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木芍药(Paeonia suffruticosa)中PsSUT1启动子的结构分析及ABA响应性调控机制——由PsABF介导
摘要背景树状牡丹(Paeonia suffruticosa)是一种高价值的观赏植物,在容器栽培中由于蔗糖供应有限,容易出现矮化和花蕾脱落的现象。先前的研究表明,蔗糖转运蛋白PsSUT1能够促进蔗糖的运输,从而推动植物的营养生长和开花。结果我们对PsSUT1启动子进行了功能分析,鉴定了其上游的ABA响应转录因子,并验证了这些因子的作用。通过染色体步行技术,我们克隆了一个包含ABA结合元件(ABRE motifs)的1,606 bp长的PsSUT1启动子。在树状牡丹中,PsSUT1在叶柄中的表达量最高,在根中的表达量最低;ABA能够增加所有组织中的转录水平,尤其是在叶柄中诱导倍数达到约5倍。pSU
来源:BMC Plant Biology
时间:2026-09-04
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解析被忽视的沉积物:Lumbriculus variegatus从细胞到个体水平揭示氟西汀暴露效应
沉积物会积累持久性有毒化合物,但评估其对底栖物种的影响仍具挑战性。特别是抗抑郁药物如氟西汀(Sertraline),因其沉积物亲和力及在低浓度下干扰神经内分泌功能的潜力而备受关注。本研究通过两次为期28天的沉积物暴露实验(0.00025–25 mg/kg),依据OECD 225指南并加以修改,探讨了沉积物栖息蠕虫Lumbriculus variegatus体内氟西汀的慢性效应。研究终点涵盖多个生物学水平,包括神经毒性生化标志物(胆碱酯酶(ChE))、氧化应激(过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)、总谷胱甘肽(TG))、损伤(脂质过氧化(LPO))、能量代谢(脂质、糖类、蛋白质、电
来源:Environmental Science & Technology
时间:2026-09-04
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配备HaloTag的纳米抗体实现可扩展荧光寿命多重成像
荧光寿命(FL)是多重成像的一种稳健策略;然而,当用于亲和探针时,荧光团局部微环境的变异性会拓宽寿命分布,限制了其实用性。研究人员创建了一个模块化平台,利用纳米抗体–HaloTag变体进行FL编码,实现通用FL多重成像。通过表征四种HaloTag变体上的数十种荧光团,研究人员生成了一个FL图谱,揭示了单光谱内可调谐、一致的FL特征。利用这种物理化学定义的编码,研究人员在单次染色步骤中实现了多达八个靶标的多重成像,同时在细胞和组织样本中保持了较高的空间保真度。与传统抗体标记不同,该方法将探针身份与物种限制解耦,并消除了FL中批次间变异性。这些结果证实了纳米抗体引导的FL工程化作为一种可扩展的多重
来源:ACS Nano
时间:2026-09-04
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拓扑势引导蛋白质自组装
研究人员模拟分子构建块组装为功能性复合物的过程,这是计算生物学与材料科学的核心问题。由短程非极性相互作用驱动的蛋白质组装模拟原则上可达生物学正确结构,但崎岖的能量景观常将模拟困于非功能性局部极小值。研究人员引入一种长程拓扑势,由加权总持续性(weighted total persistence)量化,并将其与溶剂化自由能的形态测量方法(morphometric approach to solvation free energy)结合。在四个蛋白质体系中,该组合将组装成功率提升至最高十六倍,并在原本失败的情形下实现组装。不同于既往基于拓扑的方法,本方法将拓扑度量作为主动能量偏置而非描述性工具。该
来源:PLOS Computational Biology
时间:2026-09-04
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基于多模态学习与引导式序列合成的统一效价导向抗微生物肽发现框架
耐药病原体的快速涌现对传统抗生素构成严重威胁,抗微生物肽(AMP)因作用机制独特且耐药风险低受到关注。研究人员提出一种闭环框架,整合AMP-Hunter(一种共享架构判别器,联合卷积神经网络(CNN)与图神经网络(GNN)完成AMP分类与MIC预测)与AMP-Forge(一种生成器,融合多序列比对(MSA)筛选原始候选,并以MIC引导潜空间优化与候选选择)。AMP-Hunter在分类任务测试集准确率达95.82%、F1为95.80%,MIC预测R2为0.9245、平均绝对误差(MAE)为0.2305,优于基线。在其预测引导下,AMP-Forge生成具备更低MIC值与更优抗菌相关理化性质的肽序列
来源:PLOS Computational Biology
