中国都江堰汉族人群线粒体DNA 控制区遗传变异与长寿的相关性研究

随着社会的进步和医疗卫生水平的不断提高，人类获得了更高的平均寿 命，很多国家都步入了老龄化社会的行列。由于长寿具有遗传的倾向，所以 科学家们致力于人类长寿及衰老性疾病发生机理的研究，目的是为了使人类 在获得更长寿命的同时能够抵御或减缓老年性疾病的侵袭，远离衰老带来的 困扰，享受高质量的生活。 线粒体是真核生物的重要细胞器，具有长度为约为16569bp 的环状 DNA 分子。在人类群体，特别是欧洲群体的相关性研究中，线粒体DNA （mtDNA）编码区和控制区的一些多态性位点显示出与长寿及衰老性疾病的 相关。特别是mtDNA 控制区的C150T 变异除了在多个长寿人群中富集之外， 更是具有改变mtDNA 重链复制起始位点的功能。 为了探讨mtDNA 控制区多态性位点与中国汉族长寿人群是否存在相关 性，本研究在中国四川省都江堰地区采集了556 名年龄90 至108 岁的互无 关系的长寿老人血液样本，其中男性202 名，女性354 名。同时还采集了 214 名长寿老人的亲属和312 名无关对照的血液样本，年龄分别在10 至69 岁之间和22 到73 岁之间。我们对这些样本的mtDNA 通过测序和RFLP 等 手段进行了扫描，采集并记录了mtDNA 单倍型类群信息和控制区位点多态 信息。 在该人群中，本研究发现mtDNA 的主要单倍型类群与长寿没有显著的 相关性，总体单倍型类群频率分布在三个组别中基本一致（p=0.318）。对 mtDNA 控制区C150T 变异的频率在三个组别中做了包括总体频率差异，区 分mtDNA 单倍型类群的频率差异，区分样本性别的频率差异以及mtDNA 单倍型类群与性别信息联合的频率差异的分析。虽然在个别的比较中得到了 显著差异，但经过多重检验校正后，结果均变得不显著。此外，对146、152189 和195 等四个同样处于mtDNA 控制区复制起始区域的变异位点的初步 分析，同样没有获得显著的差异。不支持此前在欧洲长寿人群和日本长寿人 群得到的结论。 综上所述，本研究第一次在中国汉族人群中对mtDNA 控制区多态性与 长寿的相关性进行了研究。mtDNA 与人类长寿的关系还有待于更深层次的 机理性研究和功能性研究来揭示。

