举、挺举（提铃至胸、上挺{[重心降低]屈膝、伸髋、伸臂} 举重的原则：1、近(1、有利于平衡和稳定，越落在支撑面以外越不利于身体的平衡与稳定。2、有利于发挥人体的最大力量；3、有利于省力；)2、快；3、低 跳的生物力学分析： 一般原理：H=VVsinαsinα/2g| S=VV/g(sin2α/2+cosαsinαsinα+2gh/vv V是跳的腾起速度不是助跑速度。α为腾起角（双脚的运动方向与地面的角度） 影响跳的因素主要有：1、双脚腾起的初速度；2、腾起角。跳的过程：1、起跳前的准备（助跑、助跑与起跳的衔接）2、起跳；3、腾空；4、落地。 助跑与起跳间的衔接要求：1、加快步频，快速的向起跳点跑进使之能与快速起跳适应；2、在最后的2-3步要尽量降低身体重心（可以有足够我蹬伸时间使α变小，使向下消耗的能量转变为向上的能量。） 起跳的三个步骤：着地、缓冲、蹬伸。 影响H的因素：增加位移。 影响跳远的因素：1、踏板是否准确；2、身材；3、腾在空中的姿势；4、腾起速度；5、腾起角度；6、空气阻力； 7、落地姿势；8、落地动作。

我国利什曼原虫伽师株有毒力和无毒力前鞭毛体定量蛋白质组学比较分析

一２０１９,３５(２)中国人兽共患病学报 C h i n e s e J o u r n a l o f Z o o n o s e s D O I :１０．３９６９/j ．i s s n ．１００２－２６９４．２０１８．００．２３７ 论一著 我国利什曼原虫伽师株有毒力和无毒力前鞭毛体 定量蛋白质组学比较分析 危芙蓉,高春花,汪俊云,杨玥涛,石一锋 国家自然科学基金项目(N o ．８１４７２９２３)通讯作者:汪俊云,E m a i l :w a n g j y ＠n i p d ．c h i n a c d c ．c n ;O R C I D :００００Ｇ０００１Ｇ５３２３Ｇ０７２１作者单位:中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所,卫生部寄生 虫病原与媒介生物学重点实验室,国家级热带病国际联合 研究中心,世界卫生组织疟疾二血吸虫病和丝虫病合作中 心,上海一２０００２５摘一要:目的一应用定量蛋白质组学方法比较我国利什曼原虫伽师株有毒力和无毒力前鞭毛体蛋白表达的差异.方法 将分离于我国新疆伽师县黑热病患者婴儿利什曼原虫J S ５有毒力株前鞭毛体和无毒力株前鞭毛体经酶解后进行液相色谱串 联质谱(L i q u i d c h r o m a t o g r a p h y Ｇt a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r y ,L C ＧM S /M S )的非标记(L a b e l Ｇf r e e )定量分析,利用M a x Q u a n t 软件查库,进行L a b e l Ｇf r e e 非标定量(L F Q )分析;每个样品重复３次质谱分析,只有１次有L F Q 值的蛋白舍弃.结果一本研究共 鉴定蛋白３９９４个,有毒力和无毒力株间差异蛋白为２９８个(差异倍数＞１．２或差异倍数＜０．８３,P ＜０．０５) ,其中利什曼原虫有毒力株前鞭毛体特有表达蛋白１５个,无毒力株前鞭毛体特有表达蛋白２３个,二者间表达丰度有显著差异蛋白２６０个, 其中有毒力前鞭毛体表达上调蛋白(高表达)７８个,表达下调蛋白(低表达)１８２个.这些差异表达蛋白中已鉴定功能的蛋白分别涉及糖与脂质代谢二核酸代谢二压力反应二细胞骨架形成二细胞周期与增殖等生物功能.结论一利什曼原虫伽师株有毒力株和无毒力株前鞭毛体蛋白质组的表达存在差异,为筛选和鉴定与利什曼原虫感染相关关键分子奠定了基础. 关键词:利什曼原虫;有毒力株;无毒力株;比较蛋白质组学;差异蛋白;表达 中图分类号:R ３８２．２一一一文献标识码:A 一一一文章编号:１００２－２６９４(２０１９)０２－００９７－０６C o m p a r a t i v e p r o t e o m i c s a n a l y s i s o f t h e v i r u l e n t p r o m a s t i g o t e s a n d a v i r u l e n t p r o m a s t i g o t e s o f a L e i s h m a n i a s t r a i n f r o mJ i a s h i ,X i n j i a n g ,C h i n a W E IF u Ｇr o n g ,G A O C h u n Ｇh u a ,WA N GJ u n Ｇy u n ,Y A N G Y u e Ｇt a o ,S H IF e n g (N a t i o n a l I n s t i t u t e o f P a r a s i t i cD i s e a s e s ,C h i n e s eC e n t e r f o rD i s e a s eC o n t r o l a n dP r e v e n t i o n ;L a b o r a t o r y o f P a r a s i t e a n dV e c t o rB i o l o g y ,M i n i s t r y o f P u b l i cH e a l t h ,N a t i o n a lC e n t e r f o r I n t e r n a t i o n a lR e s e a r c ho nT r o p i c a lD i s e a s e s ,WH OC o l l a b o r a t i n g C e n t r e f o rM a l a r i a ,S c h i s t o s o m i a s i s a n dF i l a r i a s i s ,S h a n g h a i ２０００２５,C h i n a )A b s t r a c t :W e a n a l y z e d t h e p r o t e i n a b u n d a n c e d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e v i r u l e n t p r o m a s t i g o t e s a n d a v i r u l e n t p r o m a s t i g o t e s i n t h e s a m e L e i s h m a n i a s t r a i nb y c o m p a r a t i v e p r o t e o m i c s m e t h o d ．T r y p t i cd i g e s t so f t o t a l p r o t e i n sw e r ea n a l y z e du s i n g l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y Ｇt a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r y (L C ＧM S /M S ),f o l l o w e db y L a b e l Ｇf r e e q u a n t i t a t i v e d i f f e r e n t i a l e x p r e s s i o n a n a l y s i s ．T h eM Sd a t aw e r e a n a l y z e dw i t h M a x Q u a n t s o f t w a r e (v e r １．３．０．５)a g a i n s t d a t a b a s e ．T h em a s s s p e c t r o m e t r i c a n a l y s i so f e a c h s a m p l ew a s r e p e a t e d f o r t h r e e t i m e s ．O n l y t h e p r o t e i n s t h a tw e r e p r e s e n t i n a l l t h r e e r e p l i c a t e s (L F Qi n t e n s i t y )f o r a t l e a s t o n e c o n d i t i o nw e r e i n c l u d e d i n t h e d a t a s e t ．T h i s s t u d y r e s u l t e d i n t h e i d e n t i f i c a t i o no f ３９９４p r o t e i n s a c r o s s ２s a m p l e s ．O f t h e s e ,２９８d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d p r o t e i n s (r a t i o ＞１．２o r r a t i o＜０．８３,P ＜０．０５)w e r e i d e n t i f i e d i n a t l e a s t t w o o f t h e t h r e e t e c h n i c a l r e p l i c a t e sw i t h t w oo rm o r eL F Qi n t e n s i t y n u m b e r c o n s i d e r e d ．A m o n g t h e s e d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d p r o t e i n s ,１５p r o t e i n sw e r e u n i q u e l y i n t h e v i r u l e n t p r o m a s t i g o t e s ,２３p r o t e i n s i n t h e a v i r u l e n t p r o m a s t i g o t e s ．O f ２６０d i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d p r o t e i n sw e r e t h e s a m e i n t h e t w o g r o u p s ,a m o n g w h i c h １６２p r o t e i n sw e r e d o w n Ｇr e g u l a t e d a n d ７８p r o t e i n sw e r e u p Ｇr e g u l a t e d b a s e d o n p r o t e i n a n n o t a t i o n ．S o m e o f t h e i d e n t i f i e dd i f f e r e n t i a l l y e x p r e s s e d p r o Ｇt e i n sw e r ed e m o n s t r a t e da n dt h e y i n v o l v e d i nb i o l o g i c a l f u n c Ｇt i o n ss u c ha s g l u c o s ea n dl i p i d m e t a b o l i s m ,n u c l e o t i d ea c i d m e t a b o l i s m ,s t r e s s r e s p o n s e ,c y t o s k e l e t o n ,c e l l c y c l e a n d p r o Ｇl i f e r a t i o n ．I t i s e v i d e n t t h a t d i f f e r e n t p r o t e i n e x p r e s s i o n p r o f i l e o ft h ev i r u l e n t p r o m a s t i g o t e sa n da v i r u l e n t p r o m a s t i g o t e si n t h e s a m e L e i s h m a n i a s t r a i n a n d t h i s f i n d i n g m a y l a y t h e f o u n Ｇd a t i o n f o rs c r e e n i n g a n di d e n t i f i c a t i o no f t h ek e y l e i s h m a n i a l ７９

