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基因表达和调控的协同变化揭示了与鼹鼠独特性状相关的快速进化基因位点
摘要 背景 在哺乳动物进化过程中,基因表达调控的变化对于新表型的获得至关重要。然而,转录组在进化过程中会积累大量的中性变异。因此,由选择驱动的基因表达变化很难与中性变化区分开来,这使得在基因组进化过程中适应性特征变得模糊不清。在这里,我们将比较多组学数据整合到一个基于系统发育的定量性状进化框架中,共同研究非洲鼹鼠的基因表达和调控是如何进化的。这类啮齿动物展示了显著的适应地下生活的生理特征;但这些适应性特征在基因组中的具体编码方式目前仍知之甚少。 结果 通过对两种鼹鼠物种以及两个外群啮齿动物的肝脏和心脏进行RNA-seq测序,我们可靠地识别出数百个基因,这些基因的表达
来源:BMC Biology
时间:2026-09-04
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硫酸盐木质素的细菌降解、其代谢产物分析及毒性评估
摘要背景制浆造纸工业产生的硫酸盐木质素 (KL) 呈棕色,对水生环境造成破坏,并导致废水的毒性。然而,通过生物降解,可以改变 KL 的结构,从而实现更可持续的利用。复杂的降解技术带来了经济和环境方面的挑战。因此,微生物系统被使用,因为它们具有成本效益且残留物低。先前的研究表明,液化沙雷氏菌 可用于木质素生物降解,但其复杂结构带来了挑战。为解决这一问题,本研究进行了工艺优化,以改善条件并提高降解效率。方法本研究评估了木质素降解细菌液化沙雷氏菌 的生物降解潜力。硫酸盐木质素在细菌处理前后通过仪器分析进行了表征。其生物降解通过采用 Box-Behnken 设计的响应面法进行了优化。毒性评估通过绿豆
来源:Annals of Microbiology
时间:2026-09-04
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高血糖驱动的 pH 门控多酶级联纳米粒子微针用于糖尿病感染性伤口的程序化治疗
摘要慢性糖尿病伤口由于持续高血糖、反复感染和炎症失调而愈合不良,而其复杂的微环境带来了巨大的治疗挑战。然而,主动调节伤口微环境以实现微环境响应性治疗的治疗策略在很大程度上仍未得到探索。在此,我们工程化了一种仿生多酶纳米酶,并将其整合到适应性 PBEG@GelMA 水凝胶微针系统中,将过量葡萄糖转化为抗菌治疗的内源性底物。该系统建立了一种葡萄糖响应和 pH 依赖的催化策略,具有协调的类 POD、CAT 和 SOD 活性,能够整合调节血糖水平、细菌感染、氧化应激和伤口微环境。机制上,(i) 葡萄糖氧化酶 (GOx) 感知高血糖,消耗葡萄糖,并生成葡萄糖酸和 H2O2,在剥夺细菌营养的同时启动类 P
来源:Journal of Nanobiotechnology
时间:2026-09-04
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超声响应性锌钼层状双氢氧化物纳米片诱导 PANoptosis 用于声动力免疫治疗
摘要泛凋亡 (PANoptosis) 是一种炎症性程序性细胞死亡方式,结合了焦亡、凋亡和坏死性凋亡的特征,可以显著增强肿瘤的免疫原性。然而,其治疗应用受到诸如活性氧 (ROS) 生成效率低、金属离子释放不受控以及免疫抑制性肿瘤微环境 (TME) 等挑战的阻碍。在此,我们构建了一种超声 (US) 激活的、TME 响应的、富含缺陷的 ZnMo 层状双氢氧化物 (DR-ZnMo-LDH) 纳米片,用于 PANoptosis 介导的声动力免疫疗法。DR-ZnMo-LDH 纳米片在酸性 TME 和超声照射下均表现出显著增强的超声触发 ROS 生成以及响应的 Zn2+ 释放。经聚乙二醇 (PEG) 修饰后
来源:Journal of Nanobiotechnology
时间:2026-09-04
