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仿生设计发展
到了现代,仿生设计学对人类未来发展的重要性日益凸显。1960年 ,在美国俄亥俄州召开的第一次仿生学讨论会标志着仿生学的正式诞生 。此后,仿生技术取得了飞跃的发展,并获得了广泛的应用 ,如智能机器人、雷达 、声纳、人工脏器、自动控制器 、自动导航器等。
仿生设计不仅局限于生物体的外形模仿,还深入研究生物系统的结构与功能,将其应用于工程技术 ,推动了建筑、医疗等领域的革新。比如,对植物光合作用的研究可能带来长寿医学的新路径,对白蚁消化木质转化的研究可能开启人工合成物质的新途径 。
未来仿生建筑的发展趋势包括:仿生植物形态的建筑、仿生动物行为的建筑和智能仿生建筑等。仿生植物形态的建筑 未来 ,建筑师们将更多地从自然界中的植物形态中汲取灵感,设计出具有独特美感的仿生植物建筑。这些建筑将模仿植物的生长方式和形态结构,以更加自然和和谐的方式融入环境 。
到了近代,生物学 、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展。
...叶海峰团队开发气味调控装置,实现“闻香 ”控制的精准基因治疗...
1、叶海峰团队的创新性研究 ,通过合成生物学方法为AAV基因治疗加上“安全开关”,在基因表达的不同阶段精准调控载体功能,显著提高了基因治疗的安全性和可控性。研究团队在Nature Communication上发表的最新成果 ,展示了通过AAV载体递送的麝香酮调控系统,成功在小鼠体内实现可控的基因表达释放 。
2、近年来,光遗传学技术快速发展 ,许多光敏蛋白如CRYFKFVVD 、EL22PhyB、BphP1和BphS等被应用于基础科研和生物医药转化研究中的精准时空调控。2021年10月,华东师范大学叶海峰研究组在Nature Biotechnology上报道了一种基于植物光敏色素PhyA改进的新型REDMAP系统。
什么是酶原及酶原激活
酶原,是指在细胞内合成或初次分泌时并未展现出催化效能的酶。它们在生物体内处于一种潜在状态 ,等待特定的激活过程 。这个过程,即酶原激活,是指将酶原转化为具备高效催化功能的活性酶。相比之下 ,酶原激活对于酶的性能提升至关重要,它突破了酶原的静止状态,使其能够有效地参与生物化学反应。
酶原,作为酶的前体 ,在合成后因结构特性暂时不具催化活性 。通过特定激活过程,酶原空间结构改变,实现催化活性转化。酶原激活涉及酶原自身、其他酶以及物理化学因素。酶原激活方式多样 ,包括自激活 、酶促激活和非酶促激活 。自激活在细胞外或特定生理环境下,酶原构象变化去除抑制肽,实现激活。
酶原是一种没有生物催化活性的蛋白质 ,但是经过激活后就可以长生催化活性也是酶的前提;酶原激活是使酶原转变为有活性酶的作用。
某些酶在细胞内合成或初分copy泌时没有活性,这些没有活性的酶的前身称为酶原,使酶原转百变为有活度性酶的作用称为酶原激活 。酶的激活是其指可以增加其活性是相对于酶的抑制来说的。(温度、PH值)某些物质也能使酶活性增加。一些酶在细胞内合成和初分泌时并无催化活性 。
某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性 ,这些没有活性的酶的前身称为酶原(zymogen),使酶原转变为有活性酶的作用称为酶原激活(zymogen activation)。
酶的激活与酶原激活是生物体内两种重要的酶活化机制。酶原,即无活性酶的前身 ,在细胞内合成或初分泌时并未具备催化活性,需通过特定途径转化为有活性酶,此过程称为酶原激活。酶的激活则指的是在特定条件下,酶的活性得以增强 ,从而更高效地催化化学反应 。这与酶的抑制现象相对,抑制作用使得酶活性降低。