• 通过基于2A肽的多基因共表达系统增强头孢菌素C的生物合成

  头孢菌素C（CPC）是一种天然产物，是多种半合成头孢菌素的关键前体。其工业生产主要依赖于Acremonium chrysogenum菌株。然而，作为大规模CPC发酵所使用的唯一微生物菌株，A. chrysogenum在代谢工程方面面临挑战，因为缺乏高效的多基因共表达系统。本研究首次开发并应用了一种基于2A肽的多基因共表达系统在A. chrysogenum中的使用。系统评估了十种病毒来源的2A肽的自切割效率，范围从66.5%到88.2%，其中P2A的表现最佳。随后选出了效率最高的P2A肽，根据转录组数据实现了高水平和低水平的可调控表达，并支持在A. chrysogenum中共表达三个基因（包括驱

  来源：ACS Synthetic Biology

  时间：2025-10-24

• 阳离子微凝胶增强的纸基微流控装置，用于快速、灵敏地现场检测水传播病原体

  本文介绍了一种可折叠的纸质微流控装置，该装置能够无缝集成核酸扩增检测（NAAT）的三个关键步骤：细胞裂解/DNA提取、环介导等温扩增（LAMP）以及通过比色检测进行终点读取。该微装置的核心是一个玻璃纤维样品垫，其表面涂覆有阳离子微凝胶，该微凝胶能够选择性吸附并通过一步热裂解从完整细菌细胞中释放出的基因组DNA并对其进行浓缩。LAMP试剂预先被放置在独立的反应室中，从而实现在65°C条件下无需额外处理即可进行芯片上的扩增。45分钟后，使用亚甲蓝（MB）对扩增产物进行比色分析，从而能够肉眼区分阳性结果和阴性结果。该装置能够准确检测两种主要的水传播病原体：沙门氏菌属和大肠杆菌 O157:H7，测试对

  来源：ACS Applied Bio Materials

  时间：2025-10-24

• 用于慢性肾病管理中快速检测尿液生物标志物的电导生物传感器

  慢性肾病（CKD）是一种非传染性疾病，会导致患者长期出现健康问题，被称作“隐性流行病”。由于不同类型的慢性肾病其致病病理机制各不相同且十分复杂，因此需要监测尿液中的特定生物标志物以辅助治疗和管理。β-2微球蛋白（β2MG）、表皮生长因子（EGF）和CD163是三种常用于慢性肾病管理的生物标志物。尽管已有基于电化学传感器、电化学发光和夹心ELISA等多种检测方法来检测这些生物标志物，但这些方法存在设备制造复杂、检测时间较长以及灵敏度较低等缺点。为克服这些不足，本研究开发了基于高电阻率硅（HR-Si）的导电生物传感器，以实现这些生物标志物的快速、高灵敏度检测。实验结果表明，这些导电生物传感器能够分

  来源：ACS Applied Bio Materials

  时间：2025-10-24

• 叶酸功能化的高度单分散Ce–Tb掺杂核壳纳米棒的纳米结构：用于靶向治疗和增强人类宫颈癌及三阴性乳腺癌的化疗效果

  宫颈癌和三阴性乳腺癌（TNBC）的高发病率、侵袭性以及化疗耐药性要求开发针对性的化疗策略以改善其治疗效果。本研究报道了一种通过热解工艺制备的高度单分散、生物相容性和血液相容性的Ce–Tb掺杂纳米棒（Ce–Tb-doped core@shell NaGdF4:20Ce@NaGdF4:5Tb，简称CS）的设计与制备方法，旨在增强这两种侵袭性强的耐药人类癌细胞系（宫颈癌和TNBC）对药物的吸收及实现靶向化疗。这些纳米棒表面包裹了二氧化硅以获得水溶性，并通过共价结合叶酸来实现抗癌药物多柔比星盐酸盐（DOX）的靶向递送。MTT实验表明，与正常人乳腺上皮细胞（MCF 10A）和人肺成纤维细胞（WI26VA

