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基于弹性蛋白样肽修饰电化学传感器阵列的地下水全氟辛烷磺酸快速检测新方法
全氟和多氟烷基物质(PFAS)作为"永久化学品",因其在炊具、消防泡沫等工业品中的广泛应用,已成为全球性环境污染物。这类物质具有生物累积性和毒性,与糖尿病、肾癌等多种疾病相关。美国环保署(EPA)设定的健康限值仅4 ppt,但现有检测方法如液相色谱-质谱(LC-MS)需复杂前处理且无法现场检测,严重制约了环境监测效率。针对这一技术瓶颈,国外研究团队开发了创新型电化学传感器阵列。研究通过微加工技术制备金电极,并修饰三类弹性蛋白样肽(ELPs):含酪氨酸的亲水性ELP、含对三氟甲基苯丙氨酸(tFF)的氟亲和性ELP、含4-炔丙氧基苯丙氨酸(pPr)的疏水性ELP。这些生物聚合物通过C端半胱氨酸与电
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-06
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综述:微塑料污染的微生物修复:机制、分析方法、创新与组学技术的系统综述
微塑料污染的微生物修复:机制与创新摘要微塑料(MPs)作为粒径小于5 mm的环境污染物,已对生态系统和人类健康构成严重威胁。与传统物理化学方法相比,微生物修复利用细菌、真菌和藻类的酶活性(如酯酶、加氧酶)和代谢能力,将MPs转化为低毒副产物,展现出可持续治理潜力。1. 引言MPs广泛分布于陆地和水生环境,其持久性和毒性物质吸附特性引发全球关注。微生物修复通过生物降解(如聚乙烯降解菌Pseudomonas putida)和生物强化(bioaugmentation)技术,成为替代焚烧和填埋的绿色方案。2. 方法论通过PubMed等数据库检索关键词(如"microbial bioremediatio
来源:Journal of Hazardous Materials Advances
时间:2025-06-06
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废旧锂离子电池中战略性材料的高效回收:基于实验设计方法的优化研究
随着全球能源转型加速,锂离子电池(LIBs)在电动汽车、电子设备等领域的需求激增,但随之而来的废旧电池处理问题日益严峻。这些电池富含钴、镍、锂等战略性金属,其原生矿开采伴随环境破坏和人权问题,而传统火法回收能耗高且无法回收锂。更棘手的是,不同应用场景的电池(如电动汽车、笔记本电脑、电动工具)其金属组成差异显著,现有研究多针对单一电池类型,缺乏普适性回收方案。此外,石墨作为阳极关键材料,其回收常被忽视。针对这些问题,来自国内某研究机构的研究人员开展了一项系统性研究,通过实验设计方法优化酸浸工艺,实现了多类型废旧LIBs中金属与石墨的高效协同回收。研究成果发表在《Journal of Hazard
来源:Journal of Hazardous Materials Advances
时间:2025-06-06
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水相室温合成二维CuCo-BDC双金属有机框架用于高效活化过氧单硫酸盐降解污染物
在环境治理领域,金属有机框架(MOFs)因其超高比表面积和可调控孔隙结构备受关注,但传统合成方法面临严峻挑战:需要180℃高温、长达96小时的反应时间,且依赖有毒有机溶剂。更棘手的是,单金属MOFs在催化性能和稳定性方面存在局限。针对这些痛点,研究人员开创性地开发了室温水相合成策略,通过钴掺杂Cu-BDC构建新型双金属MOFs(BMOFs),为污染物降解提供了创新解决方案。这项发表于《Journal of Hazardous Materials》的研究由国内团队完成,采用X射线衍射(XRD)、软X射线吸收光谱(sXAS)、电子顺磁共振(EPR)等技术,系统评估了材料的催化性能。关键创新在于使用
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-06
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青海湖沿岸带草源溶解有机质驱动的氮磷化学计量比变化与刚毛藻生长的生态级联效应
在全球气候变化背景下,青藏高原湖泊正经历显著的水位上升,青海湖作为中国最大的咸水湖,其面积在过去十年间增加了231.94 km2。这种扩张导致沿岸带草地被淹没,植被分解释放大量草源溶解有机质(DOM),可能通过改变湖泊营养盐循环而引发生态风险。尤其值得关注的是,青海湖鸟岛等区域的刚毛藻(Cladophora)暴发已造成氧气耗竭、生态位侵占等危害。然而,草源DOM输入如何通过氮(N)磷(P)化学计量比变化驱动刚毛藻增殖,仍是高海拔水生生态系统研究的空白。为解答这一问题,中国科学院西北高原生物研究所等机构的研究人员开展了多尺度研究。通过野外采样结合微宇宙模拟实验,结合高通量测序和紫外光谱(UV25
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-06
