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  • 饮食作为代谢性状非直接遗传效应的来源:来自家系GWAS研究的证据

    代谢性疾病如2型糖尿病(T2D)、高血压和血脂异常已成为全球重大公共卫生问题。传统全基因组关联研究(GWAS)基于无关个体设计,虽鉴定出大量遗传变异,但其估计值混杂了直接遗传效应与非直接遗传效应——包括人口结构混淆、遗传 nurture 效应(如父母通过环境途径影响后代)和表型 assortative mating(选择性交配)等。近年来,家系遗传设计(如同胞配对和亲子三联体)通过控制家族结构,能更纯净地估计直接遗传效应。然而,现有证据多集中于认知、行为或人体测量性状(如身高、教育程度),而对临床代谢性状的非直接遗传效应研究仍较缺乏。同时,饮食作为部分可遗传且与代谢健康密切相关的因素,可能是基

    来源:Human Genetics

    时间:2025-10-14

  • 基于铼单晶横向塞贝克效应的高温热流传感器研究

    在航空航天、材料生产和能源发电等尖端技术领域,设备经常需要承受500°C至超过1000°C的极端高温环境。准确测量这些极端环境下的热流密度,对于研究高温流动现象、评估热防护系统性能以及监测系统健康状态至关重要。然而,传统的热流传感器往往存在明显的局限性:其最高工作温度通常低于200°C,并且需要嵌入在周围结构中的主动或被动冷却系统来维持正常运作。这些限制严重阻碍了它们在高温环境下的应用,因此,开发能够耐受极端条件的新型热流传感器成为一项紧迫的技术需求。为了突破这一瓶颈,研究人员将目光投向了横向塞贝克效应(Transverse Seebeck Effect, TSE)。与基于两种不同材料结区的传

    来源:Sensors and Actuators Reports

    时间:2025-10-14

  • 综述:纳米酶构建策略及其在环境分析中应用的全面综述

    催化机制纳米酶可模拟多种天然酶活性,包括过氧化物酶(POD)、氧化酶(OXD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、水解酶和漆酶等。其催化行为遵循Michaelis-Menten动力学模型,通过Lineweaver-Burk图可计算关键参数如Km(米氏常数)和Vmax(最大反应速率),其中Km反映底物亲和力,Vmax代表催化效率。例如,POD样活性纳米酶(如Fe3O4 NPs)在酸性条件下催化H2O2氧化底物(如TMB生成蓝色oxTMB);OXD样纳米酶(如NiO)则利用分子氧直接氧化底物;而CAT样纳米酶可分解H2O2生成水和氧气。部分纳米酶还具备双酶或多酶活性,其行为受pH、温

    来源:Sensors and Actuators Reports

    时间:2025-10-14

  • 浸入式检测电化学微流控装置:集成样品采集与自动混合的重金属现场检测新方法

    Highlight本研究开发了一种新型毛细驱动微流控装置,将浸入式设计理念应用于重金属的电化学检测。三维微流控电路通过多层透明薄膜和双面胶(DSA)层压构建。由于流动由毛细力驱动,样品溶液可通过浸入方式快速引入装置,无需复杂移液器。流体触发阀确保溶液保留在样品室中无泄漏。该阀的另一关键特性是能自动混合样品和支撑电解质于丝网印刷电极上,无需手动混合。用户仅需将装置浸入样品并添加电解质,即可自动激活阀门启动混合。样品与支撑电解质的混合物使用电化学检测进行测量,由智能手机控制的便携式近场通信(NFC)恒电位仪操作。我们成功演示了用于Cd(II)和Pb(II)检测的便携装置。用户仅需执行样品浸入、添加

    来源:Sensors and Actuators B: Chemical

    时间:2025-10-14

  • 加拿大北极海域大西洋海象与环斑豹体内紫外线吸收剂及工业抗氧化剂的组织分布:性别、体型与空间变异的影响

    研究亮点与结论组织分布特征10种目标苯并三唑类紫外线稳定剂(BZT-UVs)中,9种在海象组织中被检出(除UV234外),而环斑豹组织中检出6种同系物(包括UV328、UV350、UVP、UV090、UV234和UV329)。UV328和UV090是海象脂肪组织中的主要优势同系物,而环斑豹脂肪中则以UV320和UV327为主导。值得注意的是,两种物种的脂肪组织均显示出比肝脏或肌肉更高浓度的∑BZT-UVs,印证了这类高亲脂性化合物向富脂组织的分配倾向。对于有机紫外线过滤剂(UVFs),二苯甲酮(BP)和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(BP3)在海象肌肉和肝脏中的检测频率及浓度显著高于脂肪组织,暗

