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玛雅德累斯顿抄本日月食表的重构历史与设计原理分析
在哥伦布抵达美洲的两千多年前,中美洲文明已发展出高度复杂的历法系统。其中,玛雅文明的天文学成就尤为突出,他们不仅使用260天的神历进行占卜,还制定了精确的365天太阳历。然而,关于玛雅人如何预测日月食这一“令人敬畏的天象”,一直是学界争论的焦点。现存的德累斯顿抄本中保留了一张日月食预测表,但一个多世纪以来,其具体运作机制仍笼罩在迷雾中。传统观点认为,这张表是专门为食象预测而设计的,但越来越多的证据表明,其背后可能隐藏着更为复杂的历法演进逻辑。为了揭开这一谜团,研究人员对德累斯顿抄本中的日月食表进行了系统性再分析。这项发表在《SCIENCE ADVANCES》上的研究,挑战了延续百年的传统解读。
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-10-24
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细菌效应蛋白OspB通过肽键重组BH3结构域蛋白劫持细胞凋亡通路
细胞凋亡是宿主防御反应的核心环节,其中BH3-only蛋白(如tBID)通过激活BCL-2家族蛋白BAX和BAK,触发线粒体外膜透化(MOMP)并启动caspase级联反应。然而,痢疾志贺氏菌(S. flexneri)能利用III型分泌系统效应蛋白OspB逆向调控这一过程。研究表明,OspB作为一种酶,可特异性识别BAX/BAK与BH3-only激活因子(如tBID)形成的复合物,并催化二者BH3结构域间的肽键重组反应。该反应生成N端BH3-only片段与C端BAX/BAK嵌合蛋白,使BAX/BAK永久失活,从而阻断MOMP和凋亡进程。动物实验证实,OspB的活性显著增强志贺氏菌的体内毒力。值
来源:Cell Host & Microbe
时间:2025-10-24
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科学家利用“超级百岁长寿基因”减缓快速衰老疾病
研究人员发现,百岁老人的长寿基因可以逆转与早衰症相关的心脏损伤,这为治疗与年龄相关的快速心脏衰老提供了一种新方法。在研究一种导致儿童过早衰老的罕见遗传疾病方面取得了重大进展。布里斯托大学和IRCCS MultiMedica的科学家发现了百岁老人体内的“长寿基因”,这些基因似乎可以在衰老过程中保护心脏和血管。他们的研究表明,这些基因有可能逆转这种致命疾病造成的损害。了解早衰症及其影响这项研究发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》杂志上,首次证明长寿个体的基因能够减缓早衰症模型中的心脏衰老。早衰症又称哈钦森-吉尔福德早衰综合征 (HGPS),是一
来源:Signal Transduction and Targeted Therapy
时间:2025-10-24
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非脊椎动物脊索动物中同种异体识别受体的非凡多样性揭示先天等位基因歧视原理
Significance多态性自我/非我识别系统在整个后生动物界广泛存在,其 discriminatory capabilities reminiscent of vertebrate adaptive immunity。然而,各门类间同种异体识别基因缺乏保守性,且无脊椎动物的同种异体识别依赖于 germline encoded receptors,因此等位基因歧视的机制一直未知。海鞘(Botryllus)作为无脊椎动物脊索动物,其同种异体识别系统能够区分多达上千种组织相容性等位基因。本研究 characterization the Botryllus allorecognition rece
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-10-24
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植物细胞培养果实:无需整株栽培的水果生产新范式
想象一下,未来我们品尝多汁的番茄或甜美的草莓,这些水果并非在田间地头经历数月阳光雨露长成,而是在洁净的生物反应器中由植物细胞直接发育而成。这并非科幻场景,而是发表于《Trends in Biotechnology》的最新观点文章所描绘的“培养果实”(cultured fruit)技术愿景。传统农业正面临严峻挑战:它是生物多样性丧失、淡水枯竭和富营养化的主要推手,同时气候变化预计将导致主要作物减产。面对这些压力,在改进现有农业模式和饮食结构的同时,亟需探索革命性的食物生产途径。为此,由Lucas D. van der Zee领衔的研究团队提出了一种根本性的范式转变:无需栽培整株植物即可生产植物学
来源:TRENDS IN Biotechnology
时间:2025-10-24