细菌毒力岛的研究进展

细菌毒力岛的研究进展 1 毒力岛基本特征及分类 1.1基本特征 毒力岛(virulenceisland)又称致病性岛(pathogenicity island),是近年来在细菌分子学研究领域出现的新概念。1997年Hacker等对毒力岛下了较为精确的定义:即毒力岛是编码细菌毒力基因簇的一分子量相对较大的染色体DNA片段。毒力岛具有下列基本特征[1～4]:(1)编码细菌毒力基因簇的一个相对分子质量较大的(20～100k左右)染色体DNA片段。(2)一些毒力岛的两侧具有重复序列和插入元件,但是也可以没有。(3)毒力岛往往位于细菌染色体的tRNA基因位点内或附近,或者位于与噬菌体整合有关的位点,肠致病性大肠杆菌(EPEC)的LEE毒力岛就位于转运RNAselC位点[2,3]。(4)毒力岛DNA片段的G+Cmol%、密码使用和宿主细菌染色体有明显差异,有的比宿主细胞的G+Cmol%明显高,有的明显低。(5)毒力岛编码的基因产物许多是分泌性蛋白和细胞表面蛋白,如溶血素、菌毛和血红素结合因子,一些毒力岛编码细菌的分泌系统(如Ⅲ型分泌系统)、信息传导系统和调节系统。(6)一种病原菌可以有一个或几个毒力岛。(7)一部分学者认为,细菌的毒力岛应该包括位于噬菌体和质粒上的、与细菌的毒力有关的、其G+C 百分比和密码使用与宿主细胞明显不同的DNA片段。(8)毒力岛可能与新发现的病原性细菌有关。 1.2 分类 目前发现的毒力岛根据其G+C百分比与宿主菌的差异,可分成两类:即高G+C 毒力岛,如小肠结肠炎耶尔森菌的毒力岛；低G+C毒力岛,如大肠杆菌、沙门氏菌以及幽门螺杆菌中的毒力岛。根据毒力岛编码的产物性质可分为致病性岛和共生岛两大类。 2 结构与功能 2.1 结构 毒力岛是由独特的DNA片段构成,其不同来源的毒力岛的分子量、密码使用、G+C百分比各异。毒力岛主要含有与细菌毒力有关的基因,此外,RS和IR在毒力岛上也比较常见,而且,IR的类型也多种多样。大多数毒力岛在染色体上的位置

