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MdWRKY17 通过转录激活编码重金属相关异戊二烯化植物蛋白的 MdHIPP1 基因,增强苹果(Malus domestica)的镉耐受性
镉(Cd)污染会对苹果(Malus domestica)的生长产生不利影响,并对人类健康构成严重威胁。然而,苹果对镉胁迫响应的分子机制仍不甚明了。我们发现,转录因子MdWRKY17通过减少镉的积累来提高苹果的耐镉性。MdWRKY17直接激活了MdHIPP1,后者编码一种与重金属相关的异戊二烯化植物蛋白,这种蛋白主要位于细胞核和质膜中,并在根、茎和叶的维管组织中表达。在过表达MdWRKY17的植物(MdWRKY17-OE)中,通过RNA干扰(RNAi)抑制MdHIPP1会导致镉积累增加,从而降低苹果的耐镉性;相反,在经过MdWRKY17-RNAi处理的植物中,MdHIPP1的过表达可以减少镉积累
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-11-20
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异丙醇胺衍生物作为潜在抗真菌农用化学品的发现
鉴于真菌病害导致农作物产量大幅下降,开发具有新型化学结构和作用机制的高效抗真菌剂以克服对传统杀菌剂的抗性至关重要。异丙醇胺作为一种多功能化学片段,在药物研究中因其多样的生物活性而受到广泛关注。我们之前的研究证实了其对真菌磷脂酸磷酸酶的抑制作用。为阐明异丙醇胺衍生物的结构-活性关系,我们利用蛋白质建模和反向批量对接技术设计了一系列新型化合物,这些化合物表现出较强的抗真菌活性。值得注意的是,(R)-B17对Fusarium graminearum的抑制效果比商业杀菌剂boscalid强41倍(EC50 = 7.14 μM vs. 294 μM);同样,(R)-C22对Monilinia fruct
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-11-20
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人类APE2和TREX2蛋白可修复由碱基缺失位点引发的3′-DNA-肽交联结构
组蛋白会与一种最常见的内源性DNA损伤——apurinic/apyrimidinic(abasic,AP)位点——发生反应,在DNA的3′末端形成可逆但持久的Schiff碱DNA-蛋白质交联(3′-histone-DPCs)。这些交联需要被修复,因为3′-羟基对于DNA修复合成和链连接是必需的。我们之前已经发现了三种人类酶,包括酪氨酸-DNA磷酸二酯酶1(tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1)、AP内切核酸酶1(APE1)和三端修复外切核酸酶1(TREX1),它们能够修复与被蛋白酶降解的Schiff碱3′-histone-DPCs结构非常相似的化学合成产物。在这里,我
来源:Chemical Research in Toxicology
时间:2025-11-20
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粘性大分子流体在相分离水界面上扩散的增强效应
液体在表面上的扩散和润湿现象在自然界和工业应用中无处不在。传统上,高粘度的大分子流体(例如蜂蜜和硅油)相比低粘度流体(如水)更难以在各种表面上扩散,这是由于界面处存在强烈的粘性阻力。在这项研究中,我们观察到了一个相反的现象:富含聚乙二醇(PEG)的高粘度流体能够在不相溶、相分离的水表面上扩散到更大的区域。这些水界面是通过不同分子量的PEG与柠檬酸钠盐或右旋糖酐之间的液-液相分离形成的。实验和尺度分析表明,这种扩散能力的增强源于两种不相溶水相之间的界面张力梯度,而流体的扩散能力可以通过扩散系数来定量表征。此外,我们还发现这些界面梯度是由于PEG的不对称分布及其类似表面活性剂的作用而降低液-气界面
来源:ACS Macro Letters
时间:2025-11-20
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通过Biginelli反应和连续的C–S偶联反应制备聚合物防晒剂以实现紫外线防护
过量的紫外线(UV)辐射对人体健康有严重的不良影响,这凸显了开发新型防晒剂的重要性和紧迫性。传统的低分子量UV过滤器通常存在诸如经皮吸收和环境毒性等缺点。在这项研究中,我们通过结合Biginelli反应和连续的C–S偶联反应,设计并合成了同时含有二氢嘧啶-2(1H)-硫醇(DHPMT)和二氢噻唑结构单元的新单体,随后将其与聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA-950)共聚,得到了具有新功能性的聚合物。这些聚合物表现出较低的细胞毒性。重要的是,在小鼠模型中的体内实验表明,它们能有效防护紫外线引起的皮肤损伤。这项研究展示了这种两步反应在开发紫外线防护聚合物材料方面的合成多样性,并为通过多组分反应