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空心聚合物纳米球(HPSs)作为可重复使用吸附剂用于尿液中反式-反式粘康酸的固相萃取及其作为苯暴露生物标志物的应用研究
苯作为一类明确致癌物,其低浓度暴露的生物监测一直是职业与环境健康领域的难点。尿液中反式-反式粘康酸(tt-MA)虽被公认为苯暴露的生物标志物,但传统固相萃取(SPE)吸附剂如C18存在重复使用性差、成本高等缺陷。Behbahan医学院的研究团队创新性地将空心聚合物纳米球(HPSs)应用于SPE领域,通过弱酸-碱组装法合成具有功能化壳层的纳米吸附剂,其独特的中空结构不仅提供超大比表面积,更通过壳层丰富的羧基(-COO-)实现tt-MA的高效螯合。研究采用水热合成法制备HPSs,通过HPLC-UV系统优化了样品pH(7.0)、流速(1 ml/min)等6项关键参数。实验表明,以乙醇/3%乙酸(8:
来源:Journal of Chromatography B
时间:2025-06-06
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综述:环境污染对肺癌影响的全面研究
环境污染与肺癌:机制与防控新视角摘要肺癌作为全球癌症相关死亡的首要原因,其发生与环境污染的关联日益明确。本综述整合了大气污染物(PM2.5、NOx)、职业暴露(石棉、镉、镍)及生活污染物(二手烟、氡)通过表观遗传修饰、信号通路失调和免疫微环境改变促进肺癌的分子机制,并探讨了针对性防控措施。空气污染物PM2.5与肺癌PM2.5作为直径≤2.5 µm的颗粒物,可携带重金属(砷、镉)和PAHs深入肺泡,通过以下途径促癌:Wnt/β-catenin通路:慢性暴露激活β-catenin,上调原癌基因表达,诱导上皮-间质转化(EMT)。ROS-DNMT轴:PM2.5通过ROS-Akt-DNMT3B通路导致
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-06-06
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小胶质细胞介导经验驱动的神经可塑性修复:Ten-m3缺失小鼠视觉环路错误连接的矫正机制
在神经发育过程中,精确的神经环路构建依赖于轴突导向(axon guidance)和突触修剪(synaptic pruning)的协同作用。然而,当轴突导向分子如Ten-m3缺失时,会导致视觉系统中视网膜神经节细胞(RGC)的异常投射,造成永久性神经连接错误。这类发育缺陷与自闭症等神经发育障碍密切相关,但能否通过后天干预进行矫正一直是未解之谜。近期发表在《IBRO Neuroscience Reports》的研究通过Ten-m3敲除(KO)小鼠模型,首次揭示了环境富集(Environmental Enrichment, EE)可通过激活小胶质细胞(microglia)的定向修剪功能,在特定发育窗
来源:IBRO Neuroscience Reports
时间:2025-06-06
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冰川退缩背景下美国冰川国家公园冰湖微生物群落特征及其生态意义
随着全球气候变暖,冰川加速退缩已成为不争的事实。这一过程不仅改变了高山地区的水文格局,更催生了大量新的冰前湖泊(proglacial lakes)。这些年轻的湖泊如同大地新生的眼睛,却承载着冰川消逝的哀愁——正如1938年Albert Sperry在描述冰川国家公园(Glacier National Park, GNP)的Sperry冰川时所言:"它正在死亡,每二十年都在退缩,吐出几个世纪来埋藏在胸中的积累物"。美国蒙大拿大学的Logan M. Peoples团队在《FEMS Microbiology Ecology》发表的研究,首次系统解析了GNP冰湖微生物群落的组成规律及其环境驱动机制。冰
来源:FEMS Microbiology Ecology
时间:2025-06-06
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基于TA-FeⅢ
界面工程的Shewanella oneidensis MR-1细胞功能强化与稳定性提升研究
微生物在能源生产、环境修复等领域具有巨大潜力,但脆弱的生存能力严重制约其应用。以Shewanella oneidensis MR-1(简称Shewanella)为例,这种能够通过外膜细胞色素传递电子的产电菌,虽在微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells, MFCs)中表现突出,却难以抵御高温、渗透压等环境压力。传统方法如基因改造存在技术复杂、成本高等局限,而合成生物学与材料科学的交叉融合为破解这一难题提供了新思路。受自然界启发,湖北大学等机构的研究团队创新性地采用单宁酸(Tannic Acid, TA)与三价铁离子(FeⅢ)的配位作用,在Shewanella表面构建了金属-酚醛
来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
