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基于磁性微球与核酸适体的分子模拟指导开发莱克多巴胺生物传感器
畜牧业中广泛使用的β-肾上腺素能激动剂(β-Adrenergic agonists)虽能促进畜禽生长,但农户用药不规范常导致药物残留。这项研究巧妙地将分子模拟技术与纳米材料工程结合:首先通过沉淀聚合法制备粒径均一(约2 µm)的聚脲磁性微球(polyurea microspheres),经层层自组装构建羧基功能化磁性载体(LbL-CMMs),其对牛血清白蛋白(BSA)的吸附量达10–14 mg g−1。计算机辅助的分子对接(molecular docking)技术大显身手,研究者优化了已有莱克多巴胺(ractopamine)适体序列,获得结合能力更强的升级版核酸探针。更妙的是,团队创新性地固定
来源:Chemistry & Biodiversity
时间:2025-09-04
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基于非羟肟酸苯甲酸衍生物的组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)设计:计算机模拟与生物活性研究
癌症表观遗传治疗的新突破引言癌症的发生与表观遗传修饰异常密切相关,其中组蛋白乙酰化/去乙酰化平衡由组蛋白乙酰转移酶(HATs)和组蛋白去乙酰化酶(HDACs)调控。HDACs在肿瘤中常过表达,导致抑癌基因沉默,成为重要治疗靶点。目前FDA批准的4种HDACi(如SAHA)存在溶解性差(0.19 mg/mL)、神经毒性等问题,亟需开发新型抑制剂。化学合成与表征研究团队设计了三类衍生物:苯甲酰腙(A3an-A3bn)、1,3,4-噁二唑(A4an-A4dn)和硫代氨基甲酰肼(A5an-A5cn)。通过核磁共振(1HNMR/13CNMR)、质谱等技术确认结构。关键化合物A3bn(含4-羟基苯亚甲基)
来源:Chemistry & Biodiversity
时间:2025-09-04
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血吸虫感染致基因组损伤与免疫失衡:尼日利亚流行区人群的分子病理机制研究
在非洲撒哈拉以南地区,一种名为埃及血吸虫(S. haematobium)的寄生虫正悄然威胁着超过1亿人的健康。这种寄生虫通过水体传播,其虫卵在人体膀胱壁沉积后,会引发慢性炎症反应。更令人担忧的是,长期感染者罹患膀胱鳞状细胞癌的风险显著增加,但其中的分子机制始终是未解之谜。尼日利亚阿蒂斯博地区作为血吸虫病高度流行区,当地居民感染率超过40%,为探究这一医学难题提供了独特的研究场景。Mathew Folaranmi Olaniyan团队在《BMC Immunology》发表的研究,首次系统揭示了寄生虫感染导致的基因组不稳定与免疫失调的分子关联。研究人员采用横断面设计,通过多阶段整群抽样纳入240名
来源:BMC Immunology
时间:2025-09-04
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大豆种子表型与成熟度组对蛋白质、油脂及脂肪酸组成模式的决定作用研究
研究背景大豆(Glycine max)作为全球最重要的油料作物之一,其种子蛋白质和油脂含量直接影响营养价值和工业用途。然而,种子物理特性(如颜色和重量)与生化成分的关联机制长期存在认知空白,特别是在不同成熟度组(Maturity Groups, MGs)中的表现规律更鲜有系统研究。当前育种面临三大挑战:高蛋白与高油脂含量的负相关关系、脂肪酸组成调控的复杂性,以及表型标记筛选体系的缺乏。研究方法研究团队选取191份涵盖MG 0-VII的全球大豆种质(中国142份、美国43份等),在三个地理位点进行田间试验。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测定蛋白质和油脂含量,气相色谱(GC)分析五种脂肪酸(
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-09-04
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盐胁迫下13种罗勒(Ocimum basilicum L.)栽培种的生化、生理及表型变异机制解析
研究背景全球约20%耕地受盐渍化威胁,而药用植物罗勒(Ocimum basilicum L.)作为唇形科重要经济作物,其富含的挥发性精油(Essential oil)和多酚类物质在医药、食品领域具有广泛应用。然而,盐胁迫会通过破坏离子稳态、诱发活性氧(ROS)积累等途径,导致罗勒生长抑制和次生代谢紊乱。尽管前期研究揭示了部分物种的耐盐机制,但栽培种间响应差异及其与精油合成的关联仍是未解之谜——这正是Mohammad Meftahizadeh团队开展本研究的核心动因。关键技术方法研究采用完全随机设计,对13个罗勒栽培种(来源:伊朗Yazd的Nazboo公司)施加90 mM NaCl处理45天。通
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-09-04
