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catechol 2,3-dioxygenase基因中的His-to-Gln突变通过一种称为“intradiol pathway”的途径催化2,3-二羟基苯甲酸的分解
摘要 儿茶酚2,3-双加氧酶(C23DO)在芳香烃降解过程中催化儿茶酚的裂解反应。本文报道了对来自Diaphorobacter sp.菌株DS2的两种C23DO同工酶进行的突变研究,旨在阐明其催化机制。通过对这两种同工酶与多种底物的对接分析,确定了参与底物结合和催化的关键活性位点残基及第二级结构相互作用。基于这些研究结果,我们设计并制备了8种定向突变体,并对其催化活性进行了测定。将组氨酸替换为谷氨酰胺(His-to-Gln,位点H206Q64/H200Q68)后,原本无法被催化的底物2,3-二羟基苯甲酸(2,3-DHBA)在强酸性条
来源:Protein Engineering, Design and Selection
时间:2025-12-12
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RNA结合蛋白通过表观遗传调控连接外显子使用与染色质状态的机制研究
在生命科学的奇妙世界里,蛋白质的多样性往往决定了细胞的功能和命运。而这种多样性的一个重要来源,就是基因转录过程中外显子的选择性剪接——如同一位巧妙的剪辑师,细胞能够根据需要将同一个基因的不同外显子进行组合,产生功能各异的蛋白质变体。然而,这个精密的剪辑过程是如何被调控的?近年来,科学家们发现表观遗传因素可能在其中扮演着关键角色。组蛋白修饰作为重要的表观遗传标记,不仅影响着基因的转录活性,还可能通过一种称为"共转录剪接"的机制,直接影响外显子的选择。多个研究表明,特定的组蛋白修饰如H3K27ac、H3K27me3、H3K36me3等在外显子区域显著富集,暗示它们可能直接参与剪接调控。但这种关联的
来源:NAR Genomics and Bioinformatics
时间:2025-12-12
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Yarrowia lipolytica MATA与MATB菌株的高精度基因组组装与注释:揭示DNA复制起始与基因沉默机制的新视角
在真核生物中,DNA复制起始和基因沉默的机制是细胞生命活动的核心问题。解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)作为一种非传统酵母,因其强大的脂质和酶类合成能力被广泛应用于工业生物技术,但其基础分子生物学研究却相对滞后。与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)不同,Y. lipolytica缺乏典型的DNA序列特异性复制起始点识别机制和SIR蛋白依赖的基因沉默途径,其基因组中高比例的重复序列和内含子进一步增加了功能解析的难度。此前,由于测序技术的限制,Y. lipolytica的参考基因组存在大量缺口,端粒和rDNA等重复区域难以准确组装,阻碍了对其复制和沉默
来源:NAR Genomics and Bioinformatics
时间:2025-12-12
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综述:CXCL13在癌症发生和发展中的新作用机制
Dimitrios G. Argyris | Lillian Johnson | Thomas Hägglöf | Panagiota S. Filippou | George S. Karagiannis美国纽约州布朗克斯市阿尔伯特·爱因斯坦医学院微生物学与免疫学系摘要CXCL13是一种最初因其在B细胞迁移中的作用而被发现的趋化因子,它通过G蛋白偶联受体CXCR5发挥信号传导作用,从而在次级淋巴器官中组织生发中心并维持免疫结构。除了其生理功能外,越来越多的证据表明CXCL13-CXCR5轴在炎症和癌症的相互调节中起着关键作用。在这篇综述中,我们概述了目前对其分子结构、信号传导特性以及调控反馈
来源:Cytokine
时间:2025-12-12
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计算机智能定制的CHA-氧化石墨烯-DNA电路,用于多重miRNA检测和精确的癌细胞识别
刘美音|宋宇辰|刘梅如|娄子轩|邓冬梅|游宇|严晓霞|罗利强上海大学理学院,中国上海200444摘要:在癌症分子亚型的分析中,miRNA是重要的肿瘤标志物。尽管人工设计的DNA电路已被广泛使用,并在miRNA检测中表现出高灵敏度,但其低效率和缺乏高通量限制了它们的实际应用。本文提出了一种基于荧光生物传感器的方案,该传感器结合了计算机智能定制技术,能够实现对溶液中及细胞内miRNA-21和miRNA-30a的超灵敏、多重同时检测。计算机智能定制技术用于精确输出DNA电路元件,而氧化石墨烯则用于淬灭荧光并作为将DNA电路导入细胞的载体。当目标miRNA存在时,会触发催化发夹组装反应,从而产生荧光信