  来源：ACS Applied Bio Materials

  时间：2025-10-24

• 一种基于双检测人工智能（AIE）的荧光探针，用于生物介质中Protamine和Trypsin的灵敏检测

  准确检测生物分子（如鱼精蛋白和胰蛋白酶）至关重要，因为它们在临床和诊断中起着重要作用。硫酸鱼精蛋白是一种高阳离子肽，常用于逆转肝素的抗凝作用，因此需要精确监测以避免不良后果。胰蛋白酶是一种丝氨酸蛋白酶，在消化过程中起关键作用，并与胰腺炎、囊性纤维化等多种疾病相关，使其成为有价值的疾病生物标志物。在这项研究中，我们开发了一种基于荧光的传感平台，该平台使用了市售的羧基化四苯乙烯（CTPE）作为聚集诱导发射（AIE）发光剂。这种技术利用了易于获得的AIE发光剂实现了鱼精蛋白和胰蛋白酶的同时检测，无需进行定制合成，简化了实际应用过程。CTPE通过与鱼精蛋白的静电复合作用在水缓冲液中形成高发射性的聚集体

  来源：ACS Applied Bio Materials

  时间：2025-10-24

• 哈萨克斯坦致力于通过聚变能源恢复其核能产业的历史地位

  在世界范围内，核聚变技术被视为解决能源危机的潜在突破口。这种技术利用轻元素的原子核在极高温度下融合，释放出巨大能量。与当前广泛使用的核裂变不同，核聚变不会产生长寿命的放射性废物，其燃料来源也更加丰富和可持续。然而，尽管其前景光明，核聚变技术的实现却面临诸多挑战，其中最关键的是材料的选择与研发。正是在这一领域，哈萨克斯坦的科学家们正发挥着重要作用，他们不仅致力于克服技术障碍，还试图重塑国家在核领域的形象。哈萨克斯坦的核历史可以追溯到20世纪中叶，当时该国是苏联的一部分，被用作核武器试验的场地。从1949年开始，苏联在该国的塞米帕拉廷斯克试验场进行了超过450次核试验。这些试验虽然为苏联的军事力量

  来源：ACS Central Science

  时间：2025-10-24

• 利用双功能分子在蛋白质组范围内发现可降解蛋白质

  在现代生物医学研究中，针对蛋白质的降解技术正在成为一种全新的治疗策略，为解决传统小分子抑制剂难以处理的蛋白质靶点提供了新的可能性。这一技术的核心理念是利用细胞内固有的降解机制，通过设计特定的小分子化合物，引导目标蛋白进入降解途径，从而实现其功能的调控或消除。其中，一种被称为“靶向蛋白降解”（Targeted Protein Degradation, TPD）的方法，尤其是“蛋白降解靶向嵌合体”（Proteolysis-Targeting Chimeras, PROTACs），近年来受到了广泛关注。PROTACs 是一种异双功能分子，其结构通常包含两个关键部分：一个能够与目标蛋白（Protein

  来源：ACS Central Science

  时间：2025-10-24

• 源自细胞的纳米载体，可携带凋亡小体及抗菌肽，用于靶向治疗细胞内的金黄色葡萄球菌感染

  在面对由金黄色葡萄球菌（*Staphylococcus aureus*）引发的细胞内感染时，传统的治疗方法往往面临挑战。这种细菌能够通过形成小菌落变异体（SCVs）来逃避宿主的免疫防御系统，使其在体内长期潜伏，甚至引发慢性感染。SCVs是金黄色葡萄球菌的一种缓慢生长、代谢改变的亚型，它们能够抵抗宿主细胞内的有害环境，例如吞噬体中的溶酶体环境，其中含有抗菌肽（AMPs）、溶酶体酶、活性氧和酸性环境。由于SCVs的这种生存机制，它们对常规抗生素表现出显著的耐药性，并且能够重新转化为更具致病性的形式，导致反复感染和治疗失败。因此，开发能够有效清除SCVs并减少对宿主细胞毒性的新型治疗策略成为医学研究

