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  • 听觉感知的快速适应性:基于分布学习模型的语音范畴重构机制研究

    当我们初次听到带有陌生口音的语音时,往往需要短暂适应才能准确理解。这种神奇的适应能力背后,隐藏着人类听觉系统惊人的可塑性机制。传统研究虽然证实了语音感知的快速适应性,但对于这种适应如何随着暴露量逐步展开、如何整合先验经验与新输入等问题仍缺乏系统解释。更关键的是,现有理论对适应过程是否遵循分布学习原则、能否达到完全收敛等重要预测尚未得到严格验证。针对这些知识空白,斯德哥尔摩大学双语研究中心的Maryann Tan和T. Florian Jaeger开展了一项开创性研究。他们设计了一个精巧的增量式暴露-测试实验,让美国英语母语者接触经过系统偏移的/d/-/t/发音分布(如"dill"与"till"

    来源:Cognition

    时间:2025-08-08

  • 流体脂质膜侧向应力分布的弥散界面解析及其生物学意义

    细胞膜作为生命活动的基本结构单元,其力学特性直接影响着机械敏感通道的开启和蛋白质功能调控。然而,纳米尺度的侧向应力分布如何与宏观弹性特性相互关联,始终是膜生物物理学领域的核心难题。传统分子动力学模拟虽能测量应力分布,却难以建立与宏观参数的定量关系,这种跨尺度认知的断层阻碍了对膜调控机制的深入理解。意大利罗马第一大学基础与应用工程科学系(Department of Basic and Applied Sciences for Engineering, Sapienza University of Rome)的Matteo Bottacchiari团队在《Biophysical Journal》发

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-08-08

  • 溴结构域蛋白选择性抑制剂的结构优化与功能验证:基于IBET-762衍生物的BD2靶向策略

    亮点本研究揭示了IBET-762氯苯环修饰对溴结构域(BET)蛋白结合的关键影响,通过结构优化开发出具有BD2选择性的新型配体。结构解析通过共结晶分析发现,吲哚-苯二氮䓬衍生物(3IND/4IND/6IND)结合于BRD2-BD2的H4K12ac识别口袋,其中4IND通过吲哚环与His433的π-π堆叠实现选择性(图2A-C)。分子动力学(MD)模拟显示,4IND在BD2中的停留时间比BD1长3倍,印证了其选择性机制。功能验证将吲哚衍生物与GAA靶向多肽(PA1)耦联构建IND-SynGRs,在FRDA患者来源的GM15850和GM04078细胞中,BD2亲和力与FXN基因激活效率呈正相关(p

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-08-08

  • Martini 3力场兼容的粗粒化RNA模型开发及其在RNA-蛋白质复合体模拟中的应用

    在分子模拟领域,RNA结构的动态研究长期面临全原子模型计算成本高、传统粗粒化模型精度不足的双重挑战。尤其当涉及核糖体等巨型RNA-蛋白质复合体时,现有力场往往难以兼顾计算效率与结构保真度。这一瓶颈严重制约着对RNA折叠、分子识别等关键生物学过程的研究。美国亚利桑那州立大学物理系(Arizona State University, Department of Physics)的Danis Yangaliev和S. Banu Ozkan团队在《Biophysical Journal》发表的研究中,开发出与Martini 3力场完全兼容的粗粒化RNA模型。该工作通过创新性地结合溶剂分配自由能计算与原

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-08-08

  • 多尺度模拟揭示MUT-16支架蛋白相分离与客户蛋白识别的分子机制及其在RNA沉默中的关键作用

    在细胞生物学领域,蛋白质相分离(phase separation)现象如同微观世界的"水滴形成",通过动态组装无膜细胞器调控生命活动。然而,这类 condensates(凝聚物)如何实现特异性客户蛋白招募仍是未解之谜。线虫(C. elegans)中的Mutator foci作为RNA沉默的关键平台,其核心支架蛋白MUT-16通过相分离招募MUT-8等效应蛋白的机制尚不明确。Johannes Gutenberg University Mainz(德国美因茨大学)的Kumar Gaurav团队在《Biophysical Journal》发表的研究,首次通过多尺度模拟揭开了这一分子密码。研究采用CA