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-12-12
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光热-热电协同效应增强光电流,用于超灵敏的大肠杆菌O157:H7光电化学生物传感
该研究针对金属氧化物半导体光电器件在光生载流子迁移效率方面的瓶颈问题,提出光热-热电协同效应增强TiO₂光阳极性能的创新方案。通过构建PEI修饰的rGO-Au纳米复合材料与TiO₂的异质结结构,成功实现了多重性能优化。具体而言,研究团队在光热转换层中引入Au纳米颗粒,利用其局域表面等离子体共振效应增强光吸收效率,同时通过PEI分子链的化学修饰形成稳定的保护层,有效抑制了rGO材料的堆叠效应。这种复合结构在紫外可见光区展现出优异的光吸收特性,其吸收峰范围较原始rGO拓宽了35%,这为后续热电效应的强化奠定了基础。在热电转换机制方面,研究揭示了温度梯度驱动载流子分离的创新原理。TiO₂作为热电材料
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-12-12
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先进的光纤表面等离子体共振(SPR)乳酸生物传感平台:基于折射率变化、酶功能化及多层自组装实现pH值反馈控制
Mingshi Song|Xili Jing|Zhiyong Yin|Shuguang Li|Jianshe Li|Linchuan Hu|Tianli Huo中国河北省燕山大学理学院,亚稳态材料科学与技术国家重点实验室及微观结构材料物理重点实验室,秦皇岛市,066004摘要由于精准医疗的需求,对纳米摩尔到微摩尔浓度范围内的乳酸进行敏感且选择性的定量检测一直是生物传感领域长期面临的挑战。本研究介绍了三种基于表面等离子体共振(SPR)技术的乳酸浓度传感探针:利用折射率(RI)变化(SPR-1)、乳酸脱氢酶(LDH)修饰(SPR-2)以及多层酶自组装pH响应机制(SPR-3)。这些探针能够在高、低
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-12-12
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由间充质干细胞衍生的小胞外囊泡,负载miRNA-4488,通过减轻细胞凋亡和氧化应激,缓解化疗引起的早发性卵巢功能不全
化疗性卵巢早衰(POI)的再生医学治疗研究进展一、研究背景与问题提出卵巢早衰作为女性癌症治疗后常见的并发症,其发生机制涉及化疗药物诱导的氧化应激、线粒体功能障碍和炎症反应等多重因素。现有治疗手段如激素替代疗法存在长期安全性风险,体外受精技术受年龄限制,而传统中医药存在疗效不明确和潜在毒性问题。这一现状催生了利用细胞外囊泡(EVs)进行精准治疗的研究需求,特别是骨髓间充质干细胞来源的小囊泡(sEVs)因其免疫调节和再生特性受到关注。二、研究方法与技术路线研究团队采用创新性递送系统,通过电穿孔技术将miR-4488基因装载至BMSC-sEVs载体。该技术流程包含三个关键阶段:1. **sEVs制备
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-12-12
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一种用于高效电催化应用的生物电催化葡萄糖氧化级联反应
本研究针对传统氧析出反应(OER)在金属空气电池(ZABs)和氢能生产中存在的能效瓶颈问题,提出了一种基于生物电催化联用技术的创新解决方案。研究团队通过氮掺杂碳纳米管(N-CNTs)材料构建了葡萄糖氧化酶(GOx)与过氧化氢氧化酶的级联催化系统,成功实现了氢能生产与生物质高值化联动的突破。在材料设计层面,研究团队采用熔融共混法制备了具有竹状空心结构的氮掺杂碳纳米管复合材料。该材料通过三重协同作用提升催化性能:其多级孔道结构(包括纳米管内部孔道、管间空隙和表面微孔)为酶分子提供了稳定的三维固定位点,氮掺杂形成的缺陷态碳位点可同时催化葡萄糖氧化和过氧化氢分解,而竹状空心结构特有的机械强度和导热性能
来源:Bioelectrochemistry
时间:2025-12-12
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七聚体插入使大肠杆菌ROP蛋白的长度增加了50%
该研究聚焦于开发一种新型刚性蛋白模块,旨在解决抗体结构复杂性与测量难题。论文以大肠杆菌RNA调控蛋白(ROP)为模型,通过理性设计将其长度扩展50%,成功构建出6.5纳米的稳定四螺旋束结构,为后续抗体复合物研究奠定基础。### 核心科学问题与解决方案研究团队针对抗体测量三大痛点展开突破:首先,抗体的极端柔性导致结构解析困难,其次,多价结合位点间的距离难以精准测定(现有测量值在6-14纳米范围波动),最后,传统工程手段难以实现刚性模块的定向组装。为此,研究者选择RO P蛋白作为工程载体——其天然结构为稳定的四螺旋束,且具备以下优势:(1)晶体结构解析已达1.1埃精度;(2)序列规律性强,包含重复
