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  • 阿奇霉素通过调控巨噬细胞表型增强对烟曲霉菌的清除作用:慢性肺部疾病治疗新视角

    Highlight巨噬细胞与真菌培养小鼠巨噬细胞系J774(源自BALB/cN成年鼠)在含4.5 g/L D-葡萄糖、L-谷氨酰胺及110 mg/L丙酮酸钠的DMEM培养基(添加10%胎牛血清)中培养,置于37°C、5% CO2环境。细胞经计数后以5.0×105/孔密度接种至24孔板。巨噬细胞极化与细胞因子表达通过IFN-γ/LPS(M1)、IFN-γ/LPS/AZM(M1A)或IL-4/IL-13/LPS(M2)处理未感染的J774细胞,评估CCR7(M1标志物)表达率和精氨酸酶(M2标志物)活性(图1A、B)。既往研究表明,AZM主要调控促炎通路,故未检测IL-4/IL-13处理的M2巨噬

    来源:Immunology Letters

    时间:2025-09-10

  • 免疫系统信息传递新机制:探索非经典通路的免疫组分相关性研究

    亮点引言复杂系统通过组分间及环境的多重交互持续演化[1]。信息传递是系统功能优化的核心,其过程涉及相互作用衍生的指令与系统固有的变异性生成器。物理学与生物学中,网络间数据传输机制存在共性[2,3]。某些生物系统的组分以不可预测的非预设模式发展,这种内在随机性可能提升系统效能[5]。免疫系统中,部分现象无法用经典细胞接触或介质传递理论解释[19],暗示存在替代通路。方法采用24只C57Bl/6J雄性小鼠(6组),通过脾切除术和24小时禁食双触发,将处理组脾细胞置于无菌管中交叉培养。通过流式细胞术(FACS)检测CD4/CD8/CD25/Foxp3表型,ELISA定量IFN-γ/TNF-α/IL-

    来源:Immunology Letters

    时间:2025-09-10

  • 根际内生真菌Penicillium rubens增强作物抗旱性及生产力的机制研究

    Highlight内生真菌Penicillium rubens(原P. chrysogenum)通过激活宿主植物的渗透调节与离子稳态通路,显著增强其在干旱条件下的适应性。Results在生菜中,接种内生真菌(E+)的植株表现出脯氨酸含量、NHX1基因表达与根系生物量的协同提升,且与产量无权衡关系(图1-3)。相比之下,未接种组(E-)的胁迫响应指标与产量呈显著负相关。番茄在E+条件下呈现"超补偿效应":即使在高胁迫下,产量仍高于E-组。Discussion内生真菌通过以下机制打破传统权衡:1.上调液泡Na+/H+逆向转运蛋白(NHX1)基因表达,增强离子区隔化能力2.促进脯氨酸合成,维持细胞膨

    来源:Fungal Biology

    时间:2025-09-10

  • 玉米-大豆间作系统中大豆叶片衰老与源库动态:降雨模式极端化对玉米生产力和氮素利用的影响

    在全球气候变化背景下,撒哈拉以南非洲的雨养农业系统正面临前所未有的挑战。该地区作为全球粮食安全最脆弱的区域之一,其主食作物玉米(Zea mays L.)的生产受到季节性降雨模式变化的严重威胁。随着全球变暖加剧,极端气候事件频率倍增,特别是热带地区的干旱和暴雨事件频发,这对依赖自然降水的玉米种植系统造成巨大冲击。更令人担忧的是,传统的季节性降雨总量评估方法往往掩盖了关键生育期内水分供需错配的风险,而现有研究对极端事件发生时机与作物敏感期的匹配关系认知仍然有限。与此同时,该地区普遍存在的土壤肥力低下和养分管理粗放问题,使得气候变化应对策略的制定变得更为复杂。正是在这样的背景下,由Abderrahi

    来源:Field Crops Research

    时间:2025-09-10

  • 环境因素驱动蓖子硬蜱种群动态的机制建模:基于长期野外调查与气候数据的实证研究

    在欧洲大陆,蓖子硬蜱(Ixodes ricinus)作为莱姆病(Lyme disease)和蜱传脑炎(TBEV)的主要传播媒介,其种群动态规律一直是公共卫生领域的核心科学问题。尽管实验室研究已揭示温度对蜱发育的影响,但真实环境中复杂的气候适应机制和种群调控因素仍存在显著认知空白。法国阿尔萨斯地区作为莱姆病和TBE流行区,过去十年报告的病例增长与气候变化背景下蜱种群生态学的变化密切相关,这促使研究者思考:在自然栖息地中,究竟哪些环境因素通过何种机制塑造着蜱的种群波动?为破解这一难题,Younjung Kim等研究者开展了一项跨越十年的系统性研究。团队在法国东北部四个典型地点(Dannemarie