来源:ACS Macro Letters
时间:2025-11-20
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聚合物吸附对固体界面粘附强度的影响
在现代材料科学和工程领域,聚合物粘附技术对于连接不同材料具有至关重要的作用,广泛应用于基础设施、汽车制造以及电子设备等众多领域。聚合物因其轻质、高加工性和良好的柔韧性,成为粘合剂设计的重要材料。然而,尽管聚合物粘附技术在实际应用中非常关键,其设计和优化仍然很大程度上依赖于经验,缺乏深入的科学理解。本研究通过一种名为表面与界面切割分析系统(SAICAS)的新方法,对聚合物粘附的内在机制进行了系统分析,揭示了粘附强度的关键影响因素。SAICAS是一种能够定量评估聚合物与固体之间粘附强度的创新技术。它通过控制切割路径,使得研究者可以将界面粘附强度从材料本体的力学性能中分离出来。这种技术特别适用于研究
来源:ACS Macro Letters
时间:2025-11-20
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胞壁酸在大型防御素对抗金黄色葡萄球菌的抗菌活性中起着关键作用
Crassostrea gigas 的大防御素(Cg-BigDefs)是一类具有广谱抗菌活性的双结构域抗菌肽。Cg-BigDefs 的 C 末端结构域含有 β-防御素样结构,而其祖先型的 N 末端结构域则呈球状结构。在此研究中,我们开发了分子工具来追踪这两种结构域与 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)之间的精细相互作用,并深入探讨了 Cg-BigDef1 的作用机制。通过使用超分辨率显微镜以及缺乏特定细胞壁成分的 金黄色葡萄球菌 突变体,我们发现脂壁酸(TAs)在 Cg-BigDef1 与 金黄色葡萄球菌 的相互作用中起着关键作用。缺乏细胞壁脂壁酸的 ΔtagO 金黄
来源:ACS Infectious Diseases
时间:2025-11-20
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基于微小RNA的体内实验,用于抑制绦虫感染
绦虫(Cestoda纲)包括人畜共患寄生虫,如棘球绦虫(Echinococcus)和带绦虫(Taenia),这些寄生虫在流行地区(尤其是低收入、中收入和高收入国家的牧民和农村人口中)导致显著的发病率和死亡率。绦虫的发育可塑性反映了其复杂的生命周期和感染阶段中精细调控基因表达的机制。尽管基因组资源不断丰富,但相关的功能基因组学研究仍然较少。微小RNA(miRNA)是基因表达的关键调控因子,影响着多种发育和生理过程。其中,miR-71-5p在绦虫中高度表达,而在脊椎动物中不存在,并被认为能够调控寄生虫的重要基因。在本研究中,我们使用了一种化学修饰的反义寡核苷酸来评估miR-71-5p在Mesoce
来源:ACS Infectious Diseases
时间:2025-11-20
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味觉回忆训练提升五种甜味物质敏感度的机制研究及其临床应用前景
当我们品尝美食时,甜味总能带来愉悦的体验。但你是否想过,同样是甜味,葡萄糖、蔗糖、蜂蜜之间的细微差别是如何被感知的?这种能力是否可以通过训练提升?这些问题的背后,隐藏着味觉科学领域一个尚未完全解开的谜题:虽然五种基本味觉(甜、咸、酸、苦、鲜)的识别机制已被广泛研究,但同一基本味觉内不同物质的区分机制却知之甚少。在日常生活中,品酒师能够辨别出葡萄酒中复杂的风味差异,这种"挑剔的味蕾"并非与生俱来,而是通过反复训练获得的专业技能。这引发了一个有趣的科学问题:普通人的味觉敏感度是否也能通过训练得到提升?为了回答这个问题,日本东北大学的研究团队在《Chemical Senses》上发表了一项创新性研究
来源:Chemical Senses
时间:2025-11-20
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raxtax:基于k-mer的高效非贝叶斯分类器助力生物多样性研究
在生物多样性研究领域,科学家们经常面临一个基础性问题:样本中究竟存在哪些物种?传统解决方案依赖于对基因组中保守区域(即DNA条形码)进行测序分析,例如16S核糖体RNA基因、细胞色素c氧化酶亚基1(COX1)基因等。这些遗传标记如同物种的“身份证”,通过比对参考数据库可实现快速物种鉴定。然而,随着新一代测序技术的飞速发展,数据生成速度已远超摩尔定律,海量序列数据的分类处理已成为制约研究规模的关键瓶颈。现有主流分类工具如SINTAX、IDTAXA、RDP和BayesANT等,虽采用不同算法策略,但在处理大规模数据库时仍面临计算效率与分类准确性的双重挑战。为突破这一瓶颈,由Noah A. Wahl