来源:BioDesign Research
时间:2025-12-12
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GCK-MODY患者中脂质谱的时变改变及微血管并发症
黄雅迪|范雨欣|刘阳|刘轩|李伟|杨颖|张子月|马世峰|季淑辉|陈珊珊|舒华|冯文莉|王昆仑|何晴|齐文军|刘明|李欣|范宇天津医科大学总医院内分泌与代谢科,中国天津 300052摘要葡萄糖激酶(GCK)基因的杂合失活突变会导致青年型2型糖尿病(GCK-MODY),这是一种以持续高血糖和低并发症风险为特征的单基因糖尿病亚型。然而,不同饮食模式对GCK-MODY患者脂质代谢和慢性并发症的长期影响仍知之甚少。在本研究中,我们使用了一种携带新型MODY相关突变GCK-Q26L(以下简称GCKMut)的敲入小鼠模型,系统地研究了年龄和饮食对脂质稳态及微血管病理的影响。喂食正常饮食的GCKMut小鼠在6
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease
时间:2025-12-12
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玄武岩改良剂对土壤理化性质及有机碳稳定性的影响研究——基于长期田间试验的证据
随着气候变化对农业生态系统的压力日益加剧,寻找可行的碳去除技术已成为全球关注的焦点。增强矿物风化(Enhanced Mineral Weathering, EMW)作为一种具有潜力的碳封存策略,通过将粉碎的硅酸盐岩石施加到土壤中,利用碳酸加速矿物风化过程,从而实现大气二氧化碳的去除。然而,长期施用玄武岩对土壤结构发育和有机碳稳定性的影响尚不明确,这限制了该技术的大规模应用。为解答这一科学问题,研究团队在美国伊利诺伊大学能源农场建立了长期田间试验平台,系统比较了对照、玄武岩和石灰处理对土壤理化性质的综合影响。该研究创新性地采用Kullback-Leibler(KL)散度指标量化土壤结构发育程度,
来源:iScience
时间:2025-12-12
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儿童危重症内型揭示跨病因共享的免疫通路与临床结局新机制
当孩子因严重感染、创伤或手术被送入重症监护室(PICU)时,医生们面临着一个核心难题:看似病因各异的危重症,背后是否隐藏着共通的免疫反应规律?这些规律能否解释为什么有些孩子需要更长的呼吸机支持,甚至面临更高的死亡风险?长期以来,儿童危重症的治疗存在“一刀切”困境,部分源于免疫系统的年龄特异性差异——婴幼儿的免疫系统尚在发育,且儿童群体中潜在免疫缺陷比例更高。更棘手的是,超过半数儿童脓毒症死亡发生在转入PICU的24小时内,而传统研究多在入院后采样,难免遗漏早期关键生物学特征。为破解这一难题,由Michael J. Carter和Padmanabhan Ramnarayan领衔的国际团队在《iS
来源:iScience
时间:2025-12-12
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NF-κB依赖性GR cistrome重分布招募GR至炎症基因但关联较弱糖皮质激素介导的抑制
在炎症疾病治疗中,糖皮质激素因其强效抗炎作用被广泛应用,其作用主要通过糖皮质激素受体(Glucocorticoid Receptor, GR)介导。传统观点认为,GR通过"反式抑制"(transrepression)机制直接抑制促炎转录因子(如NF-κB)的活性,而"反式激活"(transactivation)则与副作用相关。然而,这一范式正受到挑战:研究表明,糖皮质激素实际上会招募GR至许多炎症基因位点,但其功能意义仍不明确。研究人员发现,在炎症刺激下,GR被招募到炎症基因位点,但其与基因抑制的关系并不直接。这引出了一个核心问题:当GR被招募到NF-κB控制的炎症基因位点时,它究竟扮演什么角
来源:iScience
时间:2025-12-12
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超越年龄限制:女性乳腺癌特征及外科治疗的比较研究(70岁以下 vs 70岁及以上)
该研究系统分析了土耳其伊斯坦布尔阿亚丁大学医院2020-2025年间收治的120例乳腺癌患者数据,重点比较了70岁以下年轻患者与70岁以上老年患者之间的肿瘤特征、分子分型及手术策略差异,揭示了筛查政策缺失对老年患者预后的潜在影响。研究显示老年患者呈现显著的临床特征异质性:肿瘤平均直径达3.91厘米(p<0.05),远超年轻患者的2.81厘米;T4期肿瘤占比高达19.05%(p<0.05),较年轻群体(3.37%)增长5.7倍;转移灶数量均值7.90个(p5厘米比例达13.3%(p<0.0001),转移灶占比达33.6%(p=0.010)。在分子分型方面,老年患者呈现独特的亚型分布特征:Lumi
