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玉米PR-1蛋白的计算机模拟表征、理化分析及抗真菌功能研究
在农业生产中,真菌病害每年造成高达20%的作物减产,其中尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等病原体引发的萎蔫病尤为致命。传统化学杀菌剂不仅带来环境负担,还易诱导病原体产生抗药性。植物自身防御系统中的病程相关蛋白(Pathogenesis-Related proteins, PR)尤其是PR-1家族,因其广谱抗病原体特性成为研究热点。然而,玉米PR-1蛋白(ZmPR-1)的三维结构特征及其作用机制尚未明确,这限制了其在作物抗病育种中的应用。为破解这一难题,Muhammad Zafar Saleem团队在《Scientific Reports》发表了开创性研究。研究人员采用多学科交
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-28
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基于机器学习与短序列k-mer分析的病毒宿主预测:分类学特征、宿主依赖性及样本偏差的影响研究
病毒研究领域正面临一个关键挑战:随着宏基因组测序技术的普及,科学家们在动物宿主、环境样本中发现了大量新型病毒,但这些病毒的宿主信息往往难以确定。传统方法主要依赖基因组同源性比对,当遇到进化距离较远的病毒时就会失效。更复杂的是,像粪便等样本中可能同时存在宿主自身病毒、食物源病毒和环境污染物,使得宿主溯源变得尤为困难。在此背景下,俄罗斯Sechenov大学和莫斯科国立大学的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究,探索如何利用机器学习从病毒基因组序列中挖掘宿主特异性特征。研究采用三大关键技术:1)从Virus-Host DB数据库获取1363个RNA病毒全基因组构建数
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-28
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羟基磷灰石-槲皮素复合材料的生物相容性与抗氧化效应:促进伤口愈合与组织再生的协同机制
在生物医学领域,如何平衡材料的生物相容性与功能活性一直是重大挑战。传统羟基磷灰石(HaP)虽具有优异的骨传导性,但其纳米颗粒(HaP NPs)可能诱发细胞氧化应激;而天然黄酮类化合物槲皮素(Q)虽有强大抗氧化能力,但高剂量时可能产生促氧化作用。这种矛盾促使Damian Bier团队思考:能否通过材料复合实现优势互补?研究人员在《Scientific Reports》发表的这项工作中,创新性地将HaP与Q结合,通过体外成纤维细胞(HFFF2)实验和鸡胚(Gallus gallus)模型系统评估了复合材料的生物学效应。关键技术包括:动态光散射(DLS)分析材料粒径、透射电镜(TEM)表征形貌、XT
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-28
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流速与边界效应对鱼类群体运动协调机制的影响研究——以意大利溪流雅罗鱼为例
在日益加剧的河流破碎化背景下,淡水洄游鱼类的种群数量正面临全球性衰退。人工屏障如大坝和堰体不仅阻断了鱼类迁徙路线,更破坏了其依赖集体运动完成的生态行为。然而,关于固体边界和流体动力条件如何影响鱼类群体协调机制的基础研究仍存在显著空白。意大利理工学院Gloria Mozzi团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次系统揭示了流速与空间约束对鱼类社会性运动的调控规律。研究采用"简化论"方法,以意大利溪流雅罗鱼(Telestes muticellus)配对为最小群体单元,在开放渠道中设置三个流速梯度(2/4/7 BL/s)和四个游泳区域(Front/Centre/Side/Bac
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-28
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绿藻Chlamydomonas reinhardtii对除草剂Norflurazon耐受性的蛋白质组学解析及其在微藻规模化培养中的应用潜力
在农业可持续发展的全球背景下,除草剂污染已成为威胁水生生态系统的重要环境问题。Norflurazon作为一种广泛使用的类胡萝卜素合成抑制剂,通过阻断Phytoene desaturase(PDS)活性导致光合系统崩溃,其长达731天的土壤残留期和"高毒性"生态评级引发严重关切。与此同时,微藻作为"绿色细胞工厂"在生物能源和高值化合物生产领域展现出巨大潜力,但开放培养系统中的生物污染问题始终制约着其产业化进程。传统采用转基因或化学诱变获得抗性藻株的方法,又面临着生物安全性和伦理争议的挑战。针对这一双重难题,Kantinan Leetanasaksakul领衔的研究团队在《Scientific R
