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基于超图对比学习与多尺度注意力特征融合的lncRNA-疾病关联预测模型HGCMLDA
在基因组研究的"暗物质"领域,长链非编码RNA(lncRNA)近年来被证实与癌症、心血管疾病等重大疾病密切相关。尽管生物实验验证的lncRNA-疾病关联(LDA)数量有限,但计算预测方法可大幅降低研究成本。现有预测模型面临三大挑战:传统图神经网络难以捕捉节点间复杂高阶关系;已知关联数据稀缺导致模型泛化性差;多视图数据融合时忽视特征一致性。中国科学院深圳先进技术研究院联合澳门大学等机构的研究人员开发了创新性预测模型HGCMLDA。该研究通过整合高斯混合模型(GMM)和k近邻(KNN)构建疾病与lncRNA的超图,利用超图卷积网络(HGCN)提取高阶特征;采用对比学习技术增强不同视图间的表征一致性
来源:Briefings in Bioinformatics
时间:2025-06-12
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深松耕作通过改善华北平原冬小麦土壤孔隙结构相关水力特性提高水分利用效率
华北平原作为中国小麦主产区,长期面临水资源短缺与土壤退化的双重挑战。传统旋耕(RT15)形成的犁底层严重阻碍水分下渗,导致冬小麦水分利用效率(WUE)低下。尽管深松耕作(Subsoiling)被证实能打破犁底层,但其通过优化孔隙网络改善水力特性、进而提升WUE的机制尚不明确。山东农业大学的研究团队通过两年田间试验,首次系统揭示了深松深度(35/40 cm)对土壤孔隙结构-水力特性-作物生长协同调控的物理本质,相关成果发表于《The Crop Journal》。研究采用振动深松机(ZS-180)设置35 cm(SS35)和40 cm(SS40)处理,以传统旋耕(RT15)为对照。通过压力膜仪测定
来源:The Crop Journal
时间:2025-06-12
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大豆豆渣强化微生物合成靛蓝苷的可持续生产工艺开发与产业化应用
在快时尚产业蓬勃发展的今天,合成染料带来的环境代价日益凸显。苯系物、二噁英等有毒化学物质通过印染废水进入生态系统,而消费者对"绿色服装"的渴求却与日俱增。这种矛盾将微生物合成的天然染料推向了风口浪尖,其中由L-谷氨酰胺聚合形成的靛蓝苷(indigoidine)因其深邃的蓝色和抗菌特性备受关注。然而现有生产工艺面临三重困境:传统培养基成本高昂、胞内产物提取效率低下、纯化工艺不符合绿色化学原则。四川大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向大豆加工副产品——豆渣(okara)。这种富含氨基酸、维生素却常被焚烧处理的农业废弃物,在研究者手中焕发新生。通过系统性解析靛蓝苷合成酶(IndC)的催化机制,团队发现
来源:Bioresource Technology
时间:2025-06-12
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释放敏感型雄性粉红棉铃虫稀释Bt抗性:半田间验证的可持续防控策略
棉花作为全球重要经济作物,在印度占据23%的全球产量份额。然而近年来,粉红棉铃虫(Pectinophora gossypiella)对Bt棉花中表达的Cry1Ac和Cry2Ab毒素产生抗性,导致印度棉区20-30%产量损失。尽管美国通过种植非Bt棉花庇护所和中国采用Bt/非Bt杂交种延缓了抗性发展,但印度因农户未遵守庇护策略,使得粉红棉铃虫抗性迅速蔓延。传统化学防治不仅增加生产成本(7,575-11,655卢比/公顷),更威胁生态环境。面对这一严峻挑战,印度农业研究委员会国家农业昆虫资源研究所的科研团队在《Biological Control》发表创新研究,提出通过释放实验室繁育的敏感型雄蛾来
来源:Biological Control
时间:2025-06-12
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线粒体焦磷酸酶hPPA2的功能调控机制:基于体外与计算机模拟的多因素作用解析
线粒体作为细胞的能量工厂,其功能异常与多种疾病密切相关。2016年,科学家发现人类PPA2基因的双等位突变会导致婴儿猝死性心脏病,这一发现将线粒体无机焦磷酸酶hPPA2推向了研究前沿。hPPA2负责水解代谢副产物焦磷酸(PPi),为生物合成反应提供热力学驱动力,但其具体调控机制长期未知。更令人困惑的是,尽管hPPA2与胞浆同源酶PPA1结构相似,但两者功能特性差异显著,且hPPA2的突变体为何特异性引发心脏病变仍是个谜。为破解这些难题,莫斯科国立大学的研究团队在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics》发表了突
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics
时间:2025-06-12
