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Design and implementation of aerobic and ambient CO2 -reduction as an entry-point for enhanced carbon fixation:开启生物固碳新征程
在全球碳循环中,生物将无机碳转化为生物质意义重大,以二氧化碳(CO2)作为主要碳源建立可持续(生物)经济,是科研人员一直以来努力的方向。目前,从CO2形成生物质主要有 “碳固定” 和 “还原优先” 两种策略。“还原优先” 策略虽在能量效率和速率方面有优势,但仅存在于厌氧生物中,且依赖低氧化还原电位电子供体,在高CO2分压下才能发挥作用 。而许多生物生产宿主,尤其是包括作物在内的光合生物,都局限于有氧环境和大气CO2水平。这就引出了一个关键问题:“还原优先” 路线能否在有氧条件下实现?为了解决这一问题,来自马克斯・普朗克陆地微生物研究所等多个研究机构的研究人员展开了深入研究。他们成功设计
来源:Nature Communications
时间:2025-04-02
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综述:皮肤微生物群与宿主的对话:从幼年到成年
皮肤微生物群与宿主的紧密联系皮肤作为人体与外界环境的关键屏障,不仅有着如毛囊、汗腺和皮脂腺等特殊结构维持生理稳态,还为各类共生微生物提供了生存环境。这些共生微生物,像细菌、真菌、病毒等,通过多种机制与宿主皮肤相互作用,对皮肤生理和病理过程影响深远。共生皮肤微生物群与宿主免疫系统的相互作用与皮肤上皮细胞的互动皮肤的表皮是抵御外界侵害的首道防线,共生微生物大量栖息于此。它们对表皮功能意义重大,例如通过调节芳烃受体(AhR)信号通路减少皮肤水分流失,增强皮肤屏障功能。像表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)能产生鞘磷脂酶生成神经酰胺强化皮肤屏障;痤疮丙酸杆菌(Cutib
来源:Experimental & Molecular Medicine 9.5
时间:2025-04-02
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卤键催化 DNA 核酸内切酶的设计:打破传统金属催化局限,开启合成分子生物学新篇
化学领域的一个基本概念是元素的性质具有周期性。镁是酶中普遍存在的碱土(第 II 族元素)金属辅因子,可催化包括 DNA 加工在内的许多生化反应。研究表明,DNA 核酸内切酶中的催化 Mg2+可以在功能上被卤代酪氨酸的碘或氯(第 XVII 族元素)取代。这种非天然氨基酸形成氢键增强的卤键,使 DNA 主链易于水解,其机制与 Mg2+类似但又有所不同。这种独特的催化中心为合成分子生物学领域设计新型酶活性位点开辟了道路,还可能对生物学中金属催化剂的基本定义构成挑战。在本研究中,研究人员通过实验表明卤键(X-bond)可以在功能上替代小鼠核酸内切酶 G(mEndoG)中的镁(Mg2+)辅因子,从而拓展
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4
时间:2025-04-02
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PHLPP2:从失活伪磷酸酶到癌症与细胞调控新视角
### PHLPP2 在 Akt 信号通路中的角色探究细胞和机体的生长离不开生长因子,它们能激活细胞表面的受体酪氨酸激酶(RTKs) 。RTK 激活后,会招募并激活小 GTP 酶(GTPase)Ras 和脂质激酶磷脂酰肌醇 3 - 激酶(PI3K)。PI3K 可将质膜中的磷脂酰肌醇 - 4,5 - 二磷酸(PIP2)转化为脂质第二信使磷脂酰肌醇 - 3,4,5 - 三磷酸(PIP3)。PIP3能招募并激活丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶 Akt 及其上游激活剂磷脂酰肌醇依赖性激酶 1(PDK1) 。Akt 和 PDK1 对细胞生长、增殖、分化和代谢等关键过程至关重要,比如维持葡萄糖稳态。脂质磷酸酶和
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4