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-10-14

  • 半乳糖醇合酶1(AtGolS1)通过调控磷酸盐稳态增强拟南芥敏感生态型Slavi-1对砷酸盐的抗性

    Differential response of Col-0 and Slavi-1 towards As(V) and Low Pi+As(V)为探究拟南芥生态型Col-0和Slavi-1对砷酸盐[As(V)]胁迫的差异耐受性,研究人员评估了在添加低磷(Low Pi)、50 µM As(V)及其复合胁迫的MS培养基中培养10天幼苗的根生长。对照条件下,Col-0和Slavi-1根生长相近;但50 µM As(V)处理使Slavi-1根长抑制达30%,而Col-0仅约10%。低磷+As(V)复合胁迫下,Slavi-1根长减少超50%,Col-0仅20%,表明Col-0具有显著胁迫抗性。Disc

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-10-14

  • 综述:能量与毒性的交织:H2S与O2代谢的相互作用

    引言硫化氢(H2S)的化学性质与生命起源时期的氰化硫原型代谢息息相关。大约23亿年前的大氧化事件对厌氧生物圈产生了灾难性影响,推动了代谢网络的扩展和利用氧气(O2)的酶的进化。如今,H2S既是哺乳动物和微生物代谢的产物,也是一种无机营养物质和呼吸毒素。H2S与O2代谢在线粒体ETC上的交汇在线粒体中,H2S的代谢体现了其作为“能量”与“毒物”的双重性。在浓度较低时,H2S通过线粒体内膜上的硫化氢醌氧化还原酶(SQOR)被氧化,将其还原力传递给辅酶Q(CoQ),为电子传递链(ETC)提供电子,最终以O2作为终端电子受体,驱动ATP的产生。然而,当H2S浓度升高时,它会抑制复合体IV(细胞色素c氧

    来源:Journal of Biological Chemistry

    时间:2025-10-14

  • 中-俄-朝边境地区蜱类RNA病毒多样性及公共卫生风险研究

    1. 引言蜱是仅次于蚊子的第二大自然虫媒病毒传播载体,全球已发现800多种蜱类,能够传播超过200种病原体,其中包括160多种蜱媒病毒,对公共卫生构成重大威胁。约30%的蜱媒病毒与严重人类疾病相关,例如薛城病毒(XCV)、松岭病毒(SGLV)、北疆纳伊罗病毒(BJNV)、蜱传脑炎病毒(TBEV)、湿地病毒(WELV)、克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)和敖东杉病毒(ALSV)等。近年来,随着对蜱媒病原体研究的深入,大量新型病原体被发现,蜱媒疾病发病率呈上升趋势,这表明存在大量未被发现、潜在致病的蜱媒病原体库。下一代测序(NGS)技术已广泛应用于人类、动物和植物病原体监测。宏转录组学分析作为

    来源:Transboundary and Emerging Diseases

    时间:2025-10-14

  • 空气传播环境DNA揭示热带雨林食果脊椎动物基于资源的群落构建

    4 讨论通过将空气传播eDNA与ForestGEO网络标准化森林动态样地的树木清查数据相结合,我们揭示了食果鸟类和哺乳动物更倾向于占据结果树比例较高的区域,而非食果物种则未表现出此种模式。这些发现支持了生态学预期,即果实可用性是群落水平上食果动物分布的关键驱动因素,且动物体型大小与其偏好的果实尺寸相匹配,这一模式现通过空气传播eDNA在多个类群中被检测到。这些发现首次提供了基于空气传播eDNA的经验证据,证明了热带森林中果实资源可用性与脊椎动物分布之间的空间耦合关系。更广泛地说,它们展示了空气传播eDNA在高效揭示传统方法难以企及的跨类群精细尺度生态过程方面的潜力。4.1 果实资源预测脊椎动物

    来源:Molecular Ecology Resources

    时间:2025-10-14

  • 机器学习赋能无对齐k-mer频率距离计算与系统发育定位新方法kf2vec

    1 引言系统发育重建不仅用于理解进化历史,还能识别生物样本组成以解析生态环境。样本可能是未知个体(Bohmann等2020)或混合物(如微生物组研究),需通过已知物种序列数据库进行表征,包括分类学命名和系统发育分析(Washburne等2018)。尤其当库中缺少样本近缘物种时,系统发育定位(phylogenetic placement)——将新序列添加到现有参考树(Matsen等2010;Berger等2011)——成为解决方案,并可扩展至大数据集(Balaban等2022;Wedell等2023)。尽管定位方法众多(如Matsen等2010;Barbera等2019),但多针对短对齐序列(如