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亚洲梨抗黑星病基因Rvn1的精细定位与功能解析:源自乌苏里梨的受体样蛋白EIX基因簇研究
亚洲梨产业长期遭受黑星病(Pear scab)的严重威胁,这种由Venturia nashicola引起的病害每年需喷洒10余次杀菌剂仍难以控制。病原菌已对苯并咪唑类和甾醇脱甲基抑制剂类杀菌剂产生抗性,导致叶片早落、果实品质下降。虽然已发现Rvn1-Rvn7共7个抗性基因,但除Rvn7外均未完成克隆,且抗性机制不明。更严峻的是,日本已出现能突破Rvn1抗性的新病原小种,这使得解析抗性基因的分子基础成为育种工作的迫切需求。研究团队选择源自日本梨品种'Kinchaku'的Rvn1作为突破口。该基因表现出广谱抗性,能抵御东亚已鉴定的全部7个病原小种,但其起源和序列信息长期未知。通过构建23个杂交群体
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-09-04
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棉花DUF789基因家族的全基因组鉴定与功能解析:揭示其在纤维发育和逆境响应中的关键作用
在植物基因组中,约四分之一的基因编码功能未知的蛋白结构域(Domains of Unknown Function, DUFs),这些"分子暗物质"正逐渐成为生命科学的研究热点。棉花作为全球最重要的天然纤维作物,其纤维发育和抗逆性的分子机制尚未完全阐明。尽管DUF231、DUF266等家族已被证实参与细胞壁合成,但DUF789家族在棉花中的进化特征和生物学功能仍属空白。Rasmieh Hamid团队在《BMC Plant Biology》发表的研究,首次揭开了这个谜团。研究采用HMMER模型从陆地棉(G. hirsutum)、海岛棉(G. barbadense)及其二倍体祖先G. arboreu
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-09-04
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南瓜砧木与黄瓜接穗嫁接亲和性的转录组与代谢组整合分析揭示黄酮类化合物的负调控作用
研究背景与科学问题蔬菜嫁接是克服土传病害、提高产量的重要技术,但异属嫁接(如黄瓜/南瓜)常出现亲和性差异,导致嫁接失败。尽管前人发现伤流液成分影响愈合过程,但具体调控物质和分子机制尚不明确。南瓜作为黄瓜主要砧木,其育种面临亲和性评价效率低、缺乏分子标记等挑战。Yuan Zhang团队在《BMC Plant Biology》发表的研究,首次通过多组学整合揭示了黄酮类化合物是决定亲和性的关键因子。关键技术方法研究选用30个南瓜F1代砧木与黄瓜'FH8'接穗嫁接,通过表型筛选获得高(RS55)、中(RS83)、低(RS50)亲和性材料。采用紫外分光光度法测定伤流液吸光度(230-700 nm),UP
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-09-04
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棉花幼苗期耐热性基因型筛选及多性状综合评价体系的建立
随着全球气温持续攀升,棉花生产正面临前所未有的热胁迫挑战。作为重要的经济作物,棉花对温度变化极为敏感,尤其在幼苗期,高温会破坏叶绿体结构、降低RuBisCO活性,导致光合效率下降,同时引发水分失衡和生物量积累减少。尽管耐热性研究在棉花开花期和结铃期已有较多报道,但决定作物建植成败的幼苗阶段却缺乏系统评价体系。更棘手的是,传统田间试验受环境变异干扰大,而现有温室研究多采用持续高温处理,难以模拟实际生产中常见的间歇性热浪冲击。这些瓶颈严重制约了耐热棉花品种的选育进程。为破解这些难题,Aqsa Ijaz等研究人员在《BMC Plant Biology》发表了一项创新性研究。团队设计了两阶段高温胁迫方
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-09-04
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咖啡酸相关基因表达与抗氧化活性协同增强三种菜豆品种的干旱耐受性机制研究
干旱胁迫是威胁全球作物生产的首要环境压力之一,尤其对浅根系的菜豆(Phaseolus vulgaris L.)造成严重减产。当土壤水分不足时,植物体内会爆发性产生活性氧(ROS),导致细胞膜脂质过氧化(表现为MDA含量上升)、蛋白质变性等一系列损伤。面对这种危机,植物进化出多层次的防御机制,其中咖啡酸(Caffeic acid, CA)作为苯丙烷代谢途径的关键产物,既能直接清除ROS,又能激活超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶,形成协同防护网络。然而,不同菜豆品种如何通过调控CA合成通路来应对干旱,此前尚缺乏系统研究。为此,伊朗马什哈德菲尔多西大学的Zahra Rashi
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-09-04