时间:2025-04-02
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镁与 1 型糖尿病儿童青少年凝血、纤溶的关联及对微血管病变的影响
在糖尿病的研究领域中,糖尿病并发症一直是困扰患者健康和生活质量的难题。尤其是 1 型糖尿病(T1DM),患者不仅要长期与疾病作斗争,还要面对各种潜在并发症的威胁。其中,糖尿病微血管病变是 T1DM 患者常见且严重的并发症之一,它可累及眼睛、肾脏、神经等多个重要器官,严重影响患者的生活质量和寿命。一直以来,镁在人体生理过程中的作用备受关注。它作为一种重要的微量元素,参与了众多酶的激活和生理反应,对维持人体正常代谢和生理功能至关重要。在糖尿病患者中,尤其是 2 型糖尿病(T2DM)患者,低镁血症和凝血障碍较为常见,镁在凝血过程中的关键作用也逐渐被揭示,低镁血症会增加血栓形成的风险。然而,在 T1D
来源:Nutrition & Diabetes 4.6
时间:2025-04-02
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Tob 通过调控 NF-κB 信号通路:为乳腺癌治疗带来新曙光
在癌症的复杂世界里,乳腺癌就像一座难以攻克的堡垒,尤其是侵袭性乳腺癌,治疗分子靶点少,让医生们常常感到棘手。而核因子 -κB(NF-κB)作为细胞内的 “信号指挥官”,它的异常激活与多种疾病紧密相连,在乳腺癌的发生、发展过程中更是扮演着关键角色。NF-κB 的过度活跃,不仅助力癌细胞疯狂增殖、顽强存活,还让它们对内分泌治疗产生抵抗,这无疑给乳腺癌的治疗雪上加霜。因此,深入探索 NF-κB 信号通路在乳腺癌中的分子机制,就成为了开启新型有效疗法大门的关键钥匙,这也正是此次研究的重要使命。来自冲绳科学技术大学院大学(Okinawa Institute of Science and Technolo
来源:Cancer Gene Therapy 4.8
时间:2025-04-02
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聚焦日本:探究脊髓小脑变性(SCD)和多系统萎缩(MSA)患者日常生活困境,为康复干预提供关键指引
背景:脊髓小脑变性(spinocerebellar degeneration,SCD)和多系统萎缩(multiple system atrophy,MSA)患者由于共济失调及其他症状,在日常生活中会面临各种挑战。全面了解他们的多样需求,有助于提升康复干预的有效性。目的:本研究旨在明确日本 SCD 和 MSA 患者在日常生活中面临的挑战,重点关注能行走和不能行走患者之间的差异。方法:2023 年 3 月至 5 月,研究人员对日本共济失调患者协会中被诊断为 SCD 和 MSA 的成员进行了一项邮寄调查。调查问卷评估了受访者的人口统计学信息以及影响日常生活的症状。结果:在收到的 283 份回复中,1
来源:The Cerebellum 2.7
时间:2025-04-02
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小斑猫鲨 MHC IIβ基因的等位基因共分离与单倍型多样性研究:揭开鲨鱼免疫遗传的神秘面纱
在动物的免疫系统中,主要组织相容性复合体(MHC)发挥着关键作用,它就像是免疫系统的 “侦察兵”,能识别病原体并启动免疫反应。对于有颌脊椎动物来说,MHC 的多样性至关重要,它直接关系到物种在复杂环境中的生存和繁衍。在众多有颌脊椎动物中,软骨鱼类(如鲨鱼)是最基础的拥有类似哺乳动物适应性免疫系统的群体,其中 MHC 基因的研究备受关注。然而,目前对于软骨鱼类 MHC 基因的遗传规律,尤其是基因之间的相互关系和单倍型多样性的了解还十分有限。为了填补这一空白,来自意大利米兰比可卡大学、葡萄牙波尔图大学等机构的研究人员,以小斑猫鲨(Scyliorhinus canicula)为研究对象,展开了深入研
