-
优化蛋白质组学策略鉴定胶质瘤中小开放阅读框编码肽的创新研究
在生命科学领域,基因组中大量未被注释的小开放阅读框(sORFs)长期以来被忽视,但近年研究发现其编码的小开放阅读框编码肽(SEPs)在生理和病理过程中扮演重要角色。然而,SEPs的鉴定面临两大技术瓶颈:一是传统基因预测算法因长度限制难以准确识别sORFs;二是质谱(MS)检测受限于SEPs的短肽链特性(通常<100个氨基酸)和低丰度,目前仅有不到0.3%的预测SEPs能被实验验证。特别是在胶质瘤这种最具侵袭性的脑肿瘤中,SEPs的调控机制和临床价值亟待探索。四川大学华西医院的研究团队针对这一科学难题,开发了创新的甲酸铵介导C8固相富集(AmF-C8-SPE)技术,结合分级洗脱策略显著提高了SE
来源:Molecular & Cellular Proteomics
时间:2025-06-18
-
微藻基乙烯-醋酸乙烯酯复合材料的制备与表征:可持续生物塑料的创新解决方案
在环保需求日益迫切的今天,传统塑料的不可降解性和高碳排放已成为全球性难题。其中,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)因其优异的柔韧性和轻质性,被广泛应用于瑜伽垫、运动鞋中底等消费品。然而,EVA的交联结构却成为其回收利用的"阿喀琉斯之踵"——交联网络阻碍熔融再加工,导致大量废弃EVA最终进入填埋场。更棘手的是,石油基EVA生产过程中的碳足迹居高不下。如何打破这一僵局?台湾科技部资助的研究团队将目光投向了微藻这一"绿色工厂"。微藻(如Chlorella sorokiniana PY)具有惊人的CO2固定能力,其培养过程甚至可利用废水,且蛋白质含量高达58%。此前研究虽尝试过细菌纤维素纳米纤维等生物填
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-18
-
核桃壳水热炭:天然抗菌与稳定性增强剂在绿色化妆品中的创新应用
随着消费者对"清洁美容"和可持续发展的关注,化妆品行业正面临两大挑战:如何替代可能引发过敏的合成防腐剂,以及如何实现农业废弃物的高值化利用。每年全球产生数百万吨核桃壳等农业副产品,传统处理方式不仅造成资源浪费,还可能引发环境问题。与此同时,化妆品中常用的对羟基苯甲酸酯类防腐剂正受到日益严格的监管限制。在这一背景下,梅尔辛大学的研究团队创新性地将废弃核桃壳转化为功能性生物材料,相关成果发表在《International Journal of Biological Macromolecules》。研究团队采用水热碳化(HTC)技术将核桃壳转化为水热炭(WHC),通过FTIR和GC-MS进行成分表征
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-18
-
银鲻鱼肠道来源Paenibacillus lautus BCA501的单宁酸降解潜力与生化特性研究及其在生物技术中的应用
单宁酸作为植物中广泛存在的多酚化合物,在制革、医药等领域应用广泛,但其与蛋白质结合的特性导致饲料中营养物质吸收受阻,成为水产养殖业的重大挑战。菲律宾特有银鲻鱼的肠道微生物长期暴露于可能含单宁的植物碎屑环境,成为挖掘降解菌种的理想来源。菲律宾农业水产与自然资源研究发展委员会资助的研究团队首次从该鱼肠道分离出Paenibacillus lautus BCA501,通过生化表征揭示其单宁酸代谢机制,相关成果发表于《Process Biochemistry》。研究采用梯度浓度单宁酸培养基筛选菌株,通过16S rRNA测序鉴定物种,结合生长曲线测定、酶活分析(tannase activity)和高效液相
来源:Process Biochemistry
时间:2025-06-18
-
氮富集环境中N2
H4
、NH2
OH与NH4
+
-N检测技术的优化:消除干扰实现精准分析
氮元素作为地球生命的基础,其复杂的转化过程始终是环境微生物学研究的热点。在废水处理、土壤修复等领域,厌氧氨氧化(anammox)技术因其高效节能特性备受关注。然而这一过程中产生的关键中间体——联氨(N2H4)和羟胺(NH2OH),与底物铵氮(NH4+-N)、亚硝酸盐(NO2--N)存在复杂的化学反应,导致传统检测方法严重失真。更棘手的是,现有文献对干扰机制缺乏系统研究,甚至NH2OH对NH4+-N检测的影响长期未被探索。这些问题严重制约了对氮转化机制的深入理解。针对上述挑战,研究人员以anammox系统为模型,通过系列实验建立了精准检测方案。研究采用分光光度法(spectrophotometr
来源:Process Biochemistry
时间:2025-06-18
-