树突状细胞体外分化成熟的时程、mi/mRNA 表达谱分析和共生菌影响的研究

树突状细胞（dendritic cells, DC）作为机体天然免疫和获得性免疫反应的桥梁和枢纽，发挥着重要的启动和调控作用。随着体外诱导方法的建立和生物学技术的进步，有关DC 的基础生物学研究得到了快速的发展，在诱导方法、个体发生及基因表达和调控等方面，涌现出很多新的、未解的关键问题。同时，随着对粘膜免疫机理研究的深入，DC 在粘膜生态环境中的功能和影响，渐已成为免疫学研究前沿领域中的热点和要点。在本研究中，为了确定DC 体外分化成熟的最短时程，同时为了研究DC 分化成熟相关的基因表达调控，我们建立了快速的DC 体外诱导方法，分析了体外快速诱导 DC 的mi/mRNA 表达谱。此外，在原始分离的女性生殖道共生乳酸杆菌的基础上，以THP-1作为DC 前体细胞的细胞系模型，开展了女性生殖道共生乳酸杆菌刺激活化 THP-1 的研究，希望能够为乳酸杆菌作为生殖道粘膜免疫疫苗的应用提供理论基础。首先，采用外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells, PBMC）来源的CD14+细胞为DC 前体，经过GM-CSF 和IL-4 的刺激，1-6 天后得到未成熟DC （immature dendritic cells, iDC），并经成熟因子（TNF-α, IL-1β, IL-6 与PGE2）诱导 1-2 天后，获得成熟DC（mature dendritic cells, mDC）。经过比较和分析，明确了完全分化和成熟各2 天，即“2+2”，为DC 诱导分化的最佳和最短时程，从而证实和建立了DC 体外快速诱导的体系和方法。该方法获得的iDC 与mDC，具有与传统的“6+2” 方法获得的DC 相同的形态与表型，而且，利用该方法获得的DC 总数高于“1+1”， “1+2”与“6+2”的方法，为DC 的生物学研究提供了基础数据。我们进而采用芯片技术，对体外快速分化成熟的DC 进行了mi/mRNA 表达谱分析，确定了DC 不同分化发育阶段特征性的mi/mRNA 表达差异。结果发现，与CD14+ 单核细胞即DC 前体相比，iDC 与mDC 之间具有更加相近的mi/mRNA 表达方式。 miRNA 表达谱分析则表明，不同的miRNA 表达与DC 的不同分化和发育阶段相关。而且，位于同一基因簇内的miRNA，呈现协同表达的情况。特别值得注意的是，本研究发现了在DC 的某些发育阶段特异表达的miRNA，它们在DC 发育过程中的功能，还未得到诠释，它们在DC 某些分化阶段的特异表达，提示了DC 各分化阶段的相关性与特异性。结合mRNA 表达谱分析，我们发现miRNA 的表达与其目的基因的表达在mRNA 水平呈现负相关的特性。同时，免疫相关mRNA 与miRNA 在DC 体外不同发育阶段的表达亦呈现差异，其中，miRNA（如hsa-miR-181a, hsa-miR-223, hsa-miR-155, hsa-miR-146, hsa-miR-106a 与hsa-miR-20a 等）与mRNA（如ALM1 等）参与了特定的与免疫相关的GO（Gene Ontology）与通路（Pathway），提示这些miRNA 与mRNA 可能通过不同的方式调节控制着DC 的体外诱导过程。在有关粘膜生态环境中DC 的分化、成熟及其功能影响的研究中，我们首先通过各种乳酸杆菌鉴定方法的综合应用，确定了6 种原始分离的女性生殖道主要共生乳酸杆菌：发酵乳酸杆菌（L.Fermentum）、约氏乳酸杆菌（L.Johnsonni）、卷曲乳酸杆菌（L.Crispatus）、革氏乳酸杆菌（L.Gasseri）、詹氏乳酸杆菌（L.Jensenii）与德氏乳酸杆菌（L.Delbrueckii ）。其中，德氏乳酸杆菌（L.Delbrueckii）和发酵乳酸杆菌（L.Fermentum）具有较高的产H2O2 的能力。在此基础上，我们在与THP-1 的共同培养体系中，将乳酸杆菌对DC 前体的作用和影响进行了比较和研究。结果发现，L.Crispatus 在分离的各原始菌株中，具有最强的刺激THP-1 活化的能力，而且，在相同刺激比例下，L.Crispatus 活菌具有比死菌更强的免疫刺激能力，表现为明显上调THP-1 细胞表面标志CD40、CD80、CD86、 CD1a、CCR6 与CD324 的表达水平，同时可诱导活化THP-1 上调表达Th1 型细胞因子。通过FITC-Dextran 吞噬实验，我们发现，经过L.Crispatus 刺激的THP-1 细胞，其吞噬外来抗原的能力明显下降，但尚未检测到经过活化的THP-1 细胞刺激T 细胞增殖的能力。通过流式细胞术分析的方法，我们检测了TLR1、TLR2、TLR4 与TLR6 在不同的刺激分化阶段的表达水平，结果表明，THP-1 主要通过TLR2 与TLR6 识别女性生殖道L.Crispatus。综上所述，本研究首先通过对DC 体外分化成熟的最短时程的分析，确立了快速诱导DC 的最佳方法，进而利用芯片技术，研究了快速诱导DC 的mi/mRNA 表达谱，揭示了DC 体外分化发育过程中可能的调控途径，为进一步研究DC 的基础生物学提供了恰当的模型和具有指向性的线索。同时，通过与DC 前体THP-1 的共同培养体系，证实了生殖道共生乳酸杆菌的免疫调节作用，为以乳酸杆菌为载体的生殖道粘膜免疫疫苗的研究和应用提供了实验依据

