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小鼠X连锁microRNA簇以拷贝数依赖的方式调控减数分裂检查点以及Prdm9驱动的杂交不育现象
重要性我们发现,Mir465 miRNA基因的拷贝数量在决定家鼠Mus musculus musculus与Mus musculus domesticus亚种杂交后代的不育性方面起着关键作用,这种不育性与Prdm9基因的不兼容性有关。删除Mir465基因簇后,不育的种间杂交后代的生育能力得以恢复,同源染色体的减数分裂联会问题得到改善,同时整体重组率也有所提高。此外,精子发生过程中的Mir465基因依赖性同样适用于常染色体易位杂合子的染色体不育情况,这进一步凸显了Mir465基因簇作为减数分裂检查点调控因子的作用。摘要在新物种形成过程中,不同种群之间的生殖障碍之一就是它们杂交后代的不育性。Mus
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-10-03
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一种用于探测位点特异性DNA结合蛋白复合物的化学表观遗传学工具
重要性我们将一种具有光交联特性的非典型氨基酸引入了人类多能干细胞(hPSCs)及其衍生细胞类型中缺陷的CRISPR/Cas9系统中。在特定设计的gRNA引导下,这种工程蛋白可以被引导至选定的基因组区域,并用于共价捕获短暂存在或相互作用较弱的蛋白质。通过这种方法,我们确定了CARHSP1和ZIC2分别作为胚胎干细胞(ESC)和外胚层阶段NANOG启动子及增强子区域的调控因子。我们还发现ZNF8能够结合到OCT4的远端调控区域,从而维持其多能性。摘要蛋白质对特定DNA位点的结合对于调控转录活性和细胞命运决定至关重要。然而,识别与特定基因组区域(如启动子或增强子区域)结合的蛋白质仍然具有挑战性。为了
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-10-03
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将Claudin-3鉴定为大鼠丙型肝炎病毒的进入因子
### 病毒学研究中的关键发现:揭示NRHV1的感染机制与潜在疫苗开发肝炎C病毒(HCV)是导致慢性肝病的主要病原体之一,其感染在全球范围内造成了巨大的公共卫生负担。据估计,全球约有5800万人感染HCV,每年新增病例约150万例。尽管近年来直接作用抗病毒药物(DAAs)的出现显著提高了HCV的治愈率,但全球范围内消除HCV仍然面临挑战,这主要归因于这些药物的高昂成本以及缺乏有效的疫苗。因此,开发适合研究HCV感染机制的小鼠模型成为推动疫苗研发和深入理解病毒病原学的重要途径。在这一背景下,挪威鼠肝炎病毒1(NRHV1)作为一种与HCV相关的非人肝炎病毒,被认为是一个有前景的替代模型。然而,由于
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-10-03
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基质电位与渗透电位变化对北京变球菌(Variovorax beijingensis)转录的影响
土壤中的水分势是调控微生物可利用水分的关键因素,它受到渗透势和基质势的共同影响,随着土壤变干,这两种势都会变得更加负值。虽然这两种参数可以独立地改变水分势,但它们对微生物响应的遗传机制尚不清楚,可能存在不同的机制让微生物应对这些水文参数的变化。为了探讨微生物对基质势和渗透势变化的独立响应,我们评估了土壤和液体培养基中不同水分势条件下 *Variovorax beijingensis* 的生长和转录情况。我们发现,这种微生物能够在稀释的最小培养基(-240 ± 104 kPa)、含蔗糖的液体培养基(-1,323 ± 21 kPa)以及覆盖相似压力范围的基质中进行呼吸作用。我们展示出这四种条件下的
来源:mSystems
时间:2025-10-03
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在日益复杂的表型数据集中重新评估数据管理策略
亮点科学家们为特定的数据分析生成专门的数据集。一个专门的数据集既不能用于生成另一个数据集,也不能重新生成原始数据集。“严格意义上的”表型数据集(位于专门数据集之前)旨在方便访问和重用那些未包含在已发布的专门数据集中的所有信息。这些数据集组织了表型测量和环境数据的时间进程,并通过知识图谱将它们与遗传数据和元数据关联起来。数据重用需要存储和记录“严格意义上的”表型数据集(适用于其他学科)以及专门的数据集(适用于专家)。在不同数据集之间提出了通用规则,例如元数据组织方式或变量命名规范(采用四元组格式:Entity_traitCharacteristic_method_unit)。信息可以通过数据门户
