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通过基因重编程作物和根瘤菌以实现营养铁的生物强化
铁是植物和人类生命活动中不可或缺的微量元素,然而,农业系统中铁含量的下降正威胁着全球粮食安全和健康。通过生物强化(biofortification)策略来增强作物中铁的获取和吸收,已成为解决铁缺乏和贫血问题的有希望的方法。这一策略结合了作物育种和微生物群落的改良,旨在提升铁的动员和吸收效率。近年来,植物和细菌的合成生物学技术取得了显著进展,使得对铁稳态和获取机制进行精确编程成为可能,从而为不同物种和环境提供定制化的解决方案。本文旨在探讨一些关键的生物分子、基因和生物合成与运输通路,这些都可能是合成生物学在提升作物铁获取方面的潜在目标。我们还强调了通过调整基因表达强度、组织特异性以及跨宿主通路转
来源:ACS Synthetic Biology
时间:2025-11-19
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CloneCoordinate:一款用于协作DNA构建的开源软件
CloneCoordinate 是一种创新的电子实验室笔记本,专为分子克隆设计,旨在解决传统克隆过程中数据记录、任务管理、样本追踪和流程优化等方面的挑战。随着DNA合成和组装技术的进步,研究人员现在能够快速、高效地构建复杂的遗传构造,但这些进展并未完全解决克隆过程中存在的系统性问题,如流程复杂性、失败率不可预测以及缺乏有效的数据管理和协作工具。CloneCoordinate 的出现填补了这一空白,为实验室提供了标准化、实时更新和高度可扩展的解决方案,使克隆工作更加高效和可重复。该工具基于Google Sheets构建,利用其广泛使用的界面和实时协作功能,为用户提供了一种简单而强大的方法来管理克
来源:ACS Synthetic Biology
时间:2025-11-19
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碳点包覆的银纳米粒子嵌入双网络壳聚糖水凝胶:一种具有抗菌、止血和伤口敷料多功能性的生物材料
受生物启发的双网络(DN)水凝胶通常被认为优于单网络水凝胶,因为它们能够模拟组织的结构和机械性能。使用双网络水凝胶最终可以克服单网络水凝胶的关键局限性,如机械强度不足、粘附性差、自修复能力弱以及生物相容性不佳。我们工作的根本目标是将性质明确的多功能材料整合到单一的双网络水凝胶中,以支持多种生物医学应用。为此,我们开发了一种双网络(DN)水凝胶CG_CasK@CDs_AgNp,该方法通过聚合反应将碳点修饰的银纳米粒子(CasK@CDs_AgNp)掺入丙烯酸水凝胶中,而该丙烯酸水凝胶又通过氢咖啡酸改性的壳聚糖进行交联。氢咖啡酸的官能化赋予了水凝胶更强的粘附力。碳点修饰的银纳米粒子还增强了水凝胶的物
来源:ACS Biomaterials Science & Engineering
时间:2025-11-19
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在急性呼吸窘迫综合征的小鼠模型中,Paxillin 通过激活 NLRP3 炎症小体来介导肺上皮损伤
急性肺损伤(ALI)和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种临床综合征,其特征是肺部弥漫性炎症和水肿,且以弥漫性肺泡损伤为病理标志。这种疾病在临床上具有较高的死亡率,并可能导致严重的呼吸衰竭。肺泡上皮细胞作为肺部组织的重要组成部分,在维持肺部屏障功能和防御机制中起着关键作用。它们能够识别病原体的入侵,通过表达免疫相关受体,如Toll样受体和NOD样受体,从而启动免疫反应。当感染或炎症发生时,细胞因子和趋化因子被释放到细胞外,以招募和激活适当的免疫细胞,增强机体的免疫应答。然而,肺泡上皮细胞的过度激活也可能导致肺水肿和中性粒细胞聚集,从而加剧肺部损伤。NLRP3炎性小体是固有免疫和炎症反应中的关键
来源:The International Journal of Biochemistry & Cell Biology
时间:2025-11-19
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导致小麦秆锈病的真菌病原体Tilletia laevis的全基因组测序
苗阳|秀明梅|小峰宇|景武|余伟强|小晓吴|韩旭吉|玉峰李|迪瑶江|晶晶徐|张驰国家市场监督管理总局南京产品质量监督检验研究院生物毒素分析与评估重点实验室,中国南京210019摘要Tilletia laevis是一种真菌病原体,会导致一种称为“普通黑穗病”的严重小麦疾病,这种病害在全球小麦种植区广泛存在。然而,由于基因组数据不足,阻碍了分子水平上的研究。在这项研究中,我们利用Illumina和PacBio测序技术的整合,对中国分离出的T. laevis进行了高质量的全基因组组装。该基因组由40个contig组成,总长度为38.09 Mb,contig N50长度为1.50 Mb,最长conti
来源:Genomics
时间:2025-11-19