来源:Bioinformatics
时间:2025-11-20
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斑马鱼暴露于PROTACs后毒性终点的机器学习建模
摘要 斑马鱼(Danio rerio)是研究发育毒性的理想模型,因为它们与其他脊椎动物表现出相似的毒性反应。此外,许多分子已在斑马鱼中进行了发育毒性测试,这为机器学习模型的开发提供了机会。我们从ToxCast数据库中收集了1345种小分子,还包括阻燃化合物、全氟和多氟烷基物质(PFAS)以及由超级基金研究计划(Superfund Research Program, SRP)发布的工业化学品。在对这些数据进行整理后,我们使用这些数据训练了机器学习模型,用于评估斑马鱼的毒性反应。评估的毒性终点包括:ANY_(任何效应,包括死亡)、ANY
来源:Toxicological Sciences
时间:2025-11-20
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探索肠道黏膜微生物群以区分克罗恩病和肠结核
摘要 我们研究了活动性克罗恩病和肠结核患者的黏膜细菌群落。两种疾病之间的肠道微生物群组成和预期功能存在显著差异。肠结核患者的微生物失调情况比克罗恩病更为严重,并且能够以较高的准确率区分这两种疾病。
来源:Inflammatory Bowel Diseases
时间:2025-11-20
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沙门氏菌编码多种黏菌素脂蛋白,这些脂蛋白在与肽聚糖的结合方式以及分子间的相互作用方面存在差异
在研究细菌细胞壁结构及其在宿主感染中的作用时,科学家们发现了一些重要的差异,特别是在*Salmonella enterica*的某些菌株中。例如,*Escherichia coli*中仅存在一种名为Braun脂蛋白(Lpp)的细胞壁连接蛋白,而*Salmonella typhimurium*则编码了两种类似的脂蛋白,即LppA和LppB。LppB的C末端序列(-RICK)与其他菌株中的Lpp不同,这表明LppB可能在功能或进化上具有独特性。本研究通过一系列实验,深入探讨了LppA和LppB如何与细胞壁成分(如muropeptide)发生共价结合,并揭示了其在不同菌株中的多样性。### LppB
来源:The Cell Surface
时间:2025-11-20
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宿主TGF-β信号传导促进了Vi胶囊介导的适应性免疫逃逸以及沙门氏菌Typhi在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中的垂直传播
在这项研究中,科学家们探讨了宿主与病原体之间的相互作用如何影响沙门氏菌(*Salmonella Typhi*)的生理和致病性,特别关注了在宿主体内初始感染所获得的菌株(CeP0-ST)以及垂直传播至F1代后代的菌株(CeF1-ST),与未经宿主接触的野生型菌株(WT-ST)进行了对比。通过一系列实验,研究团队发现,当沙门氏菌与宿主(如秀丽隐杆线虫 *Caenorhabditis elegans*)接触后,其表现出增强的感染能力和更快的致死效应,同时其细胞大小、运动能力和脂多糖(LPS)介导的免疫原性也有所降低。这些变化被证实与 *fliC*、*ompC*、*ompF* 以及 SPI-1 编码的
来源:The Cell Surface
时间:2025-11-20
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基于酵母的N-去甲基化工艺,用于在分批培养或连续培养条件下生产nororipavine
在当今社会,药物滥用问题已成为全球性的公共卫生挑战,其带来的经济负担不容忽视。对于那些受到阿片类药物成瘾困扰的人群,布托啡诺(buprenorphine)被认为是一种有效的治疗药物。然而,目前布托啡诺的合成方法存在诸多问题,如步骤繁琐、条件苛刻以及成本高昂,导致其作为活性药物成分(API)的价格居高不下,甚至超过每公斤1万美元。因此,寻找一种更加环保、高效且可扩展的合成方法成为研究的热点。在这一背景下,研究者们开始探索生物转化技术,即利用微生物细胞工厂来实现药物前体的合成,从而降低生产成本并提高生产效率。本研究聚焦于一种新型的N-去甲基酶,该酶来源于在罂粟植物上生活的害虫,并通过基因工程手段在
来源:Bioresource Technology
时间:2025-11-20
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城市污泥的干法预絮凝改性以实现可持续资源回收:对纸张性能的积极影响
