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本項(xiàng)目采用化學(xué)生物學(xué)手段，篩選出特異性成環(huán)標(biāo)記5-醛基胞嘧啶（5fC）的化合物——疊氮茚二酮和丙二腈，并且標(biāo)記產(chǎn)物在隨后的PCR擴(kuò)增過(guò)程實(shí)現(xiàn)胞嘧啶（C）到胸腺嘧啶（T）的轉(zhuǎn)變，可實(shí)現(xiàn)全基因組5-醛基胞嘧啶的單堿基分辨率檢測(cè)。用疊氮茚二酮標(biāo)記作為標(biāo)記化合物，可實(shí)現(xiàn)對(duì)含有5-醛基胞嘧啶DNA片段的先富集再測(cè)序，將測(cè)序成本大大降低。用生物相容性很好的丙二腈作為標(biāo)記化合物，可實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞水平的5-醛基胞嘧啶單堿基分辨率檢測(cè)。血液中細(xì)胞外游離DNA上的核酸修飾可以作為人類癌癥的生物標(biāo)記物，本項(xiàng)目涉及的核酸修飾檢測(cè)技術(shù)，不會(huì)造成DNA降解，適應(yīng)于臨床小量珍貴樣品，在癌癥的液態(tài)活檢上具有重大潛力。

本發(fā)明公開(kāi)了一種在水性溶液中制備剝離型LDH/CNT復(fù)合材料的方法，先通過(guò)尿素法或氨水法在碳納米管的水分散液中合成層狀雙金屬氫氧化物，制得未剝離LDH/CNT復(fù)合物，接著通過(guò)酸-鹽混合溶液處理將LDH/CNT復(fù)合物中LDH層間的碳酸根離子置換成與層板結(jié)合力較弱的陰離子，然后再次通過(guò)離子交換將有機(jī)離子引入層間，從而制得剝離型LDH/CNT復(fù)合物；制得的復(fù)合物既呈現(xiàn)LDH的單層或幾層剝離，又保留了CNT良好的分散性。本發(fā)明簡(jiǎn)單易行、耗時(shí)短、無(wú)需有毒溶劑，而且無(wú)需在高溫下進(jìn)行，成本低。

終末分化的體細(xì)胞可以通過(guò)SCNT或者誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPS）技術(shù)，重編程至全/多能性的狀態(tài)。與SCNT和iPS技術(shù)相比，化學(xué)小分子誘導(dǎo)（CiPS）僅使用化學(xué)小分子就能使普通體細(xì)胞發(fā)生重編程，逆轉(zhuǎn)為多潛能干細(xì)胞。CiPS技術(shù)不僅簡(jiǎn)單，而且不受試驗(yàn)材料限制及不涉及倫理方面的問(wèn)題，因此CiPS具有更廣泛的科研、臨床及育種應(yīng)用價(jià)值。然而，CiPS的誘導(dǎo)耗時(shí)長(zhǎng)且效率低，如何提高CiPS的誘導(dǎo)效率，是化學(xué)誘導(dǎo)細(xì)胞重編程領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題之一。 本研究針對(duì)哺乳動(dòng)物SCNT和CiPS介導(dǎo)的體細(xì)胞重編程效率低與克隆動(dòng)物出生率低等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，利用課題組在2018年自主研發(fā)的“胚胎ZGA實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，結(jié)合siRNA-repressor和mRNA-inducer技術(shù)，對(duì)16種“合子基因組調(diào)控因子（ZGA-regulator）”進(jìn)行篩選。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Dux、Dppa2和Dppa4在體細(xì)胞重編程的早期階段發(fā)揮關(guān)鍵作用。如用CRISPR-Cas9敲除Dux，克隆胚胎將完全被阻斷在2-細(xì)胞時(shí)期。只有在瞬間過(guò)表達(dá)Dux（tOE-Dux），使其符合內(nèi)源Dux時(shí)空特性時(shí)，才能提高核移植重編程效率，我們將這種方法稱為D-SCNT。此外，D-SCNT結(jié)合干擾DNA甲基化酶（si-Dnmts）能夠進(jìn)一步提高克隆動(dòng)物的出生率。研究還發(fā)現(xiàn)，特異性過(guò)表達(dá)Dux可以顯著提高CiPS的細(xì)胞重編程效率和提高干細(xì)胞的多能性，并對(duì)相關(guān)機(jī)制做了闡釋。 該研究首次揭示了ZGA調(diào)控因子Dux在體細(xì)胞重編程中的作用機(jī)制，時(shí)空特異性過(guò)表達(dá)Dux可大幅度提高克隆效率和化學(xué)小分子誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的建系效率，為干細(xì)胞的再生醫(yī)學(xué)與生物工程應(yīng)用提供了新的途徑。

國(guó)際頂級(jí)綜合期刊美國(guó)科學(xué)院院刊（PNAS）在線發(fā)表動(dòng)物醫(yī)學(xué)院孔慶科博士課題組在多糖疫苗研究中的重要研究成果“Synthesis and delivery of Streptococcus pneumoniae capsular polysaccharides by recombinant attenuated Salmonella vaccines”（減毒沙門(mén)氏菌疫苗合成及遞送來(lái)源于肺炎鏈球菌的多糖抗原）。該研究首次通過(guò)合成生物學(xué)，細(xì)菌遺傳學(xué)及免疫學(xué)等方法，將革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的表面多糖抗原成功表達(dá)合成于革蘭氏陰性細(xì)菌減毒沙門(mén)氏菌的表面，并連接于沙門(mén)氏菌內(nèi)毒素的類脂A上，利用遺傳改造及調(diào)控的減毒沙門(mén)菌疫苗載體遞送肺炎鏈球菌的多糖抗原開(kāi)發(fā)新型疫苗。該方法突破了目前固有的陽(yáng)性細(xì)菌多糖疫苗的構(gòu)建方式，為將來(lái)快速、高效的構(gòu)建多糖疫苗奠定了基礎(chǔ)。 博士后蘇華荔及青年教師劉青博士為共同第一作者，動(dòng)物醫(yī)學(xué)院孔慶科博士為通訊作者，西南大學(xué)為第一完成單位及第一通訊作者單位。美國(guó)科學(xué)院院士、佛羅里達(dá)大學(xué)Curtiss教授為共同通訊作者，動(dòng)物醫(yī)學(xué)院2017級(jí)碩士研究生卞曉萍及佛羅里達(dá)大學(xué)王世峰博士參與相關(guān)工作。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金及美國(guó)NIH項(xiàng)目的資助。