时间:2026-09-04
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茶树接种山茶炭疽菌后防御酶与苯丙烷类调控的多组学特征分析
摘要背景由山茶座腔菌引起的茶树炭疽病对茶叶生产造成重大影响。在植物抗病过程中,活性氧(ROS)的积累会导致氧化损伤,而防御酶通过清除 ROS 来增强抗性。现代组学技术可以系统地分析茶树应对病原体感染的基因调控网络和代谢响应机制。结果华南农大种质圃的茶树叶片接种了山茶座腔菌,该病原体已通过形态学/分子鉴定进行分离、纯化和确认。优化了该炭疽病病原体的产孢条件,含有 KH?PO?、NaH?PO? 和 NaHCO? 的培养基显示出增强的产孢能力。在炭疽病胁迫下,抗病品种‘水仙 7 号’与感病品种‘岭头单丛’之间的防御酶活性——超氧化物歧化酶、过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶——存在显著差异。虽然两种材料表现
来源:BMC Plant Biology
时间:2026-09-04
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利用机器学习预测全氟和多氟烷基物质在植物中的生物富集因子与浓度
研究人员利用新近汇编的数据集(涵盖11种作物、11个植物组织区室、21种全氟和多氟烷基物质(per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS),以及多样的土壤性质与栽培条件),采用四种机器学习模型预测作物中PFAS的生物富集因子(bioconcentration factors, BCF)与浓度。其中XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)模型表现最优,Log BCF的判定系数(R2)达0.951,Log C的R2达0.943。特征重要性分析表明,土壤pH与PFAS碳链长度为BCF的关键预测因子;土壤PFAS浓度为植物体内PFAS浓
来源:Environmental Science & Technology
时间:2026-09-04
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氢能数字产品护照:解锁全球低碳未来的信任与透明
在全球能源转型的背景下,低碳氢为重工业、航空、海运和长途运输等难以脱碳的行业提供了变革性的脱碳路径,并可在长时储能中发挥作用,但其广泛应用受到监管缺口、高生产成本以及运输和储存基础设施不足的阻碍。此外,缺乏清晰、标准化的认证机制可能导致市场碎片化、碳核算不一致以及“漂绿”风险。在此背景下,氢数字产品护照(HDPP)将提供一个标准化的数字框架,用于在氢价值链中整合和验证可持续性信息。值得注意的是,氢能可从成熟保障体系中汲取有益经验:黄金和矿产市场中,LBMA与IRMA展示了尽职调查、独立保障和透明治理的实践,但IRMA并非产品层面的定量报告系统,也不是直接的护照类比;在甲烷报告领域,OGMP 2
来源:Environmental Science & Technology
时间:2026-09-04
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用于呼吸-脑耦合的稳健圆形聚类统计
脑-体神经科学这一快速发展的研究领域面临方法学挑战,因为在缺乏既定最佳实践的情况下,分析人员不断开发新的分析策略。对有效方法的探索因锁相效应(如呼吸-脑耦合)研究中涉及的(天然)圆形数据而进一步复杂化。现有的多种相位提取方法、构建适当替代数据进行统计比较的方法以及处理呼吸数据圆形性的方法,导致跨研究的可推广性较差。相位相关推断统计中的多重比较问题尤其影响效应解读。在本教程中,研究人员提出了一种基于新颖的圆形聚类置换检验扩展的稳健呼吸相位相关分析流程。研究人员强调了分析中关键参数的指导建议,系统比较了当前领域使用的多种方法,并提供了开放获取的软件代码,以支持所提出流程的灵活使用和未来发展。作者总
来源:PLOS Computational Biology
时间:2026-09-04
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平衡DNA插值改善植物遗传距离信息嵌入的学习
在分类学研究中,基于传统系统发育树和结构的遗传数据分析正日益被基于机器学习的识别和表示学习所补充。尽管训练最先进的机器学习模型所需的DNA数据量往往超出生物学研究中实际可收集和测序的范围,但样本数量可以通过数据增强人为扩展。遗传数据增强通常指引入随机碱基变异、易位和反向互补序列。这些增强方法未考虑种群和物种的内在结构,可能模糊遗传数据集中实体之间的界限。研究人员提出DNAInterpolator,一种在给定数据集内对DNA序列进行插值的方法,该方法提供了一种邻居引导的随机突变替代方案。研究人员使用四个开花植物数据集和一个训练用于预测配对样本间遗传距离的人工神经网络,测试了插值作为增强技术的效果