市政污泥作为污水处理的副产品,近年来产量迅速增长,给环境带来了严峻的挑战。传统的填埋和焚烧处理方式不仅效率低下,而且缺乏可持续性,导致资源浪费和二次污染。因此,探索市政污泥的资源回收潜力,尤其是在纸张制造中的应用,成为当前研究的重要方向。本文提出了一种新型的干式预絮凝改性技术,将市政污泥转化为高效的纸张填料,不仅有助于解决污泥处理问题,还能够降低纸张制造成本,实现资源的高效利用。在纸张制造过程中,填料作为仅次于纤维的第二大原料,起到了至关重要的作用。传统填料如碳酸钙能够提升纸张的不透明度和白度,同时降低成本。然而,这些填料由于与纤维之间的结合力较差,容易降低纸张的强度。此外,其低可降解性也引发
来源:Bioresource Technology
时间:2025-11-20
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热解辅助催化法对日本雪松木质素的氢解作用:多糖与细胞壁结构的作用
这项研究探讨了在木本生物质中,木质素在热解辅助催化氢解过程中的转化行为,重点分析了多糖和细胞壁超微结构对芳香单体生成的影响。研究团队通过比较纯木质素(MWL)、木质素-全纤维素混合物以及日本扁柏木材在250至350摄氏度范围内的反应结果,揭示了木质素在细胞壁中转化机制的复杂性。木质素是一种天然的芳香聚合物,由苯丙烷单元组成。它在生物质中占有重要地位,因其独特的化学结构,被认为是可再生资源生产高价值芳香化合物的潜在原料。然而,木质素的结构使其难以被传统方法有效分解。因此,研究如何提高木质素的转化效率对于提升生物质利用效率和推动生物精炼工艺的经济可行性至关重要。研究中采用的热解辅助催化氢解方法,结
来源:Bioresource Technology
时间:2025-11-20
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增材制造的钛质TPMS骨支架的个性化性能表现
该研究探讨了如何通过激光粉末床熔融(L-PBF)技术制造钛基三重周期极小曲面(TPMS)支架,以满足骨组织工程中对机械性能和生物相容性的双重需求。TPMS结构以其高表面积与体积比、连续的多孔结构以及与天然骨相似的机械响应,成为骨支架的理想选择。研究通过建立数据驱动的替代模型,将设计变量与机械性能之间的关系进行映射,从而实现对支架性能的精准调控。钛合金Ti6Al4V因其卓越的生物相容性、耐腐蚀性和高比强度,在骨支架制造中备受关注。这种材料与L-PBF工艺的兼容性,使得其在个性化、负载承载型骨植入物的制造中具有显著优势。通过精确控制支架的几何参数,如壁厚、细胞尺寸等,研究人员能够设计出与天然骨力学
来源:Bioprinting
时间:2025-11-20
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由诱导曲率的蛋白质实现的膜片管化过程
在本研究中,我们通过一种介观尺度的膜-蛋白相互作用模型,探索了内在曲率、蛋白浓度以及膜刚性如何共同调节内质网(ER)的管状结构形成。内质网是高度动态的细胞器,它在管状和片状结构之间不断重塑,这种重塑过程由曲率诱导蛋白和膜力学共同驱动。理解ER形状变化背后的物理机制对于揭示其在细胞稳态和疾病中的作用至关重要。我们的研究结果表明,管状结构的临界蛋白浓度取决于内在曲率,且这种依赖关系是非线性的,这是由于吸附能力与重塑能力之间的竞争。此外,当蛋白吸附导致膜刚性增加时,这种刚性在较低的内在曲率下会增强管状结构的形成效率,并在较高的内在曲率下改变管状结构的几何形状。通过构建相图,我们确定了膜重塑所需的关键
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes
时间:2025-11-20
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人类ACE2蛋白的α1螺旋结构类似于双链DNA(dsDNA),而SARS-CoV-2的Spike蛋白能够与DNA结合
Madhavi Latha Yadav Bangaru | Nidhanapati K. Raghavendra印度海得拉巴印度理工学院生物技术系,Kandi,特伦甘纳邦,502284,印度摘要模拟DNA的蛋白质(DMPs)在限制-修饰系统、转录、染色质调控和DNA修复中发挥调节作用。DMPs模仿DNA主链的局部形状和电荷分布。相反,DNA适配体提供了蛋白质表面的化学基团的空间分布。在这两种情况下,形状互补性和化学基团分布的整合既取决于其构建块的序列,也取决于它们的局部形状,从而增加了它们的识别和设计的复杂性。在此背景下,我们报告了人血管紧张素转换酶2(ACE2)的α1螺旋(Ser19-Asn
来源:Biochemical and Biophysical Research Communications
时间:2025-11-20