    来源:Epidemics

    时间:2025-09-10

  • 木霉菌Coniochaeta ligniaria糖苷水解酶家族115 α-葡萄糖醛酸苷酶的同源表达与功能表征及其在生物质转化中的应用

    亮点• 首次在木霉菌中实现GH115 α-葡萄糖醛酸苷酶的同源表达• 纯化蛋白呈现二聚体结构特征• 特异性水解多种木聚糖的α-1,2糖苷键克隆α-葡萄糖醛酸苷酶基因从C. ligniaria NRRL 30616基因组中成功克隆了预测的GH115 α-葡萄糖醛酸苷酶基因(OIW23892.1),保留天然分泌信号肽序列构建表达载体pGH100。使用OmniPrep基因组DNA提取试剂盒制备模板,通过PCR扩增获得目标基因。ClAgu115的鉴定、活性验证与制备木聚糖酶解过程的瓶颈在于缺乏特征明确的真菌GH115 α-葡萄糖醛酸苷酶。研究发现,以木糖为碳源培养的C. ligniaria浓缩上清液可

    来源:Enzyme and Microbial Technology

    时间:2025-09-10

  • 采样频率至关重要:健康婴儿第一年肠道微生物组的动态图谱解析

    生命最初的12个月是人类肠道微生物组建立的关键窗口期,这一时期菌群的动态变化与远期健康密切相关。然而,现有研究普遍面临两大挑战:一是常规稀疏采样(每年1-24次)难以捕捉菌群对特定事件(如疫苗接种、辅食引入)的瞬时响应;二是缺乏对菌群变化持续时间的精确评估。这种数据缺口使得我们无法确定监测婴儿肠道菌群发育的最佳采样频率,也限制了对早期菌群干预时机的把握。为破解这一难题,来自捷克马萨里克大学的研究团队在《Current Research in Microbial Sciences》发表了一项开创性研究。他们采用"双轨制"采样策略:对1名婴儿(A)进行近乎每日采样(251份粪便样本),同时对12名

    来源:Current Research in Microbial Sciences

    时间:2025-09-10

  • HIPSTR算法:构建高支持度系统发育树的新范式在TreeAnnotator X中的实现

    在病毒进化研究和疫情溯源领域,准确重建系统发育关系如同绘制生命科学的"家族图谱"。传统贝叶斯分析方法通过马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)采样获得大量系统发育树后,通常使用最大分支可信度树(Maximum Clade Credibility tree, MCC)作为代表。但这种方法存在明显缺陷——就像用渔网捕捞时漏掉许多大鱼,MCC树常常遗漏后验概率≥50%的分支,甚至可能丢失支持度高达99%的关键进化关系。这种"漏网之鱼"现象在分析EBOV(埃博拉病毒)和SARS-CoV-2等病原体时尤为突出。当研究者试图通过这些系统发育树重建病毒传播路径或估算分歧时间时,缺失的关键分支可能导致错误结论。例如在

    来源:Bioinformatics

    时间:2025-09-10

  • PEtab.jl与SBMLImporter.jl:基于Julia的高效动态建模工具在系统生物学中的应用

    在探索生命复杂性的过程中,系统生物学(Systems Biology)研究者们常面临一个关键挑战:如何高效构建和验证描述生物过程的动态模型。从细胞信号传导到疾病机制研究,这些模型往往涉及大量未知参数(如反应速率常数),需要通过反复模拟和参数估计(Parameter Estimation)来验证其可靠性。然而,传统建模工具在计算效率、工作流程整合等方面存在明显瓶颈,特别是处理多实验条件、稳态模拟等复杂场景时尤为突出。为此,由Sebastian Persson、Fabian Fröhlich等来自瑞典查尔姆斯理工大学、德国波恩大学等机构的研究团队,开发了基于Julia编程语言的开源工具包PEtab

    来源:Bioinformatics

    时间:2025-09-10

  • 靶向血管内皮生长因子受体-1的弹性蛋白样聚合物通过调控生存信号通路抑制血清饥饿内皮细胞活性

    Highlight亮点本研究开发的新型刺激响应型基因工程聚合物R1B-ELP能特异性靶向血管内皮生长因子受体-1(VEGFR1),在血清饥饿的内皮细胞中展现出阈值依赖的细胞毒性效应。这些发现揭示了肽配体的生物活性具有环境依赖性,可通过与弹性蛋白样多肽(ELP)支架融合进行调控。Materials材料实验采用人脐静脉内皮细胞(HUVEC)(货号CC-2935)、EBM-Plus培养基(货号CC-5036)及相关添加剂(货号CC-4542)。重组人VEGF16598%的R1B肽(CPQPRPLC)由Genscript合成。Results and Discussion结果与讨论图1A展示了R1B-E