来源:PLOS Computational Biology
时间:2026-09-04
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褪黑素对绿豆幼苗丙唑酰胺诱导胁迫耐受性的影响
摘要背景褪黑素(MEL)是一种具有广泛生物活性的植物激素,它也会影响微管,而微管对于细胞分裂和植物生长至关重要。本研究调查了在接触噻磺隆(PROP,一种抑制微管聚合的除草剂)的绿豆(Vigna radiata (L.) R. Wilczek)幼苗中,MEL 施用与营养生长之间的关系。它还检验了褪黑素是否对这种生长发挥保护作用,以及这种作用在多大程度上与皮层微管有关。结果形态测量和形态学分析显示,与对照组相比,PROP 显著抑制了幼苗生长约 25%,这主要是由于细胞周期停滞在前期。相比之下,单独使用 MEL 刺激生长 10–20%。对β-微管蛋白定位的免疫荧光分析表明,当 MEL 与 PROP
来源:BMC Plant Biology
时间:2026-09-04
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关于“PFAS毒性:什么是真的、什么是假的、什么才是真正重要的”一文的通信评论
研究人员就DeWitt等人近期发表于《Environ. Sci. Technol.》的综述文章“PFAS Toxicity: What’s True, What’s Not, and What Really Matters”中对其既往两项发表的引用方式提出澄清。在针对“神话4:高度暴露于PFASs的人群不存在人体健康效应”一节中,DeWitt等将Gilliland与Mandel(1993)的明尼苏达州3M厂PFOA生产设施1947–1983年雇佣工人队列死亡率研究作为PFOA与前列腺癌关联的早证引用;但该研究中PFOA并未被直接测定,暴露状态依赖工种史,以化学部(生产PFOA的部门)雇佣定义暴
来源:Environmental Science & Technology
时间:2026-09-04
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在大量陆禽物种的进化过程中,性别二色性的形成:重新审视华莱士模型中的雌性偏好选择机制
摘要 通常认为,性别二色性是由于性选择倾向于那些具有鲜艳色彩的雄性而产生的,这符合达尔文的模型。华莱士提出了一个新的观点,强调雌性伪装性色彩的进化在逃避巢穴捕食者方面发挥了重要作用,从而显著促进了性别二色性的形成。然而,以往关于性别二色性进化机制的研究(涉及达尔文和华莱士的模型)得出了不同的结果。在此研究中,我们利用分布范围广且色彩斑斓的雉科(Phasianidae)这一生态系统中最多样化、最大的陆生鸟类家族,重新审视了华莱士的模型。研究结果表明:雌性的性别二色性程度与自身色彩复杂性呈负相关,而雄性则没有这种相关性;同时,性别二色性
来源:Evolution
时间:2026-09-04
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无序列信息依赖性景观推断用于定向进化
摘要定向进化是一种工程化生物系统或组分(如蛋白质)的方法,其中期望性状通过迭代的诱变和适应变异体选择循环得以优化。蛋白质定向进化过程可视为在高维优化景观(具有众多局部最大值)上的导航。任何策略在此类景观中导航的性能取决于该景观的崎岖度。然而,这一信息在实验开始时通常是不可获得的。在此,我们提出SLIDE(Sequence-free Landscape Inference for Directed Evolution,无序列信息依赖性景观推断用于定向进化),由两部分组成。首先,SLIDE仅利用群体水平表型数据和突变率估计值,即可从突变群体中估计景观崎岖度。此类崎岖度信息本身在蛋白质设计中具有重要
来源:PLOS Computational Biology
时间:2026-09-04
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原位形成抗炎水凝胶通过调节炎症-纤维化级联反应减轻内镜下黏膜剥离术后食管狭窄
摘要 尽管治疗性内镜技术取得了进展,但在广泛内镜下黏膜剥离术后发生瘢痕性食管狭窄的问题仍然是严峻的临床难题,目前的预防模式在常规实践中显示出欠佳的效果。在此,我们开发了一种可注射的生物黏附性水凝胶(ODA/CS-IBU),其包含氧化葡聚糖、壳聚糖和布洛芬缀合壳聚糖,以中断狭窄发病机制背后的炎症 - 纤维化级联反应。该水凝胶通过动态席夫碱交联在体内快速形成(27.9 秒),表现出强大的组织粘附性(21.35 kPa)、多孔结构(孔径:128 ± 18 μm)以及在 28 天内的持续药物释放。体外研究表明了巨噬细胞从 M1 向 M2 的
来源:Regenerative Biomaterials
时间:2026-09-04