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-08-08

  • 氢气投加优化提升原位生物甲烷化效率:基于H2:CO2比例与气体循环的协同调控研究

    Highlight反应器设计四个不锈钢材质的连续搅拌釜反应器(CSTR)运行25周(图1)。反应器内径30 cm,液高32 cm,工作体积20 L,顶部空间约10 L。采用搅拌桨以25 rpm持续搅拌,并通过电子加热维持37±1°C的嗜温条件。生物质甲烷潜能分析接种物活性经微晶纤维素验证(BMP达340-360 NL CH4 kg−1 VS)。如图2所示,生物废弃物甲烷产率最高且最快达到平台期。结论六个月的原位生物甲烷化实验表明:CSTR中4:1的H2:CO2比例虽提升甲烷产量33%,但氢气转化率仅40%(尾气氢损失54%)。降低比例至1.5:1后,转化率跃升至79%,甲烷增产23%,证实延长

    来源:Bioresource Technology Reports

    时间:2025-08-08

  • 固体停留时间对光合颗粒污水处理及甲烷回收效能的影响机制研究

    Highlight光合颗粒污水处理技术通过减少机械曝气实现节能,其与厌氧消化联用可形成能源回收闭环系统。本研究发现SRT在19-29天时,废弃光合颗粒与活性污泥共消化可产生0.3 NL/g-VS沼气,较传统活性污泥系统生物量产量提升2.9倍。Wastewater treatment performance in continuous reactors溶解氧(DO)维持在5-9 mg/L的充足水平,OPG反应器出水的可溶性COD(S-COD)≤30 mg/L,显示稳定的有机物去除能力。值得注意的是,添加无机碳的OPG3反应器表现出独特的营养盐去除模式,其生物量沉降速度达8.1 m/h,显著优于传

    来源:Bioresource Technology Reports

    时间:2025-08-08

  • 甘蔗渣与秸秆稀酸水解工艺优化及处理顺序对木糖醇发酵糖产率的影响机制研究

    【Highlight】原料特性甘蔗渣与秸秆采自哥伦比亚Villeta地区糖厂(2021年7月收获季),经45℃烘干24小时后粉碎过1mm筛网。初始含水率分别为14.14%(渣)和19.71%(秸秆),处理后降至10%以下。组分分析如表1所示,甘蔗渣的热值显著高于秸秆,这与既往生物质能源研究相符。灰分含量等指标显示其适合作为水解原料,纤维素与半纤维素占比符合木质纤维素(lignocellulose)典型特征。【结论】最优工艺路线确认为Route 1(先中和后浓缩),在2%w/v硫酸、5%生物质负载量、30分钟水解条件下,木糖(xylose)回收率提升且抑制剂生成减少。研究发现固液比对发酵糖产率具

    来源:Bioresource Technology Reports

    时间:2025-08-08

  • 结核分枝杆菌酚糖脂(PGL)通过膜相变调控宿主免疫的分子机制研究——多尺度模拟与固态NMR联合解析

    结核分枝杆菌(Mtb)作为最致命的病原体之一,其细胞壁富含独特的脂质分子,这些分子如同"分子钥匙"般参与宿主免疫系统的操控。其中酚糖脂(PGL)作为高毒力菌株的标志性成分,长期被认为通过糖基部分与免疫受体相互作用,但其对宿主细胞膜物理特性的影响机制始终成谜。法国图卢兹结构药理与生物学研究所(Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale, IPBS)的Adrien Schahl团队在《Biophysical Journal》发表的研究,首次揭示了PGL通过改变膜拓扑结构调控宿主细胞功能的双刃剑机制。研究采用多尺度分子动力学(MD)模拟与

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-08-08

  • TRPV4通道PIP2调控新机制:动态结合位点与跨域耦合的分子基础

    TRPV4(瞬时受体电位香草素亚型4)作为非选择性阳离子通道,在温度感知、渗透调节、疼痛信号传导和骨代谢平衡中扮演关键角色。尽管已知磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP2)能调控其活性,但具体分子机制长期存在两大谜团:一是传统认为的N端和ARD(锚蛋白重复域)结合位点与膜界面距离过远,难以解释快速调控;二是不同研究报道的PIP2功能效应甚至相互矛盾。这些争议严重阻碍了针对TRPV4相关疾病的药物开发。美国马萨诸塞大学阿默斯特分校(University of Massachusetts, Amherst)的Jian Huang和Jianhan Chen团队在《Biophysical Journal》

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-08-08

  • H3组蛋白K9和K27三甲基化通过分子动力学模拟揭示染色质纤维压缩的分子机制

    在真核细胞中,组蛋白尾巴的化学修饰如同遗传信息的"开关控制器",其中H3组蛋白第9位和27位赖氨酸的三甲基化(H3K9me3和H3K27me3)被认为是基因沉默的关键表观遗传标记。然而,这些修饰如何精确调控染色质高级结构仍存在谜团——它们究竟是通过直接改变组蛋白构象,还是通过招募阅读蛋白间接发挥作用?这个问题的答案对理解基因沉默、X染色体失活等生物学过程至关重要。纽约大学化学系(New York University, Department of Chemistry)的Stephanie Portillo-Ledesma、Zilong Li和Tamar Schlick团队在《Biophysic