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负密度依赖与阿利效应之间的权衡对媒介控制的意义
摘要背景理解种群动态是预测物种存续和灭绝的基础,但由于生态、环境和人为因素之间的复杂相互作用,这一任务仍然具有挑战性。种群动态受到内在过程的调节,例如负密度制约(由包括幼虫发育期间的资源竞争在内的因素驱动)以及阿利效应(可通过低种群密度下的配偶限制等机制产生)。虽然负密度制约已被充分理解,但阿利效应在对保护和种群管理具有重要意义的情况下,却受到相对较少的关注。对于疾病媒介而言,负密度制约和阿利效应都可能影响种群是存续、在控制后反弹还是被驱除至灭绝。在疟蚊中,幼虫阶段的负密度制约众所周知地调节着种群增长,而阿利效应尚未得到实证证明,其与负密度制约的潜在影响和相互作用仍了解甚少。本研究利用种群模拟
来源:Parasites & Vectors
时间:2026-09-04
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Geneslator:一个用于全面基因标识符转换与注释的 R 包
摘要 研究动机 高通量测序产生了大量的基因列表,使得数据解读具有挑战性。准确的基因注释以及标识符之间可靠的转换(例如,基因符号、Ensembl GeneID、Entrez GeneID)对于整合数据集、进行功能分析以及实现跨物种比较至关重要。现有工具和数据库促进了注释工作,但往往存在不一致性、映射缺失和工作流碎片化的问题,限制了可重现性和可解释性。 结果 为了解决这些局限性,我们开发了 geneslator,这是一个
来源:BMC Bioinformatics
时间:2026-09-04
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土耳其橡瘿提取物对金黄色葡萄球菌 ATCC 6538 的抗菌活性评价
摘要背景金黄色葡萄球菌是一种常见的食源性病原体,也是临床感染的常见原因。它通过附着在物体或人体表面形成致密的生物膜,从而降低抗生素和消毒剂的杀菌效力。本研究旨在调查土耳其瘿提取物对金黄色葡萄球菌生物膜形成的抑制作用及其潜在的分子机制。结果该提取物的最小抑菌浓度(MIC)为 56.25 μg/mL,最小杀菌浓度(MBC)为 112.5 μg/mL。经过提取物处理后,胞外 AKP 和核酸含量显著增加,表明细菌细胞壁膜完整性受到破坏。qRT-PCR 分析显示,在生物膜初始粘附阶段,sarA 基因表达显著下调;在生物膜聚集和成熟阶段,icaADB 基因簇表达显著下调,而负调控因子icaR 的表达上调。
来源:Annals of Microbiology
时间:2026-09-04
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晶体地形结构:内源性凹槽作为骨骼再生过程中干细胞调控的物理信号
摘要微/纳米形貌线索是调控细胞行为和功能的强大因素。然而,传统的制造技术(例如光刻、纳米压印)依赖于复杂的外源处理过程,这往往会导致表面能量损失并降低生物信号传导效率。在本文中,我们报道了一种可控的内源性形貌构建策略,该策略利用聚(乳酸-羟基乙酸-ε-己内酯)(PLGCL)中的应变诱导晶体相变来自发地工程化表面形貌。我们证明了在特定尺寸范围内通过拉伸诱导的晶体转变生成的各向异性微槽对骨髓基质细胞(BMSC)的成骨分化具有决定性影响。机制上,我们确定了最佳的形貌窗口:在该窗口中,微槽尺寸通过接触引导促进整合素聚集,进而驱动焦点粘附成熟、肌动蛋白收缩、RhoA/ROCK通路的激活以及YAP蛋白向细
来源:Journal of Nanobiotechnology
时间:2026-09-04
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综述:由肿瘤细胞制备的个性化纳米疫苗:重塑微环境并克服异质性
