• DJK-5 抗生物膜肽：破解铜绿假单胞菌与金黄色葡萄球菌共生物膜感染的新希望

  在医疗领域，慢性细菌感染一直是个让人头疼的大问题。想象一下，细菌就像一群狡猾的 “侵略者”，它们抱团形成生物膜（一种由细菌群体包裹在细胞外多糖基质中的结构），这个 “堡垒” 让它们对抗菌治疗产生了超强的抵抗力，约 80% 的慢性感染都和它们脱不了干系。铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌这两种 “顽固分子”，常常在囊性纤维化患者的痰液、慢性伤口感染处共同出现，给治疗带来了极大的困难。目前的治疗方法往往顾此失彼，针对革兰氏阴性菌的药物对革兰氏阳性菌无效，反之亦然。为了打破这一困境，来自新西兰奥塔哥大学（University of Otago）等研究机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-23

• 微量金属补充对氢气和二氧化碳饥饿条件下厌氧生物甲烷化的影响机制研究

  在全球碳减排的背景下，生物甲烷化技术因其能够将二氧化碳(CO2)转化为可再生能源甲烷(CH4)而备受关注。然而，这一过程面临两个关键挑战：一是依赖不稳定的绿色氢气(H2)供应，二是对微量金属在群落水平的作用机制认识不足。现有研究表明，镍(Ni)和钴(Co)是产甲烷过程的关键辅因子，但它们在混合微生物群落应对间歇性底物供应时的具体作用仍不清楚。更令人困惑的是，在底物饥饿条件下，微生物群落如何维持代谢活性并快速恢复产甲烷能力，这一机制尚未得到系统阐释。针对这些科学问题，来自意大利帕多瓦大学的研究团队在《npj Biofilms and Microbiomes》发表了创新性研究成果。研究人员设计了三

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-23

• 牙周炎竟影响降压？这项研究揭示关键关联

  在大众认知里，口腔健康似乎只关乎牙齿美观和咀嚼功能，可你知道吗？口腔健康与全身健康之间存在着千丝万缕的联系。牙周炎作为一种常见的口腔疾病，不仅会引发牙龈红肿、出血等问题，还可能增加心血管疾病、糖尿病等全身性疾病的风险。以往的研究表明，口腔微生物群在硝酸盐还原过程中发挥着重要作用，可产生一氧化氮（NO），这一物质对维持心血管健康至关重要。然而，牙周炎患者的硝酸盐还原能力（NRC）受损，这是否会影响全身健康，一直是个未解之谜。为了揭开这个谜团，来自墨西哥瓜达拉哈拉大学（University of Guadalajara）和西班牙 FISABIO 基金会等机构的研究人员开展了一项别具意义的研究，相关

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-23

• 肠道微生物介导槲皮素抗动脉粥样硬化作用的机制研究

  动脉粥样硬化作为心血管疾病的主要病理基础，其发生发展与饮食结构密切相关。流行病学研究发现，富含黄酮类化合物的饮食可降低心血管疾病风险，但个体差异显著。槲皮素作为最丰富的膳食黄酮之一，虽已被证实具有抗氧化和抗炎特性，但其在宿主体内的生物利用率不足5%，且临床干预效果存在巨大异质性。这种矛盾现象提示：肠道微生物可能通过代谢转化槲皮素产生活性物质，从而间接发挥心血管保护作用。然而，菌群如何参与槲皮素的代谢转化、哪些微生物代谢产物具有生物活性、以及饮食成分如何影响这一过程，始终是未解之谜。美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究团队通过多组学联用策略，首次系统阐明了肠道菌群在槲皮素抗动脉粥样硬化作用中的核心地

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-23

• 深度生成模型助力细菌生物膜图像注释：突破数据困境，推动生物膜研究新进展

  在微观的生物世界里，细菌生物膜就像一个神秘的 “城市”，它们广泛存在于各种环境中，从医疗设备表面到海洋深处，从工业管道到人体内部。这些小小的生物群体蕴含着巨大的能量，对环境过程的理解、生物技术的发展以及感染性疾病的治疗都有着至关重要的影响。然而，在探索这个 “城市” 的过程中，研究人员遇到了一个棘手的问题。目前，生物膜分析的关键限制因素是难以获得大量带完全注释的图像数据集。没有充足且高质量的数据，就如同在黑暗中摸索，很难精准地了解生物膜的结构、功能以及它们在各种过程中的作用。为了打破这个困境，来自俄罗斯图拉国立大学（Tula State University）和俄罗斯科学院泽林斯基有机化学研究