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-08-08

  • 离子强度与膜吸附可调控的septin聚合协同性机制研究

    在真核细胞的复杂生命活动中,细胞骨架如同城市的交通网络,承担着物质运输、细胞分裂和信息传递等关键功能。传统认知中,actin(肌动蛋白)、microtubules(微管)和intermediate filaments(中间纤维)构成了细胞骨架的三大支柱,而septins(第七蛋白)作为第四类骨架组分,虽在膜动力学、细胞分裂和疾病发生中扮演重要角色,其聚合机制却长期笼罩在迷雾中。尤其令人困惑的是,这些高度保守的蛋白质为何能在不同条件下形成杆状、环状甚至高斯曲率膜结合的复杂结构?这个谜题直接关系到对神经退行性疾病和癌症中septin异常聚集的理解。美国北卡罗来纳大学教堂山分校(University

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-08-08

  • 基于AuNPs@OMC与Thi@Gr-COOH纳米复合材料的无标记电化学免疫传感器用于膀胱肿瘤标志物NMP22检测

    亮点本研究创新性地将硫堇-羧化石墨烯(Thi@Gr-COOH)的电子传递特性与金纳米颗粒-有序介孔碳(AuNPs@OMC)的高抗体负载能力相结合,构建了性能卓越的无标记传感平台。材料表征通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对纳米复合材料进行形貌分析:Gr-COOH呈现均匀石墨烯片层结构(碳含量91.2wt%),负载硫堇后形成致密薄膜(图1B)。AuNPs@OMC中金纳米颗粒(粒径15.3±2.1 nm)均匀分布在介孔碳的蜂窝状孔道内(图1D),X射线衍射证实金面心立方晶体结构(图2A)。传感机制当目标物NMP22与电极表面抗体结合时,免疫复合物形成会阻碍电子传递,导致硫堇还原电流下降(差

    来源:Bioelectrochemistry

    时间:2025-08-08

  • 磁性微球电化学传感平台:生物体液中可卡因的快速灵敏检测新策略

    亮点本研究开发的生物平台采用创新策略,将磁性微球(MBs)上的间接竞争性免疫分析与丝网印刷碳电极(SPCEs)的安培检测相结合。在这个精密系统中,游离可卡因(Coc)与通过碳二亚胺/琥珀酰亚胺化学固定在MBs上的Coc-BSA复合物,共同竞争结合辣根过氧化物酶标记的可卡因特异性检测抗体(HRP-DAb)的有限位点。该配置通过H2O2/HQ氧化还原体系实现可卡因的灵敏安培检测。结果与讨论优化后的生物传感器展现出卓越的分析性能:线性响应范围为0.3-300 ng mL−1,检测限低至0.1 ng mL−1。在分析复杂生物基质(如人类唾液和尿液)时,该平台仍保持优异性能,能以最小基质干扰实现准确定量

    来源:Bioelectrochemistry

    时间:2025-08-08

  • 嗅觉受体基因的动态演化:美洲鹫类嗅觉能力差异的分子机制解析

    嗅觉在动物生存中扮演着至关重要的角色,而嗅觉受体(Olfactory Receptors, ORs)作为脊椎动物最大的多基因家族,其数量与功能多样性直接关系到物种的嗅觉敏锐度。长期以来,鸟类被认为主要依赖视觉和听觉,但近年研究发现部分鸟类如红头美洲鹫能通过嗅觉精准定位腐肉,而近缘物种黑美洲鹫则被认为主要依靠视觉觅食。这种生态习性的差异为研究OR基因的演化提供了理想模型。然而,此前基于短读长基因组测序的研究低估了红头美洲鹫的OR基因数量(仅60-400个),与其卓越的嗅觉能力形成矛盾。为解决这一争议,美国佛罗里达大学(University of Florida)的研究团队采用Sanger测序和克