```摘要肿瘤异质性和免疫抑制微环境是有效癌症免疫治疗的主要障碍。源自自体肿瘤细胞的个性化纳米疫苗通过保留患者特异性的新抗原全谱而不需要单独鉴定新抗原,为克服这些挑战提供了一种有吸引力的策略。本文系统地分类了四种主要平台:基于肿瘤细胞裂解物的纳米疫苗、肿瘤细胞膜包覆的纳米颗粒(NPs)、肿瘤来源的细胞外囊泡(EVs)和原位纳米疫苗。我们讨论了通过价态控制、纳米级空间构型和形状依赖性淋巴结运输来增强抗原呈递的先进生物工程策略。此外,我们还强调了人工智能在新抗原优先排序、纳米颗粒配方优化、刺激响应型载体设计以及患者分层中的应用。具体介绍了包括自乳化、自聚集、逻辑门控和纳米机器人系统在内的纳米疫苗平
来源:Journal of Nanobiotechnology
时间:2026-09-04
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冠心病相关遗传变异对心率动力学的影响
摘要背景运动诱导的心率反应(ΔHR)反映自主神经调节和心血管健康状况。虽然已知与冠状动脉心脏病(CHD)相关的遗传变异会影响血管和代谢通路,但其在调节心率动态中的作用仍未得到充分探索。本研究旨在利用整合统计、基于网络和规范性的方法,评估并功能性表征与 ΔHR 相关的 CHD 相关遗传变异。方法在匈牙利人群队列(n = 665)中,使用调整后的线性回归模型分析了十六个与 CHD 相关的单核苷酸多态性(SNPs)。进行了 YMCA 3 分钟台阶试验,并在静息时、运动后立即以及在恢复期第 5 和 10 分钟测量心率(HR)。通过基于模型性能的逐步纳入构建了优化遗传风险评分(oGRS)。使用 STRI
来源:Human Genomics
时间:2026-09-04
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整合 GWAS、eQTL 和功能验证鉴定 ZNF280B 为湖羊生长和胴体性状的关键调控因子
摘要湖羊是中国著名的兼用型品种,以其产肉性能、性成熟早、多产性高以及对湿热环境的适应能力而闻名。在本研究中,我们结合全基因组测序、GWAS 和 eQTL 分析,调查了 420 只 8 月龄湖羊生长和屠宰性状的遗传基础。利用发现队列(N?=?112)和验证队列(N?=?308),我们整合了高通量 SNP 基因分型和 RNA 测序,鉴定了 559,996 个高质量 SNP 以及多个与活重和胴体重等性状显著相关的位点。在检测到的 2,368 个 cis-eQTL 中,最显著的一个与腰最长肌中ZNF280B的表达相关。功能验证表明,ZNF280B下调显著抑制了骨骼肌卫星细胞的增殖并诱导细胞凋亡,突显了
来源:BMC Genomics
时间:2026-09-04
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基于 AlphaFold 衍生的分子场对通道视紫红质变体特性进行可解释建模
摘要背景具有所需光电流特性的通道视紫红质变体通常通过迭代实验筛选来开发。计算模型越来越多地被用于优先筛选候选变体,但许多现有方法主要依赖于序列衍生特征。由于蛋白质特性源于三维空间中的物理化学相互作用,结构衍生表征可能为建模和解释变体与特性之间的关系提供有用的视角。因此,我们开发了 Foldinsight,这是一个基于结构的框架,用于建模通道视紫红质变体的定量特性并可视化与特性相关的空间区域。结果Foldinsight 将氨基酸序列转换为 AlphaFold2 预测的结构,在公共坐标系中对结构进行对齐,并在共享的三维网格上计算范德华和静电分子场。这些场提供了适合回归建模的固定长度描述符。当应用于
来源:BMC Bioinformatics
时间:2026-09-04
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识别并与年龄相关的生长速率加速相关的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞基因,并对其进行工程改造