来源:TRENDS IN Plant Science
时间:2025-10-03
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通过植物体内进化方式拯救携带异源重复序列的番茄黄化曲叶病毒突变体
近年来,随着农业生物技术的快速发展,科学家们对植物病毒的分子机制有了更深入的理解。其中,单链、环状DNA病毒(geminiviruses)因其在农作物中的广泛传播和对农业生产造成的巨大损失而受到高度关注。这些病毒主要属于Geminiviridae科,它们的基因组结构和复制机制在植物病害防控中具有重要意义。本文通过研究番茄黄化卷叶病毒(TYLCV)和烟草曲叶病毒(TbCSV)之间的基因组互作机制,揭示了迭代序列(iterons)在病毒复制中的关键作用及其与宿主转录因子(TFs)之间的相互作用。这些发现不仅有助于理解病毒如何在宿主细胞内调控其复制过程,也为开发新的病害防控策略提供了理论依据。###
来源:Journal of Virology
时间:2025-10-03
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吡啶的非对称部分还原反应
亮点利用现成的吡啶骨架进行不对称部分还原(APR)可以提供一种快速、高效且具有化学选择性的方法,用于制备功能化的手性四氢吡啶。目前的APR策略并未实现吡啶环的完全饱和,而是通过引入吸电子基团来增强剩余烯烃的稳定性,或者使用空间位阻较大的取代基来保护双键免受还原作用。目前尚未有利用APR策略制备手性二氢吡啶的先例。这表明在这一多功能杂环构建块的研究领域还有巨大的发展潜力。摘要取代吡啶的不对称部分还原(APR)是一种直接且通用的方法,可用于制备手性二氢吡啶(DHPs)和四氢吡啶(THPs),这两种化合物广泛存在于天然产物和活性药物成分(APIs)中。然而,与众多将吡啶完全还原为饱和哌啶的方法相比,
来源:TRENDS IN Chemistry
时间:2025-10-03
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乳腺癌中肿瘤内和肿瘤间的ALDH1异质性为开发针对ALDH1A的特异性抑制剂提供了治疗机会
重要性 基底样乳腺癌缺乏针对性的治疗选择,并表现出明显的细胞和分子异质性。通过将公共数据集的转录组分析与功能研究相结合,我们确定了乳腺肿瘤中ALDH1A异构体的细胞和亚型特异性表达:在基底样肿瘤的上皮细胞中,ALDH1A3占主导地位,而ALDH1A2和ALDH1A1则在间质和免疫相关细胞中富集。与ALDH1A1不同,高水平的ALDH1A3和ALDH1A2表达与不良的临床病理特征相关,包括高级别肿瘤和淋巴结阳性。基于这些模式,我们开发了ABD0171,这是一种具有强效ALDH1A3抑制活性的抑制剂,并证明ALDH1A抑制可以破坏致癌信号通路(IL6/JAK/ST
来源:Cell Chemical Biology
时间:2025-10-03
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RAGE介导的formin DIAPH1的激活以及人类巨噬细胞的炎症反应可被一种小分子拮抗剂抑制
重要性1型(T1D)和2型(T2D)糖尿病在美国的发病率正在上升,这两种糖尿病都是心血管疾病(CVD)和心肌梗死(MI)的重要风险因素,而心肌梗死是糖尿病患者死亡和发病的主要原因。尽管已经找到了一些治疗方法来缓解诸如高脂血症、高血糖和肥胖等并发症,但目前还没有针对糖尿病根本原因的特异性治疗方法。最近的研究强烈表明,晚期糖基化终产物受体——Diaphanous 1(RAGE-DIAPH1)信号通路是导致糖尿病相关病理的主要因素之一。在这里,我们发现RAGE406R这种能够抑制RAGE-DIAPH1相互作用的小分子拮抗剂,在T2D小鼠模型中可以抑制迟发型超敏反应,加速糖尿病伤口愈合,并减少T1D患
来源:Cell Chemical Biology
时间:2025-10-03
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一种新型的抗PcrV单克隆抗体能够抑制毒素介导的细胞毒性,并提高铜绿假单胞菌感染小鼠模型的存活率
在医院环境中,由铜绿假单胞菌(*Pseudomonas aeruginosa*,简称PA)引起的感染仍然是一个严重威胁。这种细菌因其天然和获得性抗生素耐药性机制而成为公共卫生领域的一个重要挑战,特别是对于免疫力较弱的患者群体。为了应对这一问题,科学家们正在积极寻找新的治疗策略,而单克隆抗体(mAb)疗法因其高度特异性以及显著降低耐药性发展的可能性,被认为是一种有前景的解决方案。本研究中,我们开发了一种新型的单克隆抗体10H6,它能够识别PA中类型III分泌系统(T3SS)的关键组成部分——结构蛋白PcrV的一个新线性表位PcrV94–111(Leu94–Glu111)。通过一系列实验,我们发现
