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基于生物信息学和机器学习方法识别 ST 段抬高型心肌梗死(STEMI)中与 M1 巨噬细胞相关的生物标志物及其意义
在心血管疾病的领域中,心肌梗死(MI)就像一颗随时可能引爆的 “炸弹”,严重威胁着人们的健康。每年我国新增 MI 病例超百万,每三个心脏病发作患者中就有一人不幸离世,而且 MI 还会引发心律失常、心力衰竭等多种严重并发症。目前,MI 分为 ST 段抬高型心肌梗死(STEMI)和非 ST 段抬高型心肌梗死(NSTEMI),其中 STEMI 最为严重,通常意味着冠状动脉完全闭塞,急需救治。多年来,血清肌钙蛋白 I、肌钙蛋白 T 和肌红蛋白等生物标志物的升高一直是诊断 MI 的依据,但它们无法区分 MI 的临床亚型,也不能指导针对性治疗。在 STEMI 发病过程中,免疫细胞尤其是巨噬细胞起着关键作用
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-02
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燕麦壳生物炭制备方法对铵吸附性能的影响:探寻高效废水净化之路
在环境问题日益严峻的当下,水资源污染已成为全球关注的焦点。铵离子(NH4+)作为常见的水体污染物,广泛存在于各类水源中。高浓度的铵离子不仅会破坏水体生态平衡,还对土壤、大气环境造成负面影响,严重威胁公众健康。传统的废水处理技术在应对铵离子污染时,常面临成本高、效果不佳或易造成二次污染等问题。因此,开发一种高效、经济且环保的铵离子去除方法迫在眉睫。在此背景下,来自巴西伯南布哥联邦大学、波兰格但斯克工业大学等机构的研究人员,针对燕麦壳生物炭制备方法对其铵吸附性能的影响展开研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为解决铵离子污染问题提供了新的思路和方法。研究人员采用了多种关
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-02
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创新多表位疫苗设计:对抗霍乱弧菌的新希望
霍乱,这个名字听起来或许有些陌生,但它却曾在历史上多次掀起腥风血雨。作为一种由霍乱弧菌(Vibrio cholerae)引起的急性、高度传染性腹泻疾病,霍乱通常通过受污染的水或食物传播。一旦感染,若未及时治疗,患者会迅速出现严重脱水症状,甚至面临死亡威胁。据估算,全球每年有 130 万 - 400 万例霍乱病例,2.1 万 - 14.3 万人因此丧生。在新冠疫情的大背景下,疫苗的重要性愈发凸显,研发针对各种疾病的有效疫苗迫在眉睫,霍乱疫苗的研发便是其中关键一环。然而,传统疫苗设计过程漫长且成本高昂,让许多科研团队望而却步。不过,随着生物信息学和免疫信息学的飞速发展,新的计算方法为疫苗研发带来了
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-02
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纳米技术新突破:壳聚糖 - 脯氨酸与壳聚糖 - 甘氨酸助力小麦抗盐胁迫
在全球范围内,盐胁迫如同一个 “农业杀手”,严重威胁着小麦的产量,进而危及粮食安全和可持续农业发展。小麦作为世界上广泛种植的重要粮食作物,养活了约 35% 的全球人口,但它对盐胁迫的耐受机制却因庞大的基因组而尚未被完全了解。在此背景下,探寻提升小麦耐盐性的有效策略迫在眉睫。匈牙利 HUN-REN 农业研究中心和伊朗马拉盖赫大学的研究人员携手,开展了一项关于壳聚糖 - 脯氨酸(Cs-Pro)和壳聚糖 - 甘氨酸(Cs-Gly)纳米颗粒在缓解小麦盐胁迫方面的研究。研究发现,这些纳米颗粒在缓解盐胁迫对小麦的负面影响上展现出巨大潜力,尤其是 400mg/L 的 Cs-Pro 处理效果最为显著。该研究成
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-02
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基于混合深度学习模型的菜豆叶斑病检测方法创新与高精度诊断研究
菜豆作为我国重要的经济作物,其产业发展却长期受到叶斑病的困扰。从早春到初夏,菜豆花叶病毒等病害极易爆发成灾,造成严重减产。传统的人工检测方法效率低下且主观性强,而基于生物传感器和光谱学的技术又因成本高昂难以推广。尽管人工智能技术在作物病害检测领域已有广泛应用,但针对菜豆叶斑病的专用检测框架仍属空白,现有模型普遍存在准确率低、参数量大、过拟合等问题。更关键的是,可靠的菜豆叶斑病数据集严重匮乏,这成为制约智能诊断技术发展的瓶颈。山西农业大学的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究,通过构建首个菜豆叶斑病(KBLD)图像数据集,创新性地将深度学习特征提取与传统机器学习分类器相结
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-02
