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海洋来源黄色考克氏菌NIO_001的基因组解析及其硫肽抗生素生物合成基因簇挖掘
通过基因组挖掘(genome mining)技术,研究人员对海洋海绵来源的黄色考克氏菌(Kocuria flava)NIO_001进行了全基因组测序与解析。该革兰氏阳性放线菌(Actinomycetia)被证实能产生强效抗菌分子kocurin/PM181104。AntiSMASH分析预测到9个具有潜力的次级代谢产物生物合成基因簇(BGCs),包括:非α型多氨基酸(NAPAA)、核糖体合成翻译后修饰肽(RiPP-like)、非核糖体肽合成酶类似物(NRPS-like)、IucA/IucC样非核糖体铁载体(NI-siderophore)、III型聚酮合酶(T3PKS)、ε-聚-l-赖氨酸(NAPA
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博物馆组学揭示气候驱动灭绝:厄瓜多尔丑角蛙(Atelopus ignescens)种群衰退机制解析
引言全球两栖动物种群正面临严峻的生存危机,自1970年以来野生动物种群平均衰退率达69%,其中40.7%的两栖物种濒临灭绝。安第斯山脉地区的蛙类衰退尤为显著,其主要驱动因素被认定为壶菌(Batrachochytrium dendrobatidis, Bd)感染与气候变化的交互作用。该区域两栖动物栖息地的温度范围(17–25°C)恰好匹配Bd真菌的最适生长温度,加剧了疾病暴发的风险。丑角蛙(Atelopus ignescens)曾广泛分布于厄瓜多尔安第斯山区,1980年代初其种群密度可达每平方米10–50只。然而在1985年后种群急剧崩溃,最后一例野外记录发生于1988年。尽管1999–2003
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斯佩尔特小麦抗条锈病新基因YrIARI276的发现与Yr5基因的验证
由禾柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis f. sp. tritici)引起的条锈病是全球小麦生产中的重大生物胁迫因素。研究团队利用源自斯佩尔特小麦(Triticum spelta)种质PI348764和IARI276的渗入系材料,发现其在苗期和成株期均表现出高水平的条锈病抗性。此前,2B染色体上的Yr5基因是斯佩尔特小麦中唯一已知的抗条锈病基因。通过使用Yr5连锁标记对亲本及渗入系材料进行基因分型,证实PI348764可能携带Yr5基因,而IARI276中则不存在该基因。研究采用多方法联合策略,包括多点田间试验的成株抗性与苗期抗性评价、F5家系的混池分离分析(BSA)以
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揭示鲣鸟属(Sula spp.) Z1Z1Z2Z2/Z1Z2W多性染色体系统及其在鹈形目核型进化中的意义
通过整合传统细胞遗传学与分子细胞遗传学技术,研究人员对鹈形目(Suliformes)五个物种——包括白腹鲣鸟(Sula dactylatra)、褐鲣鸟(Sula leucogaster)、红脚鲣鸟(Sula sula)(鲣鸟科Sulidae)、华丽军舰鸟(Fregata magnificens)(军舰鸟科Fregatidae)以及南美鸬鹚(Nannopterum brasilianum)(鸬鹚科Phalacrocoracidae)——开展了系统性的染色体分析。研究发现雄性白腹鲣鸟与褐鲣鸟的二倍体染色体数为2n=76,雌性则为2n=75,而红脚鲣鸟雄性个体保持2n=76。这种性别间二倍体数差异源
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Microtus thomasi卫星基因组解析揭示染色体核型变异与性染色体多态性的进化机制
在Arvicolinae亚科的Thomasi田鼠(Microtus thomasi)与Atticus田鼠(Microtus atticus)物种复合体中,存在广泛的核型变异现象,包括常染色体数目变化和性染色体形态多样性。研究人员通过卫星DNA组(satellitome)分析,在Microtus thomasi基因组中鉴定出17个卫星DNA(satDNA)家族,占整个基因组的6.704%。通过序列均一化与分化分析发现,部分satDNA家族呈现较高同质性,提示近期扩增事件;而另一些则变异较大,反映古老扩增历程。12个satDNA家族在Arvicolinae亚科中保守存在,但在组成和丰度上存在显著差