时间:2025-06-06
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GATA样转录因子Gat201调控新生隐球菌碱性环境适应性生长的分子机制及其致病意义
Gat201通路调控新生隐球菌碱性环境下的生存策略ABSTRACT8.5)下的增殖,同时促进荚膜合成,调控病原体的生存平衡。gat201Δ突变株在RPMI培养基(含24 mM NaHCO3,pH~9.5)中表现出更高的出芽率(5% vs 野生型1-2%)和长期存活能力,而野生型在相同条件下优先激活防御性荚膜合成。RNA-seq显示,Gat201及其共调控因子Gat204和Liv3在接种后30分钟内快速诱导,形成碱性响应通路。INTRODUCTION8.5)。既往研究已知Gat201通过荚膜依赖和非依赖途径调控毒力,但其环境响应机制尚不明确。本研究通过模拟宿主条件,发现Gat201在碱性RPMI
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基于分子标记的昆虫病原真菌快速筛选策略开发及其表型机制保守性研究
这项研究开创性地构建了基于分子标记的昆虫病原真菌(Entomopathogenic Fungi, EPF)筛选流程。通过对3株白僵菌(Beauveria bassiana)和6株绿僵菌(Metarhizium spp.)的产孢能力及环境胁迫耐受性评估,发现白僵菌中MAPK通路关键基因slt2与产孢量(r=0.82)和耐热性(40C)显著相关,过氧化氢酶基因catA则共同调控这两个表型。有趣的是,应激响应枢纽基因hog1特异调控氧化胁迫耐受,而slt2还参与渗透压调节。绿僵菌属的研究则呈现更复杂的调控网络。在3株平沙绿僵菌(M. pinghaense)验证实验中,转录辅激活因子mbf1与耐热性相
来源:Journal of Applied Microbiology
时间:2025-06-06
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胞内环二鸟苷酸(c-di-GMP)调控地杆菌胞外电子传递关键基因的分子机制
胞内c-di-GMP对地杆菌胞外电子传递的全局调控细菌菌株与c-di-GMP水平调控研究团队通过合成生物学手段,在Geobacter metallireducens中构建了三种菌株:高c-di-GMP水平的Gme-H(携带合成酶基因pYedQ)、中等水平的Gme-C(空载体对照)和低水平的Gme-L(携带降解酶基因pYhjH)。定量分析显示,Gme-H的c-di-GMP浓度达8.25 ± 0.08 pmoL/mg蛋白,显著高于Gme-C(5.04 ± 0.08 pmoL/mg),而Gme-L仅为4.35 ± 0.29 pmoL/mg。有趣的是,另一种环核苷酸cGAMP的浓度与c-di-GMP呈
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-06-06
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脯氨酸Stickland发酵通路调控艰难梭菌孢子成熟的机制研究及其在肠道病原体传播中的意义
脯氨酸Stickland发酵通路在艰难梭菌孢子成熟中的核心作用ABSTRACT艰难梭菌(Clostridioides difficile)作为严格厌氧病原体,其休眠孢子是环境传播的关键载体。研究首次阐明氨基酸发酵(脯氨酸Stickland途径)与孢子发育的关联:脯氨酸通过PrdR-PrdA双通路调控孢子成熟,代谢终产物5-氨基戊酸(AMV)的意外利用机制为理解病原体能量代谢开辟新视角。INTRODUCTION艰难梭菌依赖毒素(TcdA/TcdB)和孢子双重毒力因子致病。尽管营养匮乏已知可刺激孢子形成,但具体代谢物调控机制尚不明确。该菌独特的氨基酸发酵能力(如脯氨酸通过六酶复合体PrdA-F还原
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-06-06
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极端嗜热菌Caldicellulosiruptorales中木聚糖代谢的双重调控机制:XynR与XylR转录因子的协同作用
木聚糖代谢的双重调控机制极端嗜热菌Caldicellulosiruptorales因其卓越的木质纤维素降解能力成为生物能源研究的热点。其中Anaerocellum bescii通过两个全局转录因子——LacI家族的XynR和ROK家族的XylR,构建了一套精密的木聚糖代谢调控网络。实验验证的调控图谱通过重组蛋白表达结合荧光偏振(FP)分析,测得XynR与xynR-xylB操纵子的结合解离常数Kd=172 nM,与xynMNC位点结合Kd=150 nM,显示中等亲和力。值得注意的是,生物层干涉(BLI)补充验证了XylR与xylA位点的结合(FP未检出),揭示技术互补的重要性。功能模块的精准分工
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-06-06
