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近日，華中農(nóng)大李興旺教授、嚴(yán)建兵教授和李國(guó)亮教授團(tuán)隊(duì)合作，首次利用Long-read ChIA-PET技術(shù)，繪制了玉米活躍表達(dá)基因參與的高分辨率三維基因組圖譜，鑒定了基因組順式調(diào)控元件三維互作模式，揭示了玉米三維基因組結(jié)構(gòu)調(diào)控基因的表達(dá)進(jìn)而影響表型變異的潛在機(jī)理，相關(guān)研究成果以“Chromatininteraction maps reveal genetic regulation for quantitative traits in maize”為題在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》。該研究對(duì)于玉米功能基因組和玉米復(fù)雜農(nóng)藝性狀的研究都具有重要意義。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士研究生彭勇和熊丹為論文共同第一作者。生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院李興旺教授、植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院嚴(yán)建兵教授和信息學(xué)院李國(guó)亮教授為共同通訊作者。

染色質(zhì)交互模式

揭示擬南芥基因組加倍導(dǎo)致的三維染色質(zhì)結(jié)構(gòu)及基因表達(dá)

調(diào)控特征

近日，華中農(nóng)大信息學(xué)院李國(guó)亮課題組和中科院植物生理生態(tài)研究所方玉達(dá)課題組合作，利用染色質(zhì)構(gòu)象捕獲等技術(shù)解析了擬南芥基因組加倍所導(dǎo)致的基因三維空間變化及對(duì)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的影響，相關(guān)研究成果“The effects of Arabidopsis genome duplication on the chromatin organization and transcriptional regulation”發(fā)表在Nucleic Acids Research雜志上，該研究成果有助于了解植物多倍化三維基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為作物的多倍體育種提供新的分子機(jī)制解釋。

中科院張輝助理研究員為該論文的第一作者，李國(guó)亮教授與方玉達(dá)研究員為共同通訊作者，信息學(xué)院相關(guān)師生參與了該項(xiàng)目。

基因組加倍對(duì)植物表型、發(fā)育、基因表達(dá)和基因組三維結(jié)構(gòu)的影響

成功解析豬鏈球菌導(dǎo)致中毒休克樣綜合征（STSLS）的分子機(jī)制

豬鏈球菌病是對(duì)養(yǎng)豬業(yè)危害最為嚴(yán)重的細(xì)菌性傳染病之一，同時(shí)也是一種可怕的人獸共患傳染病，自2005年四川省部分地區(qū)的豬群和人群相繼發(fā)生豬鏈球菌病以來(lái)，獸醫(yī)和人獸共患病領(lǐng)域科學(xué)家一直致力于解析其致病機(jī)理。

近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，豬鏈球菌正是通過(guò)高表達(dá)溶血素激活NLRP3炎癥小體而引起了中毒休克樣綜合征，相關(guān)研究成果“An NLRP3 inflammasome-triggered cytokine storm contributes to Streptococcal toxic shock-like syndrome (STSLS)”在病原學(xué)學(xué)術(shù)期刊PLoS Pathogens上發(fā)表。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士研究生林嵐為該論文的第一作者，動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院、動(dòng)物醫(yī)學(xué)院教授張安定為通訊作者。

表達(dá)溶血素激活NLRP3 inflammasome而導(dǎo)致炎癥因子風(fēng)暴和多器官功能衰竭，

最終導(dǎo)致中毒休克樣綜合征STSLS的分子機(jī)制

能源環(huán)境光催化研究取得新進(jìn)展

華中農(nóng)大理學(xué)院“先進(jìn)材料與綠色催化”課題組在能源環(huán)境光催化研究領(lǐng)域獲得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果“Integrating Amino Groups within Conjugated Microporous Polymers by Versatile Thiol-yne Coupling for Light-driven Hydrogen Evolution”在國(guó)際期刊《Journal of Materials Chemistry A》上。論文第一作者為博士生王學(xué)朋，論文通訊作者為理學(xué)院教授陳浩和副研究員項(xiàng)勇剛。

此前，該課題組以Sonogashira交叉偶聯(lián)反應(yīng)制備了系列共軛微孔聚合物，發(fā)現(xiàn)其具有較為優(yōu)異的制氫性能（ACS Energy Letters, 2018, 3, 2544-2549），聚合物表面親水性的增強(qiáng)及更多活性位點(diǎn)的暴露為進(jìn)一步提升其光催化制氫性能提供了可行性。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，聚合物結(jié)構(gòu)中豐富的炔橋可以與巰基化合物發(fā)生Thiol-yne自由基偶聯(lián)，比較適用于聚合物的后修飾。因此，課題組在聚合物中進(jìn)行了氨基功能化修飾，研究發(fā)現(xiàn)，氨基的引入不僅可以降低光生載流子復(fù)合幾率，也可以增強(qiáng)聚合物的親水性，且其光催化制氫性能提升了27.2倍。同時(shí)，研究人員也通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)證實(shí)了氨基中的氮是活性提升的關(guān)鍵，該方法被用于修飾另外2種共軛微孔聚合物時(shí)，均使光催化制氫性能得到了明顯提升，證實(shí)了該方法具有一定的普適性，這為進(jìn)一步設(shè)計(jì)高效的D-A共軛聚合物光催化劑提供了新的思路。

氨基官能化共軛聚合物光催化制氫的可能機(jī)理圖

生物能源和重金屬污染治理研究取得新突破

近日，英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)旗下面向綠色化學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際知名期刊Green Chemistry雜志在線發(fā)表了華中農(nóng)大生物質(zhì)與生物能源團(tuán)隊(duì)的研究成果，題為 “Combined mild chemical pretreatments for complete cadmium release and cellulosic ethanol co-production distinctive in wheat mutant straw”。植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授王令強(qiáng)和碩士生程亮亮為共同第一作者，生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授夏濤為通訊作者。

該研究將小麥（ZM9032）及其突變體（ZT5）種植在含鎘土壤中，發(fā)現(xiàn)成熟小麥秸稈中突變體的鎘積累量顯著高于野生型，在含鎘75 mg/kg的土壤中，突變體秸稈的鎘積累量可達(dá)8.29 μg/g。通過(guò)分析鎘處理后秸稈的細(xì)胞壁成分，發(fā)現(xiàn)纖維素和果膠的含量顯著降低，可溶性糖的含量顯著升高。通過(guò)比較不同的預(yù)處理方法，發(fā)現(xiàn)稀酸-稀堿兩步法處理能夠?qū)⒔斩捴械逆k完全提取，將無(wú)害化處理后秸稈進(jìn)行酶解和發(fā)酵，生產(chǎn)生物燃料乙醇。該研究為中低度鎘污染農(nóng)田的治理和生物質(zhì)綜合利用提供了新思路。

溫和的兩步法預(yù)處理下鎘的完全釋放以及生物乙醇的生產(chǎn)

由于篇幅所限，今天所分享的僅為近期華中農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)研究成果的一部分。更多科研動(dòng)態(tài)，歡迎前往華中農(nóng)業(yè)大學(xué)南湖新聞網(wǎng)科學(xué)研究專題進(jìn)一步了解。

文字|彭勇陳治國(guó)張安定項(xiàng)勇剛韋璐瑤 張艷青 朱杰俊