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基于染色体与分子视角的中部亚马逊河魟(Potamotrygon motoro)核型多样性及进化意义解析
通过细胞遗传学研究发现,亚马逊淡水魟鱼iPotamotrygon motoroi(Müller & Henle, 1841)虽先前研究多局限于经典核型技术,但仍显示出显著的核型变异特征,主要体现于核型公式差异及性染色体系统的存在与否。本研究通过荧光原位杂交(Fluorescence in situ Hybridization, FISH)技术探究了核糖体DNA(rDNA)和微卫星序列(SSRs)的分布模式,并结合线粒体DNA细胞色素c氧化酶亚基I(mtDNA COI)进行邻接树(neighbor-joining)分析以评估样本间的亲缘关系。结果表明,iP. motoroi的染色体数为2
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Prochilodus属鱼类卫星DNA比较图谱研究及其在染色体进化中的动态演化意义
卫星DNA(satDNA)作为真核生物基因组中的动态组分,在物种分化中扮演关键角色。Prochilodontidae科鱼类(包含21种新热带区物种)具有2n = 54的双臂染色体保守核型,但部分物种和种群存在B染色体的变异。本研究通过比较基因组杂交(CGH)和satDNA定位技术,分析三种Prochilodus物种(P. lineatus、P. costatus和P. argenteus)的satDNA分布模式与loci数量。结果显示多数satDNA序列在三个物种中呈现相似分布,CGH进一步证实其重复DNA组成高度保守。值得注意的是,在全部物种的着丝粒周边区域均检测到含有潜
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蚁科染色体演化谱系解析:从祖先核型到多样化机制
从系统发育视角解读蚁科(Formicidae)染色体进化:染色体作为基因载体,是遗传的基本单位,其核型在物种谱系中通常保持稳定。然而蚂蚁展现出惊人的染色体数目多样性,这种变异可能与物种分化密切相关。研究表明,蚂蚁演化过程中通过染色体断裂(dysploidy)等机制产生多种核型,导致染色体数量增加而尺寸减小。通过祖先状态重建分析,发现蚂蚁最近共同祖先的单倍染色体数(n)为11,且可能由双臂染色体(biarmed chromosomes)构成。核型双峰分布与染色体数增加趋势符合既往假设,但研究同时揭示倍性变化(ploidy changes)也是重要演化机制。下降性异倍化(descending dy
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基于U2 snRNA基因揭示新热带蛙类物种复合体的染色体同源性与多态性
通过U2小核RNA(snRNA)基因荧光原位杂交(FISH)技术,研究人员揭示了新热带地区Physalaemus cuvieri–Physalaemus ephippifer蛙类物种复合体的染色体同源关系与多态现象。该复合体包含七个遗传分化明确的演化支,尽管形态高度相似,但已核型分析的五个谱系展现出显著的细胞遗传学特征差异。研究首次在所有样本的6号染色体短臂末端定位到U2 snRNA基因簇,并在某些谱系中检测到额外的微弱FISH信号,特别是在具有核仁组织区(NOR)多态性的谱系中。这些发现为性染色体进化研究提供了关键线索:在具有异形性染色体的P. ephippifer中,Z染色体携带特异的U2
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荸荠属植物全着丝粒染色体中卫星DNA的分布模式及其演化意义
荸荠属(Eleocharis)植物以其独特的全着丝粒染色体(holocentric chromosomes)著称,这种结构促进了该属物种核型的快速分化。尽管不同荸荠属物种在染色体数目和基因组大小上存在显著种内与种间变异,且常伴随重复DNA组分波动,但全着丝粒性与重复DNA演化间的相互作用机制尚未明确。本研究通过针对着丝粒蛋白KNL1及细胞周期依赖性翻译后修饰组蛋白(H2AThr121ph和H3S10ph)进行免疫染色,证实了荸荠属染色体的全着丝粒特性。进一步对新测序物种——斑纹荸荠(Eleocharis maculosa)、弯穗荸荠(E. geniculata)、帕罗迪荸荠(E. parodi
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综述:从通路到产物——加拿大在植物专化代谢领域的成就