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水牛源塞内卡病毒A(SVA)对猪和水牛的致病性研究揭示跨物种传播风险
引言塞内卡病毒A(SVA)作为小RNA病毒科(Picornaviridae)塞内卡病毒属的唯一成员,自2002年发现以来对全球养猪业构成严峻挑战。2018年,研究团队从广东患口腔溃疡的水牛中首次分离出水牛源SVA毒株(SVA/GD/China/2018),其基因组分析显示为中美毒株的重组体。本研究通过动物实验系统评估该毒株对猪和水牛的致病性,填补了水牛作为SVA自然宿主的研究空白。材料与方法实验选用11头40日龄SVA阴性猪仔和9头110-180日龄水牛,分为高(108.0 TCID50/mL)、中(105.0 TCID50/mL)、低(103.0 TCID50/mL)剂量组及对照组,通过鼻内
来源:Transboundary and Emerging Diseases
时间:2025-09-04
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黄芪桂枝五物汤通过调控花生四烯酸代谢抑制铁死亡改善环磷酰胺诱导的免疫抑制
黄芪桂枝五物汤(HGWD)在自身免疫病治疗中展现出实验室疗效,但其对免疫功能衰退的作用机制尚不明确。研究团队首先构建环磷酰胺(CTX)诱导的免疫抑制小鼠模型,通过多维度免疫指标评估证实HGWD能显著提升免疫细胞数量、改善胸腺/脾脏组织病理学损伤。借助血清非靶向代谢组学技术,研究发现花生四烯酸(AA)代谢通路是对照组、CTX组与高剂量HGWD组的共同作用枢纽。具体表现为:HGWD干预使免疫抑制小鼠血清中15(S)-HpETE、16(R)-HETE、前列腺素H2(Prostaglandin H2)和G2水平下调,同时上调12(S)-HETE水平。分子机制研究表明,HGWD显著抑制ALOX15、CY
来源:Journal of Molecular Histology
时间:2025-09-04
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HIF-1α通过调控sFlt-1/sENG/TNF-α通路促进血管新生改善子痫前期的机制研究
子痫前期(PE)作为妊娠期常见并发症,其核心病理特征表现为内皮功能障碍和血管新生受阻。研究团队创新性地采用血管紧张素II(Ang-II)诱导人脐静脉内皮细胞(HUVECs)构建体外模型,结合子宫低灌注(RUPP)小鼠体内模型,系统揭示了缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)的关键调控作用。实验数据显示,PE状态下HIF-1α表达显著降低,伴随细胞间黏附分子-1(ICAM-1)和血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)的异常高表达。通过基因过表达技术提升HIF-1α水平后,血管内皮生长因子(VEGF)和胎盘生长因子(PlGF)表达量明显增加,而可溶性fms样酪氨酸激酶-1(sFlt-1)、可溶性内皮糖蛋
来源:Journal of Molecular Histology
时间:2025-09-04
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抑郁状态下大鼠甲状腺功能、病理学及超声影像变化的机制研究及药物干预效果
这项研究揭示了抑郁状态对大鼠甲状腺的多维度影响。通过慢性束缚应激建立抑郁模型,研究人员观察到甲状腺上皮细胞出现萎缩变形、胶质减少等病理改变,超声检查显示甲状腺回声显著减弱(p<0.01)。在分子层面,模型组促炎因子IL-1β、IL-2、IL-6和TNF-α表达飙升,而抗炎因子IL-10和IFN-γ则明显下降(p<0.05)。有趣的是,选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)氟西汀主要靶向降低IL-6水平,而具有抗抑郁和抗炎双重作用的中药复方静前舒颗粒(10 g/kg/天)则对TNF-α和IL-1β表现出特异性调节作用。两种治疗均能部分修复甲状腺激素紊乱,使升高的游离甲状腺素(FT3/FT4)和
来源:Journal of Molecular Histology
时间:2025-09-04
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基于机器学习的列线图预测老年复发/难治性多发性骨髓瘤患者接受卡非佐米治疗的心力衰竭风险
1 引言多发性骨髓瘤(MM)作为第二常见的血液系统恶性肿瘤,在老年患者中常合并心血管疾病等基础病变。卡非佐米作为第二代蛋白酶体抑制剂(PI),虽显著改善复发/难治性多发性骨髓瘤(RRMM)预后,但其心血管不良事件(CVAEs)发生率高达51%-57.6%,其中心力衰竭(HF)风险尤为突出。中国临床实践中,卡非佐米联合地塞米松(Kd)或来那度胺(KRd)方案因医保覆盖优势更常用,但东西方人群心血管风险差异尚不明确。本研究聚焦基线左心室射血分数(LVEF)≥55%的老年RRMM患者,开发可量化HF风险的预测工具。2 方法2.1 研究人群回顾性纳入192例接受卡非佐米治疗的≥60岁RRMM患者(20