    来源:Molecular Ecology Resources

    时间:2025-10-14

  • 基于全球涡度协方差观测网络的干旱土壤水汽吸收机制及其对陆地水循环的启示

    1 引言土壤持水能力对维持陆地植被和微生物生命至关重要。在年降雨量低或旱季漫长的地区,非降雨水分输入(如露水、雾和直接水汽吸附)对季节性水分平衡的贡献显著。干旱区(干旱指数AI<0.65)占全球陆地面积的40%以上,其中土壤水汽吸附(SVA)虽未被充分研究,但可能在干旱区水文和碳循环中发挥重要作用。近期研究表明,SVA可通过CO2溶解和方解石沉淀促进无机碳吸收,每年可达−17±15 g C m−2,若推广至全球干旱区,可能解释部分“缺失”的陆地碳汇。然而,由于缺乏长期、大尺度的直接观测,评估SVA的全球相关性仍面临挑战。2 材料与方法2.1 涡度协方差数据研究使用了来自全球331个站点的EC数

    来源:Global Change Biology

    时间:2025-10-14

  • 土壤干湿交替中羟基自由基驱动氧化作用成为温室气体产生关键途径

    土壤经历干燥再湿润过程后,会在短时间内大幅提升温室气体释放量,这种现象已成为旱地等陆地生态系统中温室气体排放的关键途径之一。然而,这种气体暴发性产生的内在机制始终未被阐明。研究人员采用典型旱地土壤覆盖类型(裸地、蓝藻/地衣覆盖土壤、苔藓覆盖土壤)进行模拟复水实验,结合13C、15N和18O同位素标记技术,深入探究土壤复水后碳(C)和氮(N)快速释放的内在机制。实验发现,土壤复水后微生物迅速激活并产生羟基自由基(˙OH)。当清除˙OH后,二氧化碳(CO2)和一氧化二氮(N2O)的生成量显著下降,但甲烷(CH4)的产生未受影响。˙OH氧化与微生物酶反应之间的协同作用提升了CO2产量。此外,˙OH还

    来源:Global Change Biology

    时间:2025-10-14

  • 环境因子驱动英吉利海峡细菌群落空间分布与季节演替:基于2018年春季与夏季的生态学研究

    引言在海洋生态系统中,微生物在生态系统功能(如初级生产力、营养盐再生、微生物循环等)和恢复力中扮演关键角色。它们不仅通过控制食物网底层的营养循环影响生物地球化学通量、生物量生产和渔业产量,还通过CO2固定/O2生产、温室气体封存和气候气体排放影响大气和气候。微生物群落结构持续响应营养盐、物理和化学条件等生物和非生物参数,保持动态平衡。生长、迁移和物理浓度直接影响类群丰度,而捕食、裂解、沉积、稀释和迁移通常起到稳定种群波动的作用。因此,尽管物种之间存在资源竞争,它们仍能在具有相似性质的水团中共存。然而,微生物群落的季节和空间动态,尤其在分子和遗传水平的许多细节,尚未得到充分表征和理解。英吉利海峡

    来源:Environmental Microbiology Reports

    时间:2025-10-14

  • 系统发育尺度与空间尺度共同揭示寒带生境谱系特异性群落构建过程

    引言群落系统发育结构(Community Phylogenetic Structure, CPS),即群落内物种间的系统发育距离,已被用于推断确定性和随机性群落构建过程,尽管这种方法存在争议。系统发育尺度(古老谱系与年轻谱系)和空间尺度对CPS度量的影响很少被同时检验,尤其是在寒带生物群系中,而这对于揭示群落中可能运作的不同构建过程至关重要。本研究旨在填补这一空白。传统观点认为,当功能性状具有系统发育保守性时,环境过滤会导致系统发育聚类(即群落中的物种在系统发育上比随机从系统发育树中抽取的物种更接近),而竞争排斥则会导致系统发育过度分散。相反,无系统发育结构则可能表明随机过程(如扩散、随机漂变

    来源:Ecography

    时间:2025-10-14

  • 包头工业城市大气降水化学特征与微生物多样性耦合机制及其健康风险研究

    化学特征与采样设计研究于2023年5月至8月在包头市省级环境监测站(40.6181°N, 109.9169°E)采集12场降水样本,采用离子色谱法系统分析pH值、电导率及Ca2+、NH4+、SO42−等9种离子浓度。结果显示降水呈中性(pH=7.04±0.14),但离子总负荷达795.09±94.68 μeq·L−1,显著高于中国背景值。离子组成呈现"沙尘-农业-工业"复合污染特征:Ca2+(27.56%)反映沙尘输入,NH4+(21.57%)关联农业活动,SO42−(17.35%)源自工业排放。月际动态显示6月离子峰值与沙尘频发期重合,8月SO42−浓度最高(233.78 μeq/L)暗示光

