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3D打印技术的可持续发展与健康风险平衡:纳米颗粒排放的综合评估框架
3D打印技术正以前所未有的速度改变着制造业格局,从工业车间走进学校和家庭。这项被誉为"第四次工业革命"的核心技术,在带来材料节约和设计自由度的同时,却隐藏着不为人知的健康隐患——打印机工作时释放的纳米级颗粒和挥发性有机物(VOCs)可能悄悄侵入人体。据统计,到2030年全球家用3D打印机年销量预计达5000万台,这意味着数以亿计的人群可能暴露在这些微小颗粒的潜在威胁下。瑞典厄勒布鲁大学(Örebro University)炎症反应与感染易感性研究中心(iRiSC)的Andi Alijagic团队在《iScience》发表的重要研究,首次系统揭示了这一技术创新背后的健康风险,并提出了解决方案。研
来源:iScience
时间:2025-08-06
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跨学科融合研究:可持续区域系统发展的3C模型与实践路径
当前全球面临的气候变化、资源短缺等挑战日益凸显,传统单学科研究难以应对复杂的社会-生态-技术系统(SETS)问题。特别是在区域可持续发展领域,城乡系统的相互依存性要求打破学科壁垒,整合学术与非学术主体的智慧。这种背景下,美国波特兰州立大学(Portland State University)地理系Heejun Chang领衔的研究团队在《iScience》发表研究,提出通过"融合研究"(Convergence Research)方法构建可持续区域系统。研究团队采用案例分析与理论建模相结合的方法,基于NSF资助的六个可持续区域系统(SRS)项目数据,包括微塑料污染(MACRO-SETS)、食品废
来源:iScience
时间:2025-08-06
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综述:镉介导的小脑毒性的细胞机制
Abstract镉(Cd)作为广泛存在的环境污染物,其神经毒性已得到充分证实。小脑——这一负责运动协调的关键脑区,对镉暴露表现出特殊易感性。尽管近年大量研究聚焦镉介导的小脑毒性,但对其机制的整合分析仍显不足。氧化应激与金属稳态失衡镉通过产生活性氧(ROS)和耗竭超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等内源性抗氧化防御系统,显著破坏小脑氧化还原平衡。更值得注意的是,镉会干扰金属代谢:促进铜(Cu)和锰(Mn)的异常蓄积,同时降低锌(Zn)、硒(Se)和铁(Fe)水平。这种"金属劫持"现象伴随着金属转运蛋白表达异常,以及金属硫蛋白和热休克蛋白合成障碍。组织病理学特征小脑皮质的三层结
来源:The Cerebellum
时间:2025-08-06
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基于牛津纳米孔技术的棘冠海星(Acanthaster cf. solaris)全基因组甲基化图谱解析及其在海洋无脊椎动物表观遗传进化中的意义
1 引言DNA甲基化作为关键表观遗传机制,在调控基因表达和染色质结构中发挥核心作用。尽管在脊椎动物中研究广泛,但无脊椎动物尤其是后口无脊椎动物的甲基化模式仍知之甚少。本研究以破坏珊瑚礁生态的太平洋棘冠海星(Acanthaster cf. solaris)为对象,首次采用ONT V14化学技术进行全基因组甲基化分析,填补了这一演化关键节点物种的表观遗传空白。2 材料与方法2.1 样本制备2 kbp的DNA。2.2 ONT测序使用SQK-NBD114-24试剂盒构建文库,R10.4.1流动槽在MinION Mk1C平台进行72小时测序。通过Guppy v6.5.7进行SUP模型碱基识别,modba
来源:Molecular Ecology Resources
时间:2025-08-06
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中国沿海盐沼土壤有机与无机碳库评估:关键驱动机制解析
沿海盐沼生态系统堪称最富魅力的蓝色碳汇(Blue Carbon Sink),但受数据来源分散、样本量有限和方法差异影响,其碳储量评估长期存在显著波动。更值得注意的是,既往研究多聚焦土壤有机碳(Soil Organic Carbon, SOC),却鲜少关注土壤无机碳(Soil Inorganic Carbon, SIC)的重要角色。这项横跨中国5000公里海岸线的雄心勃勃的研究,对芦苇(Phragmites australis)、互花米草(Spartina alterniflora)、碱蓬(Suaeda salsa)及光滩等114个站点展开地毯式调查,首次系统揭示了0-100 cm土层中SOC(
来源:Global Change Biology
时间:2025-08-06
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全新世多年代尺度下夏季温度对水生昆虫多样性的影响机制研究
