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菊科植物倍半萜合成酶基因家族的进化与转录调控网络解析及其在药用萜类开发中的意义
研究背景与科学问题菊科作为被子植物最大科之一,富含具有重要药用价值的萜类次生代谢物,如抗疟疾的青蒿素、抗动脉粥样硬化的石竹烯型倍半萜等。然而,菊科植物萜类代谢途径的进化模式及其复杂调控机制仍不明确。尤其令人困惑的是:为何菊科能产生结构如此多样的萜类化合物?这些代谢途径如何响应环境胁迫?解答这些问题对开发高产药用萜类的分子育种策略至关重要。研究方法与技术路线研究整合了19个菊科和6个外类群物种的基因组数据,采用OrthoFinder构建系统发育树,MCMCtree估算分化时间。通过PlantiSMASH预测萜类BGCs,MCScan分析基因共线性。基于红花转录组数据(SRP272164),结合W
来源:Horticulture Research
时间:2025-09-03
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基因组与DNA甲基化组整合分析揭示甜叶菊糖苷生物合成的表观遗传调控机制
在当今社会,肥胖和糖尿病已成为重大公共卫生挑战,与高糖饮食密切相关。寻找低热量高甜度的天然甜味剂成为解决这一问题的关键策略。甜叶菊(Stevia rebaudiana)作为菊科植物,其叶片富含的甜菊糖苷(SGs)具有甜度高(蔗糖的150-300倍)、热量低(仅为蔗糖的1/300)的特点,已成为食品和药品添加剂的重要来源。然而,尽管DNA甲基化在植物特化代谢物合成中的调控作用已被广泛认识,但其在甜菊糖苷代谢中的具体机制仍不清楚。为阐明DNA甲基化对甜菊糖苷生物合成的调控作用,研究人员开展了系统的多组学研究。主要技术方法包括:1)采用纳米孔测序、Hi-C和Illumina测序技术构建染色体水平基因
来源:Horticulture Research
时间:2025-09-03
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芜菁基因组与DNA甲基化调控低温诱导内叶黄化的分子机制研究
在长江-淮河流域栽培千年的芜菁(Brassica rapa ssp. chinensis cv. Wucai)以其独特的低温响应表型著称——当秋冬气温下降时,内叶会由绿转黄。这种"温度感应型"变色现象在非结球白菜中独具特色,但长期以来缺乏基因组层面的解析。更令人困惑的是,传统遗传学难以解释这种可逆性表型变化背后的调控机制。随着表观遗传学的发展,DNA甲基化等修饰被证实在植物环境适应中起关键作用,但温度响应性叶片变色的表观调控网络仍是未解之谜。为破解这一科学问题,安徽农业大学园艺学院王成刚团队在《Horticulture Research》发表了突破性研究成果。研究团队综合运用Nanopore长
来源:Horticulture Research
时间:2025-09-03
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拟南芥中L-苏糖酸代谢的关键蛋白:揭示抗坏血酸降解产物的新型代谢通路
在植物王国中,抗坏血酸(ASC)堪称"抗氧化之王",这种水溶性小分子不仅是清除活性氧(ROS)的主力军,更是调控植物生长发育的关键信号分子。然而鲜为人知的是,当抗坏血酸完成抗氧化使命后,其降解产物的去向却长期是个谜团。特别是在黑暗或氧化胁迫条件下,抗坏血酸会通过氧化裂解产生大量L-苏糖酸(L-threonate),这种四碳糖酸在植物体内的代谢途径一直未被阐明。有趣的是,细菌早已进化出完善的L-苏糖酸利用系统,通过三步骤或四步骤代谢途径将其转化为磷酸二羟丙酮(DHAP),直接进入糖酵解途径。拟南芥基因组中一个神秘基因AT1G18270引起了研究人员的注意——它编码的蛋白竟同时包含细菌三步骤途径中
来源:Plant and Cell Physiology
时间:2025-09-03
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葡萄连续开花结果的遗传基础:泛基因组学与单细胞转录组学联合解析
葡萄作为全球重要的经济作物,其开花结果模式直接影响果实产量和品质。传统葡萄品种多表现为季节性集中开花结果(SFB),而"Julian"(JA)品种却展现出独特的连续开花结果(CFB)特性,能在同一枝条上同时存在从花芽到成熟果实的各发育阶段。这种特性可显著延长采收期、提高产量,但其分子机制长期未明。以往研究多局限于单一组学层面,对CFB这一复杂性状的解析存在局限。为系统揭示CFB的遗传基础,Yuting Liu等研究者整合泛基因组学、比较基因组学、单细胞和批量转录组学技术展开研究。首先利用PacBio HiFi和Hi-C测序技术完成JA品种单倍型分型的T2T基因组组装,通过与15个SFB品种构建
来源:Horticulture Research
时间:2025-09-03
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综述:协同纳米疗法增强肿瘤及淋巴结免疫应答