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-28
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多功能肽纳米纤维涂层增强异种移植材料的骨再生效果
在口腔种植修复领域,骨再生是解决牙槽骨吸收问题的关键环节。虽然自体骨移植被视为"金标准",但其临床应用常受限于供区并发症和手术复杂性。目前广泛使用的异种移植物、同种异体移植物和合成材料虽能维持空间,却缺乏生物活性,仅提供被动的骨传导作用。这些材料在细胞募集、分化或基质矿化方面的能力有限,特别是在伴有感染风险的复杂临床情况下表现更不理想。如何提升传统移植材料的生物性能,成为亟待解决的难题。针对这一挑战,Ankara Medipol大学的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项创新研究。他们开发了一种模拟细胞外基质(ECM)的多功能肽两亲性(PA)纳米纤维涂层系统,通过整合四种
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-28
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广西小型猪与大白猪肌肉代谢及结构差异的转录组解析:糖酵解通路与细胞外基质重塑的关键作用
肉质与产量的矛盾之谜在中国特色猪种资源中,广西小型猪(LGSS)以其大理石纹丰富、肌纤维细腻的优质肉质闻名,却因生长速度慢、产肉率低制约产业化应用。这种"优质低产"的生物学悖论背后,究竟隐藏着怎样的分子密码?Zheng Feng团队在《Scientific Reports》发表的研究,通过多组学联用技术揭开了这一谜题。技术方法精要研究选取11月龄LGSS与LW公猪各3头,采集第10-11肋间背最长肌组织。采用Illumina HiSeq 3000平台进行全转录组测序(含mRNA/lncRNA/circRNA文库和小RNA文库),通过HISAT2比对猪参考基因组,DESeq2分析差异表达基因,S
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-28
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猪血管紧张素转换酶2作为辅助受体增强传染性胃肠炎病毒入侵与复制的机制研究
Highlight猪ACE2(pACE2)作为传染性胃肠炎病毒(TGEV)的辅助受体,通过依赖pAPN的机制增强病毒入侵与复制。pACE2在7日龄仔猪小肠绒毛顶端高表达通过qRT-PCR分析发现,梅山猪空肠组织中pACE2表达在7日龄达到峰值(图1A)。免疫组化显示pACE2主要分布于空肠绒毛顶端(图1B),这与TGEV主要感染2周龄内仔猪的流行病学特征高度吻合。功能实验验证pACE2促进TGEV感染使用ACE2抑制剂DX600或抗pACE2抗体阻断细胞表面pACE2后,TGEV复制显著受抑。基因敲除实验进一步证实pACE2缺失会抑制病毒早期感染,而回补pACE2则能恢复感染效率。分子互作机制
来源:Veterinary Microbiology
时间:2025-08-28
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鸭瘟病毒ICP27蛋白通过双重靶向DNA和RNA感知通路抑制IFN-β产生的机制研究
重要发现鸭瘟病毒(DPV)基因组中UL54编码的ICP27在疱疹病毒中高度保守。作为病毒RNA加工和核输出的关键调控因子,该蛋白被证实参与先天免疫调节。本研究开创性地发现DPV ICP27能同时抑制由cGAS-STING(DNA感知)和RIG-I/MDA5-MAVS(RNA感知)通路介导的IFN-β激活,这种双通路抑制机制在禽疱疹病毒中尚属首次报道。讨论DPV基因组包含78个开放阅读框(ORFs),其中ICP27在疱疹病毒中具有高度保守性。本研究通过共转染和感染实验证明,ICP27能显著降低关键免疫传感器(STING、RIG-I)和转录因子IRF7的转录及蛋白表达水平。免疫共沉淀实验证实ICP
来源:Veterinary Microbiology
时间:2025-08-28
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蔗糖浓度、胶凝剂与异噻唑啉酮对甘薯微繁体系的协同优化机制研究
Highlight蔗糖、胶凝剂和消毒物质被视为植物离体培养的三大关键瓶颈因素。本研究通过三组实验揭示:45 g L-1蔗糖显著促进两个栽培品种的生长;细菌多糖Phytagel®比传统琼脂更适合作固化剂;而杀菌剂Kathon CG®虽能有效灭菌,但会抑制组培苗后期发育,建议降低使用浓度。Material and methods实验在巴西圣保罗西部大学组织培养实验室进行。使用块根萌发的茎段作为外植体,分别设计:1) 蔗糖浓度实验(5-75 g L-1);2) 胶凝剂实验(Phytagel® 1.2-2.5 g L-1 vs 琼脂6-10 g L-1);3) Kathon CG®实验(0-1248