摘要 随着中国仓鼠卵巢(CHO)细胞代数的增加,其生长特性会发生变化,这在大规模生产细胞系中是不理想的。先前研究表明,CHO细胞中的高生长表型与后期世代细胞中的2号染色体(Chr2)微拷贝事件有关。我们评估了参与该微拷贝事件的123个基因中的一部分对后期世代细胞(克隆后超过90代)高生长表型的影响。我们发现,通过单独敲降由于微拷贝事件而上调的几个基因,可以逆转这种与Chr2微拷贝事件相关的年龄相关的高生长表型。此外,其中一种基因Cxxc1在低生长表型的细胞中过表达后,会导致细胞群体表现出高生长表型。因此,通过对CHO细胞进行Cxxc1的过表达工程,可以使其具有与Chr2微拷贝事件
来源:Journal of Biological Engineering
时间:2026-09-04
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含镁分级多孔支架负载α-硫辛酸弹性脂质体用于糖尿病条件下的神经血管化骨再生
摘要糖尿病由于神经血管微环境受损而严重损害骨再生。目前的治疗方法经常忽视在高血糖条件下支持神经血管修复的需要,导致骨缺损愈合不理想。为了应对这些挑战,我们开发了一种低温沉积建模(LDM)打印的含镁支架,其中包含封装了α-硫辛酸的脂质体(ALA-Eth),称为 LMA 支架。在该设计中,分级多孔结构为组织长入提供了框架,而镁离子和 ALA-Eth 的引入赋予了支架支持血管和神经修复的能力。体外评估表明,该支架增强了施万细胞(SCs)的神经营养活性,并改善了高血糖条件下内皮细胞的血管生成功能。此外,骨髓间充质干细胞(BMSCs)的成骨分化不仅受到支架处理的 SCs 和内皮细胞条件培养基的促进,也受
来源:Journal of Nanobiotechnology
时间:2026-09-04
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基于声敏肽复合水凝胶的糖尿病伤口同步广谱抗菌与再生治疗
摘要糖尿病伤口感染由于细菌持续定植、氧化应激、炎症失调、血管不足以及细胞外基质重塑受损,仍然难以治疗。当前的治疗策略仍受限于组织渗透性差、感染控制不足以及炎症 - 氧化微环境调节无效。在此,我们通过将人体宿主防御肽衍生的 FFRK8、微环境响应性 ZnO2 微球和鱼胶原改性甲基丙烯酸透明质酸 (fHAMA) 整合到一个可注射生物活性基质中,工程化制备了一种声敏抗菌肽复合水凝胶,FFRK8@ZnO2@fHAMA。在低强度脉冲超声 (LIPUS) 照射下,该水凝胶作为一种多功能再生敷料,将广谱细菌根除与氧化应激减弱、巨噬细胞再极化、血管生成激活和细胞外基质重建相结合。与传统被动敷料或依赖抗生素的治
来源:Journal of Nanobiotechnology
时间:2026-09-04
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### 中文标题
虫卵、雷迪氏蚴和尾蚴的转录组分析揭示瘤胃吸虫Calicophoron daubneyi的阶段特异性适应
瘤胃吸虫,特别是吸虫纲物种Calicophoron daubneyi,是欧洲家畜中新出现的寄生虫,然而关于其环境阶段和中间宿主阶段的转录组学见解仍然有限。在此,研究人员对C. daubneyi的三个不同发育阶段(新鲜排出、早期发育和眼点阶段)的虫卵以及雷迪氏蚴和尾蚴进行了全面的转录组分析。高质量的RNA测序(RNA-seq)数据集揭示了共有和阶段特异性的转录谱,每个发育阶段均表现出其独特的表达模式。随后的基因本体论(Gene Ontology, GO)术语富集分析显示,处于眼点阶段的完全胚胎化虫卵尤其上调了与纤毛组装、运动和活动性相关的基因,反映出为毛蚴孵化和寻找宿主行为所做的准备。雷迪氏蚴显
来源:BMC Genomics
时间:2026-09-04
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利用注意力增强型深度神经网络进行迁移学习,结合UniProt蛋白质嵌入方法对植物酶进行分类