摘要加拿大在植物生物化学领域作出重要贡献,众多研究者致力于解析植物专化代谢物的生物合成通路,并在细菌、酵母或其他植物物种等异源系统中生产这些化合物。本综述旨在重点介绍过去三十年间加拿大在该领域的研究优势,涵盖生物碱、萜类和酚类化合物等领域在通路解析、酶表征以及异源系统中酶和代谢物生产的进展。加拿大研究者不仅取得关键科学发现,还通过指导新一代首席研究员(PI)确保科学卓越性的延续。这些进展值得认可和财政支持,以保留未来人才并维持加拿大在全球科学进展中的领导地位。1. 引言植物合成多种代谢物以保护自身免受草食动物、病原体和寄生虫侵害,或吸引传粉者。人类利用植物作为食物和燃料,并开发植物专化代谢物用
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综述:果蝇的细丝蛋白
细丝蛋白是一类庞大的多结构域肌动蛋白结合蛋白,在调节细胞骨架动力学和细胞进程中扮演关键角色。它们最初从鸡的平滑肌和非肌肉细胞中分离肌球蛋白时被发现。细丝蛋白作为通用的分子支架,通过其二聚体结构将肌动蛋白丝交联成一个复杂的三维网络,每个单体包含一个由两个钙调蛋白同源(CH)结构域组成的肌动蛋白结合区。它们还能将细胞骨架锚定到细胞膜上,并能与超过90种不同的结合伙伴相互作用,协调包括细胞迁移、粘附、信号传导、转录调控以及血管和代谢功能在内的多种细胞过程。在命名与进化方面,细丝蛋白包含数个细丝蛋白/ABP280重复序列,这是其定义特征。它们还包含一个由两个或三个CH结构域组成的肌动蛋白结合区。在果蝇
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综述:Asp/ASPM蛋白在细胞周期中的磷酸化调控
Abstract在哺乳动物和果蝇(Drosophila melanogaster)中,Asp/ASPM蛋白参与细胞增殖和纺锤体形成。近期证据表明其在间期也具有功能,但调控其在不同细胞周期阶段发挥不同作用的机制尚不明确。本综述结合细胞周期蛋白-CDK(cyclin–CDK)相关文献,通过跨物种比较Asp/ASPM蛋白序列,提出Asp/ASPM蛋白是cyclin–CDK调控的主要候选对象。其保守的调控特征包括N端脯氨酸导向的丝氨酸/苏氨酸(S/T-P)“超迁移”磷酸化结构域(常见于具有双稳态间期和有丝分裂功能的蛋白质),以及可能允许cyclin–CDK复合物进行多位点磷酸化的推定cyclin结合位
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综述:甘蓝型油菜钙依赖性蛋白激酶家族快速指南
钙依赖性蛋白激酶家族在甘蓝型油菜中的研究进展引言甘蓝型油菜(Brassica napus)作为全球重要的油料作物,面临气候变化和病原胁迫等多重挑战。钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)作为植物特有的信号转导关键分子,通过感知细胞钙浓度变化(Ca2+)并磷酸化底物蛋白,参与逆境响应与发育调控。本文综述了BnaCDPK家族的系统发育、表达模式及功能,旨在为作物抗逆改良提供理论依据。CDPKs在植物胁迫信号中的作用CDPKs是一类兼具钙感应(EF-hand结构域)和激酶活性(PK结构域)的蛋白家族,通过自抑制连接区(AIJ)调控活性。其激活需特定Ca2+浓度阈值,从而解码差异钙信号。在拟南芥和水稻中,CD
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综述:低级别嗜酸细胞样肿瘤在米兰系统中的诊断:Warthin瘤的诊断技巧及其他鉴别诊断考量
引言唾液腺病变涵盖了一系列形态学上高度异质的肿瘤,其诊断对病理医生而言始终是一项挑战。世界卫生组织(WHO)头颈部肿瘤分类第五版收录了超过15种良性和20种恶性肿瘤。细针穿刺(FNA)细胞学在唾液腺病变的初步评估和管理中扮演着核心角色,其主要目的是指导临床决策,而做出特异性诊断为次要目标。米兰唾液腺细胞病理学报告系统(MSRSGC)的引入提供了一个标准化的分类方案,将穿刺标本划分为不同的诊断类别,并定义了每类的恶性风险(ROM)和相应的临床/手术管理建议。本文聚焦于以嗜酸细胞/嗜酸细胞样特征为主的样本的鉴别诊断。其中,嗜酸细胞被定义为具有中度至丰富量、细颗粒状、嗜酸性胞浆,圆形至卵圆形细胞核以
来源:Cancer Cytopathology
时间:2025-09-12
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综述:头颈部囊性病变细针穿刺活检的诊断策略