引言背景随着未来人为变暖加剧,淡水生态系统正面临严峻威胁。理解温度对淡水生物多样性的作用机制至关重要。现有研究多基于百年至千年尺度的数据,认为全新世温度变化对摇蚊多样性影响有限。然而,这一结论是否适用于更短时间尺度(年代际/多年代际)仍属未知。本研究利用欧洲三个纹泥湖泊(英国Diss Mere、芬兰Nautajärvi、德国Meerfelder Maar)的年纹层记录,首次在全新世热极大期(HTM)实现了多年代分辨率的水生昆虫多样性分析。材料与方法研究选取三个气候特征迥异的湖泊:中纬度海洋性气候的Diss Mere(14-20°C)和Meerfelder Maar(15.6-18.4°C),以
来源:Global Change Biology
时间:2025-08-06
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气候波动下温度与湿度协同调控疟疾媒介斯氏按蚊免疫应答及发育的分子机制
气候波动对疟疾媒介的复合生物学效应免疫系统的环境敏感性重编程研究采用基于埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴气候数据的动态环境模拟系统,发现+4°C/+10%RH的波动条件显著激活斯氏按蚊基础免疫状态。脂肪体中抗菌肽FBN9表达量在糖饲喂组提升3.5倍,血餐后Imd通路核心转录因子REL2在肠道表达增加1.7倍。补体样系统关键组分LRIM1和APL1C分别上调1.8倍和2.2倍,暗示该环境可能增强对革兰氏阴性菌和疟原虫的防御潜力。值得注意的是,转基因常用启动子Vg在血餐后的转录活性提升3.8倍,而Cp启动子活性降低80%,揭示现有基因驱动技术的环境不稳定性。发育周期的加速与体型权衡ETH条件下幼虫发育呈现显
来源:Global Change Biology
时间:2025-08-06
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扩散能力降低热特异性并防止新热带雨林气候驱动灭绝的机制研究
扩散能力塑造物种热生态位物种扩散能力是决定其生态位的关键因素。这项针对大西洋雨林(全球顶级生物多样性热点之一)的研究,系统分析了植物、无脊椎动物和脊椎动物的分布模式,揭示了扩散能力与热生态位宽度的内在联系。研究方法与数据基础研究团队整合了560,965条物种分布记录,涵盖鸟类、哺乳动物、两栖类、蛇类、蚂蚁、蝴蝶、乔木和附生植物等6732个物种。通过CHELSA数据库提取生物气候变量,量化了每个物种实现热生态位(RTN)的温度极限。同时收集187个物种的基础热耐受数据(FTN),包括致死温度(LT50)、临界温度(CT)等生理指标。扩散能力与热生态位关系结果显示,高扩散物种表现出显著更广的热耐受
来源:Global Change Biology
时间:2025-08-06
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气候变化驱动深海底栖群落分类与功能多样性的水深梯度迁移
研究背景作为全球变暖热点区域,西北大西洋缅因湾正经历着前所未有的环境变化。该研究首次采用层次物种群落模型(HMSC),整合30个深海珊瑚属的分布数据与骨骼成分(文石/方解石/硬蛋白)、群体高度等多维功能性状,通过主坐标分析(PCoA)构建三维性状空间,揭示了气候变暖对200m以深生态系统的级联影响。研究方法模型基于103次ROV观测数据(2013-2019),选取与气候胁迫相关的6个环境变量:海底温度(二次项)、盐度、流速、地形指数(TPI)、底质类型(泥质含量)和采样强度。通过delta法将CMIP6的SSP5-8.5情景与区域海洋模型(ROMS)的RCP8.5预测整合,比较了2100年的群
来源:Global Change Biology
时间:2025-08-06
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欧亚大陆西部野牛物种的共存、灭绝与生存——从进化历史看气候变化与人类活动的影响
摘要研究团队通过对跨越5万年的135个欧亚大陆野牛样本进行线粒体基因组测序,揭示了欧洲野牛(Bison bonasus)在晚更新世气候剧变中的进化轨迹。研究鉴定出三个显著分化的谱系:已灭绝的草原野牛(Bison priscus)和两个欧洲野牛分支——现已灭绝的Bb1谱系与现存的Bb2谱系。通过结合放射性碳测年与稳定同位素(δ13C和δ15N)数据,研究发现这些群体在晚更新世存在生态位重叠,但其分布与丰度变化与植被覆盖和人类活动显著相关。1 引言作为少数幸存于晚更新世大灭绝的欧洲巨型动物,欧洲野牛现存种群却面临严重遗传瓶颈——现代个体全部源自12只奠基者。研究团队指出,当前保护管理缺乏对其进化历
来源:Global Change Biology
时间:2025-08-06
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非光合硝化细菌中特殊甲基质体醌的发现及其在双向电子传递与能量代谢中的关键作用