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一种内源性代谢物二甲基胍基戊酸的合成与定量新方法:开启代谢疾病研究新征程
在代谢疾病的研究领域,二甲基胍基戊酸(Dimethylguanidino valeric acid,DMGV)逐渐走入科学家们的视野。它是一类源自含精氨酸蛋白质的内源性代谢物,与肥胖、非酒精性脂肪性肝病(Non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)、2 型糖尿病以及心血管疾病等多种代谢紊乱疾病紧密相关。随着研究的深入,人们发现 DMGV 存在立体异构体,即不对称二甲基胍基戊酸(Asymmetric dimethylguanidino valeric acid,ADGV)和对称二甲基胍基戊酸(Symmetric dimethylguanidino valeri
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-02
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墨西哥土壤来源的蜡样芽孢杆菌L4J2:携带多重生物技术应用基因的基因组特征与功能解析
研究人员从墨西哥北部农业土壤中分离出一株最初被误认为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的菌株L4J2,因其晶体蛋白对埃及伊蚊(Aedes aegypti)幼虫具有致命杀伤力。经全基因组测序分析揭示,这株革兰氏阳性芽孢杆菌实为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)家族成员,其基因组规模达7,649,903bp,GC含量35.23%,包含6,165个开放阅读框(ORF)和125个tRNA。通过SPAdes 3.15.4组装和BAKTA 1.9.1注释,发现该菌株携带多种生物技术相关基因:包括编码δ-内毒素的Cry11Aa、Cry60Aa等杀虫蛋白基因,细胞毒素C
来源:Microbiology Resource Announcements
时间:2025-04-02
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膳食壳聚糖对斑节对虾(Penaeus monodon)肉成分、氨基酸和脂肪酸谱及生长的影响:提升养殖效益与肉质营养的创新策略
在全球水产养殖业面临抗生素耐药性危机和饲料成本攀升的背景下,斑节对虾(Penaeus monodon)作为亚洲重要的经济虾种,其养殖过程中过度依赖鱼粉和化学添加剂的问题日益凸显。壳聚糖(chitosan)这种从甲壳类废弃物中提取的天然多糖,因其独特的生物活性备受关注,但其对虾类营养品质的系统性影响尚未阐明。来自科钦科技大学的研究团队在《Aquaculture Science and Management》发表的研究,首次全面揭示了膳食壳聚糖对斑节对虾生长性能和肉质营养的双重提升作用。研究采用为期105天的对照实验,将初始体重0.056 g的幼虾分为对照组和0.2%壳聚糖饲料组。通过定期测量体长
来源:Aquaculture Science and Management
时间:2025-04-02
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揭秘苏云金芽孢杆菌中 AbrB 的关键作用:从生长代谢调控到生物技术新应用
芽孢杆菌(Bacillus)的过渡态调节因子能控制多种生理反应,如生长、代谢、运动性、毒力和孢子形成。AbrB 蛋白是一种转录调节因子,在指数生长期发挥多种功能,并参与复杂的调控途径,以不同方式控制适应状态。尽管其很重要,但 AbrB 在生长周期中的作用尚未明确,在代谢功能方面的意义也不清楚,尤其是在蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)组中。在这项研究中,研究人员构建了在野生型 Bt HD73 背景下可诱导 abrB 表达的菌株,以此来研究 AbrB 对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的扩散运动性、生长曲线、孢子形成以及核心代谢途径活性等表型的影响。体外
来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology
时间:2025-04-02
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综述:微生物强化采油:工艺视角、挑战及高效应用与可行性的先进技术
微生物强化采油的背景与意义随着全球对能源的需求不断攀升,原油资源却日益枯竭。在传统采油方式之后,油藏孔隙中仍有大约 70% 的剩余油被困在复杂的毛细管网络里。微生物强化采油(Microbial Enhanced Oil Recovery,MEOR)作为一种环保且经济的三次采油方法,逐渐走入人们的视野。它借助微生物及其代谢产物,从成熟或枯竭油藏中开采剩余油,为能源领域开辟了新的方向,在全球范围内引发了大量的研究和实地试验。微生物改变油藏流变特性的策略微生物在油藏环境中能够施展多种策略来改变油藏的流变特性。部分微生物可产生表面活性剂,这种物质能显著降低油水界面的张力。当界面张力降低后,原本紧密附着