Abstract头颈部囊性病变涵盖广泛的良恶性疾病谱系,因该区域解剖结构复杂常导致诊断困难。尽管已有大量文献,诊断策略仍存在差异。细针穿刺活检(FNA)作为一种微创技术,可通过获取细胞材料进行诊断评估,成为该类病变初始评估的常用高效方法。整合临床、影像学与细胞学发现的多学科诊疗模式对头颈部囊性病变的诊断至关重要。本综述基于器官定位(中央型与侧颈型)、影像学特征及细胞形态学,提出算法化诊断路径,以优化诊断并指导患者管理。诊断挑战与技术优势头颈部囊性病变的异质性要求诊断时需综合考虑解剖位置、影像学表现及细胞学特征。FNA活检凭借其高敏感性与特异性,可有效获取囊液及实性成分的细胞样本,辅以超声引导可
来源:Cancer Cytopathology
时间:2025-09-12
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母体气候适应中脱落酸(ABA)介导的种子休眠跨代传递机制研究
Significance生物体能否继承亲本对环境的适应性是生物学的重要课题。在植物中,种子大小、产量和休眠等性状均受繁殖期间环境的影响,但子代是否直接感知果皮内温度,或气候信息是否通过亲本跨代传递尚不明确。本研究通过跨代单核组学技术,揭示了母体果皮组织特异性感知温度,并通过激素脱落酸(ABA)向合子的跨代运输介导种子休眠的适应性机制。研究表明,母体可通过直接传递激素调控子代性状,这为种群快速适应环境变化提供了重要机制。Abstract温带环境中,植物利用季节性线索调整发育进程。开花时间受严格调控以优化配子生产和种子形成的环境条件,较冷气候条件与产生更高休眠水平的种子相关,通过增加成熟种子中脱落
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-12
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细胞外盐桥网络调控HCN通道门控机制及其在心脏疾病中的作用
超极化激活的环核苷酸门控(HCN)通道是一种电压门控阳离子通道,它在调节细胞兴奋性(尤其是心脏起搏细胞和神经元)中起关键作用。其功能失调与心动过缓等心脏疾病以及癫痫、帕金森病和神经性疼痛等神经系统疾病相关。结构功能研究表明,HCN通道的S4电压传感器在超极化过程中向下移动。近期结构研究显示,HCN通道S4段的细胞外部分比电压门控钾(Kv)通道长约三个螺旋圈,但这一延伸区域是否参与门控机制尚不明确。本研究基于HCN4通道结构,分析了S4细胞外部分与S5段及S1-S2 linker之间盐桥的形成。电荷互换突变体和双半胱氨酸突变实验表明,S4细胞外带正电氨基酸逐步形成盐桥的过程参与了HCN通道的电压
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-12
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美国COVID-19大流行期间人群行为动态变化及其与死亡率的关联研究
人类行为模式对传染病(communicable diseases)传播的调节作用已被广泛认知,但关于多轮疫情爆发期间人群行为时空变化的精细表征仍属空白。本研究基于2020年4月至2022年6月期间收集的431,211份美国调查响应数据,首次系统揭示COVID-19大流行前两年人群行为的波动规律。分析表明:在国家级和州级层面,民众对避免接触他人等预防行为(preventive behavior)的依从性在疫情初期达到峰值,随后呈现线性下降趋势。值得注意的是,在COVID-19死亡率激增阶段,尽管整体依从性持续走低,但预防行为仍会出现显著适应性增强。这种时空特征刻画有效揭示了疫情严重程度与人类行为
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-12
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上皮细胞集群通过深度机械感知调控分层基质上的细胞聚集与分散
在伤口愈合、肿瘤生长和器官形成过程中,上皮细胞在分层组织环境中迁移与聚集。尽管细胞对黏附基质(extracellular matrices)的机械感知(mechanosensing)已被广泛认知,但其能否感知远处基质层的力学特性仍不明确。以往研究表明,单个细胞可通过厚度<10 μm的软水凝胶感知坚硬基底,而本研究探索细胞集群是否具备感知更厚基质层的“深度机械感知(depth-mechanosensing)”能力。通过胶原(collagen)-聚丙烯酰胺(polyacrylamide)双层水凝胶系统,研究人员发现上皮细胞集群能感知深度超过100 μm的基底刚度,并通过细胞聚类行为和胶原变形程度进
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-12