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生命系统动力学交互理论:基于能量景观变化的响应行为建模与功能自组织分析
生命系统展现出令人惊叹的自组织能力,其复杂功能往往通过简单组件的动态交互涌现而来。然而,传统还原论方法难以刻画这种动态交互过程中功能的自组织机制。现有理论框架多侧重于静态结构分析或单一组件的独立行为描述,缺乏对多组件在连续相互作用下协同演化的数学表征。特别是在机械应力响应、组织形态发生等生物过程中,各组分的形态调整如何通过力学交互引导系统整体功能优化,仍是一个悬而未决的核心问题。为破解这一难题,发表在《BioSystems》上的研究提出了一种创新的动力学交互理论框架。该研究团队通过建立广义梯度流模型,首次将能量景观变化与组件响应行为动态耦合,为揭示生命系统功能自组织提供了全新的数学语言。研究摒
来源:BioSystems
时间:2025-10-28
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综述:光诱导ATP产生与质子转运——嗜盐古菌细胞中两个独立现象
背景细菌视紫红质(BR)作为古菌嗜盐杆菌(Halobacterium salinarum)中的光能捕获系统,通过吸收568纳米波长的光子启动其独特的光循环过程。视网膜分子以全反式(all-trans)15-反式(15-anti)构型与Lys216通过质子化希夫碱键连接,在光激发下异构化为13-顺式(13-cis)15-反式(15-anti)的K590中间体。这一光异构化过程在飞秒至毫秒级时间内经历多个彩色中间态,最终形成关键的M412中间体。BR光循环M412中间体在412纳米光照射下表现出特殊稳定性,其功能特性揭示了一个突破性发现:该中间体更倾向于作为电子供体而非质子供体。光循环路径显示,B
来源:BioSystems
时间:2025-10-28
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Ectodysplasin-A肿瘤坏死因子结构域新型错义突变导致中国家族非综合征性牙齿缺失的机制研究
研究亮点T(p.Arg357Trp),后者展现出前所未有的表型特征。两种突变均位于EDA的肿瘤坏死因子(TNF)结构域——这个区域可是与受体EDAR结合的"关键钥匙"哦!通过三维建模我们发现,p.Arg276Leu突变会像拆掉桥梁的螺丝一样破坏氢键网络,而p.Arg357Trp突变则像改变磁极般扰乱蛋白质表面静电势,最终导致EDA与EDAR的"亲密握手"失败。讨论有意思的是,这两个突变位点在不同物种中就像被"自然选择"锁定的密码一样高度保守。我们通过计算机模拟发现,p.Arg276Leu突变可能导致TNF结构域的空间构象发生微妙扭曲,就像把精心折叠的纸艺品揉皱一角;而p.Arg357Trp突变
来源:Archives of Oral Biology
时间:2025-10-28
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尼罗罗非鱼种内杂交子代对无乳链球菌感染的抗病性及免疫应答比较研究
Highlight四种种内杂交罗非鱼在无乳链球菌攻毒下的生存曲线如图1所示,攻毒后第7天,XG组的生存率达到了42.22%,显著高于GE组(15.56%)、EG组(8.89%)和GX组(6.67%)。Log-rank检验和Gehan–Breslow–Wilcoxon检验的P值分别为0.0004和0.0239,表明各组间生存率存在显著差异。相比之下,对照组的所有F₁杂交鱼均未出现死亡,在整个实验期间生存率保持在100%。对四种种内杂交罗非鱼在无乳链球菌攻毒下的生存曲线分析由无乳链球菌引起的链球菌病是罗非鱼养殖中的主要细菌性疾病。目前的控制策略主要依赖抗生素,但有限的疗效和日益增长的抗生素耐药性带
来源:Aquacultural Engineering
时间:2025-10-28
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ScCypA通过靶向IRF3/7负调控赤眼鳟干扰素抗病毒反应的作用机制研究
Section snippets鱼类、病毒和细胞系本研究所用赤眼鳟均按既定规程在循环水养殖系统中培育(Liu等,2013)。在体内病毒感染实验中,每条鱼注射100 μL草鱼呼肠孤病毒(GCRV)(106 TCID50/mL)。实验注射获湖南农业大学动物伦理委员会授权。鱼类细胞系包括鲤上皮瘤细胞(EPC)、赤眼鳟肾脏细胞(SCK)和草鱼卵巢细胞系。ScCypA氨基酸序列与蛋白质结构分析通过同源数据库搜索在赤眼鳟基因组(未发表)中发现Sccypa基因。利用特异性引物(见附表1)克隆获得Sccypa基因cDNA,其开放阅读框序列已提交至NCBI数据库(登录号:PP645317)。Sccypa编码序列
来源:Aquacultural Engineering
时间:2025-10-28
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雨生红球藻强化白酒的理化特性、风味谱及抗氧化活性研究