生物力学研究生复试题

1、什么是运动中的内力和外力？体育运动中的主要外力有哪些？请 举例说明！ 内力：若将人体整体看做一个力学系统，则人体内部各部分的相互作用，称为内力。（骨骼肌张力、关节约束力、韧带张力等，其中骨骼肌的张力是人体内力中的主动力。） 外力：外界作用于人体的力称为外力。（重力、摩擦力、机械的惯性力、弹力等） 2、简述测量人体总重心的力矩合成法原理和步骤 ①原理 重力是地球对物体的引力，人体整体所受的合重力的作用点就是人体重心的位置。在运动生物力学研究中，人体重心的轨迹、位移、速度以及加速度等指标是评价人体运动状况的重要指标，所以，掌握人体重心的测量方法是非常必要的。 依据静力学中的力矩平衡原理进行人体重心位置的测定。图1为人体一维重心测量板，空板时秤的读数为M0，人体重为W，人躺在板上后（两足紧贴抵足板，足背屈）体重秤读数为M，设人体总重心至A点的距离为AC，板重W B，板长为AD，板的重心至A点的距离为AB，则根据力矩平衡原理有 图1 一维重心测量板示意图

空板称量时 AD M AB 0?=?B W （1） 人躺在板上时 AD M AC AB ?=?+?W W B （2） 整理得 AD M M AC 0?-=W （3） 上式中的AC 为被试标准站立姿势时的总重心的绝对高度。 为了便于比较，可计算人体总重心的相对高度，即重心绝对高度与身高的比值，该指标可消去身高的影响，其公式为 %100h AC %100?=?=身高重心绝对高度重心相对高度 （4） 式中h 为身高。 一般来说，人体重心的位置受人体体型、性别、年龄等因素的影响。长期从事运动训练也可引起人体重心位置的改变。 ②实验仪器与材料 一维重心测量板、体重秤、身高计等。 ③实验方法与步骤 1. 学生两人为一组。 2. 用体重秤、身高计分别测量每人赤足的体重W 、身高h 。 3. 安装好一维重心测量板，并记录空板时体重秤的读数M 0以及板长AD 。 被试者以标准解剖姿势平躺在测量板上，另一学生读出体重秤 数并记录在登记表内。然后被试分别做两臂平举和两臂上举，并记录体重秤读数。 4. 依据上述原理和测量结果，分别算出不同姿势的人体重心高度 和标准解剖位的相对重心高度。 5. 根据测量结果写出实验报告。

N 病毒毒力测试实验

毒力测试技术路线 前言: 虫媒病毒（Arbovirus ）是指由吸血昆虫传播的病毒，其特点是病毒可在昆虫体内繁殖，但昆虫本身不发病，昆虫通过叮咬将病毒传播给人、畜引起疾病，因此虫媒病毒可以引起人畜共患传染病（1）。套式病毒（Nidoviruses ）包括了冠状病毒（Coronaviridae ）和动脉炎病毒（Arteriviridae ）及罗尼病毒（Roniviridae ），主要感染哺乳动物、少数禽类及无脊椎动物（虾），由于其独特的套式转录机制和

较长基因组（12.7~31.7bp）的特征，被认为是最复杂的单股正链RNA病毒（2）。 国内，深圳市龙岗区疾控中心开展了虫媒监测项目，从医院监测点捕获的成蚊标本中首次发现昆虫套式病毒NDiV，并应用C6/36细胞成功地分离到NDiV 病毒，是目前国内对NDiV的研究仅有这一篇报道（3）。 国外,2011年，mBio报道了首篇昆虫套式病毒的研究（4），在科特迪瓦的原始森林的库蚊中首次发现了昆虫套式病毒，命名为Cavally virus（CA VV）。同年，PlOS Pathogens刊登（5）同为昆虫套式病毒的研究，病毒于2002年在越南急性脑炎病人的脑脊液中分离成功（6），在当地库蚊标本也分离得到，作者Phan Thi Nga 根据病毒的分离地点将其命名为Nam Dinh Virus（NDiV）。由于NDiV和CA VV 的宿主与分子特性相似，与套式病毒中的已有家族存在差异，故Phan Thi Nga 将其归类为Nidoviruses的新家族，命名为Mesoniviridae（7）。传统意义的套式病毒（Nidoviruses）包括冠状病毒（Coronaviridae）、动脉炎病毒（Arteriviridae）及罗尼病毒（Roniviridae），主要感染哺乳动物、少数禽类及无脊椎动物（虾），由于其独特的套式转录机制和较长基因组（12.7~31.7kb）的特征，被认为是最复杂的单股正链RNA病毒。在科特迪瓦与越南发现的昆虫套式病毒填补了套式病毒存在于节肢动物的空白。目前最长的单股正链ssRNA+节肢动物病毒，NDiV 与CA VV核酸序列长度约为20.2kb，这显示它们可能是套式病毒中如猪生殖与呼吸综合征病毒的短基因病毒（small genomes）与SARS冠状病毒的长基因病毒（large genomes）之间的进化连接。目前，国外关于NDiV的研究报告仅有Phan Thi Nga发表的两篇论文（5,7），国内的研究报告有“中国国内首次发现Nam Dinh 病毒”。研究程度只涉及病毒的分子结构学领域。虽然该病毒曾在越南急性脑炎病人的脑脊液中分离得到，但尚未有具体的病理因果证据证明该病毒的致病性。 NDiV是否为新的虫媒病毒仍然需要进行深入的研究与论证，后续研究将有助于我国新分离虫媒病毒的致病性的研究，对探讨病毒与人类疾病的关系，对新发病毒的危害作出更客观的评估。 NDiV毒力测试实验步骤： 1．1 NDiV 乳鼠脑病毒悬液制备与保存 1~2 日龄健康乳鼠（昆明品系），脑内接种NDiV C6/36 细胞病毒悬液