来源:Human Vaccines & Immunotherapeutics
时间:2025-10-03
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中国产前GBS免疫接种的经济评估:一项建模分析
**GBS疫苗在中国的经济学分析与政策启示****引言**Group B Streptococcus(GBS)是一种常见的细菌,其引起的侵袭性感染对新生儿健康构成重大威胁。在全球范围内,GBS感染导致的新生儿败血症、脑膜炎、肺炎及长期神经系统损伤是新生儿死亡的重要原因之一。在中国,尽管GBS感染的发病率相对较低,但其对母婴健康的危害不容忽视。近年来,随着对GBS疾病研究的深入,全球范围内已开始探索通过疫苗手段来预防这种疾病。然而,对于中国这样一个庞大的人口国家,GBS疫苗的成本效益分析尚未充分展开。在中国,新生儿GBS感染主要分为早期发病(EOD)和晚期发病(LOD)。EOD通常发生在出生后的
来源:Human Vaccines & Immunotherapeutics
时间:2025-10-03
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水平基因转移以不同的方式影响婴儿肠道宏基因组的潜在功能
作者:Umme Habiba、Muneebah Noor、Masood Ur Rehman Kayani、Lisu Huang单位:中国浙江省杭州市滨江区滨盛路3333号浙江大学医学院儿童医院传染病科,邮编310052摘要0.05)。顺产婴儿的HGT主要由Coprococcus catus和Ruminococcus sp_5_1_39BFAA驱动,而剖宫产婴儿中则以Salmonella enterica和Klebsiella pneumoniae为主要供体和受体。功能分析显示,顺产婴儿的HGT丰富了与碳水化合物代谢和免疫反应相关的基因,而剖宫产婴儿的HGT则主要涉及代谢过程和生物膜形成。此外,
来源:Life Sciences
时间:2025-10-03
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基于整合多组学分析的研究表明,HSPB6可通过JNK-JUND轴抑制HSPA6的表达,从而延缓结直肠癌的进展
这项研究聚焦于结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)这一全球范围内高发的恶性肿瘤,探索了小热休克蛋白6(HSPB6)在CRC发生和发展中的潜在作用。结直肠癌是全球发病率第三高的癌症,同时也是癌症相关死亡率第二高的疾病。根据2022年的数据,其发病率约为9.6%,死亡率约为9.3%。病理分期与患者的预后密切相关,早期患者5年生存率可达90%,而晚期患者则降至14%。然而,在相同病理分期的患者中,分子层面的异质性可能导致不同的临床结果。此外,病理分期的评估通常依赖于侵入性的手术获取组织样本,因此迫切需要寻找新的预后生物标志物,并深入研究其在CRC发病机制中的作用,以改善患者的治疗
来源:Life Sciences
时间:2025-10-03
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肝脏和肠道FXR的选择性激动作用可预防肠外喂养新生猪的胆汁淤积和肠道萎缩
本研究探讨了在新生儿猪模型中,不同胆汁酸对预防全肠外营养相关性肝病(PNALD)的相对效果。PNALD是一种由于长期肠外营养(TPN)导致的代谢性疾病,常出现在无法耐受肠内营养的婴儿中,特别是那些因先天性或疾病导致肠道不成熟或被手术切除的婴儿。该病的主要特征包括血清结合胆红素和胆汁酸浓度升高、肝脂肪变性、胆管炎症,最终可能导致肝纤维化。目前,临床常采用的预防或治疗方法包括减少肠外营养中的脂质摄入量、使用多组分油和鱼油脂质乳剂,如SMOFlipid和Omegaven。此外,当血清直接胆红素水平升高时,肠内使用熊去氧胆酸(UDCA)也是常见的治疗手段,但其疗效尚不明确。研究中提出,PNALD的发病
来源:Journal of Lipid Research
时间:2025-10-03
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在病理和生理条件下,心脏中的脂质滴存在差异