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-23

• 流体摩擦在生物膜流线形成与生长中的关键作用：从微观结构到宏观生长动力学的多尺度解析

  在自然界和工程系统中，生物膜这种由细菌及其分泌的胞外聚合物(EPS)构成的"细菌城市"几乎覆盖所有潮湿表面。它们既是污水处理中的功臣，又是医疗感染的元凶。然而，当这些微生物聚落遭遇流动环境时，流体的剪切力就像无形的雕刻刀，不断重塑着生物膜的三维形态。长期以来，科学家们发现生物膜会形成奇特的流线结构(streamer)——细长的丝状突起在流体中摇曳，但流体摩擦如何精确调控这些结构的形成？又如何影响生物膜的整体生长？这些关键问题始终悬而未决。来自瑞典皇家理工学院(KTH Royal Institute of Technology)的Cornelius Wittig团队在《npj Biofilms

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-23

• 揭秘灵长类口腔微生物组：链球菌分布差异背后的宿主与生活方式密码

  在我们的口腔中，生活着一群神秘的 “小居民”—— 微生物，其中链球菌（Streptococcus）是灵长类口腔微生物组的核心成员。它种类繁多，如同一个庞大而复杂的家族，不同种类的链球菌在口腔中各司其职。然而，目前仍有许多谜团尚未解开。比如，不同灵长类口腔中的链球菌分布是否存在差异？这些差异是由什么因素导致的？人类的生活方式，像刷牙、饮食结构的变化，又会对口腔中的链球菌产生怎样的影响？为了揭开这些谜团，来自德国马克斯・普朗克进化人类学研究所（Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology）等机构的研究人员展开了深入研究。研究人员收集了大量古代

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-23

• 定量 RNA 假尿苷图谱揭示植物通过 rRNA、tRNA 和 mRNA 假尿苷化实现的多层翻译调控意义重大

  假尿苷（Ψ）是最为丰富的 RNA 修饰类型，然而，由于缺乏可靠的方法来绘制全面的 Ψ 图谱，对 Ψ 的研究一直受到阻碍。在此，研究人员利用亚硫酸氢盐诱导的缺失测序技术，在多种植物物种中生成了单碱基分辨率的转录组范围的 Ψ 图谱。通过整合核糖体 RNA（rRNA）、转运 RNA（tRNA）和信使 RNA（mRNA）的 Ψ 化学计量学数据，以及 mRNA 丰度和多聚核糖体分析数据，研究人员揭示了通过 Ψ 修饰对翻译效率的多层调控机制。rRNA 假尿苷化能够在全局层面控制翻译过程，尽管不同 rRNA Ψ 位点的影响存在差异。tRNA T 臂环中的 Ψ，其化学计量与各自密码子的翻译效率之间呈现出强烈的

  来源：Nature Plants

  时间：2025-01-23

• 探秘石斛属基因组：解锁兰花进化与多样性的密码

  兰花是被子植物中最为多样化的家族之一，然而它们的基因组进化和多样性仍不明确。在这项研究中，研究人员构建并分析了石斛属（Dendrobium）17 个代表性种质的染色体水平从头组装基因组，这些种质涵盖了 12 个组。这些种质代表了广泛的表型、谱系和地理分布。研究人员首先构建了一种石斛杂交种的单倍型解析基因组，揭示了杂合基因组中的单倍型变异和等位基因不平衡，证明了多样祖先的重要性。在石斛属全基因组水平上，研究人员进一步阐明了系统发育关系、进化动态、完整的基因库，以及保存古老遗传变异和近期快速基因组进化以适应栖息地的机制。研究人员还展示了在 2800 万年中，MADS - box 和 PEBP 家族

  来源：Nature Plants

  时间：2025-01-23

• 揭秘番茄果实成熟调控新机制：H2O2与 m6A 甲基化的神秘关联

  过氧化氢（H2O2）作为关键信号分子，在调控多种生物过程中发挥重要作用。但 H2O2信号如何与表观遗传修饰等其他调控途径整合，进而协调调控植物发育，仍是未解之谜。研究发现，SlALKBH2（一种对番茄果实正常成熟至关重要的 N6- 甲基腺嘌呤（m6A）去甲基化酶）对 H2O2的氧化修饰十分敏感。H2O2氧化修饰 SlALKBH2 后，会促使其形成由分子间二硫键介导的同源二聚体，半胱氨酸 39（Cys39）在这一过程中起着关键作用。SlALKBH2 的氧化不仅提升了自身蛋白质稳定性，还助力其对靶标转录本发挥作用，其中就包括编码 DNA 去甲基化酶的关键成熟基因 SlDML2。此外，研究还证实，硫