来源:Immunogenetics 2.9
时间:2025-04-02
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大型溞全基因组 DNA 甲基化模式与年龄关联的深度剖析:对无脊椎动物表观遗传学的新认知
在生物的奇妙世界里,大型溞作为生态和进化研究中的 “明星” 生物,一直备受关注。它就像一个微观世界的 “小透明”,却蕴含着许多生物学的奥秘。DNA 甲基化,这个在基因调控和表观遗传中起着关键作用的 “神秘开关”,在大型溞身上的研究却还远远不够。以往对于大型溞 DNA 甲基化景观以及与年龄相关的表观遗传变化,科学家们了解得并不全面。有的研究在分析甲基化时,只是简单地对不同基因的外显子进行平均计算,忽略了单个基因和外显子精细的甲基化模式差异。而且,之前构建的大型溞表观遗传时钟也存在缺陷,样本年龄跨度大、包含不同品系,使得预测准确性大打折扣 。所以,为了深入了解大型溞的 DNA 甲基化情况,来自美国
来源:Epigenetics & Chromatin 4.2
时间:2025-04-02
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综述:661W 细胞系作为促进视网膜疾病治疗开发工具的综述
引言视网膜疾病是全球范围内导致视力障碍和失明的重要原因,包括遗传性和获得性两种类型,它们会引起光感受器的进行性退化。目前针对视网膜疾病的治疗手段有限,如仅 Luxturna® 被批准用于治疗一小部分 RPE65 基因突变的患者,这凸显了进一步开发治疗方法的迫切性。在研究视网膜疾病时,体外细胞模型发挥着重要作用,而 661W 细胞系作为一种独特的工具,在视网膜疾病研究中展现出了巨大的价值。661W 细胞系的历史与特征1992 年,Al - Ubaidi 等人在研究病毒癌基因在光感受器中的表达时,利用视黄醛结合蛋白(IRBP)启动子驱动猿猴病毒 40(SV40)大 T 抗原的表达,导致转基因小鼠出
来源:Cell & Bioscience 6.1
时间:2025-04-02
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乳腺癌患者抗肿瘤治疗首年 T 细胞亚群与血浆细胞因子动态变化:揭示免疫奥秘,探寻诊疗新径
在女性群体中,乳腺癌是极为常见的恶性肿瘤,严重威胁着全球女性的健康。当前,针对乳腺癌的治疗手段多样,涵盖化疗、内分泌治疗、手术及放疗等,但这些治疗在消灭癌细胞的同时,也会对患者的免疫系统产生影响。而且,免疫细胞在乳腺癌的发展进程中扮演着双重角色,既可能助力肿瘤生长,也可能发挥抑制肿瘤的作用。T 细胞作为肿瘤微环境里的关键细胞,其不同亚型在乳腺癌免疫中的作用却尚未明晰。目前相关研究多存在样本量较小、研究周期短的问题,难以全面揭示乳腺癌、抗肿瘤治疗与免疫系统之间的潜在联系。为了深入探究这些问题,来自萨尔兰大学(Saarland University)的研究人员开展了 BEGYN-1 研究。该研究对
来源:Breast Cancer Research 6.1
时间:2025-04-02
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赭曲霉毒素 A 通过促进糖酵解诱导线粒体途径凋亡和铁死亡:揭示肾毒性新机制
赭曲霉毒素 A(OTA)是一种有毒的次生代谢产物,对肾脏有害,常存在于各类食物和动物饲料中。目前关于代谢酶参与 OTA 诱导的肾毒性以及 OTA 诱导的消化道毒性中代谢重编程的报道较少,且 OTA 主要的肾毒性作用是否通过代谢重编程介导尚不清楚。本研究检测了 OTA 和 / 或 2 - 脱氧 - D - 葡萄糖(2-DG)对人近端肾小管上皮(HK-2)细胞活力、活性氧(ROS)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、乳酸(LA)水平以及蛋白质水平的影响。结果显示,OTA 导致 GSH 水平以及 Lon 蛋白酶 1(Lonp1)、肿瘤坏死因子受体相关蛋白 1(TRAP1)、线粒体丙酮酸载体 1(
来源:Apoptosis 6.1
时间:2025-04-02