来源:Archives of Microbiology
时间:2025-04-02
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火龙果(Selenicereus costaricensis)原生质体分离新突破:多组织来源探索与高效提取技术优化
在肉质植物(包括仙人掌)中,原生质体分离的高效方案有限。本研究开发了从火龙果(Selenicereus costaricensis)不同组织(体外芽和根、温室芽以及愈伤组织培养物)分离原生质体的方案。分析了组织来源对原生质体产量的影响,并通过评估酶溶液组成及其 pH 值、细胞壁消化时间、振荡速度和纯化过程中蔗糖浓度等因素优化了方案。愈伤组织培养物产生的原生质体数量最多(2.5×106个 /g 鲜重),其次是温室植株的芽(1.6×106个 /g 鲜重),而体外根产生的最少(<4×104个 /g 鲜重)。在含有体外和温室芽受损原生质体的纯化溶液中观察到草酸钙晶体(主要是针晶),这可能对原生质体完整
来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)
时间:2025-04-02
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仙人掌副产品青贮饲料部分替代精料对奶羊的影响:提升乳品质与氮利用效率的创新研究
在传统畜牧业面临饲料成本攀升与环境压力的双重挑战下,仙人掌(Opuntia ficus-indica)加工业产生的大量富含生物活性物质的副产品(PPBs)成为研究热点。意大利研究团队在《Animal Feed Science and Technology》发表的研究,系统评估了仙人掌果皮(PPP)和果皮-果肉-种子混合物(PPS)青贮饲料对Valle del Belice奶羊的影响。研究采用拉丁方实验设计(3×3),12头泌乳期(60天)奶羊随机分为三组,分别饲喂基础日粮(CTR)、PPP青贮替代组(含12%麦麸)和PPS青贮替代组,通过14天适应期和5天采样期收集数据。关键技术包括:1)青贮
来源:Animal Feed Science and Technology
时间:2025-04-02
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猪和鹌鹑全基因组测序揭示 CpG 甲基化数据集:短读长读测序技术的联合应用
在生命科学的研究领域中,对 DNA 修饰的探索一直是热点话题。CpG 甲基化作为一种关键的表观遗传标记,在基因调控、发育以及众多生物学过程中都扮演着举足轻重的角色。以往,大多数检测 CpG 甲基化的先进方法,比如全基因组亚硫酸氢盐测序(WGBS)和酶促甲基测序(EM-seq),都需要在测序前对 DNA 进行化学或酶处理。这一操作存在明显弊端,会破坏天然 DNA 的完整性,改变碱基,使得后续用于变异检测和基因组组装的读取变得困难重重。就好比在拼图游戏中,拼图的碎片被损坏了,想要完整地拼出图案就变得异常艰难。与此同时,随着科技的进步,第三代测序技术,如牛津纳米孔技术(ONT)和 PacBio,为研
来源:Scientific Data
时间:2025-04-02
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在松散结构奶牛育种系统中优化小数量品种限性性状的多品种联合基因组预测:资源匮乏地区的创新突破
基因组预测在发达的奶牛养殖业中至关重要,但在资源匮乏、品种数量少且没有历史系谱信息的地区实施颇具挑战。本研究探索了在有近期收集的基因组信息和表型数据的情况下,利用基因组最佳线性无偏预测(GBLUP)对四个密切相关品种的限性性状进行联合基因组预测的可能性。研究数据模拟涵盖了低(0.1)和中等(0.3)遗传力的场景。主成分分析(PCA)揭示了品种间的遗传相关性,前两个主成分解释了 80% 的变异。与单品种模型相比,仅利用基因组信息进行多品种联合遗传评估提高了预测准确性,并降低了基因组估计育种值(GEBV)的偏差。由于品种间的遗传相似性,特定祖先的等位基因频率和等位基因效应影响极小。多品种评估显著提
来源:Tropical Animal Health and Production
时间:2025-04-02
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评估基层医疗环境中 Bioline™ HCV 即时检测的用户体验:一项混合方法研究 —— 助力丙型肝炎防控新突破
在全球范围内,丙型肝炎病毒(Hepatitis C Virus,HCV)感染如同隐匿在人群中的 “沉默杀手”,悄无声息地威胁着大众健康。据统计,全球超 130 million 人受 HCV 影响,其中 58 million 人处于慢性感染状态,且超半数感染者对自身状况浑然不知 。在撒哈拉以南非洲地区,HCV 负担沉重,每年有超 200,000 人因病毒性肝炎相关疾病离世。加纳也深受其扰,虽有研究报道其 HCV 血清阳性率在 1 - 3%,但全国病毒血症流行率却尚不明确。早期检测对于 HCV 感染者的治疗和护理至关重要,直接作用抗病毒药物(Direct-Acting Antivirals,DAA