  来源：Nature Plants

  时间：2025-01-23

• 揭秘黄瓜单性结实的分子调控与驯化机制：提升果实品质与产量的关键密码

  单性结实是一项关键性状，它能促使无籽果实发育，进而提高水果作物的产量和品质。在黄瓜（Cucumis sativus L.）中，研究人员揭开了单性结实调控与驯化的分子框架。此前，研究人员发现了一种天然的非单性结实突变体，并证实 AP2 样转录因子非单性结实果实 1（NON-PARTHENOCARPIC FRUIT 1，NPF1）是单性结实的核心调控因子。NPF1 通过激活 YUC4 基因的表达，促进胚珠中的生长素（Auxin）生物合成。氨基酸残基 7 处的苯丙氨酸（Phe）替换为丝氨酸（Ser），会产生一种稳定形式的 NPF1，该蛋白定位于细胞核。YUC4 基因启动子中 NPF1 结合位点内的

  来源：Nature Plants

  时间：2025-01-23

• 植物适应性进化中免疫受体库的趋同缩减：特殊生活方式与生境驱动的免疫调控机制

  植物通过细胞表面的模式识别受体(PRRs)和胞内的核苷酸结合位点-富亮氨酸重复受体(NLRs)构建双重免疫防线。有趣的是，当植物适应特殊生活方式或生境(SLHs)导致病原体压力降低时，它们的免疫武器库会发生戏剧性"瘦身"——NLRs家族规模显著缩减，PRRs基因也呈现平行但较温和的削减。这种"精兵简政"现象背后，是基因丢失加速和复制减速的双重作用。更令人惊讶的是，免疫受体的大规模"裁员"往往伴随着关键信号元件的神秘消失：增强抗病性蛋白1(EDS1)和抗白粉病8(RPW8)-NLR(RNL)家族成员完全缺席。进化模式分析还发现，保守的Toll/白细胞介素-1受体(TIR)结构域蛋白可能与EDS1

  来源：Nature Plants

  时间：2025-01-23

• 解析拟南芥 PHO1;H1 介导磷转运的结构机制，为提升作物磷利用效率带来新契机

  拟南芥（Arabidopsis）的磷酸盐 1（AtPHO1）及其最相近的同源物 AtPHO1;H1 是将磷酸盐（Pi）装载到木质部导管中，以便从根部转运到地上部分的转运蛋白。AtPHO1 和 AtPHO1;H1 是独特的 SPX-EXS 家族的典型成员，但其结构和分子机制仍不明确。在这项研究中，研究人员测定了 AtPHO1;H1 与无机磷酸盐（Pi）和肌醇六磷酸以封闭构象结合时的冷冻电镜结构。进一步的分子动力学模拟和 AlphaFold 预测支持一种开放构象。AtPHO1;H1 形成一种结构域互换的同源二聚体，涉及跨膜的 ERD1/XPR1/SYG1（EXS）结构域和胞质的 SYG1/Pho8

  来源：Nature Plants

  时间：2025-01-23

• 68 国公众对科学家的信任状况及影响因素研究：为科学决策与公众信任架起桥梁

  在信息爆炸的时代，科学作为推动社会进步的关键力量，在决策过程中扮演着不可或缺的角色。从应对全球性公共卫生危机，如新冠疫情，到制定关乎人类未来的气候变化政策，科学证据都为决策提供了坚实的基础。然而，近年来，科学的认知权威受到了前所未有的挑战。各种不实信息、阴谋论以及科学相关的民粹主义态度四处传播，使得公众对科学家的信任受到了冲击。一些人开始质疑科学研究的可靠性，对科学家的动机产生怀疑，这一现象引发了各界的广泛关注。在此背景下，开展关于公众对科学家信任状况的研究显得尤为重要。它不仅有助于深入了解公众对科学的态度，还能为提升公众对科学的信任提供有力的支持，进而保障科学在社会决策中发挥更大的作用。为了

  来源：Nature Human Behaviour

  时间：2025-01-23

• 丹麦全国登记队列研究：12 - 18 岁青少年接种 SARS-CoV-2 疫苗（BNT162b2）对医疗保健使用的影响及意义

  在一项基于真实生活登记的队列研究（试验编号 NCT04786353）中，研究人员对 12 - 18 岁接种辉瑞 - 生物科技公司（Pfizer-BioNTech）的 BNT162b2 新冠疫苗和未接种疫苗的青少年的医疗保健使用情况进行了对比。第一剂接种（2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日期间）的青少年按性别和年龄 1:1 与未接种的青少年进行匹配。研究的结果指标包括急诊就诊、住院，以及看全科医生和专科医生的情况。采用了先前事件率比（PERR）进行分析。研究发现，男孩在接种第一剂疫苗后看全科医生的次数较少（PERR 为 0.93，95% 置信区间（CI）为 0.89 - 0.99）