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基于机器学习模型预测磷缺乏胁迫条件下的玉米籽粒产量
摘要背景玉米是一种重要的全球作物,磷(P)影响其代谢过程和生长表现。准确的产量预测对农业规划和管理至关重要。本研究调查了机器学习模型的应用,例如支持向量机、多层感知机、径向基函数、混合模型(即灰狼优化 - 支持向量回归 [SVR-GWO])和 SVR,以预测正常和磷缺乏胁迫条件下的玉米籽粒产量。结果为此,使用了一个数据集,其中包括受控土壤磷水平实验中的玉米生长参数和种子产量。每个模型的输入是通过输入多元回归模型的变量选定的。模型的性能使用统计标准进行评估,例如平均绝对百分比误差、均方根误差、平均绝对误差和决定系数。SVR-GWO 混合模型的表现优于其他模型,并展示了其在预测正常和磷缺乏胁迫条件
来源:BMC Plant Biology
时间:2026-09-04
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对《PFAS毒性:何为真实、何为谬误、何者关键》通讯文章的回应
1且<2)虽非严格术语,但HR点估计如膀胱癌最高四分位1.66(95% CI 0.86–3.18)提示66%风险增高且CI跨1仅表不精确,非零效证据。末了,研究人员说明未引Paustenbach等人观点文,因已引US EPA、ATSDR、IARC、NASEM、Health Canada、EFSA等机构系统评估,足供读者综览。研究背景与问题提出全氟和多氟烷基物质(per- and polyfluoroalkyl substances,PFAS)中,全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)因持久性、生物累积性及潜在内分泌干扰与致癌效应备受关注。DeWitt、Cousins
来源:Environmental Science & Technology
时间:2026-09-04
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图像引导磁性软微机器人用于女性生殖系统中微塑料捕获与生物膜清除
女性生殖系统的健康日益受到新兴环境污染物威胁,这些污染物可引发潜在细菌感染、癌症及生育力问题。然而针对此类污染物的局部清除策略仍鲜有探索。其中微塑料(microplastics)已成为全球重大健康关切,越来越多证据表明其在人体组织中蓄积,并通过与合成织物、塑料厨具及一次性卫生用品的直接或间接接触,关联感染性疾病、致癌作用、细胞衰老及不孕。尽管风险明确,但从敏感生殖环境中清除滞留微塑料仍是生物医学研究的重大挑战。本研究报道一种图像引导磁性软微机器人平台,用于在女性生殖系统内靶向捕获微塑料并根除生物膜。磁性软微机器人采用液滴固化法制备,并通过自聚合聚多巴胺(polydopamine, PDA)涂层
来源:ACS Nano
时间:2026-09-04
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PCIPG:基于概率图模型的蛋白质复合物识别综合框架
蛋白质复合物是执行必需细胞功能的分子机器,但其计算识别仍具挑战性。现有蛋白质复合物识别方法主要依赖蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络拓扑、功能注释或蛋白质水平的生化证据。尽管这些方法已恢复许多具有生物学意义的组装体,但它们通常对不完整或含噪声的相互作用组较为敏感,并且在残基和界面水平上对复合物形成的决定因素提供的机制性见解有限。特别是,基于PPI的常规图表示仅表明蛋白质是否相互关联,但通常忽略蛋白质亚基如何通过空间组织的残基和结构界面进行物理相互作用。这些局限性推动了对连接残基尺度结构线索与相互作用组尺度组织的计算框架的开发。本文提出PCIPG,一种多尺度概率图框架,联合建模残基、蛋白质、相
来源:PLOS Computational Biology
时间:2026-09-04
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忽视行为变化的悖论:标准传染病模型如何同时误估传播力与最终流行规模
在传染病暴发期间,人群会依据疾病负担调整自身行为,从根本上改变传播动态。尽管如此,大多数房室模型仍假设整个暴发过程中接触率恒定。为量化该假设带来的偏差,研究人员将具有恒定传播的基线SEIRD模型,以及三种行为变体模型——通过指数型、有理型和混合函数形式引入由死亡率驱动的传播削减机制——拟合至2020年3月至7月第一波大流行期间美国20个选定地区的COVID-19死亡数据。三种行为模型在20个地区中至少有18个取得了更低的中位归一化误差平方和,且贝叶斯模型选择在至少18个地区中偏好它们。更重要的是,研究人员识别出忽略行为响应时的系统性偏差:基线模型一致低估基本再生数(R0),却矛盾地高估最终流行
来源:PLOS Computational Biology
时间:2026-09-04