INTERFACIAL FORMATION PROCESS AND REACTIONS BETWEEN AU AND HYDROGENATED AMORPHOUS SI STUDIED BY XPS AND AES

Interfacial formation processes and reactions between Au and hydrogenated amorphous Si have been studied by photoemission spectroscopy and Auger electron spectroscopy. A three-dimensional growth of Au metal cluster occurs at initial formation of the Au/a-Si:H interface. When Au deposition exceeds a critical time, Au and Si begin interdiffusing and react to create an Au-Si alloy region. Annealing enhances interdiffusion and a Si-rich region exists on the topmost surface of Au films on a-Si:H.

Design for an IO block array in a tile-based FPGA

A design for an IO block array in a tile-based FPGA is presented.Corresponding with the characteristics of the FPGA, each IO cell is composed of a signal path, local routing pool and configurable input/output buffers.Shared programmable registers in the signal path can be configured for the function of JTAG, without specific boundary scan registers/latches, saving layout area.The local routing pool increases the flexibility of routing and the routability of the whole FPGA.An auxiliary power supply is adopted to increase the performance of the IO buffers at different configured IO standards.The organization of the IO block array is described in an architecture description file, from which the array layout can be accomplished through use of an automated layout assembly tool.This design strategy facilitates the design of FPGAs with different capacities or architectures in an FPGA family series.The bond-out schemes of the same FPGA chip in different packages are also considered.The layout is based on SMIC 0.13μm logic 1P8M salicide 1.2/2.5 V CMOS technology.Our performance is comparable with commercial SRAM-based FPGAs which use a similar process.

Si_(0.75)Ge_(0.25)虚衬底上应变补偿Si/Si_(0.62)Ge_(0.38)量子阱发光

由于Si/SiGe异质结构的带阶差主要发生在价带,为实现高效率的发光,本文从理论上设计了在硅基Si_(1-x) Ge_x虚衬底上外延应变补偿的Si/S_(1-y) Ge_y(y>x)量子阱的能带结构,将量子阱对电子的限制势垒提高到100meV以上.在实验上,采用300℃生长的Ge量子点插入层,制备出薄的SiGe驰豫缓冲层(虚衬底),表面Ge组份达到0.25,表面粗糙度小于2nm,驰豫度接近100%.在我们制备的SiGe缓冲层上外延了应变补偿SiGe/Si多量子阱结构,并初步研究了其发光特性.

基于SOI材料的阵列波导光栅的制作

采用ICP刻蚀的方法,在SOI材料上制作出了中心波长为1.5509μm、信道间隔为200GHz的5×5阵列波导光栅(AWG).测试中心波长与设计值相差0.28nm,测试波长间隔与设计值相差在0.02nm之内,相邻信道串扰接近10dB,信道插入损耗均匀性为0.7dB,测试结果表明该器件能够初步达到分波功能.

计入衍射几何因子和多重性因子的立方GaN相含量的测定

以回摆法衍射峰的积分强度为基础，提出了X射线衍射分析单晶体时的多重性因子和衍射几何因子的概念，推导出普遍适用的相含量计算公式。利用双晶X射线多功能四圆衍射仪测绘GaN/GaAs(001)外延层中立方相(002)面、{111}面和六角相{10-10}面的极图和倒易空间Mapping，分析了六角相和立方相微孪晶的各晶面在极图中的分布特征及计算相含量时的多重性因子和衍射几何因子，并根据立方相(002)、立方相微孪晶{111}、六角相{10-11}和{10-10}衍射峰的积分强度，求得外延层中立方相微孪晶和六角相的含量。

Frequency limitation in calibrating microwave test fixtures

The problem of frequency limitation arising in calibration of the test fixtures is investigated in this paper. It is found that at some frequencies periodically, the accuracy of the methods becomes very low, and. the denominators of the expressions of the required S-parameters approach zero. This conclusion can be drawn whether-the test fixtures, are symmetric or not. A good agreement between theory and experiment is obtained.