真空硫焙烧法高效脱除铜电解污泥中砷并富集铜的创新策略
5%的剧毒砷(As),传统返炉处理会导致砷在冶炼系统恶性循环。更棘手的是,湿法冶金虽能分离砷铜,却产生大量含砷废水。面对这一"资源与污染"并存的困局,云南铜业有限公司联合高校团队在《Process Safety and Environmental Protection》发表研究,开创性地将真空冶金与硫化学耦合,为CES无害化资源化提供新范式。研究团队采用XRD/XPS等多维表征技术解析CES组分(含36.78% Cu、31.98% As),通过热力学计算揭示Cu3As-S-CuSO4体系反应路径。关键实验采用真空电阻炉(≤10 Pa)调控硫添加量与温度梯度,结合气相色谱追踪砷挥发形态。【Mat
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-06-18
-
基于深度残差收缩网络与XGBoost的工业系统建模与诊断方法研究
随着工业系统复杂度提升,故障诊断面临特征冗余、噪声干扰和分类精度不足等挑战。传统深度学习方法存在训练效率低、softmax分类器线性决策边界受限等问题,而单纯增加网络深度会导致"模型退化"。针对这一难题,国内研究人员在《Process Safety and Environmental Protection》发表研究,创新性地将深度残差收缩网络(DRSN)与XGBoost相结合,通过自适应阈值机制和梯度提升策略,实现了工业故障诊断的突破性进展。研究采用三大关键技术:1) DRSN模块通过通道级软阈值操作(soft-thresholding)自适应滤除噪声;2) 引入Nesterov加速自适应矩估
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-06-18
-
基于海洋环流反演方法的巴利阿里海峡水团输运时间序列分析(1996-2022年)
在地中海这个"微型海洋"中,巴利阿里海峡如同咽喉要道,控制着西地中海西北部与阿尔及利亚盆地之间的水交换。然而这片海域的环流就像喜怒无常的舞者,其复杂的舞步让海洋学家们困扰多年——高时空变率、强烈的中尺度活动、相互矛盾的观测结果,使得传统短期调查难以捕捉其真实动态。更棘手的是,现有研究多基于单次航次或短期观测,对水团输运的长期变化规律认知严重不足,这直接影响了我们对整个西地中海热盐平衡的理解。西班牙海洋研究所的Vargas-Yáñez团队决心破解这个"地中海舞步密码"。他们依托RADMED监测项目1996-2022年间80个航次的CTD数据,首次构建了长达27年的巴利阿里海峡水团输运时间序列。这
来源:Progress in Oceanography
时间:2025-06-18
-
基于稳健线性混合模型msqrob2TMT的标记蛋白质组学差异丰度分析新方法
质谱蛋白质组学技术已成为解析生命过程分子机制的核心工具,其中同位素标记(如TMT)策略通过多重样本检测大幅提升通量。然而,随着实验设计日趋复杂——样本量超过单次上机容量、多批次技术重复、跨平台数据整合等需求涌现,传统分析方法面临严峻挑战:现有工具如DEqMS无法处理技术重复数据,MSstatsTMT仅支持单因素设计,msTrawler则缺乏自定义假设检验功能。更关键的是,这些方法均难以有效建模质谱数据中固有的多层级相关性(如运行批次效应、通道偏差、肽段特异性变异等),导致假阳性率失控和检测灵敏度下降。针对这一技术瓶颈,比利时根特大学和VIB研究所的Lieven Clement团队在《Molec
来源:Molecular & Cellular Proteomics
时间:2025-06-17
-
PTMFusionNet:基于深度学习的疾病相关翻译后修饰预测与疾病亚型分类新方法
在精准医疗时代,蛋白质翻译后修饰(PTM)作为调控蛋白质功能的关键机制,已成为疾病诊断和治疗的重要靶点。然而,现有PTM数据库覆盖范围有限,难以与高通量蛋白质组数据有效整合,这严重制约了PTM在临床中的应用。与此同时,不同疾病亚型往往表现出独特的PTM模式,但受限于检测技术的复杂性和成本,如何从有限的PTM信息中挖掘潜在的疾病相关修饰成为亟待解决的难题。针对这一挑战,国内某研究机构的研究团队开发了名为PTMFusionNet的深度学习框架。该研究创新性地将PTM潜在性预测与疾病亚型分类相结合,通过整合多源异构数据,实现了对疾病关键PTM生物标志物的精准识别。相关成果发表在《Molecular》
来源:Molecular & Cellular Proteomics
时间:2025-06-17
-
单分子磁镊技术揭示8-氧鸟嘌呤(8-oxoG)损伤对端粒DNA沃森-克里克与霍格steen碱基配对稳定性的动态影响