在中国源远流长的饮食文化中,白酒占据着举足轻重的地位,它不仅是一种社交饮品,更承载着深厚的文化底蕴。然而,流行病学研究不断揭示,过量饮用白酒与多种主要疾病风险显著相关,包括酒精性肝病、癌症、中风等,其背后的机制与氧化应激和DNA损伤密切相关。面对消费者日益增长的健康意识,如何在保留白酒独特风味的同时,提升其健康属性,降低潜在健康风险,成为酿酒工业面临的重要挑战。天然抗氧化剂的添加被视为一条可行的路径。在此背景下,一种名为雨生红球藻(Haematococcus pluvialis, HP)的微藻进入了研究人员的视野。HP是自然界中最丰富的天然虾青素(astaxanthin)来源之一,虾青素以其卓
来源:Algal Research
时间:2025-10-28
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蓝藻噬菌体YongM定向进化揭示其毒力增强的遗传与代谢机制
Section snippetsStrains and culture conditions蓝藻菌株Nostoc sp. FACHB-596购自中国科学院水生生物研究所淡水藻种库。野生型蓝藻噬菌体YongM分离自云南昆明滇池水样,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心(CGMCC),保藏号为CGMCC No. 18383。Nostoc sp. FACHB-596在标准光照条件下于BG-11液体培养基中培养。Tenfold enhancement of YongM infectivity and genomic mutation analysis紫外线(UV)诱变作为经典噬菌体遗传改良策略,在研究病毒
来源:Algal Research
时间:2025-10-28
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西高止山特有陆地腹足类Indrella ampulla的高质量核基因组与线粒体基因组组装及其群体历史研究
在西高止山生物多样性热带的茂密森林中,生活着一种色彩斑斓的陆地蜗牛——Indrella ampulla。这种蜗牛最引人注目的特征是其鲜艳的色彩多态性,存在橙色、红色和黄色三种明显不同的色型。作为阿里奥斐蒂达科(Ariophantidae)的单型物种,它不仅具有重要的生态价值,更是研究腹足类动物适应性进化的理想模型。然而,尽管其生物学特性引人入胜,基因组资源的缺乏严重制约了对其进化机制和色彩多态性遗传基础的深入探索。腹足类作为软体动物中多样性最丰富的类群,栖息地范围涵盖海洋、河口、淡水和陆地环境,展现出包括扭转现象、毒素产生、壳体和体色多态性等一系列独特适应性特征。然而,南亚地区特别是印度西高止
来源:Genome Biology and Evolution
时间:2025-10-28
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植物园发展与管理国际培训课程:培育知识种子与强化亚洲区域能力建设
在全球生物多样性丧失加剧的背景下,植物园作为植物迁地保护(ex situ conservation)的重要基地,其建设水平直接关系到濒危植物的存续命运。然而亚洲地区虽具有丰富的植物资源,却普遍面临植物园管理专业人才短缺、保护技术标准不统一等挑战。为此,国际植物园协会亚洲分会(International Association of Botanical Gardens, Asian Division)自2016年起持续开展专业能力建设,通过国际培训课程促进区域经验交流与技术传播。2025年9月1日至20日,在上海辰山植物园举办的第八届国际培训课程汇聚了来自阿塞拜疆、斯里兰卡、泰国等14个国家的1
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Micrurus lemniscatus蛇 venom诱导巨噬细胞炎症反应的机制研究及其在中毒治疗中的意义
章节精选化学品与试剂RPMI-1640培养基、L-谷氨酰胺、庆大霉素、四甲基联苯胺(TMB)、牛血清白蛋白(BSA)、大肠杆菌O111:B4脂多糖(LPS)、佛波醇12-肌豆蔻酸13-乙酸酯(PMA)、酚红、辣根过氧化物酶、多聚甲醛、二甲基亚砜、噻唑蓝溴化四唑(MTT)购自Sigma Aldrich公司。快速全显色染色试剂盒-3(NEWPROV)。Alexa Fluor鬼笔环肽546和488、FITC标记酵母聚糖、含DAPI的Fluoromount-G封片剂。MLV对TG诱导巨噬细胞毒性的影响将TG诱导的巨噬细胞与MLV(12–50 μg/mL)共孵育6小时后,线粒体活性降低表明细胞存活率下降
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SOX4沉默通过抑制NF-κB通路和铁死亡减轻氧化低密度脂蛋白诱导的内皮损伤