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在阻塞性和无阻塞性无精症患者中,使用手术获取的精子与射精精子进行胚胎学治疗的比较结果
海莉·杰诺维斯(Haley Genovese)|劳拉·利登(Laura Lidon)|詹姆斯·霍塔林(James Hotaling)|菲利普·程(Philip Cheng)IVIRMA全球研究联盟,IVIRMA新泽西分部,美国新泽西州巴斯金里奇(Basking Ridge, NJ, USA)结构化摘要目的比较通过睾丸显微切割取精(mTESE)和睾丸精子抽吸术(TESA)获得的精子与自体射精精子和供体精子的胚胎学特征及妊娠结局研究设计回顾性队列研究研究对象2017年1月至2023年12月期间,在一家隶属于大学的私人诊所中,211名因非阻塞性无精症接受mTESE治疗的患者,156名因阻塞性无精症接
来源:Fertility and Sterility
时间:2025-11-19
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溶剂化分子工程突破:内置氟化聚醚准固态聚合物电解质重构高能锂电池界面稳定性极限
当今社会对高能量密度储能器件的需求日益迫切,而锂-rich锰基层状氧化物(LRMO)正极与无负极体系的组合被视为突破600 Wh kg-1能量密度瓶颈的潜力路径。然而,LRMO与电解质界面处的不可逆阴离子氧化反应会引发晶格氧释放、过渡金属溶出及电解液分解,导致界面阻抗激增和容量衰减。传统改性策略如添加剂、涂层等往往治标不治本,难以兼顾能量密度、界面化学与安全性三重目标。发表于《National Science Review》的最新研究中,张强、赵陈姿团队开创性地提出溶剂化分子层面的解决方案。他们通过分子结构设计,将弱溶剂化氟碳侧链聚(2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚基丙烯酸
来源:National Science Review
时间:2025-11-19
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从病理学角度探讨与原子弹相关的实体瘤
摘要 自1945年8月广岛和长崎遭受原子弹轰炸以来,已经过去了八十年。幸存者作为一个独特且不可替代的群体,对于全面研究辐射暴露的长期致癌效应具有无可比拟的价值。本综述从病理学角度探讨了与原子弹辐射相关的实体瘤。关键研究结果表明,辐射诱导的致癌作用具有持续性:在轰炸后的十多年里,实体瘤的风险持续增加,并且至今仍未消退。流行病学数据一致显示存在剂量-反应的线性关系,即每接受1戈瑞(Gy)辐射,所有实体瘤的风险会增加约40%至50%,且没有明显的阈值。多原发性癌症的现象也受到原子弹辐射的显著影响,这表明存在系统性的易感性。在分子水平上,证
来源:Carcinogenesis
时间:2025-11-19
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在颈椎脊髓损伤后急性缓解椎管内压力可改善功能恢复情况
急性创伤性脊髓损伤(tSCI)是一种全球范围内严重的健康问题,不仅对患者造成巨大的神经功能障碍,还给社会带来沉重的经济负担。根据现有研究,每年约有90万例新的tSCI病例,且在2019年,全球共有约2060万例现存病例,导致620万年的残疾生活时间。目前的治疗手段在对抗二次损伤扩展和细胞死亡方面效果有限,因此,探索新的治疗方法成为亟待解决的问题。本研究聚焦于颈椎区域的tSCI,通过使用一种称为“ durotomy”(硬膜切开术)的手术方式,评估其对脊髓内压(ISP)变化、损伤范围以及功能恢复的影响。### 脊髓内压的动态变化与二次损伤机制在脊髓受到外力冲击后,主要损伤即为机械性破坏,而随后发生
来源:Brain Research Bulletin
时间:2025-11-19
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通过网络毒理学和整合生物信息学分析,探讨二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯暴露对阿尔茨海默病的毒理学影响
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种逐渐恶化的慢性神经系统疾病,严重影响人类健康,尤其是老年人群体。随着人口老龄化的加剧,AD的发病机制和预防策略已成为全球医学研究的重要课题。近年来,越来越多的研究开始关注环境因素在AD发病中的作用,其中,邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Di(2-ethylhexyl) phthalate,DEHP)作为一种常见的塑料增塑剂,因其能够穿透血脑屏障并引发多种神经毒性效应而受到重视。本文通过整合计算生物学方法,包括网络毒理学、机器学习和分子对接技术,系统地探讨了DEHP在AD发生发展中的潜在机制,为环境风险评估和AD生物标志物的识别提
来源:Brain Research Bulletin
时间:2025-11-19