在生命活动中,DNA持续遭受活性氧攻击,其中鸟嘌呤因还原电位最低最易被氧化形成8-氧鸟嘌呤(8-oxoG)。作为最常见的氧化损伤标志物,每个细胞每天可产生超过2800个8-oxoG病变。这种损伤在富含鸟嘌呤的端粒区域尤为显著,可能加速端粒缩短——这一过程与衰老和细胞 senescence(衰老)密切相关。更棘手的是,8-oxoG既能维持沃森-克里克配对(与胞嘧啶形成8-oxoG-C),又会干扰G-四链体(G-quadruplex, G4)的霍格steen氢键网络,但不同位点损伤对核酸结构稳定性的定量影响始终存在争议。华中科技大学同济医学院的研究团队在《Nucleic Acids Researc
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-06-17
-
基于HiBiT技术的活细胞mRNA翻译高通量监测系统开发及其在mRNA疗法优化中的应用
在生物医药领域,mRNA技术正从新冠疫苗向肿瘤疫苗、蛋白替代疗法等更广阔领域拓展。然而当前mRNA优化研究严重依赖GFP(绿色荧光蛋白)等报告基因,这些高度工程化的蛋白具有异常稳定的翻译特性,无法反映治疗性蛋白的真实表达规律。更棘手的是,现有翻译监测技术如多核糖体分析、Ribo-seq(核糖体测序)等存在操作复杂、无法实时监测等局限,严重制约了mRNA药物的开发效率。剑桥大学药理学系Camilla Ascanelli*、Elsa Lawrence等研究者突破性改造HiBiT技术——一种仅含11个氨基酸的纳米荧光素酶片段,将其作为蛋白标签与目标蛋白共表达。当与细胞中稳定表达的LgBiT大亚基结合
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-06-17
-
RNA阴离子中鸟苷碱基与磷酸二酯基团裂解促进相互作用的本质偏好:基于碱基修饰与质谱技术的研究
在生命活动中,RNA不仅是遗传信息的载体,更是具有催化功能的核酶(Ribozyme)的主要执行者。其中,磷酸二酯键的断裂与连接是核酶最常见的催化反应,但关于其分子机制仍存在关键盲区。长期以来,研究者们注意到一个有趣现象:无论是碱性溶液中的RNA水解,还是气相中RNA阴离子(M-nH)n-的振动活化解离,鸟苷(G)的5'侧磷酸二酯键总是优先断裂。这种选择性裂解暗示着鸟苷碱基与相邻磷酸基团存在特殊相互作用,但其结构基础和化学本质始终未能阐明。因斯布鲁克大学的研究团队通过系统性的碱基工程和质谱技术,首次揭示了这一现象背后的分子机制。他们设计合成了一系列位点特异性修饰的RNA(包括1-脱氮鸟苷c1G、
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-06-17
-
体细胞基因递送精准重现高风险肉瘤分子谱系的创新建模平台
肉瘤作为一类起源于间叶组织的恶性肿瘤,在儿童和青少年中发病率居高不下,其治疗进展数十年来停滞不前。这主要源于两大科学难题:一是超过50种分子亚型的高度异质性导致靶向治疗开发困难;二是传统建模方法如患者来源异种移植(PDX)模型获取困难,而常规基因工程小鼠模型(GEMM)存在胚胎致死、多灶性肿瘤发生等技术瓶颈。更棘手的是,约20%的肉瘤由SS18::SSX等染色质调控因子融合基因驱动,但现有模型难以模拟这类表观遗传重编程事件。德国癌症研究中心的Roland Imle、Ana Banito团队在《Nature Communications》发表突破性研究,通过优化肌肉电穿孔技术建立EPO-GEMM
来源:Nature Communications
时间:2025-06-17
-
基于IC-Tagging纳米封装技术的口服多肽递送平台:AvPAL的体外稳定化及胃肠道抗性荧光素酶制剂开发
苯丙酮尿症(PKU)作为一种遗传性氨基酸代谢疾病,目前主要依靠严格限制苯丙氨酸(Phe)摄入的饮食疗法,但患者依从性差且易导致营养不良。虽然皮下注射聚乙二醇化蓝藻苯丙氨酸解氨酶(pegvaliase)已获批临床应用,但其免疫原性、频繁注射需求和高成本限制了普及。面对这一困境,开发口服酶制剂成为极具吸引力的替代方案,但胃肠道(GI)的酸性环境和蛋白酶严重制约了多肽药物的有效性。西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学的研究团队在《Materials Today Bio》发表研究,利用病毒来源的muNS-Mi蛋白自组装特性,建立了名为IC-Tagging的创新纳米封装平台。该系统通过"Intercoil"标
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-17
-