  来源：Nature Human Behaviour

  时间：2025-01-23

• FUSEP 策略解锁活细胞中 E2 特异性泛素结合谱：开启疾病治疗新征程

  泛素（Ub）结合酶 E2 主要决定泛素结合形式，如泛素异肽（赖氨酸）、泛素氧酯（丝氨酸 / 苏氨酸）或泛素硫酯（半胱氨酸）。然而，细胞内 E2 特异性的泛素结合谱仍不明确。在此，研究人员开发了融合 E2-Ub-R74G 分析（FUSEP）策略，以氨基酸分辨率解析细胞内 E2 特异性泛素结合谱。探针特异性的亮氨酸 - 甘氨酸 - 甘氨酸 - 甘氨酸修饰的泛素残基，能够系统研究非赖氨酸泛素结合，并提供位点特异性信息。研究发现多种 E2 酶参与非赖氨酸泛素化。使用 UBE2D3-Ub-R74G 探针进行分析，鉴定出人类 Cullin-1（Cullin-RING E3 泛素连接酶的支架蛋白）上的一种翻

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 重大发现！FUT10 和 FUT11 改写蛋白质 O - 岩藻糖基化认知版图

  在生命科学的神秘世界里，蛋白质的修饰过程就像一场精密的分子舞蹈，其中蛋白质 O - 岩藻糖基化（Protein O-fucosylation）扮演着至关重要的角色。它参与了众多关键的生物学事件，从细胞的生长发育到疾病的发生发展，都有它的身影。此前，科学家们已经发现了蛋白质 O - 岩藻糖基转移酶 1（POFUT1）和蛋白质 O - 岩藻糖基转移酶 2（POFUT2），它们分别对表皮生长因子样重复序列（EGF-like repeats）和血小板反应蛋白 1 型重复序列（TSR）进行 O - 岩藻糖基化修饰，并且这些修饰与多种人类先天性疾病和癌症密切相关。然而，随着研究的深入，新的问题浮出水面：在

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 可编程基因转移实现群体水平基因调控的放大：为工程微生物群落基因表达调控带来新契机

  工程细胞在感知和响应环境信号时，往往致力于在单细胞水平上最大化基因调控。受免疫反应等群体水平控制机制的启发，研究人员利用可编程质粒介导的基因转移（plasmid-mediated gene transfer），实现了细菌群体中基因调控的动态控制和放大。研究人员借助 Cas9 核酸内切酶、F 结合机制（F conjugation machinery ）以及抗生素筛选，对质粒丢失率、转移率和适应性效应进行调控，进而调节携带质粒细胞的比例，将其作为单细胞水平调控的放大因子。这种方法拓宽了基因表达的动态范围，还能在不同群体间实现正交控制。该平台为工程微生物群落中动态调控基因表达提供了一种通用策略。

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 探秘 SAMURI 核酶：结构、催化活性与 RNA 催化新视野

  在生命的微观世界里，RNA（核糖核酸）如同一位多才多艺的 “分子工匠”，不仅能够存储和传递遗传信息，还能通过折叠形成复杂的三维结构，发挥多样的功能。核酶作为一类特殊的结构化 RNA，更是掌握了催化化学反应的神奇本领，它们大多对自身或其他 RNA 进行修饰，在生物体内扮演着不可或缺的角色。在众多核酶研究中，能够利用 S - 腺苷甲硫氨酸（SAM）进行催化反应的核酶引起了科学家们的浓厚兴趣。SAM 作为一种重要的代谢物，在生物体内参与众多甲基转移反应，对维持生命活动的正常运转至关重要。然而，目前对于这类核酶的结构和催化机制，人们还知之甚少。这就如同在黑暗中摸索，虽然知道前方有宝藏，但却找不到开启宝

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 解析热休克因子 1 温度依赖相分离的分子机制：解锁体温调控与疾病关联新密码

  热休克因子 1（HSF1）是细胞应对热休克反应的关键调控因子，其功能失调与多种疾病有关。HSF1 在热休克时会发生相分离，且其活性受翻译后修饰（PTMs）调控。然而，HSF1 相分离、温度感知以及 PTMs 调控的分子细节仍不清楚。在此，研究发现 HSF1 呈现出具有较低临界溶解温度行为的温度依赖性相分离，这为 HSF1 的激活提供了一种新的概念机制。研究揭示了野生型 HSF1 相分离驱动相互作用在残基水平的分子细节，以及其在不同温度下独特的 PTM 模式。通过实验验证了所绘制的相互作用界面，并解释了已报道的 HSF1 功能。重要的是，HSF1 温度依赖性相分离的分子机制具有物种特异性且与生理

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

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