运动生物力学研究方法综述

运动生物力学研究方法综述 摘要：采用文献资料法、逻辑分析法,根据现代运动生物力学发展的规律与特点,对现代运动生物力学研究方法进行一定层次的归纳分类、特征分析,认为现代运动生物力学研究方法具有科学化特征、实用性特征和实验研究与辩证思维分析相结合特征,并进一步提出应用现代运动生物力学研究方法应注意的主要问题与建议。 关键词：运动生物力学;研究方法;测量手段 一、运动生物力学的发展过程 1 启蒙阶段 早在公元前,就有很多自然科学家和哲学家对日常生活中人和动物的力学问题产生了浓厚的兴趣,15世纪末,意大利著名科学家列奥纳多·达·芬奇(Leonardo Da Vinci)用人的尸体研究解剖学,并在此基础上借助力学研究人体的各种姿势和运动,指出人体运动符合力学定律,奠定了运动生物力学的雏形。 1 . 2 初步形成 20世纪,由于体育学及医学的飞速发展,很多运动中的力学问题日益凸显并亟待解决,随着各类电子设备、精密仪器等测试工具的发明为解决这些问题创造了前提条件。结合解剖学、物理学使运动生物力学这门边缘学科应运而生。 1 . 3 发展阶段 1967年苏黎世召开了第一届国际生物力学会议,1973年8月在美国宾夕法尼亚大学召开的第四届国际生物力学会议上将运动生物力学从生物力学中划分出来,成立了国际运动生物力学学会(简称ISBS),运动生物力学正式成为独立的一门学科。1982年6月20日,在美国加利福尼亚召开第一次国际运动生物力学会议,从此,运动生物力学的研究工作在全世界蓬勃开展。我国于1980年成立了下属中国体育科学学会的运动生物力学分会,并于2005年在北京成功举办了第23届国际运动生物力学会议。 二、运动生物力学研究方法的分类 从研究的形式上，可分为理论研究方法和实验研究方法两大类，实验研究方法又分实验室测量法和运动测量法。从研究的领域上，可分为物理学研究方法、生物学研究方法和系统研究方法。从研究材料的来源上可分为原始资料数据的采集整理和资料分析方法。研究运动项目主要以运动学和动力学研究方法为主，生物学的研究方法为辅，综合运用多种实验手段[3]。 美国的理查德·C.尼尔森把运动生物力学的研究方法大致概括为如下五种：（1）研究特定的运动项目或其中的某一环节的生物力学，这种主要对于运动员、尤其是只对某一运动专项感兴趣的教练员非常有用。（2）研究多个运动项目中共同包含的运动动作（如着地、起跑等动作）的生物力学。最大好处是建立一种一般性的理论，这个理论是建立在经典力学定律之上，或是建立在共同的神经控制模式之上。（3）被称为运动生物力学的评定方法，如从能耗观点去评价运动技术的优劣等。（4）指对某一专项运动所涉及的生理学、运动学、动力学以及专项特点等有关方面进行综合考虑。（5）讨论在运动中人体器官的生物力学。 中国的周里将研究的方法分为高速摄影（二维与三维）、录像、测力、肌电、肌力测试系统、同步测试、理论分析和CT、核磁共振其他方法[4]。 三、运动生物力学研究方法的现状分析

病原菌感染宿主的转录组学研究进展(一)