    来源:Biochemical Engineering Journal

    时间:2025-09-10

  • 大豆壳基粘合剂对凡纳滨对虾生长性能及免疫功能的调控机制研究

    在全球水产养殖业快速发展的背景下,凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)作为最重要的经济虾种之一,其饲料成本占生产总成本的50%。然而传统饲料粘合剂如羧甲基纤维素(CMC)、玉米淀粉和小麦谷蛋白价格高昂(1500-5000美元/吨),且饲料水稳定性不足会导致营养物质流失、水质恶化等问题。据联合国粮农组织(FAO)统计,2022年全球甲壳类养殖产量达160万吨,但饲料物理特性差引发的生长抑制和疾病风险始终制约产业发展。美国农业部农业研究局(USDA-ARS)的Mediha Yildirim-Aksoy团队另辟蹊径,将大豆加工副产品——大豆壳(年产量1800-2000万吨)通过酸-

    来源:Aquaculture Reports

    时间:2025-09-10

  • Toll样受体4通过先天免疫耐受机制在应激性心肌病模型中诱导心脏保护作用

    当心脏遭遇应激挑战时,一种特殊的免疫训练机制悄然启动。研究人员通过给野生型小鼠注射Toll样受体(TLR)家族的不同"钥匙"——包括TLR4的特异性钥匙脂多糖(LPS),七天后用大剂量异丙肾上腺素(ISO)制造心肌损伤模型。令人惊叹的是,预先接受LPS"训练"的心脏展现出强大的防御力:肌钙蛋白I泄漏减少、炎症反应减轻、心脏结构和功能保持完好。深入探索发现,这种保护效果会被β-葡聚糖"橡皮擦"抹去。通过单细胞多组学测序技术(snRNA/ATAC-seq),观察到LPS训练过的心脏细胞染色质开放程度更高,基因表达谱显著改变。干扰素信号通路在心肌细胞和基质细胞中异常活跃——当研究人员阻断I型和II型

    来源:Cardiovascular Research

    时间:2025-09-10

  • SPACE:基于STRING数据库的跨物种蛋白质网络嵌入与序列嵌入互补研究

    在人工智能与生物信息学的交叉领域,蛋白质表征学习正经历着革命性变革。虽然基于序列的蛋白质语言模型(如ProtT5和ESM2)已能高效捕捉蛋白质结构域和motif信息,但蛋白质相互作用网络(PPI)所蕴含的功能关联信息仍难以在跨物种场景中被有效利用。STRING数据库作为包含12,535个物种PPI网络的权威资源,其跨物种比较潜力因技术瓶颈尚未充分释放——当node2vec等算法分别应用于不同物种网络时,生成的嵌入向量缺乏可比性,这直接阻碍了网络信息在预测任务中的迁移应用。针对这一挑战,来自哥本哈根大学和瑞士生物信息学研究所的Dewei Hu团队在《Bioinformatics》发表了创新性研究

    来源:Bioinformatics

    时间:2025-09-10

  • Zoysiagrass中MYC-bHLH转录因子的双突变导致匍匐茎与穗头花青素着色分离的遗传机制解析

    研究背景与科学问题在追求完美草坪的道路上,紫色总是不受欢迎的“闯入者”。Zoysiagrass(结缕草属)作为暖季型草坪草,因其耐旱耐盐的特性广受欢迎,但其匍匐茎和穗头中积累的花青素(anthocyanin)却破坏了整齐的绿色景观。虽然花青素在植物中具有吸引传粉者和抵抗氧化损伤的功能,但对草坪美学价值而言却是减分项。更令人困惑的是,在Zoysia japonica(日本结缕草)与Z. matrella(沟叶结缕草)的杂交后代中,紫色性状的遗传规律呈现复杂模式:F1群体中穗头颜色发生分离而匍匐茎全为紫色,F2群体中两者却同时分离。这种组织特异性调控的遗传机制亟待解析。关键技术方法研究团队构建了包

    来源:Horticulture Research

    时间:2025-09-10

  • 基于二级结构的DNA/RNA分子动力学聚类分析:揭示无序区域的隐藏秩序与功能多样性

    生物大分子结构是生命活动的核心,但并非所有分子都具备明确折叠构象。内在无序区域(IDRs)广泛存在,为折叠结构赋予功能多样性。对于核酸而言,熵紊乱现象常见于碱基配对不完整的区域(如转录过程)或超过持久长度的长链分子。为分类此类动态集合,研究者开发了基于二级结构的聚类方法,聚焦DNA和RNA。通过计算碱基重组数量构建拓扑结构距离指标(如无结结构),该方法兼容k-均值、层次聚类和密度聚类等多种算法。典型案例显示:M13噬菌体DNA片段的二级结构呈广泛分布,而RNA霍利迪 junction(Holliday junction)中潜藏的有序性被成功揭示。该技术通过杂交破坏能垒关联聚类结果,将仅含内部重