  来源：ACS Applied Bio Materials

  时间：2025-10-24

• 刚度和降解性对三维水凝胶支架中心脏成纤维细胞收缩能力及细胞外基质分泌的影响

  心脏纤维化是由于心脏成纤维细胞持续激活引起的，其发生过程在很大程度上依赖于细胞外基质力学特性与促炎细胞因子之间的相互作用。利用体外疾病模型研究这种相互作用对于开发治疗心脏纤维化的策略具有重要意义。然而，目前用于量化心肌成纤维细胞激活程度的指标主要依赖于α-SMA应力纤维的存在，这种方法在二维（2D）培养系统中效果良好，但在三维（3D）细胞支架中并不适用。在本研究中，我们探讨了心肌成纤维细胞的两个表型特征——收缩能力和细胞外基质分泌——与3D基质硬度和TGF-β（一种促炎细胞因子）浓度之间的关联。封装在柔软且可降解的水凝胶中的心脏成纤维细胞体积更大、收缩能力更强，并且分泌更多的细胞外基质；而封装

  来源：ACS Biomaterials Science & Engineering

  时间：2025-10-24

• 含有烷烃链的吡啶硼酸接枝石墨碳氮化物负载聚丙烯腈膜在高效光催化杀菌中的应用

  在一个天然的g-C3N4分子上接上了带正电荷的铵侧链、吡啶硼酸侧链以及这两种基团的混合物，从而制备出了功能化的材料：g-C3N4-C4、g-C3N4-B和g-C3N4-C4-B。与天然的g-C3N4相比，所有这些改性后的材料在光催化产生活性氧（ROS，包括¹O₂和•O₂⁻）的能力上都得到了显著提升。其中，g-C3N4-B的ROS生成能力最强。此外，电位测试显示g-C3N4-C4-B对常见的革兰氏阴性和阳性细菌（多重耐药鲍曼不动杆菌和金黄色葡萄球菌）具有最强的亲和力。光催化抗菌实验表明，g-C3N4-B在杀菌效果上优于g-C3N4-C4和g-C3N4-C4-B（对多重耐药鲍曼不动杆菌和金黄色葡萄

  来源：ACS Biomaterials Science & Engineering

  时间：2025-10-24

• 通过低频超声驱动的“人工T细胞”激活免疫性细胞死亡并重塑肿瘤微环境，以增强乳腺癌的放射治疗效果

  免疫抑制性肿瘤微环境（TME）是降低乳腺癌放疗效果的关键因素，因为它限制了细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）有效识别和消灭肿瘤细胞的能力。在这项研究中，研究人员将T细胞膜成分与颗粒酶B（GrB）结合，构建出具有核壳结构的仿生微泡（GrB@TMBs），并将其称为“人工T细胞”。低频超声（LFUS）能够引发GrB@TMBs的“空化效应”，在肿瘤细胞膜上形成微孔，并使GrB通过这些微孔释放出来，从而模拟CTLs杀死肿瘤细胞的过程。结果显示，与单独使用GrB的组相比，使用LFUS驱动的“人工T细胞”组中肿瘤微环境中的树突状细胞数量增加了1.99倍，肿瘤特异性T细胞数量增加了2.87倍。此外，利用LFUS驱

  来源：ACS Biomaterials Science & Engineering

  时间：2025-10-24

• 将Photobacterium sp. LN01发展为一种多功能嗜盐平台，用于调控聚羟基烷酸酯的生物合成

  聚(3-羟基丁酸-共-4-羟基丁酸)（P34HB）是一种可生物降解的聚酯，其性质可根据4HB单体的含量进行调节。在本研究中，我们对新分离出的嗜盐菌Photobacterium sp. LN01进行了基因改造，以实现高效的P34HB生产。野生型菌株能够从蔗糖和甘油等碳源中自然合成聚(3-羟基丁酸)（PHB），并在添加γ-丁内酯（GBL）作为辅底物时生成P34HB。我们开发了一套包括共轭和基因组编辑在内的遗传工具箱，用于定向代谢工程改造。首先将Clostridium kluyveri中的CoA转移酶基因orfZ表达在低拷贝质粒上，随后通过将其整合到phaC基因位点来实现染色体水平上的表达，从而使4