病原菌感染宿主的转录组学研究进展(一) 【关键词】感染 病原菌与宿主的相互作用，是构成感染的基本因素。现代分子生物学的发展推动病原菌与宿主相互作用研究进入到了分子水平。应用基因芯片转录组学分析技术，可以对病原菌入侵宿主以及宿主的防御抵抗进行转录组学研究。从病原菌全基因组水平以及感染宿主的基因水平阐述病原菌与宿主之间的相互关系。阐明病原菌入侵以及宿主抵抗病原菌的分子机制，本文将对病原菌在感染宿主过程中的转录组学研究进展进行简要综述。 1病原菌与宿主的相互作用 细菌性感染的发生和发展是病原菌与宿主相互作用的结果。感染的本质是病原性细菌为达到在宿主内生存和繁殖的目的，与宿主的各种抵御因素发生相互作用。在此期间，既有病原菌为逃避宿主防御机制而进行的适应，也有宿主为清除病原菌而调动防御体系的努力。从细菌的角度讲，由原寄生地侵袭到宿主时，环境中各种营养物质的含量、种类、温度、渗透压与酸碱度等因素的改变，以及宿主对细菌的抵抗，必然对细菌的生存施加巨大压力。为了生存，细菌能够快速敏感地监测环境中各种因素的变化，迅速地调节本身的结构，调节其生理、生命行为，达到适应新的环境，在宿主体内寄生，感染宿主目的。对于宿主来说，真核生物有着极其完善的信号转导系统，可以感知病原菌的侵入，启动严密的防御系统来抵抗病原菌的入侵。有些宿主还可以分泌一些杀菌素样的物质，导致病原菌不能在其体内生存，维持自身的正常生理状态。病原菌与宿主相互作用研究一直是控制感染性疾病发生的一个关键环节。2细菌的基因芯片转录组学研究 随着基因测序技术的发展与成熟，使得大量微生物基因组的序列测定完成。标志着基因组学的研究由结构基因组学进入了功能基因组学时期。转录组学研究是功能基因组学研究的一个重要手段。Velculescu和Kinzler等人于1997年首先提出转录组概念〔1〕。转录组学是从一个细胞中的基因组全部mRNA水平研究基因表达情况。转录组学研究作为一种宏观的整体论方法改变了以往选定单个基因或少数几个基因零打碎敲式的研究模式〔2〕，将基因组学研究带入了一个全新的高速发展时代。 基因芯片转录组学研究是应用全基因组芯片对不同条件下细菌的mRNA进行平行分析，可以获得细菌在不同条件下所发生的差异变化基因，从基因水平上揭示基因表达的差异。该技术的反应原理是通过对不同来源的mRNA进行逆转录，而后分别用不同颜色的荧光素标记成探针,探针混合后与芯片上的基因进行杂交,再通过扫描仪扫描，获得两份样品中RNA的相对丰度，结合已有生物信息学资源对数据进行生物学解读。 基因芯片技术的发展，为研究病原菌与宿主相互作用提供了全新的研究机会。通过基因芯片转录谱分析细菌感染宿主表达谱的差异，可以在全基因组范围获得细菌为适应在宿主体内生长而表现的基因表达差异，通过对差异表达基因的生物信息学分析可以筛选到病原体在体内存活必需表达的基因，预测与致病性密切相关的毒力基因。从而有助于进一步阐明致病菌的致病机制。芯片转录谱技术为大规模发现及鉴定病原菌致病基因提供了一个快速、有效的平台。 3病原菌与宿主相互作用体外转录组学研究进展 应用转录谱芯片进行病原菌与宿主相互作用研究经历了体外与体内两个阶段。首先是应用病原菌与感染宿主细胞在体外进行相互作用，通过体外细胞来模拟病原菌感染宿主的微环境，获得病原菌与宿主细胞之间的相互作用规律，从而间接反应病原菌入侵宿主的转录特征与分子作用机理。 目前对多种病原菌与多种体外细胞包括上皮细胞、内皮细胞接触以及侵染多形核白细胞（PMNs）单核／巨噬细胞过程中基因表达变化进行了体外转录组学研究。通过以上研究，发现了大量微生物的毒力相关基因，存活必须基因，以及在感染过程中细菌重要的酶类和转

生物力学

生物力学 摘要：生物力学作为一个新兴的力学学科，在现代医药、体育等学 科的推动下发展迅猛并体现出了巨大地发展潜力。同时作为高端学 科，受制于其他学科的研究成果，又面临着许多制约其发展的难题。 关键词：生物力学，发展历程，分支学科简介，未来发展，面临问 题 一、引言 生物力学是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支。其研究范围从生物整体到系统、器官(包括血液、体液、脏器、骨骼等)，从鸟飞、鱼游、鞭毛和纤毛运动到植物体液的输运等。生物力学的基础是能量守恒、动量定律、质量守恒三定律并加上描写物性的本构方程。生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。 生物固体力学中关于骨的研究，可以追溯到19世纪，大量的研究者对骨组织进行了研究，直到19世纪末，Wolff提出了著名的Wolf's Law. 他认为骨组织是一种自优化的组织，其结构会随着外载的变化而逐渐变化，从而达到最优的状态。以后，研究者进行了大量研究，基于此定律提出了不少的理论及数学模型。其中较为著名教授有S.C Co win ,D. R Carter , Huskies。在国内，吉林大学的朱兴华教授也做了大量工作。20世纪70年代以来，对骨骼的力学性质已有许多理论与实践研究，如组合杆假设，二相假设等，有限元法、断裂力学以及应力套方法和先测弹力法等检测技术都已应用于骨力学研究。骨是一种复合材料，它的强度不仅与骨的构造也与材料本身相关。骨是骨胶原纤维和无机晶体的组合物，骨板由纵向纤维和环向纤维构成，骨质中的无机晶体使骨强度大大提高。体现了骨以最少的结构材料来承受最大外力的功能适应性。 在人体运动中，应用层动学和动力学的基本原理、方程去分析计算运动员跑、跳、投掷等多种运动项目的极限能力，其结果与奥林匹克运动会的记录非常相近。在创伤生物力学方面，以动力学的观点应用有限元法，计算头部和颈部受冲击时的频率响应并建立创伤模型，从而改进头部和颈部的防护并可加快创伤的治疗。人体各器官、系统，特别是心脏—循环系统和肺脏—呼吸系统的动力学问题、生物系统和环境之间的热力学平衡问题、特异功能问题等也是当前研究的热点。生物力学的研究，不仅涉及医学、体育运动方面，而且已深入交通安全、宇航、军事科学的有关方面。 中国的生物力学研究，有相当一部分与中国传统医学结合。因而在骨骼力学、脉搏波、无损检测、推拿、气功、生物软组织等项目的研究中已形成自己的特色。通过更科学的研究，为中国传统中医注入了新鲜血液。 如今颈椎、腰椎等疾病人群日益增多，生物力学正提供了一个更科学，更有效的研究方法。同时生物力学也必将对困扰人们多年的心脑血管疾病的治疗带来曙光。所以对于生物力学这一新兴学科的研究具有重要意义。 二、生物力学各分支的概述