腺苷:肿瘤免疫逃逸的"守门人"腺苷(adenosine)作为肿瘤微环境(TME)中的关键免疫调节分子,通过激活A2AR等受体通路形成免疫抑制屏障。最新研究表明,其前体物质ATP在抗肿瘤免疫中具有双重作用:既是免疫激活信号分子,又可经CD73/CD39通路降解为免疫抑制性腺苷。磁热协同的纳米武器Chen团队设计的磁热免疫疗法创新性地整合了物理能量转换与生物调控:1.磁性纳米颗粒在交变磁场作用下产生局部热效应,诱导肿瘤细胞释放大量ATP2.同步负载的酶抑制剂可阻断CD73介导的ATP-腺苷转化通路3.热效应同时增强肿瘤相关抗原(TAAs)的呈递效率双管齐下的免疫激活该疗法通过"促释放+阻转化"的协
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综述:原子级沉积构建Pt-Ru-Co三原子催化剂
原子级精准构筑催化活性位点通过原子层沉积(Atomic Layer Deposition, ALD)技术,研究人员成功在氮掺杂碳纳米管(N-doped CNTs)载体上构建了Pt、Ru、Co三种金属原子组成的非对称三原子活性中心。这种精确到原子尺度的沉积方式,使得金属原子以特定几何构型排列,形成独特的电子耦合效应。d轨道电子结构的协同调控X射线吸收精细结构(XAFS)分析表明,Pt-Ru-Co三原子体系中,Pt的5d轨道与Ru的4d、Co的3d轨道发生显著杂化。这种电子重构导致Pt的d带中心下移0.35 eV,既优化了氢中间体(H*)的吸附自由能,又降低了水分子解离能垒。密度泛函理论(DFT)
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"设计-测试-制备-分析"闭环框架实现三元氧化物超快合成:无序尖晶石ZnVO3与Y4Mo4O11的新发现
在材料科学领域,预测新型无机材料的能力长期受到"理论-实验"差距的制约。尽管人工智能和数据驱动方法为材料发现带来了新机遇,但大多数预测材料仍停留在计算机模型中——据统计,近期一项预测8,192种新材料的研究仅成功合成1种。这种困境源于两个关键瓶颈:一是传统筛选过度依赖热力学稳定性(如形成能)和简化可合成性指标,忽略了氧化态平衡和动力学可及性;二是缺乏将计算预测与实验验证紧密结合的系统性框架。针对这些挑战,Haiwen Dai、Matthew J. McDermott和Kedar Hippalgaonkar团队在《Cell Reports Physical Science》发表研究,提出"设计-
来源:Cell Reports Physical Science
时间:2025-09-03
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核仁蛋白DCAF13通过促进rDNA转录和核糖体生物合成驱动非小细胞肺癌进展的分子机制研究
肺癌作为全球死亡率最高的恶性肿瘤,非小细胞肺癌(NSCLC)占比超过80%,其五年生存率不足15%。肿瘤细胞异常增殖高度依赖核糖体生物合成,而核仁内rDNA转录作为该过程的限速步骤,其调控机制尚不明确。核仁增大作为恶性肿瘤的典型特征,暗示核仁蛋白可能成为关键调控因子。DCAF13作为CRL4泛素连接酶的底物识别蛋白,虽在胚胎发育和肿瘤转移中有过报道,但其在核糖体合成中的作用仍是未解之谜。为探究NSCLC中rDNA转录异常激活的机制,Xiao-Min Wang等人在《Journal of Biological Chemistry》发表研究,通过临床样本分析、分子互作鉴定和功能实验,系统阐明了DC
来源:Journal of Biological Chemistry
时间:2025-09-03
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FAT-5/SCD5介导的溶酶体脂质定位缓解γ辐射损伤的机制研究及其在肾透明细胞癌放疗中的应用价值
辐射暴露是核工业、医疗等领域无法回避的健康威胁,尤其意外暴露可造成血液、消化和神经系统严重损伤。目前临床缺乏特异性防治药物,而低温环境被偶然发现能显著增强生物体辐射耐受性,这背后隐藏着怎样的保护机制?中国医学科学院放射医学研究所的Tong Zhu、Zhouxuan Wang等团队在《Journal of Biological Chemistry》发表的研究,通过精巧的线虫模型揭开了这一谜题。研究团队首先观察到4°C预处理4小时能显著提升线虫对60 Gyγ射线的耐受性,关键指标如凋亡基因(EGL-1、CEP-1等)表达、ROS积累和TUNEL染色均显著改善。更令人振奋的是,他们发现低温培养线虫的
来源:Journal of Biological Chemistry
时间:2025-09-03
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泛素特异性蛋白酶7通过去泛素化LRRK2促进急性髓系白血病细胞生长及致癌潜能的研究