来源:BMC Health Services Research
时间:2025-04-02
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《Cell》新突破:SC-pSILAC 技术解析单细胞蛋白周转动态
在生命科学的微观世界里,单细胞蛋白质组学(SCPs)的发展就像一场探索未知大陆的旅程。以往,SCPs 大多只能测量蛋白质的丰度,如同只看到了冰山一角,对于蛋白质周转(由蛋白质合成和降解的平衡所定义,在细胞功能、众多生物过程及疾病如癌症中发挥关键作用)这一重要领域却知之甚少。尽管质谱(MS)技术不断进步,但现有的研究方法仍无法满足全面了解细胞内蛋白质动态变化的需求。为了填补这一空白,来自丹麦哥本哈根大学诺和诺德基金会蛋白质研究中心等多个机构的研究人员展开了深入探索,相关成果发表在《Cell》杂志上。研究人员采用脉冲式细胞培养氨基酸稳定同位素标记(pSILAC)的方法,结合高灵敏度 MS 仪器和数
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EPSILON技术:揭秘记忆形成中突触AMPAR胞吐的时空动态
神经科学领域迎来突破性工具——EPSILON技术(神经元胞外蛋白表面标记法),犹如给突触装上了"分子录像机"。这项创新技术通过巧妙设计膜不通透染料的脉冲-追踪标记策略,首次在活体动物中绘制出α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(AMPAR)的胞吐动态图谱,分辨率直达单个突触水平。研究人员将这一技术应用于恐惧记忆研究,发现海马CA1区锥体神经元突触的AMPAR"上新"过程(突触增强的关键指标)与记忆印迹标志物cFos的表达呈现惊人的时空耦合。这一发现如同解开记忆密码的钥匙,揭示了记忆印迹细胞通过突触AMPAR的精准调度来实现信息存储的分子剧本。更令人振奋的是,这套技术方案还能"改装"
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-04-01
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新突破!邻近标记技术揭秘金黄色葡萄球菌与内皮细胞的 “互动密码”
研究背景病原体感染宿主的过程中,与宿主细胞表面的相互作用极为关键。它们通过多种机制与宿主细胞表面受体结合,进而实现入侵、存活和繁殖。金黄色葡萄球菌(S. aureus)作为一种机会性兼性细胞内病原体,能引发从软组织、皮肤感染到败血症、中毒性休克等多种疾病。它可入侵上皮细胞、内皮细胞等,其细胞内定位有助于逃避免疫系统攻击和增强对抗生素的抗性。此前虽已确定了一些金黄色葡萄球菌入侵的受体,但寻找可靠且高效的方法来全面识别宿主 - 病原体相互作用的伙伴仍面临挑战。传统的基因方法(如 RNAi 或 CRISPR 技术)只能筛选出对病原体细胞摄取有显著影响的蛋白质,且基因敲除可能改变细胞表面信号复合物的组
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近红外触发的高热增强免疫调节水凝胶:糖尿病足溃疡中氧合与活性氧中和的创新疗法
高热增强的免疫调节水凝胶系统研究团队开发出RGH2水凝胶,其核心组分Ru@allomelanin纳米颗粒展现出43.1%的光热转换效率(PCE),在808 nm近红外光照射下可升温至44.6°C。该纳米颗粒兼具过氧化氢酶样活性,能将伤口微环境中过量的H2O2转化为H2O和O2,实现单次治疗中ROS清除率89.4%(ABTS法)与氧分压提升2.2倍。水凝胶基质通过紫外光触发亚胺键和葡萄糖敏感的硼酸酯键实现双重交联,黏附强度达32.6 kPa,可完美贴合动态伤口。微环境重塑机制解析转录组分析揭示RGH2显著下调NF-κB和TNF-α信号通路(p<0.0001),使巨噬细胞M1/M2表型比从2
来源:Cell Biomaterials
时间:2025-04-01
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"UltraSelex:单步筛选技术革新RNA适配体发现,助力药物开发与活细胞成像"
核酸适配体(aptamers)作为能特异性结合靶分子的"化学抗体",在药物开发、生物传感和纳米技术等领域应用广泛。传统指数富集配体系统进化技术(SELEX)虽有效但存在迭代周期长、易受非特异性富集干扰等缺陷。研究者突破性开发出UltraSelex技术,整合三大创新模块:1)生化分区实现高效靶标捕获;2)高通量测序获取海量序列数据;3)信噪比计算建模进行智能排序。该技术仅用24小时即成功筛选出三类高价值RNA适配体:能激活硅罗丹明(silicon rhodamine)荧光团的"分子开关"适配体(实现亚细胞级RNA动态追踪)、靶向新冠病毒RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)和HIV逆转录酶(RT)
来源:Nature Chemical Biology
时间:2025-04-01