沙门氏菌研究进展

3沙门氏菌的致病性研究 ^p沙门氏菌广泛分布于自然界,是对人类和动物健康有极大危害的一类致病菌, 由它引起的疾病主要分为两大类;一类是伤寒和副伤寒,另一类是急性肠胃炎。据世界卫生组织报道1985年以来，在世界范围内由沙门氏菌引起的已确诊的患病人数显著增加，在一些欧洲国家已增加5倍。据资料统计，在我国内陆地区细菌性食物中毒中，有70%~80%是由沙门氏菌引起的。因此，开展食品中沙门氏菌的风险评估对有效管理食品的安全问题，保护消费者健康具有重要的意义。 3.1沙门氏菌感染途径的研究进展 3.1.1侵袭性沙门氏菌的侵入 在肠道黏膜表面派伊尔氏结(PP)上的滤泡上皮细胞,被认为是沙门氏菌入侵的最佳起始部位。滤泡上皮中稀疏分布着捕获抗原的微皱褶细胞(m icrofold cell, M细胞),M细胞被肠上皮细胞所包围。M细胞的基顶面有短而不规则的微绒毛及微褶,是其胞饮的部位沙门氏菌具有2个侵袭途径:一个是通过PP上M细胞进入上皮下组织;另一个是直接侵袭M细胞进入上皮下组织,而且侵袭是通过细胞的基顶面来进行的。当沙门氏菌黏附到M细胞或上皮细胞顶部后,利用Ⅲ型分泌系统将效应蛋白分泌到胞外并易位于宿主细胞,从而诱导宿主细胞肌动蛋白细胞骨架的重排。这时细胞质形成一个向外突起将细菌包裹在细胞膜内,以细胞摄粒的作用进入细胞。 3.1.2非侵袭性沙门氏菌的摄入 过去一直认为,沙门氏菌是通过侵袭M细胞或肠上皮细胞进入宿主体内的,但已有研究结果表明,给小鼠口服侵袭力缺陷的鼠伤寒沙门氏菌后,在脾脏中发现有沙门氏菌的存在。这意味着除了侵袭途径外,还存在另一种途径,就是肠黏膜组织中的树突状细胞(DC)对沙门氏菌的摄入。在PP中,DC与M细胞接触较紧密。DC可打开上皮细胞间的紧密联接,从上皮细胞间伸出树突,直接将肠腔中的细菌摄入。在这一过程中,肠上皮屏障依然保持完整,其中的分子机制是DC对紧密联接蛋白的表达和调控,如闭合素、闭合带Ⅰ、联接黏附分子等. 3.2沙门氏菌致病机制的研究进展 3.2.1沙门氏菌感染途径和机制 沙门氏菌可经口感染、粪—口途径传播,可通过被感染畜禽和啮齿类动物携带、排泄,污染环境、水源、饲料、食品,造成流行和传播。沙门氏菌感染后引发人的食物中毒、疾病和动物疫病的发生。其致病机理:在自然条件下,人和动物经消化道感染。急性经过时,病原菌经肠道进入血液循环,引发急性败血症变化,亚急性和慢性型多由急性转变而来。 3.3沙门氏菌对宿主的致病性研究进展 沙门氏菌在自然界分布广,对人、动物均可引起疾病。它对幼年动物的危害大,而对成年动物危害相对较小。沙门氏菌对宿主有嗜好性。对宿主有偏嗜性的沙门氏菌型,只对特定的宿主致病;对宿主广泛的沙门氏菌型,可引起人类及各种畜禽的疾病。试验动物豚鼠、小白鼠和家兔对沙门氏菌敏感。 3.4影响沙门氏菌感染发病因素的研究进展 影响沙门氏菌感染发病的因素不外乎2个方面:①细菌本身的因素;②宿主因素。沙门氏菌的种类和感染数量不同,从而导致其致病性不同。沙门氏菌毒力岛与细菌的致病作用有关,沙门氏菌释放出内毒素可刺激免疫活性细胞产生诱生细胞因子,进而可引发宿主全身性炎症。宿主胃酸及小肠液pH高低可影响沙门氏菌的存活,宿主肠道淋巴样组织可抵抗入侵细菌,机体内的一系列免疫反应可杀伤细菌,也可致病。CD4+T细胞在免疫防御中发挥着重要作用,其功能减弱,可引发严重的沙门氏菌感染。

