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铝暴露通过表观遗传修饰和细胞器功能紊乱干扰早期胚胎发育
Highlight铝作为环境普遍存在的重金属,其通过线粒体功能紊乱干扰胚胎发育的机制尚未明确。本研究首次系统揭示了铝暴露通过"线粒体-氧化应激-表观遗传"级联反应导致胚胎发育缺陷的分子路径。Discussion我们的实验表明,100 μM AlCl3即可显著抑制小鼠胚胎从合子到2细胞期的发育。透射电镜显示线粒体出现明显的嵴断裂和空泡化,伴随活性氧(ROS)水平升高2.3倍。这种氧化应激状态直接导致:1.γH2AX焦点增加3倍,提示严重DNA双链断裂2.组蛋白修饰重编程:H3K4me3(激活标记)降低40%,而H3K27me3(抑制标记)升高65%3.细胞器"交通堵塞":溶酶体异常聚集在高尔基体
来源:Chemico-Biological Interactions
时间:2025-09-08
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微生物脱盐电池中多离子协同去除机制的揭示:离子迁移、电化学行为与微生物响应
Highlight本研究首次从离子迁移、电化学行为和微生物响应三个维度解析了微生物脱盐电池(MDC)处理多离子盐水的协同机制。通过对比PMDC(单价离子)、CMDC(二价阳离子)和AMDC(二价阴离子)体系,发现CMDC凭借降低欧姆电阻(ohmic resistance)和优化阴极动力学,功率密度高达927 mW/m2,是PMDC和AMDC的1.57倍和1.99倍。Electricity and power generation闭路条件下,CMDC平均峰值电压达680 mV,显著高于PMDC(652 mV)和AMDC(638 mV)。极化曲线显示其最大功率密度为927 mW/m2,归因于多价阳
来源:Bioresource Technology
时间:2025-09-08
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赤铁矿强化厌氧氧化有机物:缓解人工湿地生物堵塞的新策略
Highlight赤铁矿强化人工湿地(CWs)的工程价值在于:当前针对生物堵塞的化学药剂和生物酶处理会破坏微生物系统,而基质更换成本高达CW总造价的10-19%。本研究提出的天然赤铁矿方案,通过建立DIR活性区实现有机物持续氧化,兼具成本效益和生态友好性。Treatment performance of constructed wetlandsH-CWs展现出卓越且稳定的污染物去除能力:三年间COD平均去除率达92.89%,出水浓度仅14.96±5.99 mg/L,而G-CWs的COD去除效率逐年递减(第三年升至36.06 mg/L)。在脱氮除磷方面,H-CWs对氨氮和磷酸盐的去除率分别比G-
来源:Bioresource Technology
时间:2025-09-08
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烤烟茎秆不同解剖部位热解相互作用及尼古丁催化裂解特性研究
研究亮点• TSH(皮层)富含尼古丁和KCl,TSX(木质部)占茎秆干重67.39 wt%,因其高挥发分成为生物油优势组分• TSX通过稀释钾浓度延缓小分子裂解,使最大失重率温度从308°C升至338°C• GC-MS显示550°C时尼古丁得率最高,TSX酚类产量突出,K+促进酚类缩合为生物炭(XPS证实sp2碳增加)• DFT计算揭示K+/H+协同作用使尼古丁C4-C7键解离能降低39%,生物油中吡啶衍生物增多结论本研究揭示了烟草茎秆不同解剖部位的理化特性差异及热解相互作用机制。TSH作为营养运输通道富含尼古丁和KCl;占主导质量的TSX具有更高生物油和酚类得率;储存糖类的TSP含更多美拉德
来源:Bioresource Technology
时间:2025-09-08
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蔗糖双重调控枯草芽孢杆菌WB600自溶抑制与角质酶增效生产的分子机制
Highlight蔗糖通过三重作用机制协同提升枯草芽孢杆菌WB600性能:1.自溶抑制:通过促进细胞壁肽聚糖(peptidoglycan)合成基因表达,显著延迟细胞自溶(autolysis),使生物量提升;2.形态调控:改变细胞形态与运动性,增强环境适应性;3.角质酶增效:通过增强碳通量(carbon flux)和抗氧化能力(anti-oxidative stress),使角质酶(keratinase)活性在60小时发酵时达5670.70±8.09 U/mL,较对照组提高30%。结论本研究首次阐明蔗糖通过多靶点代谢重编程(metabolic reprogramming)实现枯草芽孢杆菌WB60
来源:Bioresource Technology
时间:2025-09-08
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接种时机对木质纤维素降解复合菌剂促进园林废弃物堆肥效率的影响机制研究