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供体来源微生物定植与肠道菌群重塑:粪菌移植(FMT)介导肥胖患者体重减轻的关键机制
ABSTRACT粪菌移植(FMT)作为调节肠道菌群失衡的新型疗法,在肥胖治疗中展现出代谢改善潜力。这项12周多中心单臂研究通过鼻空肠管对23名BMI≥24 kg/m2的非糖尿病患者实施三次FMT治疗。结果显示,52%的应答者实现≥5%体重下降(平均7.98±2.69 kg),其供体菌株定植率(37.8%)显著高于非应答组(15.2%)。关键菌属Phascolarctobacterium和Acidaminococcaceae的富集与产热、脂代谢等通路激活密切相关。INTRODUCTION全球肥胖人口预计2035年将超40亿,其与心血管疾病、2型糖尿病等密切相关。肠道菌群通过调节食物消化、胆汁酸合
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-06-06
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玉米木质部生长过程中Pantoea stewartii subsp. stewartii亮氨酸响应调控蛋白(Lrp)的作用机制及代谢调控研究
Differentially expressed Lrp regulon genes discovered through RNA-Seq通过RNA-Seq分析比较Pss野生型DC283与Δlrp突变体在玉米木质部生长的转录组差异,发现154个差异表达基因(三倍以上变化)。重点验证了11个基因,包括yjbF(YjbF家族脂蛋白,与胞外多糖EPS合成相关)、nac(氮同化调控因子)和rutA(嘧啶分解代谢基因)。其中yjbF表达量在野生型中升高32倍,而cheR(趋化调控因子)在突变体中上调7.7倍。通过个体与整体基因组比对,确认这些基因在两种比对策略中均显著差异表达。DESeq2 analys
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-06-06
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加拿大城市与机构废水中人类乳头瘤病毒流行型别的高通量测序鉴定及其公共卫生意义
ABSTRACT人类乳头瘤病毒(HPV)作为全球流行的病原体,其高危型别与宫颈癌、肛门癌等多种恶性肿瘤密切相关。本研究创新性地采用靶向L1基因GP5+/GP6+位点的Illumina扩增子测序技术,对加拿大两大城市、两个小镇及三所矫正机构的废水样本进行分析,揭示了HPV群体传播的“废水指纹”。INTRODUCTION废水检测(WBT)技术因其无创性和群体覆盖优势,已成为监测SARS-CoV-2等病原体的重要工具。HPV作为非包膜双链DNA病毒,其L1基因高度保守(突变率仅2.2×10−9-4.5×10−7/位点/年),是理想的WBT靶标。研究特别关注临床监测盲区——如矫正机构等特殊人群的HPV
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-06-06
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硫化矿物风化环境中多样Sulfuriferula菌种的铁硫氧化代谢机制与生态意义
Diverse Sulfuriferula spp. from sulfide mineral weathering environments oxidize ferrous iron and reduced inorganic sulfur compoundsABSTRACT微生物是还原性无机硫化合物(RISC)氧化的关键催化剂。金属硫化矿物(如黄铁矿、磁黄铁矿)是硫循环的重要来源。研究发现,Sulfuriferula spp.在美国明尼苏达州Duluth Complex矿区的长期风化实验中丰度较高且活跃。本研究从这些实验中分离出多株Sulfuriferula菌株,通过代谢和基因组分析揭示了
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-06-06
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宿主生物多样性调控珊瑚礁微生物组的动态互作网络及其生态意义
珊瑚礁作为海洋中的"热带雨林",正面临前所未有的生存危机。过去70年间,活珊瑚覆盖率下降超50%,预计全球升温1.2°C就可能导致造礁石珊瑚主导的生态系统崩溃。这种剧变不仅威胁宏观生物多样性,更可能通过宿主-微生物互作(Holobiont)的级联效应影响整个珊瑚礁生态功能。微生物组(Microbiome)为宿主提供营养循环、环境适应等关键服务,但其在生物多样性丧失过程中的响应机制仍是未解之谜。瑞士苏黎世联邦理工学院微生物研究所Sunagawa Shinichi团队与德国吉森大学动物生态系Maren Ziegler团队合作,在《ISME Communications》发表突破性研究,首次通过控制
来源:ISME Communications
时间:2025-06-06