来源:Frontiers in Oncology
时间:2025-09-04
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齐墩果酸通过调控miR-122/PDK4轴诱导自噬并抑制糖酵解抑制卵巢癌进展的体内外研究
背景:卵巢癌(OC)作为妇科恶性肿瘤,具有高发病率和高死亡率的特点。齐墩果酸(OA)作为五环三萜类天然化合物,在多种癌症中展现出抗癌活性,但其在OC中调控自噬与糖酵解的作用机制尚未明确。方法:研究采用SKOV-3和CAOV3细胞系,通过CCK-8检测细胞活力,Transwell实验评估迁移侵袭能力,葡萄糖摄取和乳酸检测试剂盒分析糖酵解水平。Western blot检测自噬标志物(p62、Beclin-1)和糖酵解相关蛋白(GLUT1、HK2)。建立裸鼠移植瘤模型,通过H&E染色和免疫组化观察病理变化。结果:1.OA以剂量依赖性方式抑制OC细胞活力、迁移和侵袭,最高浓度(100 µg/m
来源:Frontiers in Oncology
时间:2025-09-04
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不同轮作模式对贵州高粱生长及根际土壤质量的调控机制与农业政策启示
1 引言作为全球第五大旱地作物,高粱是贵州白酒产业的核心原料。然而喀斯特地貌下长期单一种植导致土壤环境恶化,表现为土壤团聚体稳定性下降、酶活性降低、病原微生物富集等连作障碍现象。已有研究表明,合理轮作能平衡土壤养分利用,如玉米-大豆轮作可提升碳氮储量。本研究首次系统评估高粱-油菜(SRS)和高粱-茎用芥菜(SMS)轮作对贵州高粱根际微生态的调控机制。2 材料与方法实验在贵州仁怀市(北纬27°42′,东经106°17′)进行,设置SSS(连续5年种植)、SRS(4年高粱后轮作油菜)和SMS(4年高粱后轮作茎用芥菜)三种处理。测定高粱农艺性状(株高、茎粗、叶面积)、根际土壤理化性质(pH 6.68
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-09-04
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远红光补充显著提升双根嫁接西瓜苗质量与根系发育的分子机制研究
引言双根嫁接(DRC)技术因其高成活率和快速嫁接特性,已成为西瓜栽培的重要方式。然而砧木根系再生效率直接影响嫁接苗质量,其调控机制尚不明确。最新研究发现,光质调控尤其是远红光(FR)在植物形态建成中具有关键作用,但FR对DRC嫁接西瓜砧木根系再生的影响仍待探索。材料与方法研究采用'早佳8424'西瓜为接穗,'康炳先锋'南瓜为砧木,设置黑暗(CK)、白光(FR6.4)及两种FR补充处理(FR3.0和FR0.3)。通过表型观察、转录组测序和生理指标测定,系统分析FR对嫁接苗根系再生的影响。光照处理在嫁接后10天内分阶段进行,光强从50 μmol·m-2·s-1逐步提升至200 μmol·m-2·s
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-09-04
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全基因组关联分析与基因组预测揭示菠菜叶斑病(Stemphylium vesicarium)抗性遗传机制
1 引言菠菜作为重要叶菜作物,其生产正面临由Stemphylium vesicarium引起的叶斑病(SLP)严重威胁。该病原具有宿主特异性,可导致叶片出现灰绿色圆形病斑,使鲜销菠菜完全失去商品价值。自1997年加州首次报道以来,SLP已蔓延至全美主要菠菜产区,在高密度种植(500-1000万株/公顷)和潮湿环境下尤为严重。尽管先前筛选发现部分耐受种质,但尚未发现完全免疫材料,且传统育种周期长、效率低。本研究整合全基因组关联分析(GWAS)和基因组选择(GS)技术,旨在揭示SLP抗性遗传基础,建立高效预测模型。2 材料与方法2.1 实验材料选取311份菠菜种质(271份USDA种质+35个商业
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-09-04
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鸽子伽马冠状病毒的基因组学、分类学与分布特征解析及其与禽类伽马冠状病毒的进化关系
基因组结构与进化特征研究团队从广东佛山和肇庆活禽市场采集的鸽子粪便样本中,通过高通量测序获得了首条PgCoV全基因组序列CoV/PG/FS/2024(长度27,538 nt)。该病毒具有典型的冠状病毒基因组结构,包含ORF1a/1ab和结构蛋白S/E/M/N基因,但独特地缺失3a/3b辅助蛋白,并新增ORFx2基因。DeepTMHMM预测显示其ORFy编码I型跨膜蛋白,而S蛋白三聚体结构存在30个N-糖基化位点,与其它禽类伽马冠状病毒差异率达88.9%。信息熵分析揭示病毒基因组存在显著异质性(H值0.104±0.217),其中1a基因第三密码子位点变异率(0.178±0.297)显著高于前两位
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-09-04