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综述:面向(光)电催化辅因子再生的生物催化转化
创新平台:酶促生物阴极驱动的手性合成在追求绿色可持续化学合成的道路上,生物催化因其高效、高选择性和环境友好性而备受关注。然而,许多关键的生物催化反应,尤其是那些由氧化还原酶催化的反应,严重依赖辅因子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的持续供应。辅因子再生难题一度限制了生物催化技术的广泛应用。近期,Bachar et al. 的研究取得了重要突破,他们开发了一种基于酶促生物阴极的生物电催化平台,专门用于高效合成手性化合物。该平台的核心在于利用电化学方法高效再生NADPH,从而驱动依赖NADPH的酶促反应,实现了手性分子的精准合成。系统升级:构建无偏压的光生物电化学电池更为巧妙的是,研究者并未
来源:TRENDS IN Biotechnology
时间:2025-10-24
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综述:通过翻译后开关重新布线微生物代谢
Highlights近期,翻译后调控(post-translational regulation)领域的进展使得在微生物细胞工厂(microbial cell factories)中实现快速、精确的代谢通量(metabolic flux)控制成为可能。多样化的蛋白降解标签(protein degradation tags)已被设计出来,用于精细调控关键途径酶的丰度。无论是天然亚细胞区室还是合成无膜细胞器,都已被用于重新定位参与代谢途径的酶。人工智能的进步促进了合成变构蛋白的重新设计和从头(de novo)构建,以实现动态的酶活性控制。Abstract翻译后调控工具的最新进展使得能够对微生物细胞
来源:TRENDS IN Biotechnology
时间:2025-10-24
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蕨类维管结构揭示发育约束如何驱动新形态的产生
Highlights本文的核心发现突出体现在以下几个方面:首先,研究证实蕨类茎干中维管束的数量和排列模式直接受到茎上叶片排列方式的改变所影响。其次,研究揭示当叶序从螺旋式(Spiral phyllotaxy)转变为非螺旋式(Non-spiral phyllotaxy)时,会直接导致维管结构从径向对称转变为背腹性不对称架构(Dorsiventral vasculature architecture)。第三,通过系统发育分析,作者发现在攀援蕨类的进化过程中,自然选择直接作用于叶序的排列方式,而非其衍生的、新颖的维管结构本身。最后,也是最重要的,这项研究论证了发育协变(Developmental c
来源:Current Biology
时间:2025-10-24
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内质网应激信号调控新机制:AGR2通过不对称结合IRE1β抑制UPR活性的结构基础
在真核细胞中,内质网是蛋白质折叠与修饰的关键场所。当未折叠或错误折叠蛋白积累时,会触发一种名为“未折叠蛋白反应”的应激机制,通过调控基因表达、mRNA翻译和分子伴侣活性来恢复细胞稳态。然而,这一过程的“开关”如何被精确控制,尤其是分子伴侣如何抑制应激信号传导器,一直是领域内的核心问题。以IRE1β为例,这种主要表达于黏膜分泌细胞中的应激感应蛋白,其活性受到伴侣蛋白AGR2的抑制。此前研究提出“伴侣竞争”模型:未折叠蛋白通过竞争结合有限的伴侣蛋白,间接激活应激信号。但这一模型缺乏结构证据,特别是伴侣蛋白如何直接破坏应激感应蛋白的活性构象,仍不清晰。为解答这一问题,剑桥大学的研究团队在《Molec
来源:Molecular Cell
时间:2025-10-24
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血管性痴呆的多尺度机制建模:从白质损伤的细胞间信号解码到新型治疗靶点发现
随着全球老龄化进程加速,血管性痴呆(Vascular Dementia, VaD)已成为仅次于阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)的第二大痴呆类型,给患者家庭和社会带来沉重负担。然而,与AD相比,VaD的发病机制研究相对滞后,特别是对白质(White Matter, WM)缺血损伤的分子机制认识不足,导致目前缺乏有效的诊断生物标志物和靶向治疗策略。这一困境主要源于两大挑战:一是能够准确模拟人类VaD关键病理特征(如认知障碍、髓鞘丢失、脑室扩大等)的理想动物模型匮乏;二是对脑内多种细胞类型在VaD病理过程中如何通过复杂的细胞间通讯(Intercellular Commu
来源:Signal Transduction and Targeted Therapy
时间:2025-10-24