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同时提取并整合细胞形态和细胞表面蛋白表达信息,以实现多模式单细胞分析
单细胞多模态分析是一种结合多种数据类型,如细胞形态特征、基因表达、蛋白质组学和代谢组学等,对单个细胞进行全面观察和研究的技术。这种方法能够从多个维度捕捉细胞之间的差异,从而深入理解细胞的异质性。然而,单细胞多模态数据的获取和处理过程相对复杂,存在诸如数据噪声、缺失值和批次效应等问题,这些因素限制了机器学习模型在单细胞异质性研究中的应用和发展。因此,提出一种集成的单细胞多模态耦合分析策略,能够同时提取和整合细胞形态特征与细胞表面蛋白特征,成为当前研究的重要方向。在单细胞研究中,每种细胞都具有独特的特征。传统的整体分析方法往往只能提供平均的信息,忽略了细胞间的个体差异。相比之下,单细胞多模态分析能
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-11-19
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用于扩增电化学检测HPV DNA的酶联凝集素测定法
人类乳头瘤病毒(HPV)是一类无包膜的双链DNA病毒,属于乳头瘤病毒科。这类病毒广泛存在于人类的皮肤和黏膜表面,尤其在性传播过程中具有重要影响。HPV感染通常会引起疣状病变,而某些高危型别如HPV16和HPV18则与癌症的发生密切相关。特别是HPV16,它被发现与口腔-咽喉癌、宫颈癌以及阴茎癌等多种癌症类型有显著关联。尽管目前尚无针对HPV感染的特异性治疗方法,但通过早期筛查和诊断,可以有效预防这些与HPV相关的癌症。因此,开发高灵敏度、高选择性的检测方法对于高危HPV感染的识别和癌症预防具有重要意义。现有的HPV检测方法主要包括基于核酸扩增技术(NAA)的方法,如聚合酶链反应(PCR)、环介
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-11-19
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一种可扩展且成本效益高的等离子体增强荧光平台,用于高灵敏度检测甲状腺功能生物标志物
施晨宇|岳颖|王一辰|王磊|唐志高|单洪利|朱守军|张俊虎|白阳中国吉林省长春市吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室,超分子化学生物学中心,邮编130012摘要基于荧光的蛋白质微阵列能够快速、高通量地检测疾病生物标志物,但其灵敏度有限且背景信号较高。利用金属纳米间隙的等离子体增强荧光(PEF)技术通过局域表面等离子体共振(LSPR)解决了这些问题,但传统的制造方法成本高昂且复杂。本文报道了一种通过静电自组装聚二烯基二甲基氯化铵(PDDA)和金纳米颗粒(AuNPs)在玻璃载玻片上制备的热退火等离子体纳米间隙(TAP-Nano)平台,随后进行热退火处理以生成密集均匀的等离子体纳米间隙。T
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-11-19
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miR-486和sAnk1.5的转基因过表达并未改变小鼠的葡萄糖代谢能力
这项研究探讨了单核苷酸多态性(SNP)rs508419与2型糖尿病(T2D)易感性之间的关系,特别关注其在肌肉组织中的表达和功能。ANK1基因编码的ankyrin-1蛋白,是一种在红细胞和多种其他组织中发挥重要作用的大型细胞骨架蛋白。它最初被识别为一种与spectrin结合的蛋白,对于维持红细胞的双凹形状和稳定细胞膜结构至关重要。在神经元和骨骼肌中,ankyrin-1也起到类似的细胞完整性维持作用,通过将膜蛋白锚定在spectrin-actin细胞骨架上实现。ANK1基因的表达具有高度的组织特异性,其全长度蛋白(约206 kDa)主要由位于基因5′端的主启动子(P1)驱动转录。然而,除了这些较
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research
时间:2025-11-19
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油棕(Elaeis guineensis Jacq.)克隆在磷限制条件下的形态反应和基因表达
在热带地区,磷(P)缺乏是影响植物生长和油棕产量的重要非生物因素之一。特别是在印尼,由于土壤酸性较强且磷的可溶性较低,磷营养不足成为油棕种植中面临的主要挑战。为了解决这一问题,提高油棕对磷的吸收效率显得尤为关键。通过基因改良手段,培育出具有更高磷吸收能力的油棕品种,是实现这一目标的有效策略。此外,利用分子标记技术辅助育种,可以加快油棕品种的选育进程,为未来高磷吸收效率的油棕品种提供科学依据。磷是植物生长不可或缺的营养元素,尤其在油棕的根系发育和早期生长阶段起着重要作用。磷不仅参与光合作用中的碳固定过程,还对植物的抗逆性、种子萌发、细胞壁合成以及活性氧(ROS)的调控等方面具有深远影响。在油棕种