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@生物炭对不同氨氮水平下产甲烷过程的调控机制及微生物代谢通路解析
背景与挑战厌氧消化(Anaerobic Digestion, AD)技术被誉为有机废弃物的“绿色炼金术”,能将畜禽粪便、餐厨垃圾等转化为清洁能源甲烷。然而,高氮原料水解释放的氨氮(AN)如同一把双刃剑——低浓度时是微生物的“营养剂”,高浓度则化身“细胞毒药”,通过破坏质子平衡和抑制代谢酶活性,导致产甲烷菌“罢工”。尤其当NH4+-N浓度超过1200 mg/L时,传统AD系统的甲烷产量可能骤降70%。更棘手的是,氨氮会阻断微生物间的“电子对话”(如直接种间电子传递DIET),使得本已低效的产甲烷过程雪上加霜。破局之道山东某高校团队在《Biochemical Engineering Journal
来源:Biochemical Engineering Journal
时间:2025-06-12
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树皮填料在养猪场生物滴滤塔启动阶段对除臭性能的优化作用及实际应用评估
集约化养猪场的恶臭气体排放已成为困扰畜牧业可持续发展的环境难题。这些气体主要包含挥发性有机物(VOCs)、氨(NH3)、硫化氢(H2S)等成分,不仅降低牲畜生产性能,更对周边居民健康构成威胁。虽然生物滴滤塔(Biological Trickling Filter, BTF)作为高效生物反应器被广泛应用,但实际运行中填料选择往往缺乏科学依据——多数研究局限于实验室规模,且对混合污染物处理机制认识不足。国家生猪技术创新中心的研究团队在真实养猪场环境中开展了一项开创性研究,系统比较了五种填料(树皮、秸秆、移动床生物膜反应器填料(MBBR)、砂石、聚酯纤维)在BTF启动阶段的性能差异。研究发现树皮填料
来源:Biochemical Engineering Journal
时间:2025-06-12
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综述:非小细胞肺癌中血管生成拟态的进展
Abstract非小细胞肺癌(NSCLC)作为全球高致死性恶性肿瘤,其治疗难点与血管生成拟态(VM)密切相关。VM指肿瘤细胞通过去分化和基质重塑形成类血管通道(PAS+基质包裹,缺乏CD34+内皮细胞),为肿瘤提供血供并抵抗传统抗血管药物(如贝伐珠单抗)。这种结构分为管状型(独立运输)和基质型(整合宿主血管),其形成依赖癌症干细胞(CSCs)与细胞外基质(ECM)的“种子-土壤”交互,并受EMT、Wnt/β-catenin和PI3K/AKT/mTOR等通路调控。IntroductionNSCLC占肺癌85%以上,晚期患者易出现VM介导的耐药。VM通道由肿瘤细胞直接包绕PAS+糖蛋白构成,与内皮
来源:Biochemical and Biophysical Research Communications
时间:2025-06-12
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南美白对虾(Pleoticus muelleri)加工副产物水解肽的抗氧化特性与功能活性研究
全球虾类加工业每年产生大量富含蛋白质的副产物,这些"废弃物"的处理不仅造成资源浪费,还可能引发环境问题。阿根廷红虾(Pleoticus muelleri)作为南半球重要经济物种,其加工过程中产生的头胸甲占比高达60%,如何高效转化这些副产物成为行业痛点。传统化学法提取存在安全隐患,而商业酶制剂成本居高不下,促使研究者将目光转向内源酶自溶技术。阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)与马德普拉塔大学的研究团队在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》发表最新成果,系统比较了自溶与Alcalase酶解制备虾肽的差异。研究采用三阶段技术路线:首
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-06-12
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大熊猫寄生蜱的细菌多样性及潜在病原风险:季节与性别差异的微生物组学解析
大熊猫寄生蜱的细菌多样性及潜在病原风险微生物群落结构与多样性特征研究团队从四川大相岭放归基地的3只健康成年雌性大熊猫耳部采集246只蜱虫(经形态学鉴定均为Ixodes ovatus),通过16S rRNA测序发现其优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,76.12%)和厚壁菌门(Firmicutes,14.97%)。有趣的是,雌性蜱夏季(7月)的微生物Shannon指数显著高于秋季(10月),而雄性蜱无显著季节差异。主坐标分析(PCoA)显示,季节变化解释微生物群落变异的18.6%(R2=0.16,P=0.001),远高于性别因素(R2=0.023,P=0.379)。潜在病原体的季节