Highlight温度动态变化堆肥过程中的温度变化曲线如图1a所示。T1、T4和CK处理组呈现典型的单峰热模式,温度快速升高后逐渐回落至环境水平,其峰值温度及出现时间分别为:T1(57.3℃第6天)、T4(51.5℃第6天)、CK(50.3℃第7天)。相比之下,T2、T3、T5和T6处理组表现出独特的双峰模式,具有两个连续的升温阶段——第一峰出现在堆肥启动后3-5天(54.2-61.8℃),第二峰出现在12-15天(48.6-53.7℃)。这种双峰现象与接种菌剂在高温期的二次代谢激活有关。结论本研究表明,在高温期接种木质纤维素降解复合菌剂(T2)可显著提升堆肥效率,将周期缩短至28天。关键酶如
来源:Bioresource Technology
时间:2025-09-08
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新型三重罐生物反应器中海洋甲烷球菌(Methanococcus maripaludis)高效转化CO2为甲烷的动力学特性与网格级产能优化研究
Highlight本研究采用新型三重罐生物反应器系统,结合气体渗透技术和在线监测功能,探究了海洋甲烷球菌(Methanococcus maripaludis)将CO2转化为甲烷的动力学特性与工艺优化。生长特性与反应器配置反应器采用螺旋缠绕的气体渗透管(图1C)实现H2/CO2高效传质。通过监测OD600和辅酶F420(CoF420)含量,发现菌株在优化条件下(150 rpm搅拌、H2:CO2=4:1、20 mL·min−1注气速率)展现92.1%甲烷产率,符合中国天然气网格标准(GB/T 37124–2018)。连续转化性能多级连续转化实验显示:甲烷日均产量达10.95 mmol·L−1·d−
来源:Bioresource Technology
时间:2025-09-08
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高通量筛选发现靶向OXCT1双酶活性的肝癌治疗抑制剂
代谢重编程(metabolic reprogramming)是肝癌细胞的典型特征,其中线粒体酶3-氧酸CoA转移酶1(OXCT1)通过酮体代谢(ketolysis)和蛋白琥珀酰化(succinylation)双重功能促进肿瘤进展。尽管OXCT1是潜在治疗靶点,但现有抑制剂如匹莫齐特(Pimozide)存在血脑屏障穿透性和多靶点副作用等问题,且尚无能同时阻断其双酶活性的特异性小分子。这一领域亟需开发兼具选择性和高效性的新型抑制剂。为解决这一难题,中国科学技术大学Huafeng Zhang团队在《Bioorganic Chemistry》发表研究,通过结构分析发现OXCT1的酮解活性位点E344和
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-09-08
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m1A甲基化通过CaMKII/CREB信号通路调控RILPL1促进结直肠癌进展的机制研究
Highlight本研究首次阐明m1A甲基化通过动态调控RILPL1表达激活CaMKII/CREB通路,从而促进结直肠癌进展的完整机制。Bioinformatics analysis通过TCGA和RMBase数据库分析,从1731个潜在m10.585,FDR<0.05)。Bioinformatics and clinical sample analysis to identify m1A-related differential genes in CRC斑点印迹实验显示CRC组织m1A甲基化水平显著高于正常组织(n=5 vs n=3)。共鉴定出601个上调及112个下调的m1A相关基因,其中R
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects
时间:2025-09-08
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Ccar1通过阻止β-catenin核转位维持R2i条件下小鼠胚胎干细胞的原始多能性
在生命科学领域,胚胎干细胞(ESCs)的自我更新和多能性维持机制一直是研究热点。科学家们发现,通过特定抑制剂组合可以调控干细胞状态——比如经典的2i(MEK/GSK3抑制剂)和本文研究的R2i(MEK/TGFβ抑制剂)体系。但有趣的是,虽然这些培养条件都能维持干细胞特性,其内在分子机制却存在显著差异。这就像用不同配方培育同一种花卉,虽然都能开花,但生长过程却各有奥秘。问题的关键在于β-catenin这个"多面手"蛋白。它既是细胞粘附复合体的重要成员,又是Wnt信号通路的核心效应分子。当β-catenin进入细胞核,它会激活一系列促进分化的基因;而停留在胞质时,反而有助于维持干细胞特性。这种"位
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-09-08
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微生物联合体MC31基因组解析与工艺优化实现木质纤维素废料的全面生物价值化