近红外触发可控释放一氧化氮的槲皮素复合壳聚糖/透明质酸水凝胶:一种针对MRSA感染伤口修复的创新策略
皮肤作为人体最大的器官,承担着抵御病原微生物入侵的重要职责,但一旦受损,开放性伤口极易被细菌感染,尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等耐药菌,会显著延缓愈合进程并引发全身性感染风险。传统抗菌敷料如含抗生素或金属纳米颗粒的水凝胶,面临抗菌效率有限、生物毒性及耐药性等问题。光热疗法(PTT)虽能通过近红外(NIR)照射杀灭细菌,但单独应用存在热耐受菌残留、作用时间短等局限。一氧化氮(NO)作为浓度依赖性多功能分子,高浓度时可广谱抗菌,低浓度时则促进血管生成和胶原沉积,但其半衰期极短(1-5秒),如何实现精准控释成为关键挑战。为此,国内某研究团队在《International Journal
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-17
-
综述:低分子量褐藻多糖硫酸酯:生产方法及其治疗应用
低分子量褐藻多糖硫酸酯:生产方法与治疗应用生产方法低分子量褐藻多糖硫酸酯(LMWF)作为褐藻多糖硫酸酯的降解产物,其生物活性显著优于高分子量形式。目前主要的生产方法包括酶解、光催化降解、自由基降解、酸水解、超声辅助降解、过氧化氢介导水解和热液降解等。酶解 是最受关注的方法,因其能实现可控的分子量降低并保持结构完整性。近年来,研究者从海洋细菌中分离出多种褐藻多糖硫酸酯酶,如GH107家族的endo-岩藻糖苷酶FWf3和FWf4,可特异性切割α-(1→4)-糖苷键,产生不同硫酸化模式的LMWF。来自Formosa haliotis的Fhf1酶能降解交替连接的α-(1,3)/α-(1,4)-L-岩藻
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-17
-
仿生增强型I/II型胶原-透明质酸支架联合新型固定技术修复大尺寸关节软骨缺损的临床前研究
关节软骨缺损修复一直是骨科领域的重大挑战。软骨一旦损伤,极易引发骨关节炎(OA),全球约3.5亿人受此困扰,医疗成本高达发达国家GDP的1-2.5%。现有手术如骨髓刺激(BMS)或自体软骨移植仅适用于<6 mm的小缺损,而≥8 mm的大缺损修复效果差,患者常需二次手术。组织工程支架虽具潜力,但面临机械强度不足、固定困难等问题。为此,欧洲研究委员会(ERC)资助团队开发了仿生增强型I/II型胶原-透明质酸(CI/II-HyA)支架,结合3D打印聚己内酯(PCL)框架提升力学性能(压缩模量0.67 MPa,接近健康软骨的0.5–2.0 MPa),并设计新型骨锚定固定技术解决植入物移位难题。研究采用
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-17
-
基于双智能弛豫传感系统与便携式NMR的精准疾病管理技术
当前,全球传染病防控面临严峻挑战。世界卫生组织2025年数据显示,SARS-CoV-2疫情已造成超7.75亿病例和700万死亡,直接经济损失逾3万亿美元。传统诊断方法如核酸检测(NAATs)虽特异性高,但依赖专业设备和人员;抗原快检虽便捷却灵敏度不足。更棘手的是,现有技术多为单一指标检测,无法同步反映病毒存在(抗原)和宿主免疫状态(抗体),导致临床决策信息碎片化。针对这一技术瓶颈,一支国际研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表创新成果。他们开发了基于时域微核磁共振(TD-μNMR)的双智能弛豫传感系统(DIS),通过工程化设计的Fe3O4(T2传感器)和M
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-06-17
-
基于深度学习的VirulentHunter工具:突破同源限制的毒力因子预测与分类新方法
微生物致病性的核心在于毒力因子(Virulence Factors, VFs),这些由病原体分泌或表达的分子能帮助其定植宿主、逃避免疫并获取营养。尽管高通量测序技术极大拓展了微生物组研究的广度,但传统基于同源比对的VF识别方法(如VFDB、Victors数据库)存在明显局限——它们无法有效识别缺乏已知同源序列的新型VF。更关键的是,现有机器学习方法(如MP4、VF-Pred)多聚焦于VF的二元判别,忽视了对毒素、黏附素、分泌系统等功能类别的精细划分,而这恰恰是理解病原体-宿主互作机制的关键。针对这一双重挑战,华东师范大学等机构的研究团队开发了VirulentHunter。这项发表于《Brief
来源:Briefings in Bioinformatics
时间:2025-06-17