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-06-12
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解磷乳酸菌PSM16的溶磷功能及其分子机制:提升土壤磷利用效率与农业可持续发展新策略
PSM16的溶磷功能与环境调控研究证实Pediococcus pentosaceus PSM16能通过分泌酸性磷酸酶(S-ACP)和短链脂肪酸(SCFA,如乙酸、丙酸、丁酸)显著提升土壤有效磷含量。实验显示,PSM16处理使土壤有效磷从0.270 mg/kg增至2.109 mg/kg,同时降低pH至6.43,电导率至775.296 μS/cm,创造植物适宜生长环境。有机酸分泌量与培养时间呈正相关,48小时产量最高,其中丁酸占比突出。促进植物生长的直接证据PSM16处理使拟南芥发芽率达86.67%,接近阳性对照Pseudomonas putida KT2440(93.33%)。在无磷营养液中,P
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-06-12
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大肠杆菌D-半乳糖酸代谢转录阻遏蛋白DgoR遗传变异的功能性后果及其对宿主-细菌互作的影响
功能性后果:DgoR变异如何重塑代谢调控作为GntR/FadR家族转录阻遏蛋白的代表,DgoR通过N端翼状螺旋-转角-螺旋(wHTH)DNA结合域和C端效应分子结合/寡聚化(E-O)域调控大肠杆菌D-半乳糖酸代谢。研究团队对340株自然分离菌株进行测序分析,发现42株携带12种独特氨基酸变异,其中4种关键变异(P24L、A152E、R71C、P92L)显著改变DgoR功能。变异表型:从实验室到自然菌株通过构建BW25113(BW)背景的ΔdgoR菌株,表达变异体后发现:P24L(位于DNA结合域)和A152E(E-O域)导致部分DNA结合能力丧失,表现为非诱导条件下dgo启动子组成型表达加快生
来源:Journal of Bacteriology
时间:2025-06-12
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综述:智能响应型介电电磁波吸收材料的最新研究进展
引言随着5G通信技术的快速发展,电磁波(EMW)污染问题日益突出。传统电磁波吸收材料已难以满足复杂电磁环境下的防护需求,开发能响应外部场的智能EMW吸收材料成为当前研究前沿。这类材料通过动态调控介电性能(如导电率、极化损耗),实现吸收频带的可编程化,在军事隐身、电子设备防护等领域具有重要应用价值。介电EMW吸收材料的设计吸收剂的微观结构设计吸收剂的维度特性显著影响其介电性能:0D结构(如核壳碳球@C-700)通过缺陷诱导极化增强损耗能力。1D结构(如3D交联碳纤维)利用石墨微晶形成导电-涡流协同损耗网络。2D材料(如Ti3C2Tx/细菌纤维素气凝胶)凭借超高面内电子迁移率实现强衰减。3D结构(
来源:Cell Reports Physical Science
时间:2025-06-12
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眼科领域具身人工智能的临床转化:从多模态感知到精准医疗的革命性突破
随着全球老龄化加剧,糖尿病视网膜病变(DR)和年龄相关性黄斑变性(AMD)等致盲性眼病发病率持续攀升。传统人工智能(AI)虽在医学影像识别中表现优异,但其静态数据处理模式难以应对手术导航、实时诊断等动态临床场景的挑战。更关键的是,现有系统缺乏与物理环境的交互能力,导致在视网膜注射等需要微米级精度的操作中无法实现闭环控制。这些局限性严重制约了AI技术在眼科临床的深度应用。针对这一瓶颈,香港理工大学联合多家机构的研究团队在《npj Digital Medicine》发表前瞻性研究,首次系统构建了具身人工智能(EAI)在眼科的应用框架。该研究创新性地将感知模块(卷积神经网络CNN)、记忆系统(长短时
来源:npj Digital Medicine
时间:2025-06-12
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METTL5基因剪接突变导致中国家族性小头畸形相关全面发育迟缓的致病机制研究
小头畸形相关全面发育迟缓(GDD)和智力障碍(ID)作为一组复杂的神经发育异常,其病因呈现高度异质性。甲基转移酶样蛋白5(METTL5)因参与18S核糖体RNA(rRNA)甲基化修饰而备受关注,该蛋白功能缺陷已被证实与小头畸形相关神经发育障碍存在关联。研究团队对一名表现为GDD和原发性小头畸形的2岁女童展开系统研究。通过全外显子测序(WES)技术锁定致病突变后,采用桑格测序进行家系验证,发现患儿携带METTL5基因(NM_014168.4)纯合内含子突变c.224+5 G>A。为阐明该突变的致病机制,研究人员创新性地构建微型基因剪接报告系统,结合体内逆转录PCR(RT-PCR)实验,证实
来源:Journal of Human Genetics