来源:Breast Cancer: Targets and Therapy
时间:2025-12-12
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在韩国实施性别中立的九价人乳头瘤病毒(HPV)疫苗接种计划对公共卫生的影响及其成本效益
本研究针对韩国九价人乳头瘤病毒(HPV)疫苗的性别中立接种政策进行成本效益分析,结论显示该政策具有显著公共卫生效益和经济效益。研究基于动态传播模型,对比分析了现行女童四价疫苗与扩展至男童的九价疫苗的长期影响。在健康效益方面,性别中立接种可预防超过120万例HPV相关疾病。女性群体中,CIN1(宫颈上皮内瘤变1级)病例减少率达69.2%,CIN2/3减少59.1%,宫颈癌减少17.6%,同时阴道癌、外阴癌、头颈部癌等也呈现4.8-8.2%的降幅。男性受益更为显著,尖锐湿疣减少32.6%,呼吸道乳头瘤减少27%,肛门癌、头颈部癌等减少12-14.5%。死亡病例方面,女性宫颈癌死亡率降低15.3%,
来源:Human Vaccines & Immunotherapeutics
时间:2025-12-12
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美国食品药品监督管理局(FDA)批准了一种用于降低甘油三酯水平的siRNA药物
美国食品药品监督管理局(FDA)已批准Arrowhead Pharmaceuticals公司的Redemplo(plozasiran)用于治疗家族性乳糜微粒血症综合征。患有这种罕见遗传疾病的患者无法分解血液中携带膳食脂质的富含甘油三酯的颗粒——乳糜微粒,从而导致甘油三酯水平极高,并增加急性胰腺炎的风险。 Redemplo是一种与GalNAc结合的小干扰RNA(siRNA),它靶向载脂蛋白C-III(APOC3)。这种由肝脏产生的糖蛋白会与乳糜微粒结合并抑制分解甘油三酯的酶。通过减少APOC3的生成,Redemplo能够改善身体分解乳糜微粒的能力,并增加其在肝脏中的清除率,从
来源:Nature Biotechnology
时间:2025-12-12
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综述:了解流感疫苗在韩国老年人中的低有效性:对相关因素的探讨
Joon Young Song|Hee Jin Cheong韩国大学医学院Guro医院内科传染病科,韩国大学章节摘录抗原差异及其对疫苗效果的影响每年,世界卫生组织(WHO)根据通过全球流感监测和响应系统(GISRS)收集的数据,为北半球推荐流感疫苗株[10]。这些建议通常在2月发布,比即将到来的流感季节提前数月制定,因此可能存在疫苗株与实际流行病毒之间的抗原和基因差异。抗原差异会影响疫苗的整体效果提高流感疫苗效果的策略抗原差异是导致疫苗效果降低的关键因素。世界卫生组织(WHO)根据其全球流感监测和响应系统(GISRS)的数据选择流感疫苗株。然而,GISRS的合作中心主要位于美国、欧洲和澳大利亚
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六价铬诱导的自噬依赖性mTOR表达,该过程通过上调HMGA2基因实现
本研究聚焦于铬(VI)对肺癌细胞生物学行为的影响机制,揭示了高移动性组蛋白结合蛋白2(HMGA2)通过调控自噬相关基因4B(ATG4B)介导的代谢重编程新通路。研究团队通过整合体内体外实验体系,系统阐明了Cr(VI)诱导的HMGA2-ATG4B自噬-mTOR代谢轴在肺癌发生发展中的关键作用。在实验设计方面,研究采用多维度验证策略:首先建立小鼠呼吸道给药模型(剂量0.5-1.5mg/kg,口服)和体外细胞实验(A549和HELF细胞,浓度0.1-0.4μM),观察到Cr(VI)处理显著激活自噬(p62/SQSTM1蛋白降解,LC3-II/LC3-I比值上升)和mTOR信号通路(p70S6K磷酸化
来源:Toxicology
时间:2025-12-12
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氯胆碱氯化物通过激活大鼠的PI3K/AKT通路,延缓Leydig前体细胞的分化过程
氯ocholine chloride(CCC)对青春期大鼠 Leydig 细胞发育的影响及机制研究解读一、研究背景与意义氯ocholine chloride(CCC)作为全球广泛使用的植物生长调节剂,其年产量已突破10,000吨。尽管国际食品法典委员会(CAC)和欧盟(EFSA)已建立CCC残留限量标准,但2023年 JMPR报告显示全球平均日摄入量(IEDI)已达最大耐受剂量(ADI)的1-20%,尤其在青春期儿童中风险倍增。现有研究虽证实CCC具有生殖毒性,但对其作用靶点及分子机制的系统性研究仍存在空白。本研究通过建立分阶段的暴露模型,首次揭示CCC对Leydig细胞发育的关键阶段特异性损
来源:Toxicology
时间:2025-12-12