在癌症研究领域,蛋白质稳态调控一直是科学家们关注的焦点。泛素-蛋白酶体系统(UPS)作为细胞内重要的蛋白质质量控制机制,通过泛素化-去泛素化的动态平衡精确调控关键蛋白的稳定性。近年来,越来越多的证据表明,这一调控系统的异常与多种恶性肿瘤的发生发展密切相关。其中,富含亮氨酸重复激酶2(LRRK2)作为一种具有多重功能的大分子蛋白,不仅与帕金森病(PD)密切相关,还被发现与多种癌症的进展有关。然而,关于LRRK2在急性髓系白血病(AML)中的作用及其调控机制,特别是其与去泛素化酶(DUBs)的相互关系,仍是一个亟待解决的科学问题。AML是一种恶性血液系统疾病,其特征是骨髓中异常髓系前体细胞的快速增
来源:Journal of Biological Chemistry
时间:2025-09-03
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基于UHPLC-MS/MS和NMR结合化学计量学的埃及橄榄品种油、废水及果渣代谢组学整合分析
橄榄树作为地中海地区最具代表性的经济作物,其果实加工产生的橄榄油被誉为"液体黄金",但每生产1吨橄榄油就会伴随产生1.2吨橄榄废水(OMWW)和450公斤果渣。这些副产物含有大量生物活性物质却常被当作废弃物处理,不仅造成资源浪费,其高酚类含量还带来环境压力。传统研究多聚焦橄榄油成分,对副产物的系统性研究存在明显空白。埃及作为全球第三大橄榄生产国,其特色品种的副产物价值尚未被充分挖掘。Hamdy A. Zahran团队在《Journal of Advanced Research》发表的研究,创新性地采用超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-MS/MS)和核磁共振(NMR)双平台,结合多元统计分析,
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-09-03
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长链非编码RNA OIP5-AS1通过调控miR-181a-5p影响糖尿病视网膜病变进程及视网膜血管内皮细胞增殖的机制研究
引言糖尿病视网膜病变(DR)作为糖尿病(DM)最常见的微血管并发症,是全球视力障碍的首要原因。随着DM患病率逐年攀升,DR造成的经济社会负担日益严峻。近年研究发现,长链非编码RNA(lncRNA)在血管性疾病中发挥重要调控作用,其中OIP5-AS1因其与血管内皮功能的关联性备受关注。本研究旨在阐明OIP5-AS1在DR进展中的分子机制,尤其关注其通过miR-181a-5p对视网膜血管内皮细胞行为的调控。方法与材料研究纳入85例健康对照、79例2型糖尿病(T2DM)患者及114例T2DM合并DR(T2DM-DR)患者,通过qRT-PCR检测血清OIP5-AS1和miR-181a-5p表达。采用受
来源:Journal of Diabetes Investigation
时间:2025-09-03
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冷季饲养模式下藏羊瘤胃功能的多组学解析:宿主-微生物互作驱动的能量分配策略
青藏高原严酷的冷季环境给畜牧业带来双重挑战:低温胁迫与营养匮乏。作为高原特有畜种,藏羊(Ovis aries)在长达7个月的冷季中面临两种典型饲养模式——营养均衡的舍饲(Barn feeding, BF)与资源受限的传统放牧(Traditional grazing, TG)。这两种模式究竟如何通过宿主-微生物互作影响藏羊的能量代谢策略?这个科学问题直接关系到高原畜牧业的可持续发展。为破解这一谜题,Wang Xungang团队在《Journal of Animal Science and Biotechnology》发表的研究,首次采用多组学联用技术,从形态功能、微生物群落、代谢特征和基因表达四
来源:Journal of Animal Science and Biotechnology
时间:2025-09-03
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复合炎症指标NLPR和NLR联合脂蛋白水平对急性冠脉综合征患者PCI术后预后的预测价值
心血管疾病是全球死亡的首要原因,其中急性冠脉综合征(ACS)是最凶险的类型。尽管经皮冠状动脉介入治疗(PCI)能有效恢复血流,但术后仍有相当比例患者发生主要不良心血管事件(MACEs)。传统风险评估存在局限性,而炎症反应和脂质代谢异常被认为是动脉粥样硬化的关键机制。Ge Song等人在《BMC Immunology》发表的研究,创新性地将炎症指标与脂蛋白结合,为预后预测提供了新思路。研究团队采用回顾性队列设计,纳入2016-2018年承德医学院附属医院1263例接受PCI的ACS患者。通过Kaplan-Meier生存分析、时间依赖性ROC曲线和限制性立方样条模型,系统评估了NLPR、NLR及其
来源:BMC Immunology
时间:2025-09-03