    来源:Frontiers in Microbiology

    时间:2025-10-14

  • 北京城市森林土壤细菌群落构建中森林结构特征的主导作用

    1 Introduction在全球城市化加速的背景下,城市森林已成为城市与自然生态系统之间的关键桥梁,其生态功能日益重要。土壤微生物作为这些城市森林生态系统的基本组成部分,在林下森林更新和生态恢复过程中发挥着至关重要的作用。它们通过参与土壤肥力提升、有机质分解和碳固存等关键生态过程,有助于维持生态系统的稳定性。然而,土壤微生物群落对环境变化高度敏感,特别是与森林类型和土壤理化性质变化相关的环境变化,这进一步强调了探索其响应机制的重要性。近期研究揭示了森林类型变化对土壤微生物群落多样性和组成的复杂影响。因此,研究城市平原森林中土壤微生物群落如何响应不同森林类型驱动的环境变化,对于指导这些森林的科

    来源:Frontiers in Soil Science

    时间:2025-10-14

  • 热湿环境下牛磺酸剂量反应关系对耐力骑行表现的影响:4克补充剂优化体温调节与运动表现

    1 引言在高温高湿环境中运动表现显著受损,主要由于蒸发冷却效率降低,导致热应激加速和体温调节功能衰竭。虽然适当补水策略可部分缓解这些影响,但牛磺酸补充等针对性营养干预可能通过解决潜在生理应激源提供额外保护。牛磺酸作为一种条件必需氨基酸,通过三种主要机制在热应激管理中表现出特殊相关性:清除运动诱导活性氧的抗氧化能力、脱水期间维持细胞体积和电解质平衡的渗透调节功能,以及通过增强汗腺反应性和下丘脑调节的直接体温调节作用。这些独特机制使牛磺酸成为相对湿度超过60%的湿热环境中特别有前景的运动增强剂。当前对牛磺酸剂量反应关系的理解仍不明确,因各研究结果存在冲突。虽然低剂量急性补充(1克)在骑行计时赛中未

    来源:Frontiers in Nutrition

    时间:2025-10-14

  • 抗逆稳产:亚洲热带雨养玉米抗旱耐渍杂交种的多环境评价与选育策略

    在亚洲热带地区,玉米主要作为雨季雨养作物种植,但季风降雨的分布不均常导致季节性干旱和渍涝灾害,造成产量损失高达25-40%。面对气候变异加剧的挑战,国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)制定了亚洲抗旱耐渍(AWDT)产品规范,旨在培育在水分胁迫和最优条件下均表现稳定的玉米杂交种。材料与方法研究团队在东南亚19个地点(包括印度、孟加拉国、越南和泰国)对61个AWDT高级阶段杂交种开展多环境试验(MET),设置四种水分管理 regime:最优灌溉、雨养/随机胁迫、生殖期干旱胁迫和营养期渍水胁迫。试验采用α-格子设计,通过残差最大似然法(REML)和站点回归(SREG)模型分析基因型主效(G)与基因型

    来源:Frontiers in Plant Science

    时间:2025-10-14

  • 农业生态系统中分解调控机制的新见解:基于茶袋指数的实证研究

    引言凋落物分解是生态系统维持养分循环的关键过程,全球植物凋落物库存约储存286 Pg碳和13 Pg氮。传统研究强调凋落物质量(如碳氮比C:N)、气候和分解者群落三大调控因子,但农业生态系统中人为管理对分解的局部调控机制尚不明确。本研究通过埋设1308个标准化茶袋(绿茶C:N=12.8,博士茶C:N=50.1),在109个试验点对比不同管理措施下分解动力学,并评估茶袋指数(TBI)在农业系统中的适用性。材料与方法试验在美国爱荷华州9个长期农业试验站进行,土壤均为软土纲(Mollisol),黏粒含量29±4%,有机质3.8±0.9%。管理措施包括免耕、氮肥添加、多年生作物(如芒草)和草原恢复等8类

    来源:Frontiers in Sustainable Food Systems

    时间:2025-10-14

  • 缬草提取物的功能潜力:光谱表征、生物活性与重金属监测及其在食品医药与环境领域的应用价值

    Highlight本研究首次通过多角度分析揭示了Valeriana alanyense(VA)与Valeriana speluncaria(VS)水提/甲醇提物的生物活性与重金属传感功能。提取物展现出卓越的抗氧化能力(DPPH:2.80–34.50 mg/mL;ABTS:0.66–5.18 mg/mL)、显著α-葡萄糖苷酶抑制活性,以及针对多种病原菌(如Staphylococcus aureus、Escherichia coli)的抗菌效果。HT-29与CaCo-2癌细胞实验证实其抗肿瘤潜力。HPLC/UV-Vis分析鉴定出绿原酸(475.50 mg/g, VAWE)、槲皮素(429.37 m

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-10-14


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