来源:Bioactive Materials
时间:2025-11-19
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基于Lamassu的抗病毒免疫机制的结构基础及其从DNA修复机制中演化而来的过程
重要性Lamassu 是一种广泛存在于细菌中的抗病毒系统,它通过维护类似染色体的蛋白质结构来检测并阻止噬菌体感染。通过解析 Lamassu 复合物在游离状态、结合双链DNA(dsDNA)以及被激活状态下的冷冻电镜(cryo-EM)结构,我们揭示了该系统如何识别病毒DNA末端,并通过寡聚化过程激活其核酸酶效应器。系统发育和结构分析进一步表明,Lamassu 是从 SbcCD DNA 修复机制进化而来的,它将原本用于基因组监控的机制重新用于免疫防御。这些发现揭示了细菌区分病毒DNA与宿主DNA的分子机制,并阐明了一个更广泛的进化原理:将基本的细胞机制转化为专门的免疫系统。摘要由于噬菌体捕食带来的持
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-11-19
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基于结构的RiPP识别元件的发现与定义
近年来,科学家们对天然产物的探索日益深入,其中,核糖体合成并翻译后修饰的肽(RiPPs)因其结构多样性和潜在的生物活性而备受关注。RiPPs 是一类由基因编码的前体肽经过酶促修饰形成的天然产物,具有广泛的生物功能,包括抗菌、抗病毒和抗癌等。然而,传统的基于序列相似性的发现方法在识别高度序列发散的 RiPPs 时存在显著的局限性,尤其是那些与已知 RiPP 类别没有明显序列相似性的修饰酶或前体肽。为了解决这一问题,研究人员采用了一种基于结构信息的全新策略,结合结构比对工具 Foldseek 和 AlphaFold 数据库,以提高 RiPP 识别的准确性和全面性。RiPP 的生物合成通常依赖于一种
来源:mSystems
时间:2025-11-19
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季节性增加的寄生虫负荷与野生大黄蜂的微生物群失调有关
在自然界中,蜜蜂作为重要的传粉者,其肠道微生物群与宿主健康之间的关系一直备受关注。尤其是对于野生熊蜂(bumblebees)而言,其肠道微生物群不仅在维持宿主生理功能中扮演重要角色,还可能影响其对感染的抵抗力。然而,关于野生熊蜂微生物群与常见寄生虫——**Crithidia bombi** 之间的具体关系,此前的研究结果却存在一定的分歧。为了深入探讨这一问题,研究人员开展了一项为期三年的野外调查,通过对缅因州9种共存熊蜂的肠道微生物群进行分析,揭示了其与寄生虫感染之间的复杂关系。### 微生物群与宿主健康的关联熊蜂的肠道微生物群在维持宿主健康方面具有重要作用。研究表明,熊蜂肠道中存在一组稳定的
来源:mSystems
时间:2025-11-19
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丁酸钠通过抑制M2型巨噬细胞的极化作用及PD-L1的表达,从而延缓结直肠癌的发展
短链脂肪酸(SCFAs)是由肠道菌群发酵膳食纤维产生的代谢产物,近年来被逐渐认为是抗癌治疗的一种重要手段。然而,其抗癌效果的具体机制仍不完全清楚。本研究通过单细胞转录组学技术,揭示了钠丁酸(NaB)如何抑制结直肠癌(CRC)的发展,并探索了将NaB与现有免疫治疗方案结合的新策略。为了评估NaB对CRC的影响,我们采用了两种实验模型:一种是通过亚硝基甲烷(AOM)和脱氧核糖核酸硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎小鼠模型,另一种是缺乏巨噬细胞的皮下肿瘤模型。通过RNA测序,我们分析了CRC免疫微环境在NaB治疗后的变化。同时,在巨噬细胞和CRC细胞共培养系统中,我们研究了NaB与程序性死亡配体1(PD-
来源:mSystems
时间:2025-11-19
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含有锚定重复序列和LEM结构域的2(ANKLE2)蛋白在通过“屏障阻止自整合因子”(BAF)来限制牛痘病毒方面的新型抗病毒作用
### ANKLE2在抗病毒防御中的新角色:通过调控BAF磷酸化限制天花病毒复制在病毒入侵宿主细胞的过程中,宿主细胞需要调动其自身的防御机制来对抗感染。近年来,ANKLE2(Ankyrin repeat and LEM domain–containing protein 2)作为一种新型的宿主因子,其在抗病毒防御中的作用逐渐受到关注。ANKLE2是一种广泛表达的蛋白质,其结构包含多个保守的结构域,如跨膜(TM)结构域、LEMD结构域、Caulimovirus结构域(CD结构域)、Ankyrin重复结构域(ANK结构域)等。这些结构域在ANKLE2的多种生物学功能中发挥着重要作用,包括调控细胞分
来源:Journal of Virology
时间:2025-11-19