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YTHDF2 介导的 NCOA4 m6A 甲基化对心肌铁死亡的影响及潜在治疗意义
N6- 甲基腺苷(m6A)修饰广泛存在于各类 RNA 中,包括信使核糖核酸(mRNA)和长链非编码核糖核酸(lncRNA),因其在心血管疾病中的潜在作用备受关注。尽管已有大量研究,但 m6A 与心肌梗死(MI)的确切关系仍未完全明晰。人类 YTH 结构域家族 2(YTHDF2)蛋白在这一过程中至关重要,它能选择性识别 m6A 修饰的 RNA 并调节其降解。研究显示,在体外敲低 YTHDF2 会显著增强铁死亡,而过表达 YTHDF2 则具有明显的保护作用。从机制上讲,YTHDF2 通过 m6A 甲基化抑制核受体共激活因子 4(NCOA4)的表达。此外,YTHDF2 对心肌细胞铁死亡的抑制作用取决
来源:Apoptosis 6.1
时间:2025-04-02
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Neospora caninum作为抗PD-L1 scFv-Fc递送载体:癌症免疫治疗新策略
微生物武装:原虫递送抗PD-L1抗体的抗癌新策略工程化原虫的诞生研究团队首次将人类单克隆抗体atezolizumab的scFv-Fc序列(VH-linker-VL结构)与小鼠IgG2a Fc段融合,通过Toxoplasma gondii MIC5蛋白的信号肽引导,成功构建了能分泌抗PD-L1 scFv-Fc的重组Neospora caninum(Nc-1-scFv-Fc)。这种110 kDa的二聚体抗体片段通过寄生虫特有的微线体分泌途径释放,在37°C条件下呈现爆发式分泌特征——50%的分泌量在感染后4分钟内完成,且乙醇刺激可使分泌量提升150%。"双刃剑"的生物学特性令人惊讶的是,scFv-
来源:Molecular Therapy Oncology 5.3
时间:2025-04-02
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靶向 mRNA 递送新策略:双特异性抗体连接脂质纳米颗粒(LNPs)与细胞表面标志物
### 引言mRNA 疗法作为新兴药物类别,有望治疗多种人类疾病,如癌症、自身免疫性疾病和遗传性疾病等。脂质纳米颗粒(LNPs)是经临床验证的安全有效的 mRNA 递送系统,但静脉注射后,LNP 主要在肝脏积累,限制了 mRNA 治疗肝外疾病的潜力。目前针对 mRNA-LNP 的体内靶向尝试存在局限性,本文提出利用双特异性抗体(BsAbs)实现细胞特异性 mRNA 递送的新方法。BsAbs 由两个相连的单链可变片段(scFvs)组成,可分别结合 LNP 表面的聚乙二醇(PEG)和靶细胞表面的蛋白。此外,还介绍了预靶向这一新颖的靶向 mRNA-LNP 递送方法。结果预靶向改善细胞特异性 mRNA
来源:Molecular Therapy Nucleic Acids 6.5
时间:2025-04-02
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新型内体逃逸增强化合物的设计与筛选:提升寡核苷酸体外功能递送效率
内体逃逸增强化合物的突破性设计研究团队通过结构活性关系(SAR)分析,优化了32种内体逃逸增强剂(EEEs),其中EEE4和EEE32表现突出。这些化合物通过质子海绵机制破坏内体膜,促进寡核苷酸逃逸。GAL9招募实验证实,EEE4在1.25 μM浓度即可诱导内体破裂,且细胞毒性显著低于前代化合物。作用机制与功能验证基因本体(GO)分析显示,EEE4处理上调了囊泡运输和线粒体自噬相关基因。通过HeLa_Luc705报告系统,EEE4使剪接转换效率提升400倍,且与内体酸化抑制剂巴弗洛霉素A1联用后活性降低,证实其依赖pH梯度。值得注意的是,24小时预孵育SSO后添加EEE4的效果优于共处理,暗示
来源:Molecular Therapy Nucleic Acids 6.5
时间:2025-04-02