Tunable MQW-DBR lasers using selective area growth

The tunable ridge waveguide distributed Bragg reflector (DBR) lasers designed for wavelength-division-multiplex (WDM) communication systems at 1.55 um by using selective area growth (SAG) is reported. The threshold current of the DBR laser is 62mA and the output power is more than 8mW. The isolation resistance between the active region and the Bragg region is 30K Ohm. The total tuning range is 6.5nm and this DBR laser can provide 6 continuous standard WDM channels with 100GHz channel spacing; in the tuning range, the single mode suppression ratio (SMSR) is maintained more than 32dB and the maximum output power variation is less than 3dB.

磷霉素生物转化菌株的诱变选育

磷霉素（FOM）具有化学结构独特、适应症多、不易形成耐药性、可治疗危重感染等特点，其市场前景越来越被看好。但是，现在所采用的对称性化学合成工艺却存在着原材料浪费、环境污染和成本难以下降等问题。研究和开发磷霉素手性生物合成工艺可能是解决上述问题的一条可行途径。 在本论文之前的研究工作中，项目组筛选到了手性环氧化顺式丙烯磷酸（cPA）合成FOM的高效生物转化细菌－梭形芽孢杆菌（Bacillus fusiformis）FB7912，该菌株在cPA浓度为10mg/mL时的磷霉素产量为1.15mg/mL。本论文以FB7912为出发菌株，采用多种诱变方法对其进行诱变育种，并通过初筛和复筛获得了一株磷霉素产量显著增加的高效突变株，并对此突变株进行了相关特性研究。同时，本文还对几种不同诱变剂的诱变效应进行了评估。论文获得的主要研究结果如下： (1)采用了多种诱变方法－物理、化学及复合诱变对FB7912菌株进行诱变处理，如：紫外线、氯化锂、NTG、吖啶橙、（-）FOM耐受、NTG复合吖啶橙、NTG复合（-）FOM的诱变方法。结果表明，不同诱变因子对该菌株有着不同的致死效应和诱变效果。经过诱变，利用单菌落琼脂块法初筛共获得146株正突变株。其中，吖啶橙诱变处理筛选到了20株，NTG诱变处理筛选到了92株，（-）FOM耐受处理筛选到了25株，NTG复合吖啶橙诱变处理筛选到了6株，NTG复合（-）FOM诱变处理筛选到了3株，而紫外线和氯化锂诱变处理均未筛选到高效突变株。 (2)通过分析和比较不同诱变方法对FB7912的诱变效应，我们发现复合诱变的诱变效应要好于单一因素的诱变效应，化学诱变要好于物理诱变。以抗产物为最终目的的定向诱变的负突变率相对较低。从单因素化学诱变效应来看，NTG的诱变效应较强。以NTG复合吖啶橙的诱变结果为最佳，最后所得的正突变菌株即是从此诱变方法筛选得到。 (3)经过复筛，所选育到的菌株ZY39的最高磷霉素产量达到1.81mg/mL，比出发菌株提高了57.39%，而闫浩林等人报道的对另一株磷霉素转化菌株进行诱变仅使其产物产率提高33%。迄今已报道的最高产量的磷霉素转化菌株是一株Cellvibrio gilvus，当底物浓度为5 mg/mL时，其产物浓度达2.1 mg/mL。ZY39菌株的产物产量只比已报道的最高产量略低，但高于所有其它已报道菌株。 (4)对诱变所得菌株进行了磷霉素生物转化特性考察，发现与原始出发菌株相同，其顺丙烯磷酸的环氧化过程也具有严格的VO3-依赖性，Co2+和甘油对环氧化均有促进作用。