  来源：ACS Synthetic Biology

  时间：2025-10-24

• MED1 IDR去乙酰化通过招募RNA Pol II调控应激响应基因的分子机制

  细胞能够精细调控基因表达以应对细胞应激，这一过程对肿瘤的发生至关重要。然而，应激响应性转录的调控机制尚未被完全阐明。本研究显示，中介体（Mediator）共激活复合物的MED1亚基在其内在无序区（IDR）会发生乙酰化修饰。在应激条件下，SIRT1与超 elongation 复合物（SEC）结合，在启动子近端区域对MED1进行去乙酰化。这种去乙酰化的（或乙酰化缺陷突变体）MED1能够放大应激激活的细胞保护性基因表达，并挽救被应激抑制的生长支持性基因，这一现象在雌激素受体阳性乳腺癌（ER+ BC）细胞中尤为明显。从机制上讲，去乙酰化的MED1通过其IDR介导的相互作用，促进了RNA聚合酶II（Po

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-10-24

• 动力学分析揭示CO2电还原活性位点CO吸附自由能

  通过动力学分析确定二氧化碳电还原（CO2R）活性位点上一氧化碳吸附自由能（ΔGCOads）的研究表明，尽管ΔGCOads被提议作为解释和预测不同电催化剂上CO2还原活性的关键描述符，但在实际反应条件下实验测定该参数的方法仍然缺失。为此，研究人员开发了一种将动力学模型与旋转环盘电极（RRDE）伏安法相结合的新策略，用以估算在CO2R过程中各种产一氧化碳催化剂活性位点上的ΔGCOads。研究结果揭示，一氧化碳吸附行为受到催化剂类型、阳离子特性与浓度、施加电位以及表面结构等多种因素的复杂影响。特别值得注意的是，在金（Au）和铜（Cu）催化剂的CO2R产CO活性位点上，测得的ΔGCOads差异很小，这

  来源：Nature Catalysis

  时间：2025-10-24

• 甲基硫代烷烃还原酶利用固氮酶金属簇实现碳硫键裂解的新机制

  在微生物代谢领域，甲基硫代烷烃还原酶（methylthio-alkane reductase, Mar）一直是个引人入胜的谜题。这类酶能够将甲基化的硫化合物转化为甲硫醇（methanethiol）和小分子烃类，如乙烯（C2H4）、乙烷（C2H6）和甲烷（CH4），这一过程不仅对全球硫循环至关重要，还具有重要的生物技术应用前景。特别是在可再生能源领域，Mar酶系能够生物合成乙烯——这种目前完全依赖化石燃料生产的重要化工原料。然而，令人困惑的是，尽管Mar被归类为固氮酶样（nitrogenase-like, Nfl）酶，它们却无法像经典固氮酶那样将氮气（N2）还原为氨（NH3）。这种功能差异背后的

  来源：Nature Catalysis

  时间：2025-10-24

• 甲基硫代烷烃还原酶（MAR）的结构与调控机制解析：细菌获取挥发性有机硫化合物的新途径

  在微生物的世界里，硫元素是生命活动不可或缺的基本元素之一，但细菌如何从环境中高效获取硫的奥秘一直未被完全揭示。近年来，科学家发现某些厌氧光合细菌能够利用一类特殊的酶系统——甲基硫代烷烃还原酶（MAR），从挥atile有机硫化合物（VOSCs）中获取硫元素。这一过程通过还原性裂解C-S键实现，例如将甲基硫代乙醇（MT-EtOH）和二甲基硫醚（DMS）分别转化为乙烯和甲烷，同时释放出可供甲硫氨酸合成的甲硫醇。更引人注目的是，MAR系统所依赖的marBHDK基因与固氮酶基因存在高度相似性，暗示着自然界的酶系统可能存在着远超我们认知的功能多样性。为了深入解析MAR系统的分子机制，由Srividya M