非光合硝化细菌中特殊甲基质体醌的发现与功能解析引言醌类化合物(quinones)作为电子和质子载体,在生物能量代谢中具有核心地位。传统认知中,质体醌(plastoquinone, PQ)仅存在于光合生物(如蓝藻和植物),而硝化螺菌属(Nitrospira)作为非光合的化能自养菌,其醌类组成长期未明。本研究通过大规模培养(批量培养达24 L,连续培养18 L)纯化硝化螺菌(包括完全氨氧化菌"comammox" N. inopinata和亚硝酸盐氧化菌N. moscoviensis),结合高分辨质谱(UHPLC-HRMS)和伏安分析,首次鉴定出9种甲基化质体醌(methyl-PQs),填补了非光合
来源:Environmental Microbiology Reports
时间:2025-08-06
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蝙蝠翼膜被毛多样性及其功能意义:从形态适应到生态关联
在哺乳动物中,蝙蝠(Chiroptera)是唯一具有真正飞行能力的类群。尽管其翼膜(patagium)通常被认为无毛,但许多物种在躯干远端存在不同程度的被毛分布。这项研究首次系统考察了蝙蝠翼膜被毛的种间多样性及其潜在功能意义。通过分析12个科98种蝙蝠的翼膜样本,研究团队采用定性分析和定量统计相结合的方法,详细记录了被毛在翼膜背腹面及前肢区域的分布特征。运用系统发育回归(phylogenetic regression)和主成分分析(PCA),揭示了体重(body mass)、栖息地类型(roost type)、社会性(sociality)和食性(diet)等生态因素与翼膜被毛分布的显著相关性。
来源:Annals of the New York Academy of Sciences
时间:2025-08-06
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综述:超越基因组:功能标记在当代植物育种中的作用
功能标记的定义与优势功能标记(FMs)是直接从导致表型变异的DNA多态性(QTPs)开发的分子标记,与随机标记(RDMs)相比具有精准诊断优势。例如,水稻Sub1A基因中与耐涝性相关的SNP、小麦Lr34基因的ABC转运蛋白变异位点,均被验证为因果多态性。FMs在标记辅助回交(MABC)中可避免连锁累赘,在F2群体富集中实现早期基因型筛选,其"完美标记"特性显著提升育种效率。发现策略:正向与反向遗传学正向遗传学通过GWAS和QTL定位锁定候选基因,如玉米株高相关基因Zm00001d018617通过5kb连锁不平衡(LD)精细定位。反向遗传学则依赖基因编辑验证,CRISPR/Cas9通过NHEJ
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-08-06
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磷肥供应水平对马尾松杂交幼苗生长及养分利用的调控机制与遗传-环境互作效应研究
磷肥调控马尾松杂交幼苗生长的关键机制引言:亚热带酸性土壤普遍存在磷(P)限制问题,严重影响马尾松这一中国重要用材和产脂树种的生长。研究选取三个具有共同亲本的杂交品种(F32、F35、F36),在浙江清远县建立四梯度磷肥试验(0-500 g·plant-1磷酸二铵),探究基因型、磷肥及其互作对幼苗生长的影响。材料与方法:采用完全随机区组设计,测定三年生幼苗的树高、胸径(DBH)、年抽梢特性(固定生长、自由生长、抽梢数)及针叶氮磷含量。通过变异系数(GCV/ECV)和REML模型解析各性状的遗传与环境贡献率。结果:生长特性变化500 g·plant-1处理(T3)表现最优,树高、DBH和固定生长较
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-08-06
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昆虫幼虫肠道来源可变克雷伯氏菌介导聚乙烯降解的机制研究及关键酶鉴定
Highlight本研究从草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)幼虫肠道中成功分离出两株聚乙烯(PE)降解菌株——可变克雷伯氏菌(Klebsiella variicola)ZB-1和假黄假单胞菌(Pseudomonas fulva)ZH-2。其中ZB-1在35天内对低密度聚乙烯(LDPE)粉末实现了9.79±1.41%的显著重量损失,展现出优异的PE降解能力。Experimental materials and culture mediums80,000)同样属于LDPE类型。预处理时,PE粉末经紫外线照射3小时进行表面灭菌,确保实验材料无菌状态。Isolation and
来源:International Biodeterioration & Biodegradation
时间:2025-08-06
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羊粪与有机肥联用提升高寒矿区土壤质量及微生物群落结构与功能的协同效应研究