### 心肌细胞中脂滴的组成与代谢差异及其对心脏功能的影响心脏是人体中最重要的器官之一,负责维持生命活动所需的血液循环。心脏的功能依赖于高效的能量代谢,其中脂肪酸的氧化在心脏能量供应中扮演着核心角色。然而,当心脏细胞中脂肪的积累超过正常范围时,可能会引发一系列病理反应,如心肌病(cardiomyopathy)。脂滴(lipid droplets, LDs)作为细胞内的脂质储存结构,其形态、组成和代谢方式在不同生理和病理条件下具有显著差异。本文通过研究两种基因改造小鼠模型(MHC-Pparg1和MHC-Dgat1)以及正常小鼠的心脏脂滴,揭示了脂滴在心脏代谢中的复杂作用,以及其与心肌病发生之间的
来源:Journal of Lipid Research
时间:2025-10-03
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去甲氧基姜黄素通过靶向PTEN/Akt信号通路抑制HK2介导的糖酵解
摘要有氧糖酵解是肿瘤细胞的特征之一,许多癌症中糖酵解酶的表达通常会上调,从而导致代谢活动增强。在这一过程中,关键的限速酶之一——己糖激酶2(HK2)在维持人类癌症的生物学活性方面起着至关重要的作用。因此,HK2被认为是一个潜在的治疗靶点,尽管目前尚缺乏针对口腔鳞状细胞癌(OSCC)的有效靶向药物。为了筛选出能够抑制HK2表达的强效抗肿瘤剂,我们筛选了639种天然产物库,发现去甲氧姜黄素(Deme)是通过抑制OSCC细胞中的HK2介导的糖酵解来诱导细胞凋亡的最有效的抗肿瘤剂。从机制上讲,Deme增强了USP13与PTEN之间的相互作用,从而使PTEN稳定,并通过PTEN/Akt/HK2途径下调H
来源:Cancer Gene Therapy
时间:2025-10-03
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网格蛋白介导的内吞作用通过活性氧(ROS)调控根内皮层的木栓化过程
摘要 内膜运输(Endomembrane Trafficking, ET)在植物适应环境压力方面起着关键作用,但其在内皮层根部分生组织(endodermal root suberization)中的作用仍不明确。 在本研究中,我们发现克拉辛介导的内吞作用(clathrin-mediated endocytosis, CME)或典型的外排作用受到干扰时,会在拟南芥(Arabidopsis)根内皮层向根尖方向产生异位木质素沉
来源:New Phytologist
时间:2025-10-03
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Sun-POD1复合体在中部区域的存在,确保了内质网(ER)小体的结构完整性,而这些内质网小体对于拟南芥(Arabidopsis)抵御植食性动物至关重要
摘要 十字花科植物中的特化内质网(ER)小体通过储存β-葡萄糖苷酶来帮助抵御食草动物,这些酶在组织受损时能够激活有毒化合物。目前尚不清楚维持ER小体结构完整性和酶活性的具体机制。在这项研究中,我们探讨了mid-SUN-POD1复合体在ER小体功能中的作用。 利用Arabidopsis thaliana sun3 sun4 sun5三重突变体以及POLLEN DEFECTIVE IN GUIDANCE1(POD1)敲低系,
来源:New Phytologist
时间:2025-10-03
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MYB46基因通过调控角质层和细胞壁的重建,协调拟南芥(Arabidopsis)的耐旱性和抗病原体能力
摘要 植物的角质层和细胞壁共同构成了抵御环境压力的动态屏障。虽然MYB46已被证实是次生细胞壁生物合成的调控因子,但其在角质层形成中的作用以及这两种结构屏障在应激反应中的相互作用仍不明确。本研究探讨了MYB46是否调控角质层的生物合成和通透性,从而影响拟南芥(Arabidopsis)的耐旱性和抗病性。 我们生成了MYB46的功能缺失突变体(myb46-3、myb46-4)及其过表达系。研究了这些突变体中角质层的通透性、茎
来源:New Phytologist
时间:2025-10-03
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强化学习在鲁棒动态代谢控制中的应用
动态代谢控制是生物过程优化中的一个关键领域,它允许关键的代谢通量在实时条件下进行调节,从而提升系统的灵活性和优化的自由度。这种方法通常通过有针对性地调控代谢酶的表达水平来实现。然而,找到最优的动态控制策略仍然面临诸多挑战,主要源于系统解空间的高维度、代谢负担和细胞毒性效应的管理,以及生物过程中的随机性动态特性。为了应对这些复杂性,本文提出了一种基于强化学习(Reinforcement Learning, RL)的框架,通过让一个智能体(控制器)与一个代理动态模型进行交互,以推导出最优的控制策略。该框架通过领域随机化(Domain Randomization)增强了策略的鲁棒性,使得控制器能够在
来源:Biotechnology and Bioengineering
时间:2025-10-03