Highlight基因组解析揭示联合体成员的木质纤维素降解潜力对C. uda C32和P. citronellolis C50的基因组分析显示,两者携带互补的碳水化合物活性酶(CAZymes)基因库:C. uda含255个CAZyme相关基因,P. citronellolis含165个(图1)。C. uda的丰富糖苷水解酶(GHs)和辅助活性酶(AAs)表明其主导木质纤维素水解,而P. citronellolis的独特酯酶(CEs)和氧化还原酶则协同破解木质素屏障。这种“酶工具箱”的分工使联合体无需化学预处理即可高效降解复杂底物。工艺优化显著提升降解效率通过响应面法(RSM)确定最佳条件:5%
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-09-08
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缺氧与副溶血弧菌双重胁迫下暗纹东方鲀高死亡率机制:氧化应激与炎症反应的协同作用
在海洋生态系统中,溶解氧不足和病原菌感染是威胁鱼类生存的两大杀手。暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)作为我国重要经济鱼类,其狭小的鳃结构使其对缺氧尤为敏感,而高密度养殖更易爆发副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)感染。令人困惑的是,当这两种胁迫同时发生时,鱼群死亡率会呈指数级上升——这一现象背后的分子机制长期悬而未决。近期发表在《Aquaculture Reports》的研究首次揭开了这一谜团,发现缺氧与细菌感染会形成"死亡协同效应",通过氧化应激和炎症反应的恶性循环加速鱼类死亡。为破解这一难题,研究团队设计了精巧的体内外实验体系。在体内实验中,将暗纹东方
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-09-08
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巴西晚三叠世犬颌兽类(Siriusgnathus niemeyerorum)颅骨解剖与脑内膜研究:揭示横齿兽科(Traversodontidae)演化新视角
在生命演化的长卷中,三叠纪横齿兽科(Traversodontidae)堪称犬颌兽类(Cynognathia)中的"明星家族"。巴西卡andelária序列出土的Siriusgnathus niemeyerorum化石,通过高精度CT扫描技术首次完整展现其颅骨奥秘:脑室侧壁如拼图般还原了失落的神经通路,基颅骨(basicranium)结构揭示出支撑系统的力学密码,而精巧的眶蝶骨(orbitosphenoid)则暗示着视觉系统的演化轨迹。研究团队如同古生物界的"神经外科医生",不仅重建了该物种的脑内膜(endocranial cast)三维模型,更首次绘制出颅神经的"布线图"。内耳迷宫的数字化复原
来源:Zoological Journal of the Linnean Society
时间:2025-09-08
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活细胞质膜长程粘度的剪切驱动流测量法研究及其生物学意义
细胞膜作为生命活动的重要界面,其物理特性对细胞功能具有深远影响。粘度是描述膜流动性的关键参数,但长期以来,科学界对细胞膜粘度的认识存在明显空白——短程粘度(纳米尺度)已有较多研究,而长程粘度(微米尺度)却因技术限制难以测量。这种认知差距直接影响了人们对细胞迁移、分裂等关键生命现象的理解。传统观点认为,细胞膜粘度在不同尺度上是均一的。然而,越来越多的证据表明,由于细胞骨架和跨膜蛋白的复杂相互作用,活细胞质膜的物理性质可能具有显著的尺度依赖性。短程粘度主要反映脂质分子的布朗运动,而长程粘度则涉及细胞尺度的膜流动,如细胞分裂时的膜重组和细胞迁移时的膜变形。这种差异究竟有多大?其背后的机制是什么?这些
来源:Biophysical Journal
时间:2025-09-08
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根际分泌物与土壤细质构协同作用形成根际缺氧微区的机制及其对N2O排放的调控
Highlight【磷有效性调控粪肥替代对N2O排放的双向效应】在仅施氮(N-only)条件下,粪肥替代使N2O排放量增加30%,这主要归因于土壤pH值升高和氨氧化菌(AOB)丰度增加导致的自养硝化(autotrophic nitrification)速率提升(提升42%)。有趣的是,虽然反硝化(denitrification)过程贡献率仅12%,但其速率也显著提高了35%。【NP条件下粪肥的减排机制】当磷肥协同施用(NP)时,粪肥替代展现出截然不同的效果:N2O排放降低22%。DNA-SIP技术揭示这主要源于nosZ clade II基因的显著富集(增加1.8倍),该基因编码的N2O还原酶能
来源:Soil Biology and Biochemistry