INTRODUCTION木里矿区位于青藏高原东北部,长期煤炭开采导致土壤结构破坏、肥力下降。该区域特有的高海拔冰缘地貌与多年冻土层(厚度40-160m)因采矿活动受损,严重影响土壤持水性和稳定性。研究区域年均温-4.2°C,年降水477.1mm,原始植被以高寒草甸为主,生态系统脆弱。人工草地建设成为矿区生态修复的有效策略,但需配合合理施肥措施。MATERIALS AND METHODS实验设置6种处理:CK(无施肥)、S(100%羊粪)、F(100%商品有机肥)及M1-M3(不同比例混合)。施肥量按0.05m3·m-2羊粪和2.5kg·m-2有机肥基准调配。采用随机区组设计,播种青海特色草种(
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-08-06
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根系分泌物通过渗透调节保护根际假单胞菌抵御水分胁迫的分子机制
水分胁迫显著改变小麦根系分泌物的组成研究通过代谢组学分析发现,水分胁迫下的小麦根系分泌物中胆碱和甘氨酸甜菜碱(GB)含量显著升高,同时氨基酸(如天冬酰胺、谷氨酰胺)和有机酸(如苹果酸、琥珀酸)的分泌量增加。这些代谢物作为渗透保护剂(osmoprotectants),可能为根际微生物提供抗逆支持。2-79对根系分泌物的转录组响应RNA-seq分析显示,水分胁迫的根系分泌物上调了2-79中与QAC代谢相关的基因,包括甘氨酸甜菜碱脱甲基酶(gbcA)、二甲基甘氨酸脱甲基酶(dgcA)和肌氨酸氧化酶(soxB)。KEGG富集分析表明,差异基因主要涉及碳水化合物代谢、氧化还原和跨膜转运功能。QACs与根
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-08-06
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综述:微生物聚羟基脂肪酸酯定量分析的最先进方法
微生物聚羟基脂肪酸酯的定量技术全景引言聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类由微生物合成的可降解聚酯,作为碳源和能量储存物质存在于细胞内。根据单体碳原子数可分为短链(scl-PHA,3-5个碳)、中链(mcl-PHA,6-14个碳)和长链PHA。其结构多样性和生物相容性使其在环保材料、生物医学和工业领域备受关注。准确量化PHA对优化生产流程、理解微生物生理至关重要。PHA提取方法提取分为溶剂法和无溶剂法。氯仿是溶剂法的标杆,但卤代溶剂对环境和操作者有害。新兴绿色溶剂(如碳酸二甲酯)和超临界流体提取技术正在发展。无溶剂法(如高压均质化、酶解法)虽更安全,但回收率和纯度较低。需注意提取方法会显著影响PHA
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-08-06
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HPPD抑制剂与血清白蛋白的相互作用机制:抗氧化活性及酯酶功能的多维研究
HighlightMaterials98%)购自浙江联硕生物,磺草酮(93.8%)与硝磺草酮(97.0%)由湖北赛普化工提供,其他试剂包括酮洛芬(KE)、布洛芬(IB)、地高辛(DIG)等均来自Sigma-Aldrich和阿拉丁。Steady-state fluorescence spectroscopy稳态荧光光谱显示,298K条件下,硝磺草酮/磺草酮通过静态猝灭机制显著降低HSA/BSA内源性荧光(色氨酸/酪氨酸残基发射)。结合常数表明硝磺草酮结合力更强,与分子对接结果一致——二者主要结合于白蛋白Site I与Site II间的疏水腔。Conclusions结论:多维度分析证实,HPPD抑
来源:Cerebral Circulation - Cognition and Behavior
时间:2025-08-06
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南极嗜冷Psychrobacter菌株羧酸酯水解酶的基因组挖掘及其在聚酯塑料生物处理中的应用
南极洲的极端环境不仅是生命的禁区,更是蕴藏特殊微生物资源的宝库。随着全球塑料污染加剧,极地生态系统也未能幸免——微塑料甚至出现在南极海冰和沉积物中。传统塑料降解技术难以在低温环境下发挥作用,而嗜冷微生物分泌的冷活性酶或将成为破解这一难题的关键。意大利国家研究委员会生物分子化学研究所(National Research Council of Italy, Institute of Biomolecular Chemistry)的Andrea Cattaneo团队在《Bioresource Technology》发表的研究,首次从南极罗斯海特殊保护区(ASPA 161)的沉积物中分离出两株具有聚酯
来源:Bioresource Technology
时间:2025-08-06