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乳腺癌细胞集体侵袭机制新解:突起与胶原变形的独特作用
在癌症的发展进程中,肿瘤细胞的转移如同一场可怕的 “入侵战争”。肿瘤细胞会集体突破肿瘤 - 基质边界,进入血液循环,开启致命的转移之旅。在这个过程里,肿瘤微环境(TME)中存在多种细胞,就像一个复杂的 “战场”,每种细胞都可能在肿瘤的侵袭中扮演独特角色。然而,一直以来,大家并不清楚不同细胞类型在重塑肿瘤微环境和推动肿瘤侵袭中具体发挥着怎样的作用。特别是肿瘤细胞和癌相关成纤维细胞(CAFs),虽然知道它们都参与了肿瘤侵袭,但它们在通过胶原重塑和集体侵袭方面的相对贡献却充满了未知。为了揭开这些谜团,来自华盛顿大学(Washington University in St. Louis)的研究人员开展
来源:Biophysical Journal 3.4
时间:2025-04-02
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综述:双链 DNA(dsDNA)凝聚的单分子测量
双链 DNA(dsDNA)凝聚研究背景在生命活动的微观世界里,双链 DNA(dsDNA)的凝聚过程对许多关键生物进程意义非凡。无论是噬菌体、病毒的复制繁衍,还是精子头部染色体 DNA 的精密包装,静电驱动的 dsDNA 凝聚都在其中发挥着核心调控作用。这种凝聚现象就像一把钥匙,开启了众多生物奥秘的大门,因此一直是生命科学领域的研究热点。单分子(SM)测量技术助力 dsDNA 凝聚研究为了深入探索 dsDNA 凝聚的神秘机制,科研人员巧妙运用单分子(SM)测量技术,从全新视角对其展开研究。其中,光学镊子(OT)技术发挥了重要作用。当阳离子凝聚剂与 dsDNA 相互作用,使 dsDNA 发生凝聚时
来源:Biophysical Journal 3.4
时间:2025-04-02
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79 万年!探秘合恩角洋流千年尺度变化及其半球间联系,解锁气候演变密码
在地球气候的漫长演变历程中,南极绕极流(Antarctic Circumpolar Current,ACC)宛如一位神秘的幕后操纵者,对全球气候有着举足轻重的影响。它的强度和位置发生的千年尺度变化,深刻地作用于全球经向翻转环流以及海洋碳循环。然而,由于缺乏能覆盖多个冰期 - 间冰期循环且具有千年尺度分辨率的沉积物记录,科学界对这些变化的内在机制认知尚浅。就像在黑暗中摸索,仅能看到零散的微光,却难以拼凑出完整的图像。为了打破这一困境,深入揭示气候演变的奥秘,Alfred - Wegener - Institute 等研究机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于合恩角洋流(Cape
来源:Nature Communications
时间:2025-04-02
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赖氨酸 - 精氨酸失衡克服胶质母细胞瘤中由转录因子 E3 - 溶酶体轴介导的治疗耐受性:精准营养疗法的新突破
在癌症治疗领域,胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)一直是极为棘手的难题。它是最常见且致命的脑肿瘤,传统治疗手段包括手术、替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)和放疗,但许多患者对 TMZ 存在耐药性,这使得 GBM 的治疗效果大打折扣,患者预后较差。为了攻克这一难题,来自日本金泽大学等多个研究机构的研究人员开展了深入研究。他们聚焦于 GBM 的代谢机制,试图找到新的治疗靶点和策略。该研究成果发表在《Nature Communications》上,为 GBM 的治疗带来了新的希望。研究人员运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,利用患者来源的 GBM 细胞系进行体外培养,通过
来源:Nature Communications
时间:2025-04-02