时间:2025-09-08
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基于激光SLAM与机器视觉的非洲猪瘟病死猪运输机器人控制系统设计与应用
非洲猪瘟(ASF)作为全球养猪业最具破坏性的传染病之一,给生猪产业带来了灾难性损失。中国作为全球最大的生猪生产国,自2018年首次爆发ASF以来,病死猪的安全运输成为疫情防控的关键环节。然而传统人工搬运和半自动运输车仍高度依赖人力介入,不仅效率低下,更存在严重的交叉感染风险。在这样的背景下,如何实现病死猪运输的全程自动化、无人化,成为现代畜牧业亟待解决的技术难题。江西农业大学工程学院的Xiuwen He团队在《Smart Agricultural Technology》发表的研究,创新性地将激光SLAM(同步定位与建图)技术与机器视觉相结合,开发出全球首款能自动识别、定位并运输病死猪的机器人系
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-09-08
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真空辅助电化学疗法:一种安全可靠的术中腔隙边缘治疗新策略
Highlight本研究通过动态金属橡胶互穿网络(MEPM)、席夫碱化学(Schiff-base)和界面阻尼调控的协同设计,突破了传统气凝胶的静态局限。计算流体力学(CFD)模拟揭示了分层多孔网络中微尺度涡流(microscale vortices)通过能量势垒调控促进液滴聚并和排斥的机制。Crosslinking and superhydrophilic mechanism硅烷偶联剂(APTES)的水解-缩合反应构建了三维硅氧烷网络(siloxane network),而聚乙烯亚胺(PEI)的氨基与戊二醛(GLD)形成动态亚胺键(imine bonds),实现分子级能量耗散。这种"刚柔并济"
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-09-08
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阶梯形超材料吸收体在油类传感中的应用:高灵敏度双频段微波传感器设计与性能验证
在电磁波吸收与传感领域,传统超材料吸收体(MMA)面临三大痛点:工作频段单一难以适应多场景需求,单元尺寸过大限制集成应用,对油类介电特性的区分能力不足。这些问题严重制约了MMA在5G通信、环境监测等领域的实际应用。针对这些挑战,Md. Ismail Hossen团队在《Sensing and Bio-Sensing Research》发表创新研究,通过精巧的阶梯形结构设计,实现了双频段超高吸收性能的微型化油类传感器。研究采用计算机仿真技术(CST)和电路建模(ADS)相结合的方法,首先通过参数化扫描优化单元结构,随后建立等效RLC电路验证电磁特性。样本分析选取五种典型食用油(介电常数1.8-3
来源:Sensing and Bio-Sensing Research
时间:2025-09-08
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基于无标记石墨烯表面等离子体共振传感器的男性生育力评估与行为预测研究
全球约15%育龄夫妇面临不孕问题,其中男性因素占比高达50%。传统精子分析方法如计算机辅助精液分析(CASA)存在设备昂贵、操作复杂等局限,在资源匮乏地区难以普及。更棘手的是,这些技术需要染色标记,可能影响精子活性,且结果易受操作者经验影响。面对这一临床痛点,Jacob Wekalao团队在《Sensing and Bio-Sensing Research》发表创新研究,开发了一种革命性的无标记检测技术。研究采用多学科交叉方法,核心包括:1)COMSOL Multiphysics 6.3进行电磁场仿真,优化多谐振器结构;2)基于Kubo公式的石墨烯表面电导率建模;3)多项式回归机器学习算法(含
来源:Sensing and Bio-Sensing Research
时间:2025-09-08
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混合植物根际促生菌协同互作通过增强生物膜形成和根际定殖促进番茄生长的机制研究
在追求农业可持续发展的今天,化学肥料过度使用导致的土壤退化问题日益严峻。植物根际促生菌(PGPR)作为绿色替代方案备受关注,但单一菌株在复杂田间环境中常表现不稳定。这一困境的核心在于:微生物如何突破根际定殖效率低下的瓶颈?最新研究表明,生物膜(biofilm)作为微生物的"防护堡垒",可能是解决问题的关键。然而,关于混合菌群如何通过生物膜协同增效的机制研究仍属空白。为此,来自沈阳农业大学的科研团队在《Scientia Horticulturae》发表重要成果。研究选取Pantoea ananatis D1-28、Bacillus aryabhattai LAD和Burkholderia cep
来源:Scientia Horticulturae
时间:2025-09-08