来源:South African Journal of Botany
时间:2025-08-28
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β-环糊精/硅藻土复合材料:基于主客体包合作用的高效染料去除机制解析
亮点β-CD/DA复合材料通过简单方法成功合成,对有机染料展现出卓越吸附能力。紫外-可见光谱(UV-vis)和核磁共振(NMR)共同证实了R6G与β-CD/DA包合物的形成。NMR谱图中R6G质子共振峰的低场位移现象,揭示了吸附过程中氢键相互作用的关键角色。材料硅藻土(Celite 209)购自Sigma-Aldrich,β-环糊精(β-CD)、对甲苯磺酰氯(PTSC)等试剂来自阿拉丁。实验采用亚甲基蓝(MB)和罗丹明6G(R6G)作为模型染料。β-CD/DA制备如图S1所示:首先通过对甲苯磺酰氯活化β-CD羟基,再与氨基化硅藻土(DA-APTMS)通过亲核取代反应键合。傅里叶红外光谱(FT-
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-08-28
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基于硼-碳界面共价键的可见光响应型光致变色长余辉复合材料的制备与应用
Highlight本研究通过硼酸基质嵌入碳点(CDs),实现了可见光激发的热激活延迟荧光(TADF,主导)与室温磷光(RTP)混合长余辉发射,并以手机或手电筒作为光源,成功应用于4D变色防伪(图1)。Materials玫瑰红(RB)和硼酸(BA)购自上海生物工程有限公司,N-(2-羟乙基)乙二胺(AEEA)购自上海阿拉丁生物技术有限公司。实验使用超纯水(电阻率≥18.25 MΩ·cm)。Instruments荧光、磷光及磷光寿命通过Cary Eclipse荧光分光光度计(安捷伦,美国)测定,紫外-可见光谱使用Lambda 35分光光度计(珀金埃尔默,美国)分析。Characterization
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-08-28
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电子给体与受体取代基对2-羟基-3-苯亚胺甲基-10-丁基吩噻嗪衍生物ESIPT过程及荧光特性的调控机制研究
Highlight本研究通过DFT/TD-DFT理论计算,揭示了电子给体(-NH2、-MeO)和受体(-CN、-CHO、-NO2)取代基对吩噻嗪衍生物Ph的ESIPT过程及荧光特性的调控规律。结果表明:几何结构与红外光谱图S1和S2显示,所有化合物在S1态下O-H键伸长、H⋯N键缩短,氢键作用增强。例如Ph的O-H键从S0态的1.004 Å增至S1态的1.026 Å,H⋯N键从1.686 Å缩至1.604 Å,证实激发态质子转移倾向。结论电子给体(如-NH2)显著降低S1态质子转移能垒,促进ESIPT;而电子受体(如-NO2)则抑制该过程,并因分子扭曲引发TICT导致荧光淬灭。Ph-NH2展现
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-08-28
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阴离子聚丙烯酰胺(APAM)对石灰性土壤结构特征及溶解性有机碳稳定性的调控机制
在全球气候变化背景下,土壤作为最大的陆地碳库,其微小的有机碳变化都会对大气碳浓度产生显著影响。石灰性土壤占全球陆地面积的30%以上,却因低团聚体稳定性、高粉粒含量等特性,面临严重的侵蚀和有机碳流失问题。这类土壤对有机碳的物理包裹和化学键合能力较弱,极大地限制了其作为碳汇的潜力。如何通过改良土壤结构来提升有机碳稳定性,成为增强石灰性土壤碳封存能力的关键路径。传统有机改良剂(如秸秆、生物炭等)虽能促进团聚体形成,但阴离子聚丙烯酰胺(APAM)因其经济环保特性,在农业土壤改良中展现出独特优势。然而,APAM如何调控石灰性土壤孔隙结构并影响溶解性有机质(DOM)稳定性,其内在机制尚不明确。为此,Yan
来源:Soil and Tillage Research
时间:2025-08-28
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综述:妊娠期糖尿病在孕早期和孕中早期的潜在新型生物标志物:全面综述
妊娠期糖尿病(GDM)的早期生物标志物探索引言妊娠期糖尿病(GDM)是全球妊娠期最常见的代谢紊乱之一,发病率达9-25%,且与母婴不良结局密切相关。其核心病理机制涉及胰岛素抵抗(IR)、β细胞功能障碍及遗传-环境交互作用,但具体病因尚未完全阐明。病理生理学妊娠期生理性胰岛素抵抗源于胎盘激素(如人胎盘催乳素hPL)的拮抗作用,而GDM患者因遗传易感性(如TCF7L2基因变异)和代谢异常(脂质堆积、氧化应激)加剧IR,导致血糖调控失衡。国际诊断标准争议目前GDM诊断依赖24-28周口服葡萄糖耐量试验(OGTT),但IADPSG与WHO标准差异导致发病率波动。早期标志物可弥补现有方法的滞后性。候选生