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利用球磨辅助的深共晶溶剂从黄檀叶壳(Xanthoceras sorbifolium)中高效分离并表征木质素
Xanthoceras sorbifolium(一种独特的木本油料植物)的果实外壳(XSS)在去核后大多被丢弃,但其中富含木质纤维素,具有很高的生物质精炼潜力。本研究首次报道了XSS的天然木质素结构(SGH型,S/G = 1.60,β-O-4 = 51.01/100 Ar),并提出了一种利用球磨辅助的深共晶溶剂(DES)方法来分离木质素。在140°C条件下,ChCl/LA混合物表现出优异的脱木素效果(90.59%)和半纤维素去除率(94.11%);该溶剂制备的LAL140具有较低的分子量(2214 Da)、较高的酚羟基含量(1.997 mmol/g)以及良好的抗氧化活性(IC50 = 0.02
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-24
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酪蛋白磷酸肽作为体外非胶原蛋白调控胶原矿化过程的模型
存在于骨骼和其他矿化结缔组织中的非胶原蛋白(NCPs)在胶原蛋白的矿化过程中起着重要作用。然而,它们的调控机制仍不清楚。虽然已有几种NCP类似物被用作研究矿化调控的模型,但其中许多类似物缺乏磷酸基团,而磷酸基团是NCPs的重要特征。在这项研究中,我们提出使用酪蛋白磷酸肽(CPPs)在体外模型中研究磷酸化NCPs的作用。我们发现,可溶性的CPPs可以延缓矿化溶液中的沉淀过程,并诱导形成类似天然状态的矿化胶原纤维。此外,我们的结果表明,结合在胶原纤维内的CPPs上的磷酸基团能够加速纤维内的矿化过程,而结合在纤维表面的CPPs则促进表面矿化的形成。CPPs作为NCPs的有用类似物,有助于研究可溶性和
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-24
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富含木质素的肉桂醛纳米颗粒作为抗菌材料的探究及其缓释机制
在这项研究中,通过反溶剂沉淀法将天然抗菌剂肉桂醛(CIN)负载到富含木质素的纳米颗粒(Lig-CIN NPs)中,成功制备出了高效纳米抗菌材料。实验结果表明,Lig-CIN NPs不仅实现了对肉桂醛的有效封装,还显著提高了其热稳定性和储存稳定性。木质素与肉桂醛之间的协同抗菌作用使得对大肠杆菌(E. coli)的抑制率达到了83%,对金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抑制率达到了90%,明显优于单一成分的效果。释放动力学和分子模拟研究表明,肉桂醛的缓释行为主要受木质素疏水腔与肉桂醛分子之间的疏水相互作用和氢键调控,从而阐明了这种作用机制在分子层面的原理。这项研究为设计高效且可持续的植物源抗菌
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-24
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结构明确的糖聚合物壳聚糖类似物在壳聚糖纳米复合材料设计中的应用
在现代材料科学的发展中,天然来源的生物材料因其独特的性能和环境友好性而备受关注。其中,壳聚糖作为一种具有抗菌特性和多阳离子特性的天然多糖,因其在生物医学、食品包装和化妆品等领域的广泛应用而成为研究热点。然而,壳聚糖在分子量、分散度和脱乙酰度等方面存在显著的可变性,这使得建立其结构-性能-加工关系变得困难,同时也限制了其在材料开发中的应用潜力。为了克服这一挑战,研究者们致力于合成具有可控结构的壳聚糖模拟物,以更好地理解其性能并拓展其应用范围。本研究中,一种基于甲基丙烯酸酯的糖基单体被合成,并通过可逆加成-碎片化链转移(RAFT)聚合技术与甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚,从而制备出一系列具有明确结构
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-24
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血清LDL通过LDLR/FOXQ1/NF-κB1轴促进上皮性卵巢癌EMT及干性:新型FOXQ1/β-Catenin/ADNP转录复合物的发现
高血清低密度脂蛋白(LDL)水平会通过LDL受体(LDLR)介导的内吞作用,促进上皮性卵巢癌(EOC)的上皮-间质转化(EMT)和干性。其内在机制关键在于转录因子FOXQ1的表达上调。有趣的是,研究揭示了一个新颖的转录复合物,该复合物由FOXQ1、β-Catenin和ADNP组成。β-Catenin和ADNP均在FOXQ1的Forkhead结构域(FH)与之相互作用,而FOXQ1也正是通过此结构域结合到NF-κB1基因的启动子区域,从而增强其转录激活。值得注意的是,β-Catenin和ADNP在此调控轴中被首次鉴定为竞争性抑制因子。这些发现在卵巢癌异种移植转移模型以及人类病理标本中得到了进一步
