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近日，中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心代海強研究組與吳薇研究組，基于高通量全基因組易位測序技術(shù)，開發(fā)出新型DNA測序方法HTGTS-TCR-seq，旨在精準解析αβ T細胞受體（TCR）重排過程。傳統(tǒng)TCR檢測方法主要依賴多重PCR和5'RACE等技術(shù)，但mRNA水平的5'cDNA末端快速擴增技術(shù)受轉(zhuǎn)錄本豐度影響，無法反映DNA水平的初始重排情況。同時，DNA水平的多重PCR需大量特異性引物，始終存在引物偏倚。研究基于線性擴增介導(dǎo)的PCR技術(shù)，通過對TCR基因片段進行有限數(shù)量的引物設(shè)計，靶向TCR基因片段，從而直接捕獲基因組重排事件。該方法從源頭上規(guī)避了引物偏倚，在DNA層面實現(xiàn)對重組效率、功能性與非功能性TCR重排的檢測分析。研究進一步利用該體系，對小鼠胸腺細胞不同發(fā)育階段進行分析。結(jié)果顯示：DN3發(fā)育階段非功能性重組頻率較高，陽性選擇前的雙陽性胸腺細胞功能性重組頻率較高，與理論預(yù)期高度吻合；雙陽性胸腺細胞在Tcra重排上呈現(xiàn)出階梯式重排特征，印證了連續(xù)發(fā)生的初級與次級重排事件模型。在年齡相關(guān)研究中，團隊發(fā)現(xiàn)衰老改變Vα片段的使用偏好。這一趨勢在胸腺非成熟T細胞和外周成熟T細胞中均一致，提示小鼠中這一增齡性改變源于胸腺輸出環(huán)節(jié)。為將方法應(yīng)用推廣至機制研究，團隊剖析Wapl基因敲除的陽性選擇前的雙陽性胸腺細胞發(fā)現(xiàn)，黏連蛋白卸載因子WAPL獨立于細胞分裂的作用，進而影響Tcra基因重排。同時，團隊通過對人源特異性引物設(shè)計，將應(yīng)用推廣至人類外周T細胞樣品。這一研究建立了新型無偏倚的基因組TCR測序方法，揭示了發(fā)育階段特異性V/J片段使用規(guī)律及增齡性TCR變化，證實該方法在人類樣本中具有同等應(yīng)用潛力，為T細胞發(fā)育、衰老和免疫相關(guān)疾病等研究提供了新視角。10月27日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《先進科學(xué)》（Advanced Science）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、中國科學(xué)院國際伙伴計劃等的支持。論文鏈接HTGTS-TCR-seq技術(shù)示意圖