来源:Reproductive Biology
时间:2025-08-28
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Fisetin改善人类弱畸精子症样本冷冻保存后生物学特性的保护作用研究
Highlight冷冻保存技术虽能长期保存精子,但会导致精子活力下降、染色质完整性受损及线粒体功能紊乱。本研究首次证实,添加50 μM Fisetin能显著逆转冷冻损伤:•运动力提升:渐进式运动精子(PMS)比例增加(p<0.05),非运动精子(NMS)减少•DNA保护:碎片化率降低,染色质凝聚度改善•氧化防御:MDA水平下降,脂质过氧化减轻•抗凋亡效应:通过调节Bcl-2/Bax通路抑制程序性细胞死亡Discussion冷冻过程中冰晶形成和ROS爆发是损伤主因。Fisetin通过双重机制发挥作用:1.直接清除自由基:其酚羟基结构可中和过氧化氢(H2O2)2.激活内源防御系统:维持超氧化物歧化
来源:Reproductive Biology
时间:2025-08-28
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碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱采出水中油滴聚并特性及油膜排液分子机制研究
Highlight本研究采用多相流相场模型对重力场作用下油滴聚并运动动力学进行数值模拟,以油相为分散相、水相为连续相,假设油滴初始形态为球形。通过精确捕捉液-液界面演化过程,建立了包含界面张力、黏性力和惯性力耦合作用的控制方程体系。Quantitative analysis of the droplet coalescence dynamics在油滴聚并过程中,拖曳力(Fd)、油水界面张力(Fs,OW)和范德华力(Fv,dW)构成关键作用力网络。范德华力作为分子间吸引力,其强度与液滴间距的六次方成反比,在初始接触阶段主导聚并启动;而界面张力形成的"弹性界面膜"则显著影响液膜排液速率。当表面活性
来源:Process Biochemistry
时间:2025-08-28
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大戟属植物Euphebranes A-G:从狼毒大戟根中发现的新型二萜类化合物及其抗非小细胞肺癌机制研究
Highlight结果与讨论从狼毒大戟根部共分离获得10个高阶二萜类化合物,包括7个全新结构——euphebranes A-G(1-7)和3个已知类似物(8-10)。其中,化合物1(C20H28O5)因其罕见的di-nor-ent-异海松烷骨架尤为引人注目。通过X射线单晶衍射和ECD计算确认其绝对构型为4R,5R,9S,10S。生物学活性体外抗肿瘤筛选显示,经结构修饰获得的氧化衍生物7a对非小细胞肺癌(NSCLC)细胞系HCC827展现出显著活性(IC50 = 0.78 μM),效力较前体化合物7提升2倍,与临床用药顺铂相当。机制研究表明,7a通过阻滞细胞周期于G1/S期并激活凋亡通路发挥抗肿
来源:Phytochemistry
时间:2025-08-28
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Macaranga kurzii中新型黄酮和联苄类化合物的发现及其抗寨卡病毒与登革病毒活性研究
Highlight从Macaranga kurzii干燥茎叶的乙酸乙酯提取物中,我们分离得到8个全新黄酮类化合物(命名为makurziis A-H,1-8)和4个全新异戊烯基化联苄类化合物(mayankurziis A-D,9-12),以及9个已知化合物。通过综合光谱解析和单晶X射线衍射(化合物3和7)明确了它们的结构。Results and discussion化合物1为白色固体,其HR-ESI-MS显示分子式为C20H20O5([M+H]+ m/z 341.1386),红外光谱显示存在芳香环(1602和1440 cm−1)、共轭羰基(1634 cm−1)和羟基(3168 cm−1)特征峰。
来源:Phytochemistry
时间:2025-08-28
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日本黑牛XXX/XY嵌合体伴泌尿生殖系统畸形的罕见病例研究揭示牛性别决定机制的复杂性
在畜牧业中,牛的双胎妊娠常伴随一种被称为"自由马丁(freemartin)"的现象——当雌性犊牛与雄性孪生时,由于胎盘血管融合导致雄性激素和细胞交换,使得雌性个体生殖系统发育异常。然而,比经典自由马丁更罕见的是性染色体嵌合体病例,尤其是涉及X三体(XXX)与XY细胞系共存的复杂情况。日本黑牛作为经济价值极高的肉牛品种,其生殖健康直接影响养殖效益,但关于此类特殊遗传缺陷的系统研究仍属空白。这项发表在《Irish Veterinary Journal》的研究,由Kitasato University的Chihiro Kanno和Makoto Sugiyama等学者合作完成,报道了一例具有混合生殖器
来源:Irish Veterinary Journal
时间:2025-08-28