基于光标测方法的植物细胞网络电活动规律研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61072016
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    34.0万
  • 负责人：
    黄岚
  • 依托单位：
    中国农业大学
  • 学科分类：
    F0124.生物电子学与生物信息处理
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

目前，国内外学者的工作及我们的研究表明：产生高等植物细胞电信号的离子机制与动物细胞不同，但仍然可以借鉴Hodgkin-Huxley方程和运用离子通道数据建立描述单个植物细胞电信号变化的模型。尽管单个植物细胞的电信号模型已初步解决，但以往研究中缺少高时空分辨率同步获取植物细胞群体电信号的方法，使得植物细胞群体电信号传输模式及多个细胞间的信息处理方式等还没有科学定论。植物细胞群体电活动行为及其仿真模型的建立、模型中数据表达和并行处理方法等仍是有待解决的科学问题。本研究拟应用非接触式的基于电压敏感染料探针的光标测技术，动态地获得具有较高的时间和空间分辨率的电信号。结合微电极技术等手段，运用独立分量分析、时空相关性分析、多元数据分析方法客观地反映植物细胞群体电信号时空变化特征，探索植物细胞群体的电活动规律，来尝试阐明上述科学问题，力求有崭新的科学发现。

结项摘要

非接触式多位点的高分辨率植物电活动记录是对传统植物电信号胞内外记录的挑战。本研究建立了非接触式的基于电压敏感染料探针的光标测植物电信号检测方法和新系统，并将该技术与微电极阵列技术相结合，动态、原位地获得具有较高的时间和空间分辨率的植物电信号，并以可视化植物电信号的传输模式及多个细胞间的同步特点，采用非线性非参数方法-传递熵来解析各细胞间电信号时空变化的信息流向和传递关系。本研究直接证实了植物韧皮部是植物电信号传输的主要路径。基于高分辨率光标测技术，本研究还发现在有信息流向联系的细胞间未见邻接表皮细胞有电信号，这提示着递质参与了电信号传导，而植物体内递质如何参与电信号传导将是又一个值得研究的科学问题。在此基础上，本研究组完善了描述基于修正H-H方程的植物细胞网络电活动仿真模型。光标测方法不仅唯一能够动态记录高分辨率，同时还能够多位点记录植物电活动，研究植物电信号长距离传输机制的方法，也丰富了生物电子学的研究内容。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Visualization of synchronous propagation of plant electrical signals using an optical recording method
使用光学记录方法可视化植物电信号的同步传播
  • DOI：
    10.1016/j.mcm.2011.10.036
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    MATHEMATICAL AND COMPUTER MODELLING
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Qin; Yang;Huang; Lan;Liu; An;Zhao; Dong-jie;Wang; Zhong-yi;Liu; Yi-min;Mao; Tong-lin
  • 通讯作者：
    Tong-lin
基于光学标测技术和MEA技术的植物电研究概述
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    太赫兹科学与电子信息学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵东杰;黄岚;刘安;薛 琳;秦杨;王忠义
  • 通讯作者：
    王忠义
Recording extracellular signals in plants: A modeling and experimental study
记录植物细胞外信号：建模和实验研究
  • DOI：
    10.1016/j.mcm.2011.10.065
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Mathematical and Computer Modelling58
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Dong-Jie Zhao; Zhong-Yi Wang; Jun Li; Xing Wen; A
  • 通讯作者：
    A

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引入极值非相邻连接的连接聚类方法
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  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    欧歌
64排CT血管成像对腹主动脉瘤腔内隔绝术的指导价值
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    何云
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    黄岚
  • 通讯作者：
    黄岚
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  • 通讯作者：
    黄岚
通过PI3K/Akt/eNOS信号通路激活LXR可以提高内皮祖细胞增殖和迁移能力并促进血管损伤后修复
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    卢巍;李巍;秦浙学;黄岚
  • 通讯作者：
    黄岚

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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