细菌群体感应系统研究进展

综 述 细菌群体感应系统研究进展 张晓兵,府伟灵 (第三军医大学第一附属医院检验科,重庆400038) 关键词:群体感应;信号分子;研究进展 中图分类号:R378 文献标识码:A 文章编号:1005 4529(2010)11 1639 04 细菌分泌一种或者几种小分子量的化学信号分子促进细菌个体间相互交流,协调群体行为,该现象称为群体感应(quorum sensing,Q S)。细菌利用信号分子感知周围环境中自身或其他细菌的细胞群体密度的变化,并且信号分子随着群体密度的增加而增加,当群体密度达到一定阈值时,信号分子将启动菌体中特定基因的表达,改变和协调细胞之间的行为,呈现某种生理特性,从而实现单个细菌无法完成的某些生理功能和调节机制。 20世纪70年代,研究海洋细菌费氏弧菌(Vibr io f is ch er i)和哈氏弧菌(夏威夷弧菌;V.har vey i)生物发光现象发现群体感应[1]。群体感应参与调控细菌的多种生活习性以及各种生理过程,如生物发光、质粒的接合转移、生物膜与孢子形成、细胞分化、运动性、胞外多糖形成等,尤其致病菌的毒力因子的诱导、细菌与真核生物的共生、抗菌药物与细菌素合成等与人类关系密切的细菌生理特性相关。笔者就QS 机制、临床意义、医学前景做一简单综述。 1 QS机制 1.1 革兰阳性菌Q S系统 革兰阳性菌主要用翻译后修饰的寡肽物质作为QS信号分子,感应菌群密度和环境因子的变化,并将环境信息传递给双组分信号转导系统(T CS),后者再调控相关基因表达。A IP通常由5~17氨基酸组成,而氨基酸侧链通常含有修饰性基团,如异戊烯基基团(芽胞杆菌属)、硫内酯环(葡萄球菌属)。在细胞质中合成前体肽,然后经过加工、修饰并转运到细胞外环境中形成多个AI P。不同菌中前体肽的长度及组成差异较大,转录后加工增加了A IP的稳定性、特异性和功能性。AI P之间的细微差别提供了信号的特异性。当胞外的AI P达到阈浓度时可被菌体上的A IP识别系统识别。该识别系统为双组分磷酸激酶,与A IP结合后,引起激酶的组胺酸残基磷酸化,经过一个复杂的传递过程,最终使胞内受体蛋白的天冬氨酸残基磷酸化,磷酸化后的受体蛋白能与DN A特定靶位结合,从而调控靶基因的转录表达。 不同革兰阳性菌其信号肽的结构也不同。由于与受体结合效率和AI P化学结构高度相关,通常大多数革兰阳性菌,还有部分革兰阴性菌利用该系统进行种内之间的联系[2]。 收稿日期:2010 02 07; 修回日期:2010 04 091.2 革兰阴性菌Q S系统 革兰阴性菌QS信号分子,也被称为自诱导物(A I) 1(A I 1)。A HL s由一个疏水性的保守高丝氨酸内酯环的头部和一个亲水性的可变的酰胺侧链的尾部组成,可变的酰基链的尾部决定了A HL s多样性。A H Ls 间的差异主要体现在酰胺基侧链的有无和长短、酰胺链上的第3位碳原子上的取代基团差异(氢基、羟基或羰基)以及侧链有无一个或多个不饱和键。A H Ls差异是在其合成过程中,即是由高丝氨酸结合了不同的酰基 酰基载体蛋白的酰基侧链形成的。A H L s带有短的酰胺侧链使其被动地进出细菌细胞壁,这与带有长的酰胺侧链的A H Ls和A IP不同,后二者靠主动转运机制跨过细菌细胞膜[2]。 大多数革兰阴性菌,L ux I蛋白和Lux R蛋白参与到群体感应系统中。L uxI蛋白是自体诱导物合成酶,能够合成信号分子AH L s,L ux R蛋白是细胞质内自体诱导物感受因子,同时也是一种DN A结合转录激活元件,A HL s扩散到细胞外后,随着细胞密度的增加而积累,当这种信号密度积累到临界密度时就与Lux R结合,结合后的复合物能激活基因转录。由于L uxR蛋白仅结合特异性AH L s,那么L uxI/L ux R 系统也主要用于种内间的群体感应。然而,能够结合几种A H Ls的Lux R蛋白已有报道,例如,沙门菌属SdiA蛋白主要与细菌种间感应有关[3]。 1.3 革兰阳性菌与革兰阴性菌共有Q S系统 20世纪90年代,在多个革兰阴性菌发现另外一套QS系统,该系统信号物质为由L ux S蛋白形成的自诱导物(A I) 2(AI 2),其主要成分为呋喃酮酰硼酸酯(furanosyl bor ate ester)。A I 2在50多种不同细菌中得到报道,包括革兰阳性菌和革兰阴性菌[4]。哈氏弧菌,AI 2分子的受体是L uxP蛋白,L uxP A I 2复合物结合到另一种蛋白Lux Q,后者含有包含一个传感器激酶区和反应调节区。当细菌密度低并且缺乏A I 2时,在L uxU中间蛋白的帮助下,L uxQ将L ux O磷酸化,反过来,磷酸化的L uxO激活了抑制荧光素酶操纵子转录的抑制蛋白的转录。当细菌密度过高时,A I 2的出现,促使L ux Q磷酸化酶活性降低,从而L ux O失活,这样导致Lux R介导荧光素酶的转录[5]。哈氏弧菌与费氏弧菌L ux R构成有一定的区别。虽然在大多数肠道细菌,A I 2直接调节编码A BC转运系统的基因,这表明A I 2主要功能是参与代谢调节[6],但在群体感应系统中,A I 2还应该被认为是细菌间联系的通用信号![7]。