在心血管疾病研究领域,动脉粥样硬化始终是威胁人类健康的重要病理基础。这种以脂质驱动、大中动脉炎症为特征的疾病,其发生发展的关键环节在于血管内皮细胞的功能障碍。当氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)在血管内膜下积聚时,会引发一系列复杂的细胞反应,最终导致动脉粥样硬化斑块的形成。近年来,科学家们发现了一种新型细胞死亡方式——铁死亡(ferroptosis),这种铁依赖性的细胞死亡形式与动脉粥样硬化的进展密切相关,但其在内皮损伤中的具体调控机制仍有待深入探索。与此同时,科学研究发现SOX4基因——一个属于SOX基因家族C亚群的转录因子,在多种人类恶性肿瘤中过度表达并发挥致癌作用。更引人注目的是,最近的研
来源:Tissue and Cell
时间:2025-10-28
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α-酮戊二酸通过代谢与转录重编程增强牛卵母细胞成熟及胚胎发育的机制研究
α-酮戊二酸改善牛卵母细胞卵裂率和发育潜能0.05;图1A)。此外,20μM和100μM α-KG组的卵裂率与DMSO对照组相当,而500μM组的卵裂率显著降低(p<0.05)。值得注意的是,100μM α-KG组的囊胚形成率显著高于对照组和500μM组(p<0.05;图1B)。同时,100μM α-KG组的内细胞团(ICM)细胞数量也显著增加(p<0.05;图1C),但8-16细胞期发育率与对照组无显著差异。讨论本研究中,100μM α-KG的补充产生了最有利的结果,与DMSO对照组和500μM组相比,囊胚率和ICM均显著提高,而8-16细胞期发育率与对照组相似。通过整合代谢组学分析(非转录
来源:Theriogenology
时间:2025-10-28
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原花青素B2通过调控EGFR激活PII3K/AKT通路促进绵羊卵母细胞体外成熟的作用机制研究
HighlightPCB2促进卵母细胞体外成熟本研究通过在原花青素B2(PCB2)的体外成熟(IVM)体系中添加4种浓度(0、2.5、5和7.5 μg/mL),以第一极体排出作为卵母细胞成熟标准。结果显示5 μg/mL PCB2组卵母细胞成熟率(51.51 ± 1.51%)显著高于其他浓度组(45.68 ± 0.58%、45.98 ± 0.85%和45.48 ± 1.54%,P < 0.05),表明PCB2能有效提升绵羊卵母细胞成熟能力。讨论本研究表明天然原花青素PCB2能显著提升绵羊卵母细胞在IVM过程中的质量和发育潜能。值得注意的是,实验特意选择繁殖季节外的夏季进行——该时期绵羊卵母细胞发
来源:Theriogenology
时间:2025-10-28
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基于空间位阻调控ICT机理的近红外荧光探针:氟离子的超灵敏检测与生物成像应用
氟离子在生物体和环境中扮演着双重角色:适量时对牙齿健康和骨骼发育至关重要,但过量摄入会导致氟斑牙、氟骨症等健康问题。随着氟化物在饮用水处理、口腔护理产品和工业生产中的广泛应用,开发高效精准的氟离子检测方法成为环境监测和生物医学研究的重要课题。传统检测方法如离子选择电极和色谱技术虽然成熟,但存在操作复杂、需要大型仪器、无法实现实时原位监测等局限性,特别是在活体生物样本中的应用受到很大限制。在这一背景下,荧光探针技术因其高灵敏度、快速响应和良好的生物相容性等优势脱颖而出。近日发表在《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spe
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-10-28
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探索IL-1β和TNFR1在糖尿病前期动脉粥样硬化风险中的预测潜力
在当今全球范围内,心血管疾病(CVD)是导致死亡的主要原因之一,而糖尿病前期(Prediabetes)作为一种重要的代谢异常状态,已被确认为心血管疾病的重要危险因素。糖尿病前期患者虽然血糖水平尚未达到糖尿病诊断标准,但其体内已经存在胰岛素抵抗、脂代谢紊乱等病理生理改变,这些变化会引发慢性低度炎症,进而损伤血管内皮功能,促进动脉粥样硬化(Atherogenesis)的早期发生。然而,在糖尿病前期阶段,如何准确、早期地识别出那些动脉粥样硬化风险较高的个体,以便进行及时干预,仍然是临床实践中的一个挑战。传统的血脂指标,如总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL),虽然能提供
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-28
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扫描体高度与种植体水平对数字化印模精度的影响研究