摘要 背景 从蛋白质序列中准确分类酶和非酶对于理解植物代谢至关重要,这在作物改良和生物技术领域具有广泛应用。尽管深度学习在蛋白质功能预测方面展现出了潜力,但大多数方法都是基于原始序列进行训练的,这需要大量的计算资源。利用预训练的蛋白质嵌入进行迁移学习提供了一种高效的替代方案,然而其在多物种植物酶分类中的应用仍有待探索。 结果 我们提出了一个迁移学习框架,将基于UniProt的蛋白质嵌入与注意力增强型和基线深度神经网络相结合,用于四种主要植物物种的酶分类:拟南芥(Arabidopsis thaliana)、芸苔属(Brassica)植物、水稻(Oryza sativa
来源:BMC Bioinformatics
时间:2026-09-04
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铜绿假单胞菌代谢负担表征揭示异源番茄红素生产中的前体限制
背景:将异源途径引入微生物宿主常因基因表达资源竞争、前体可用性与通量分布受限、能量及还原当量供应不足这三层生理约束而产生代谢负担。铜绿假单胞菌(Pseudomonas putida)KT2440虽被视为稳健且代谢多样的生产宿主,但何种约束层主要限制该菌异源萜类生产尚不清楚。研究人员以番茄红素生物合成为模型系统,系统剖析这三层潜在代谢负担来源。结果:容量监测系统显示各测试菌株与培养条件下转录与翻译能力无明确下降,表明通用基因表达能力非主要限制因素;番茄红素产量强烈依赖启动子架构与质粒骨架,说明调控设计塑造途径性能。引入异源甲羟戊酸(MVA)途径增强前体供应使产物滴度大幅提升,确定原生MEP途径的
来源:Microbial Cell Factories
时间:2026-09-04
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CD8? T 细胞膜伪装氧化铈纳米酶实现 Gsk3β 抑制剂向免疫突触的靶向递送,通过解偶联 β-Catenin-TIPE-PD-1 增强子复合物重建免疫突触稳态并缓解实体肿瘤中有限的免疫治疗反应
摘要实体瘤免疫治疗常受限于 CD8? T 细胞耗竭、免疫突触形成不稳定以及 PD-1 激活异常;然而,潜在的表观遗传转录调控和可操作靶点仍定义不全。因此,我们开发了 CD8? T 细胞膜包裹的负载 GSK3β 抑制剂的二氧化铈 (CeO?) 纳米酶 (CD8m-CeO?@GSK3i),以实现 GSK3β 抑制剂的免疫突触靶向递送,从而重塑耗竭的 CD8? T 细胞功能。该纳米系统通过表征、多酶活性测定和活性氧 (ROS) 响应性药物释放测试进行了评估,并进一步利用线粒体代谢谱分析、活细胞成像、流式细胞术、共聚焦显微镜、基于测序的转座酶可及性染色质单细胞测定 (scATAC-seq)、RNA 测
来源:Journal of Nanobiotechnology
时间:2026-09-04
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玉米秸秆增值为可生物降解生物复合材料:表征、原型设计与升级回收为细菌纳米纤维素
本研究探索了新型生物复合材料——命名为SferiCorn(Sferi)——的开发及其寿命末期评估,该材料以短纤维形式的粉碎玉米秸秆(corn stover, CS)为增强相,并采用三种生物聚合物基体:淀粉(Sferi R)、海藻酸盐(Sferi S)和聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基己酸酯)(poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyhexanoate), PHBH)(Sferi BioTP)。研究人员通过差示扫描量热法/热重分析(DSC/TGA)表征了复合材料的热行为、溶胀性能、结构(傅里叶变换红外光谱,FTIR)、形貌(扫描电子显微镜,SEM),并考察了其在堆肥、水解
来源:Biotechnology for Sustainable Materials
时间:2026-09-04