生物力学

生物力学杂谈 专业：工程力学学号：1120110490 姓名：王肇龙 由于专业变动，原本打算写一篇有关生物武器的，但考虑到已是“身在曹营”，并且我是爱好和平的，所以决定小谈生物力学以及其通过仿生力学在实际生活中的应用。 生物力学（biomechanics）作为经典力学的一个分支学科，是一门应用力学原理和方法对生物体中的力学问题进行定量研究的学科，也是生物物理学的一个分支。应用到生物力学的学科很多，包括材料科学技术、生物材料、组织工程与再生医学材料等。 从生物力学的英文名称中即可看出，它是生物学和力学的有机结合。纵观科学的发展过程，生物学和力学相互促进，共同发展。从根据流体力学的连续性原理推断出血液循环的存在，到材料力学中为建立声带发声的弹性力学理论而提出的杨氏模量，二者的研究相辅相成。历经400多年，到了20世纪60年代，生物力学终于成为一门完整、独立的学科。我国的生物力学研究，有相当一部分与我国传统医学结合。因而在骨骼力学、脉搏波、无损检测、推拿、气功、生物软组织等项目的研究中已形成自己的特色。 进行生物力学的研究首先要了解生物材料的几何特点，进而测定组织或材料的力学性质，确定本构方程、导出主要微分方程和积分方程、确定边界条件并求解。对于上述边界问题的解，需用生理实验去验证。若有必要，还需另立数学模型求解，以期理论与实验相一致。 其次作为实验对象的生物材料，有在体和离体之分。在体生物材料一般处于受力状态(如血管、肌肉)，一旦游离出来，则处于自由状态，即非生理状态(如血管、肌肉一旦游离，当即明显收缩变短)。两种状态材料的实验结果差异较大。 生物力学的研究要同时从力学和组织学、生理学、医学等两大方面进行研究，即将宏观力学性质和微观组织结构联系起来，因而要求多学科的联合研究或研究人员具有多学科的知识。 生物力学的研究范围从生物整体到系统、器官（包括血液、体液、脏器、骨骼等），从鸟飞、鱼游、鞭毛和纤毛运动到植物体液的输运等。生物力学的基础是能量守恒、动量定律、质量守恒三定律并加上描写物性的本构方程。生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。

生物力学的发展与未来趋势

生物力学的发展与未来趋势 张秋月 （天津理工大学机械工程学院） 摘要 文章向刚刚接触生物力学的人简单介绍何为生物力学？生物力学的发展历程、生物力学的应用、生物力学未来的发展趋势。并且简单介绍了肌肉骨骼生物力学、心血管生物力学和细胞-分子生物力学的研究方向。 关键字：生物力学；发展历程；发展；未来趋势 1.什么是生物力学? 生物力学是力学与生物学、生理学、医学等多种学科相互结合、相互渗透而形成的一门边缘、交叉学科.它是解释生命及其活动的力学. 它从生物个体、组织、器官到细胞和分子等不同层次研究应力与运动、变形、流动及生长的关系。 正如现代生物力学创始人冯元桢教授所指出的:“生物力学帮助我们了解生命, 启发我们观察自然、设计和制造各种设备以改善我们的生活质量.它是一种有用的工具,一种简单的工具, 一种有价值的工具, 一种不可缺少的工具, 它也是生物学和工程科学一个重要的组成部分”。 2、生物力学的发展历程 生物力学作为一门独立的分支学科, 是在20世纪60年代中叶兴起的。但研究生物力学的历史可以说是很早的。例如，1616年，英国生理学家哈维根据流体力学中的连续性原理，从理论上论证了血液循环的存在；到1661年，马尔皮基在解剖青蛙时，在蛙肺中看到了微循环的存在，证实了哈维的论断；1733年，英国生理学家黑尔斯测量了马的动脉血压，并且寻求血压与失血的关系，解释了心脏泵出的间歇流如何转化成血管中的连续流，并他在血液流动中引进了外周阻力概念，并正确指出：产生这种阻力的主要部位在细血管处。

生物力学的兴起, 除了促进生命科学的重大发展, 特别是分子生物学的突 破性成就之外, 还促进了生物医学工程的迅速建立和发展。从发展的进程来看 60年代中期至70年代是生物力学开创和奠基阶段, 其特点是将力学方法和生理学、病理学、解剖学等方法相结合, 研究组织和器官层次上的生命现象。80年代至90年代初, 生物力学进人细胞范围,从医学、生物医学工程, 扩展到生化工程、生物技术、细胞生物学等新的领域[1]。九十年代以来，生物力学研究深入到细胞分子水平，逐渐形成了一个新兴学科“力生物学”。力生物学是研究力学环境（刺激）对生物体健康、疾病或损伤的影响，研究生物体的力学信号感受和响应机制，阐明机体的力学过程与生物学过程如生长、重建、适应性变化和修复等之间的相互关系，从而发展有疗效的或有诊断意义的新技术。 3.生物力学的应用和发展 自从20 世纪60 年代现代生物学之父冯元桢的第一部《生物力学》著作及其后的3 卷集巨著出版至今,生物力学经历了发展的高潮时期.生物力学国际会议 和专门学术刊物均办了起来,科研单位不断兴起,呈现出兴旺发达的局面. 其中 发展较快的领域包括：肌肉骨骼生物力学、心血管生物力学、细胞-分子生物力学等。 3.1 肌肉骨骼生物力学 骨科生物力学，即是应用生物力学的方法来解决骨科遇到的问题. 骨科生物力学将工程原理，特别是机械力学原理应用于临床医学。这个跨工程、医学的学科开始为临床骨科与相关基础研究做贡献。因为工程师般的专业与思考方式，骨科生物力学让一些原本束手无策的问题得以解决。肌肉骨骼模型,骨的适应性改建,软骨组织宏观与微观分析和实验研究,肌肉力量的预测,韧带和肌腱结构关系,功能解剖学等均取得了较多的成果. 并且这些研究不断地应用于临床实际中. 例如，人工关节置换术的发明与临床应用减轻了退化性关节炎患者的痛苦、骨力学在矫形学中的应用、生物力学对改进医用器械设施的应用[2]。 随着计算机技术的不断发展，和各种软件的不断开发使骨科生物力学得到了更好的发展与应用。例如有限元技术在骨科中的应用，包括力学实验仿真和医