来源:Oncogene
时间:2025-10-24
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靶向HRH1的单克隆抗体:胶质母细胞瘤的精准治疗新策略
多形性胶质母细胞瘤(GBM)作为最具侵袭性的原发性脑肿瘤,其治疗选择十分有限。标准化疗药物替莫唑胺的疗效受到O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)启动子甲基化状态的显著影响。虽然单克隆抗体(mAb)类药物展现出治疗潜力,但现有临床试验尚未能显著提升患者总体生存率。本研究通过系统性筛选首次确定组胺H1受体(HRH1)可作为潜在治疗靶点。基因水平沉默HRH1的表达,在体外和体内实验中均显著抑制了GBM细胞的增殖、迁移和侵袭能力。采用HRH1特异性拮抗剂特非那定进行药理学验证,进一步证实靶向HRH1的抗肿瘤效果。基于这些发现,研究人员成功构建了一种靶向HRH1的单克隆抗体,并在GBM异种移植
来源:Oncogene
时间:2025-10-24
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基于病毒样颗粒的疫苗在皮肤间质液中诱导高水平IgG抗体的免疫特性研究
疫苗效力的传统评估主要依赖血液循环中的抗体水平,但抗体实际发挥作用的地点往往是组织间质。尤其对于蚊媒疾病(如疟疾、登革热等),病原体通过蚊虫叮咬侵入皮肤后,需在皮肤局部被快速中和。然而,由于间质液(ISF)采样困难,抗体在皮肤等组织中的分布动态一直缺乏系统研究。为突破这一瓶颈,研究人员利用病毒样颗粒(VLP)疫苗平台,结合微针阵列技术,首次对大鼠皮肤ISF中的抗原特异性IgG抗体进行了纵向分析。VLP是由病毒结构蛋白自组装形成的非感染性纳米颗粒,能高效展示抗原表位,激发强免疫应答。本研究选取三种靶向蚊媒病原体的VLP疫苗:L9 VLP(靶向疟原虫环子孢子蛋白CSP表位)、TRIO VLP(靶向
来源:npj Vaccines
时间:2025-10-24
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量子遍历性边缘的相长干涉观测及其在量子优势实现中的意义
在量子多体系统的研究中,动力学过程往往伴随着信息的快速纠缠和混洗(scrambling),导致传统的量子观测量在长时间尺度下对系统微观细节的敏感性急剧下降。这一现象严重限制了人们通过实验手段探测复杂量子关联的能力,也阻碍了量子模拟技术的实际应用。尽管基于时间反演的实验协议被证明可以有效探测高度纠缠的动力学过程,但如何在这些协议中捕捉到更深层次的量子关联,并进一步推动实用量子优势的实现,仍是当前量子科学领域的核心挑战之一。为了突破上述局限,Google Quantum AI及其合作团队在《Nature》上发表的最新研究,通过超导量子处理器进行了一系列高阶无序时序关联函数(Out-of-Time-
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解码量子干涉测量法:优化问题求解的新路径及其超多项式量子加速
在计算科学领域,实现组合优化问题的量子加速一直是研究人员追逐的圣杯。尽管经过三十年的探索,量子算法在优化问题上的超多项式加速证据仍然有限。传统基于哈密顿量的量子优化方法主要利用优化景观的局部结构,而这项发表于《Nature》的研究提出了一种创新性的量子干涉测量方法。解码量子干涉测量法(DQI)的核心思想是利用量子傅里叶变换构建干涉图案,使目标函数值较大的解获得相长干涉。与基于哈密顿量的方法不同,DQI利用了组合优化问题目标函数傅里叶谱中普遍存在的稀疏性特征。研究团队以最大异或可满足性问题(max-XORSAT)为例阐释DQI原理。该问题要求找到n比特字符串x满足尽可能多的线性模2方程Bx=v。
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杨树木质生物质工程化生产2-吡喃酮-4,6-二羧酸(PDC)揭示其代谢可塑性及生物炼制潜力
1 引言木质生物质作为生物燃料和生物基化学品发酵糖的有前途来源,其工业应用受到昂贵生物炼制过程的限制。一种可行的成本降低策略涉及增强生物质的可加工性和高价值副产品的生成。本研究旨在通过异源表达合成代谢途径,在杨树木质生物质中生产2-吡喃酮-4,6-二羧酸(PDC),这是一种可生物降解塑料和高性能材料的关键构建块。该人工途径此前已在拟南芥中成功测试,但在实际生物能源作物中生产PDC的可能性仍有待证实。杨树(Populus spp.)因其快速生长、高生物量产量和对不同环境条件的适应性,已成为生物能源和生物产品最有前途的生物质原料之一。本研究调查了通过异源表达由AroG*、QsuB、PmdA、Pmd
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-10-24