    来源:Avian Research

    时间:2025-08-08

  • 环境肥胖素三丁基锡和吡丙醚诱导大型溞脂质代谢空间特异性紊乱的MALDI-MSI成像研究

    在环境污染物日益威胁生态安全的背景下,内分泌干扰物对脂质代谢的影响已成为研究热点。传统液相色谱-质谱(LC-MS)技术虽能检测整体脂质变化,却无法揭示组织特异性分布这一关键信息。尤其对于大型溞(Daphnia magna)这类水生模式生物,其生命周期依赖脂质代谢,但环境肥胖素如何通过空间特异性机制干扰其生理功能仍属未知。西班牙国家研究委员会环境化学研究所(IDAEA-CSIC)的研究团队在《Aquatic Toxicology》发表的研究,创新性地将基质辅助激光解吸电离质谱成像(MALDI-MSI)与离子淌度技术(TIMS)结合,首次绘制了污染物在甲壳类生物中的三维脂质扰动图谱。研究采用10

    来源:Aquatic Toxicology

    时间:2025-08-08

  • 低氧胁迫改变蓝贻贝对亚致死铜暴露的响应模式但不诱导交叉耐受性

    在波罗的海等沿海水域,日益严重的富营养化导致低氧区扩张,而铜(Cu)作为防污涂料的主要成分持续输入海洋,形成"低氧-金属"复合污染格局。这种双重胁迫对滤食性贝类构成严峻挑战,特别是作为生态工程师的蓝贻贝(Mytilus edulis)。虽然已知低氧能诱导生物体产生交叉耐受性(cross-tolerance),但关于氧胁迫是否增强后续金属抗性的研究仍存空白。德国罗斯托克大学(University of Rostock, Germany)海洋生物学系团队通过创新性的两阶段实验设计,揭示了低氧预处理对铜毒性的调控机制。研究采用间歇性低氧(7h/天,1.23mg/L DO)和无氧(2天/周,<0

    来源:Aquatic Toxicology

    时间:2025-08-08

  • 综述:鱼类体内抗生素的可及性、检测、生物富集、浓度及毒性研究

    引言微囊藻毒素(MCs)是蓝藻产生的常见水生毒素,其中微囊藻毒素-LR(MCLR)因抑制蛋白磷酸酶和引发氧化应激而备受关注。与此同时,多环芳烃(PAHs)如苯并[a]芘(BaP)因石油开采等活动进入水体,与MCs形成共污染。尽管两者单独毒性研究较多,但其混合效应在鱼类中的机制尚不明确。本研究利用鱼类肝癌细胞系(PLHC-1),首次系统评估了MCLR与BaP对解毒通路关键蛋白的交互作用。材料与方法实验采用PLHC-1细胞,暴露于非细胞毒性浓度的MCLR(0.01-1 µM)、BaP(0.01-1 µM)及其混合物1-48小时。通过测定CYP1A介导的乙氧基试卤灵-O-脱乙基酶(EROD)活性和R

    来源:Aquatic Toxicology

    时间:2025-08-08

  • 综述:螺旋藻(节旋藻属)作为鱼类和贝类水产养殖中的饲料添加剂

    螺旋藻(节旋藻属)作为水产饲料添加剂的研究进展引言蓝绿藻作为地球最早的生命形式之一,螺旋藻(Spirulina/Arthrospira)因其高达60%-70%的蛋白质含量和丰富的生物活性物质(如藻蓝蛋白phycocyanin、β-胡萝卜素),已成为水产饲料中替代鱼meal(FM)的热门选择。自1976年首次报道其用于大口牛胭鱼(Ictiobus cyprinellus)饲养以来,全球已有640项相关研究,证实其对水产动物生长、免疫和抗病力的多重益处。螺旋藻培养最适生长条件为pH 8.5以上、30°C,Zarrouk培养基效果最佳但成本较高。开放跑道池培养易受污染,但高碱度环境可抑制多数污染物。

    来源:Aquaculture and Fisheries

    时间:2025-08-08

  • 大西洋鲑全基因组蛋白激酶组预测与表达谱分析揭示肌肉发育关键调控网络

    Highlight蛋白激酶(PKs)作为细胞信号传导的核心调控者,其在大西洋鲑中的系统性研究尚属空白。本研究通过整合生物信息学手段,首次绘制了该物种迄今最完整的激酶组图谱——包含1157个真核蛋白激酶(ePKs)和137个非典型激酶(aPKs),其中酪氨酸激酶(TK)和钙调蛋白依赖性激酶(CAMK)家族最为丰富。组织特异性表达模式基于六种组织的转录组分析,我们发现肌肉组织存在显著激酶表达特征:99种激酶特异性高表达,53种低表达。功能分析揭示这些激酶通过调控肌肉分化(muscle differentiation)、钙离子信号(Ca2+ signalling)和MAPK通路(Mitogen-Ac

    来源:Aquaculture

    时间:2025-08-08


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