随着计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术在牙科领域的快速发展,数字化印模正在逐步取代传统印模技术。口内扫描仪(IOS)通过直接获取口腔内三维数据,不仅减少了取模时间,避免了印模材料引起的患者不适,还消除了消毒过程中可能发生的体积变化问题。然而,在种植修复领域,数字化印模的精度仍受到多种因素影响,其中扫描体(scan body)作为连接种植体与数字图像的关键部件,其设计参数对最终精度的影响尚未明确。目前学术界对于扫描体高度与精度关系存在争议:部分研究认为较长扫描体可提高精度,而另一些研究则支持较短扫描体更具优势。更值得注意的是,种植体植入水平(骨水平vs.组织水平)与扫描体高度的交互作用尚
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-28
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微波辅助胡芦巴叶提取物绿色合成银纳米颗粒及其对水污染物的高效光降解研究
随着工业化和城市化的快速发展,水污染问题日益严重,特别是制药和纺织行业排放的有机污染物对生态环境和人类健康构成严重威胁。传统的物理化学水处理方法存在成本高、效率低、易产生二次污染等局限性,迫切需要开发新型高效、环保的水处理技术。纳米技术的兴起为解决这一难题提供了新思路,其中银纳米颗粒(AgNPs)因其独特的表面等离子体共振(SPR)效应和催化性能,在光催化降解有机污染物领域展现出巨大潜力。然而,传统的AgNPs合成方法通常需要使用有毒化学试剂,存在环境污染风险。绿色合成技术利用植物提取物作为还原剂和稳定剂,为纳米颗粒的可持续制备提供了新途径。在这项发表于《Scientific Reports》
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-28
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微血管梭形动脉瘤中红细胞迁移与血小板边缘化的数值模拟研究及其血流动力学意义
在人体错综复杂的微循环系统中,血液细胞如同繁忙河道中的船只,其动态行为直接影响着组织的氧气供应和代谢废物清除。然而,当微血管出现结构性异常——例如糖尿病视网膜病变中常见的梭形动脉瘤时,这些“细胞船只”的航行规则便被彻底打乱。微动脉瘤作为血管壁的局部扩张,不仅改变血流路径,更会引发红细胞(RBCs)和血小板的异常分布,进而影响关键血流动力学参数如壁面剪应力(WSS)和无细胞层(CFL)厚度。尽管既往研究对直血管或囊状动脉瘤中的细胞行为有所探讨,但针对对称性扩张的梭形动脉瘤这一常见类型,其内部细胞尺度动力学机制仍存在大量空白。正是基于这一临床需求,由Ahmed Elhanafy领衔的研究团队在《S
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-28
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新型化合物对两种农田害螺的杀灭活性与遗传毒性研究:烟酰胺与纳米银的替代潜力
在地中海沿岸的农田里,一种看似微小的生物正引发巨大的农业危机——白花园螺(Theba pisana)和卡氏单螺(Monacha cartusiana)这两种陆生螺类,通过啃食柑橘、三叶草等经济作物,造成埃及多地果园和农田的严重减产。传统农药如灭多威(Oxamyl)虽有效却带来耐药性发展和环境污染的双重困境,迫使科学家们寻找更安全的新型防控手段。近日发表于《Scientific Reports》的一项研究,首次系统评估了烟酰胺(Nicotinamide)、吡虫啉(Imidacloprid)和纳米银颗粒(Silver nitrate nanoparticles)对这两种害螺的联合生物活性与遗传毒性
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-28
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新型64/67Cu标记1,2,4-噁二唑二苯胺衍生物的构建及其作为实体瘤诊疗一体化探针的潜力评估
在精准医疗时代,如何实现肿瘤诊断与治疗的高效协同一直是核医学领域的核心挑战。铜放射性同位素因其独特的核素特性备受关注:64Cu适用于正电子发射断层扫描(PET)成像,半衰期12.7小时可提供长达数小时的观察窗口;而67Cu作为纯β-发射体,半衰期61.8小时,其发射的β粒子能量(最大577 keV)能有效杀伤肿瘤细胞且对周围组织损伤较小。这两种同位素的化学性质相似,可通过同一螯合剂构建诊疗一体化探针,但开发兼具高稳定性、靶向性和良好药代动力学特性的铜标记化合物仍是当前研究的难点。为解决上述问题,Mohamed A. Gizawy团队设计并合成了一种新型小分子化合物2,2'-(1,2,4-噁二唑
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-28