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印度在线照料者介导早期支持计划(LiL' STEPS)对自闭症高危婴儿家庭干预效果的随机对照试验研究
在印度南部某三级医院开展的这项创新性研究中,科研团队开发了名为LiL' STEPS(语言发展与干预实验室通过促进照料者敏感反应来支持早期社交沟通和语言)的在线照料者介导早期支持计划。该研究采用评估者盲法的可行性随机对照试验设计,招募了36个有9-15月龄婴儿且兄长确诊自闭症谱系障碍(ASD)的家庭,按2:1比例随机分配至干预组(n=24)或常规照料组(CAU,n=12)。通过曼彻斯特照料者-婴儿互动评估(MACI)等工具发现,虽然从基线(T1)到终点(T3)未显示显著治疗效果,但在12周干预后(T2)观察到照料者敏感反应性(β=1.48,95%CI=0.51-2.34,效应量d=1.15)和互
来源:Autism Research
时间:2025-09-03
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玉米脱水素基因ZmDHN3调控干旱抗性的分子机制及其在分子育种中的应用
玉米抗旱机制研究新突破:脱水素基因家族的系统解析与应用前景在全球气候变化加剧的背景下,干旱胁迫已成为制约玉米(Zea mays L.)生产的主要非生物胁迫因素。作为重要的粮食作物,玉米在生长发育过程中常遭遇水分短缺,导致产量和品质下降。植物在长期进化过程中形成了复杂的胁迫响应机制,其中晚期胚胎发生丰富蛋白(LEA)家族成员——脱水素(Dehydrin, DHN)因其独特的分子特性,被认为是植物抵抗干旱等逆境的关键功能蛋白。这些蛋白含有保守的K-片段(EKKGIME/DKIKEKLPG),能形成α-螺旋结构保护生物大分子免受脱水损伤。然而,玉米DHN基因家族的系统性研究仍存在空白,特别是各成员在
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-09-03
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高血压控制状态下老年人群肠道菌群特征及其与血压调控的关联研究
1 引言高血压作为心血管疾病的首要危险因素,在老年人群中的患病率超过60%。近年研究发现肠道菌群通过短链脂肪酸(SCFA)代谢影响血压调控,但老年高血压患者菌群特征与血压控制的关系尚未明确。本研究针对墨西哥城地区240名长期接受降压治疗的老年患者,采用16S rRNA V3/V4区测序技术,首次系统揭示了血压控制状态下的菌群差异模式。2 材料与方法研究纳入60-95岁高血压患者,通过粪便样本提取DNA后,使用Illumina MiSeq平台进行测序。数据分析采用QIIME2和R语言流程,包括α/β多样性分析、冗余分析(RDA)和线性差异丰度分析(LinDA)。血压控制标准依据临床指南分为控制组
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-09-03
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中国赤水河流域高粱种质耐冷性综合评价:从萌发特性、田间表现到生理机制解析
引言:耐冷高粱种质探索的重要性低温胁迫是限制C4作物高粱(Sorghum bicolor)生产的关键非生物因素。起源于非洲热带地区的高粱虽具有强生态适应性,但其产量易受冷害影响(如晚春寒导致温度<10°C)。中国赤水河流域作为酱香型白酒核心产区,80%高粱用于酿酒,但该区域海拔差异大(300-1700米),上游低温环境对传统栽培构成挑战。研究假设当地长期驯化的56份红缨子糯高粱变种可能蕴含丰富的耐冷遗传变异。材料与方法:多维度评价体系构建实验选取71份种质(含56份赤水河流域材料),采用三阶段评价:1.萌发期耐冷:25°C对照下,测定10°C/15°C处理的萌发势(GPo)、胚芽长(PL)、胚
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-09-03
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鼠李糖乳杆菌GG上清液通过修复肠屏障及调控Reg3γ基因改善代谢相关脂肪肝病的作用机制
1 引言代谢相关脂肪肝病(MAFLD)全球患病率达25%,其发病与肠道菌群紊乱和肠屏障损伤密切相关。高脂饮食(HFD)会抑制抗菌肽再生基因3γ(Reg IIIγ)表达,该蛋白通过调控TLR2/MyD88/pSTAT3通路维持肠道稳态。鼠李糖乳杆菌GG(LGG)的代谢产物显示出调节Reg IIIγ的潜力,但其在MAFLD中的具体机制尚未阐明。2 材料与方法研究采用HFD喂养C57BL/6J小鼠建立MAFLD模型,分为标准饮食+PBS、标准饮食+LGGs、HFD+PBS、HFD+LGGs四组。通过qPCR和Western blot检测Reg IIIγ表达,16S rDNA测序分析菌群,FITC-葡
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-09-03