  来源：Nature Catalysis

  时间：2025-10-24

• 保留时间对齐与缺失值填补算法对比较蛋白质组学实验中统计学比较的影响

  在生命科学领域，比较蛋白质组学（comparative proteomics）已成为发现疾病生物标志物和揭示分子机制的重要工具。通过比较不同生理或病理状态下样品中蛋白质表达的差异，研究人员能够识别出与特定条件相关的关键蛋白质。然而，这一过程并非一帆风顺。蛋白质组学工作流程复杂，从样品制备、液相色谱分离到质谱检测，每一步都可能引入变异。这些变异使得在不同样品间进行可靠的比较变得极具挑战性。为了应对这些挑战，现代蛋白质组学数据分析软件，如Progenesis Qi for proteomics，内置了多种算法来校正实验中的不一致性。其中，保留时间对齐（retention-time alignmen

  来源：Journal of Proteome Research

  时间：2025-10-24

• 分枝杆菌PknG介导宿主免疫逃逸的磷酸化蛋白质组学解析

  结核病（Tuberculosis, TB）至今仍是全球范围内因感染导致死亡的主要原因之一。其致病元凶——结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, Mtb）——拥有一项令人惊叹的本领：它能够入侵人体免疫系统的前线卫士——巨噬细胞，并在此环境中安然存活、甚至复制，从而建立潜伏感染灶，为日后疾病的复发和传播埋下隐患。据估计，全球约四分之一的人口携带潜伏结核感染（Latent TB Infection, LTBI），这构成了一个巨大的潜在健康威胁。分枝杆菌的致病性很大程度上归功于其精湛的免疫逃逸策略。它们可以巧妙地抑制宿主的多种防御机制，例如阻止吞噬体（phagosome）

  来源：Journal of Proteome Research

  时间：2025-10-24

• SATB1通过调控TXNIP抑制T细胞急性淋巴细胞白血病侵袭与DNA损伤修复的机制研究

  在侵袭性强、预后不佳的T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）中，硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）作为一种关键抑癌因子，其具体作用机制尚不明确。本研究通过CCK-8和Transwell实验发现，TXNIP可显著抑制T-ALL细胞的增殖与侵袭能力，并在小鼠白血病模型中得到验证。结合4D蛋白质组学与生物信息学分析，研究团队进一步揭示TXNIP通过抑制MRE11-RAD50-NBS1（MRN）复合物的表达，参与调控DNA损伤应答过程。基于CHIP-seq结果，研究人员在Jurkat细胞中证实特殊AT富集序列结合蛋白1（SATB1）是TXNIP的转录调控因子，并通过CHIP-PCR和挽救实验验证了S

  来源：Cancer Gene Therapy

  时间：2025-10-24

• 综述：气候变化下提高C4植物内在水分利用效率的机遇

  I. 引言C4光合作用在开花植物谱系中独立演化超过60次，尤其在禾本科植物中。凭借其碳浓缩机制，C4作物能够在相对较低的胞间CO2浓度和较低的气孔导度下实现高光合速率。水分利用效率可在多个生物学尺度上概念化。在叶片水平，内在水分利用效率定义为净CO2同化速率与气孔导度的比值，能更好地反映气孔行为和光合能力。C4植物固有的高iWUE体现了其在低gs条件下高效同化CO2的特性。然而，C4植物并不能免受人为气候变化的影响。气温上升、热浪以及降水模式改变加剧了水资源短缺。全球气温升高可能超过许多C4物种光合作用的最适范围，潜在地阻碍生长和产量。更频繁的干旱和增加的水汽压亏缺威胁着C4作物的节水优势。尽

  来源：New Phytologist

  时间：2025-10-24

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