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-09-10

  • 活体微生物水泥超级电容器:可再激活的结构性能量存储新范式

    建筑材料与能源技术的跨界融合正在引发革命性变革。传统水泥作为全球使用量最大的人造材料,长期以来仅被视为惰性结构材料。随着可再生能源快速发展,电网级储能面临锂资源受限、成本高昂等挑战。近年虽有研究尝试赋予水泥储能功能,但基于静电双层电容(EDLC)的传统水泥超级电容器能量密度普遍低下。更关键的是,这些系统缺乏自我修复能力,性能衰减不可逆。与此同时,电活性微生物(EAMs)领域取得重要进展,这类微生物能通过独特的胞外电子转移(EET)机制与导电材料交换电子,但其在微生物燃料电池(MFCs)中的应用始终受限于功率密度低(mW-W/kg级)和间歇性输出等问题。如何突破材料与生物的技术壁垒,创造兼具高能

    来源:Cell Reports Physical Science

    时间:2025-09-10

  • 多尺度模拟与脂质组学整合策略理性设计登革热病毒样颗粒疫苗

    登革热病毒(DENV)每年导致数百万感染,现有疫苗Dengvaxia®和QDENGA®存在效力不均和抗体依赖性增强(ADE)风险。病毒样颗粒(VLP)因其非感染性和高免疫原性成为理想候选,但包膜VLP(eVLP)缺乏病毒基因组核心导致形态异质性和不稳定性。更棘手的是,低分辨率冷冻电镜(cryo-EM)显示成熟DENV-2 VLP直径仅26-36nm,其E蛋白茎区(SH)与脂质膜的相互作用机制尚不明确。为破解这些难题,Venkata Raghuvamsi Palur团队在《Cell Reports Physical Science》发表研究,通过多尺度建模与实验的整合策略,揭示E蛋白茎螺旋-脂质

    来源:Cell Reports Physical Science

    时间:2025-09-10

  • 综述:核孔复合体的结构、功能与组装机制

    核孔复合体的结构突破最新近原子级结构解析显示,核孔复合体(NPC)是由约35种不同蛋白质、近1000个亚基构成的巨型超分子组装体。其独特的八重对称性架构在真核生物中高度保守,中央通道直径约40-60纳米,却能够精确区分51006kDa的运输底物。冷冻电镜技术揭示的FG重复序列(phenylalanine-glycine repeats)在通道内形成动态疏水网络,构成选择性过滤器的物理基础。双向运输的分子逻辑NPC通过核转运受体(如importin/karyopherin家族)实现双向运输:1.入核运输:携带核定位信号(NLS)的货物与importin-β结合后穿越通道2.出核运输:mRNP复合

    来源:Nature Reviews Molecular Cell Biology

    时间:2025-09-10

  • 触觉反馈机器人系统在玉米叶片表型高分辨率高光谱成像中的自主应用研究

    玉米作为全球重要的粮食和能源作物,其表型研究对提高产量至关重要。传统高光谱成像技术存在空间分辨率不足、依赖人工操作等问题,尤其在叶片水平成像中,设备与叶片距离过大会导致图像质量下降。此外,现有自动化系统如Chen等开发的设备存在叶片跟踪不精准、易损伤叶片等缺陷。针对这些挑战,普渡大学Xuan Li团队在《Smart Agricultural Technology》发表研究,提出了一种集成触觉传感与人工智能的机器人系统,实现了玉米叶片的高通量、高精度成像。研究采用四大关键技术:1)基于Gelsight Mini触觉传感器的叶片实时位置反馈系统;2)结合Segment Anything Model

    来源:Smart Agricultural Technology

    时间:2025-09-10

  • 综述:基于群体的牛群增重预测机器学习模型应用

    摘要研究团队开发了基于机器学习的MB-CWG(Mob-Based Cattle Weight Gain)预测系统,通过整合澳大利亚Charles Sturt University农场108头安格斯牛的756组历史数据(含体重、降雨量、温度等),对比了随机森林(RF)、支持向量回归(SVR)和长短期记忆网络(LSTM)的性能。结果显示,RF模型在包含天气和年龄因素时表现最优(R2=0.973,RMSE=0.040),显著优于传统方法。研究还开发了自动化预处理工具并开源,为畜牧业精准管理提供了新范式。引言全球肉类需求增长推动畜牧业向数据驱动转型。传统个体牛只称重方法效率低下,而群体(mob-bas

    来源:Smart Agricultural Technology

    时间:2025-09-10


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