时间:2025-06-12
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内生真菌Rhizopus arrhizus通过形态-生化与分子调控增强玉米抗旱性的机制研究
随着全球气候变化加剧,干旱已成为威胁作物生产的主要非生物胁迫之一。玉米作为世界三大粮食作物,其产量对水分胁迫极为敏感,研究表明干旱可导致特定区域玉米减产25-30%。传统化学抗旱剂带来的环境问题促使科学家将目光转向微生物解决方案——内生真菌因其能定殖植物组织而不引起病害,且能通过多种机制增强宿主抗旱性,成为农业生物技术研究的热点。针对这一挑战,扎加齐格大学的研究团队在《BMC Plant Biology》发表了创新性研究,系统评估了内生真菌Rhizopus arrhizus对玉米抗旱性的多维度调控作用。研究采用形态学测量、抗氧化酶活性检测、渗透调节物质定量、ISSR分子标记分析等技术,发现真菌
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-06-12
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壳聚糖与铜纳米颗粒在瓶插液中提升切花郁金香品质与寿命:为花卉产业可持续发展树立新标杆
在花卉产业这个价值数十亿美元的全球市场中,郁金香作为第三大畅销切花,却因瓶插期短(仅7-10天)、颈部弯曲和微生物污染等问题严重制约其商业价值。每当这些娇艳的花朵在消费者手中过早萎蔫,不仅造成经济损失,更影响着人们的情感体验。传统化学保鲜剂虽有一定效果,却可能带来环境和健康风险。面对这一产业痛点,开罗大学观赏园艺系与埃及国家研究中心的科研团队在《BMC Plant Biology》发表了一项突破性研究,探索纳米技术与植物精油如何为切花保鲜带来革命性改变。研究人员采用纳米壳聚糖(CHS-NPs,3.5/7 mg L-1)、纳米铜(Cu-NPs,15/30 mg L-1)和柠檬草精油(LG,150
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-06-12
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乳酸杆菌与螺旋藻协同抑制克罗恩病相关大肠杆菌的黏附侵袭及抗炎机制研究
肠道炎症的隐形敌人与天然卫士的对决在炎症性肠病(IBD)的复杂战场中,黏附侵袭性大肠杆菌(AIEC)如同潜伏的破坏者,通过激活NF-κB、STAT3等信号通路,引发肠道上皮细胞的炎症风暴。传统治疗面临耐药性和副作用等挑战,而天然微生物与植物提取物的组合疗法逐渐崭露头角。其中,乳酸杆菌(Lactobacillus helveticus)作为益生菌界的"免疫调节专家",与富含藻蓝蛋白的螺旋藻(Arthrospira platensis)各自展现出抗炎潜力,但二者联合作战的效果仍是未解之谜。来自伊朗沙希德·贝赫什提医科大学的研究团队在《BMC Molecular and Cell Biology》发
来源:BMC Molecular and Cell Biology
时间:2025-06-12
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埃及亚热带山羊耐热性基因组分析揭示关键基因与适应性机制
随着全球气候变暖加剧,热应激(HS)已成为威胁畜牧业可持续发展的主要因素。在干旱地区,山羊因其卓越的适应能力成为重要的经济畜种,但其耐热分子机制尚未阐明。埃及农业研究中心联合国际干旱地区农业研究中心,通过对382头埃及本土山羊(巴基、瓦哈提和萨尔迪品种)的基因组研究,首次系统揭示了亚热带山羊耐热性的遗传基础,相关成果发表于《BMC Genomics》。研究团队采用温度湿度指数(THI)评估(98.6-109.3的极端条件),通过测量直肠温度(RT)、皮肤温度(ST)、呼吸频率(RR)等生理参数建立动物耐热指数(AHTI)。利用50K SNP芯片对108个样本进行基因分型,结合GEMMA算法进行
来源:BMC Genomics
时间:2025-06-12
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"Start& Stop:PhysiCell与PhysiBoSS 2.0交互式模拟控制插件的开发与应用"
在计算生物学领域,多尺度模拟器已成为探索复杂生物系统行为的重要工具。以PhysiCell和PhysiBoSS 2.0为代表的混合模拟器,通过整合细胞力学、微环境扩散和细胞内布尔网络等多层次模型,为肿瘤发展和药物响应研究提供了全新视角。然而这些模拟器存在一个关键瓶颈:一旦启动模拟,所有参数即被固定,研究者无法根据实时观察调整实验方案——这严重限制了在生物制造流程优化或动态药物治疗策略测试等场景中的应用。意大利都灵理工大学的Riccardo Smeriglio团队敏锐捕捉到这一技术缺口,开发出名为Start& Stop的创新插件。该成果发表于《BMC Bioinformatics》,通过引
来源:BMC Bioinformatics
时间:2025-06-12