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灰盖鬼伞转录因子Skn7与bHLH1在真菌互作中协同调控抗氧化防御及次级代谢的分子机制
灰盖鬼伞转录因子Skn7的调控网络与bHLH1在真菌-真菌互作中的协同作用Skn7对灰盖鬼伞菌丝生长、抗氧化应激及次级代谢的调控在灰盖鬼伞(Coprinopsis cinerea)与毛霉(Gongronella butleri)w5的互作体系中,转录因子Skn7展现出多维度调控功能。通过构建skn7过表达和沉默转化子发现,Skn7正向调控菌丝生长速率(提高2倍以上)和分生孢子产量(2.1×107 vs 1.6×107),同时显著降低细胞内活性氧(ROS)水平(减少59%-69%)和过氧化氢(H2O2)浓度(降低85%)。转录组分析揭示Skn7通过差异调控抗氧化酶基因表达维持氧化还原平衡:上调谷
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-07-31
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中国小麦产量突破瓶颈的关键路径:品种改良比水肥管理更具潜力
全球农业正面临气候变化与土壤退化的双重夹击,小麦作为重要口粮作物,在中国多地出现令人担忧的产量停滞现象——华北平原32%麦区、法国66%冬麦区都陷入增长瓶颈。这种停滞与全球人口爆炸式增长形成尖锐矛盾,传统依靠水肥投入的增产模式不仅边际效益递减,还引发环境恶化。更棘手的是,气候变化对作物影响呈现"冰火两重天":北方升温延长了生长季,南方却因高温加速生育期而减产。在这个关乎粮食安全的十字路口,北京师范大学国家安全与应急管理学院的Huimin Zhuang团队在《Field Crops Research》发表的重要研究,首次绘制出中国小麦产量潜力(Yp)的时空演变图谱,解开了品种改良与水肥管理对增产
来源:Field Crops Research
时间:2025-07-31
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乳腺癌脑转移与原发肿瘤的基因表达谱分析揭示潜在治疗靶点的生物学变化
乳腺癌脑转移是临床治疗的重大挑战,约30%-50%的HER2阳性和三阴性乳腺癌患者最终会发生中枢神经系统转移。尽管局部放疗和手术能缓解症状,但系统性治疗选择有限,患者预后极差。这种困境很大程度上源于对脑转移灶生物学特性的认知空白——肿瘤细胞在侵袭脑组织过程中经历了怎样的分子演变?这些变化是否蕴含新的治疗靶点?帕多瓦大学外科、肿瘤与胃肠病学系的研究团队在《ESMO Gastrointestinal Oncology》发表的重要研究,通过多中心合作分析了75例乳腺癌脑转移灶及其配对原发肿瘤的基因表达特征。研究人员采用nCounter技术检测758个基因表达,结合PAM50亚型分析,发现脑转移灶中H
来源:ESMO Gastrointestinal Oncology
时间:2025-07-31
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基于分裂绿色荧光蛋白系统的大肠杆菌表面展示CAL-B的效率优化研究
在微生物工程领域,如何将功能性蛋白质高效展示于细胞表面始终是制约生物传感器、环境修复等应用的关键瓶颈。传统方法面临一个尴尬困境:当目标蛋白分子量超过某个阈值时,穿越细胞膜的运输效率就会断崖式下降。这个问题在工业酶等大分子蛋白上表现得尤为突出,就像试图让大象穿过猫门——不仅困难重重,还容易造成结构损伤。针对这一挑战,韩国弘益大学(Hongik University)化学工程系的研究团队在《Enzyme and Microbial Technology》发表创新研究。他们巧妙借鉴了自然界蛋白质自组装的智慧,将分裂绿色荧光蛋白(split GFP)系统改造为"分子胶水",成功将工业重要的CAL-B(
来源:Enzyme and Microbial Technology
时间:2025-07-31
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机器学习驱动的高能量密度磷酸盐钠电正极材料筛选与设计
随着全球能源转型加速,钠离子电池(SIBs)因资源丰富和成本优势成为锂电替代品,但其能量密度始终落后于主流锂电技术。正极材料作为核心组件,其性能瓶颈主要源于原子/晶体构效关系不明确,传统"试错法"开发周期长、成本高。NASICON型磷酸盐材料虽具有三维快速离子通道,但现有材料如Na3V2(PO4)3受限于单电子反应和钒毒性,能量密度普遍低于400 Wh kg−1。如何通过理性设计突破这一极限,成为学界亟待解决的难题。0.5)、低电负性(<3.4)且晶格参数c(21.4-22.2 Å)平衡的材料设计准则。基于此指导,团队通过溶胶-凝胶法成功合成新型四元高熵材料NMVTZP,其独特的Mn/V/Ti
来源:Research
时间:2025-07-31
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多组学解析肠道真菌适应膳食碳水化合物的分子机制及其CAZymes介导的代谢网络
碳水化合物作为人类和动物饮食的主要能量来源,其消化吸收高度依赖肠道微生物的代谢能力。尽管细菌在碳水化合物降解中的作用已被广泛研究,但占肠道微生物0.1%的真菌群落却长期被忽视。特别是在单胃动物如猪的肠道中,真菌如何参与复杂多糖的降解仍是一个未解之谜。更引人深思的是,白色念珠菌(Candida albicans)作为肠道常见共生真菌,通常被视为条件致病菌,但其在健康宿主体内的代谢功能几乎未被探索。这种认知空白严重限制了我们对肠道真菌生态功能和进化适应机制的理解。四川农业大学动物营养研究所的研究人员通过创新性的多组学方法,揭示了肠道真菌适应膳食碳水化合物的分子机制。研究以猪肠道核心真菌C. alb
来源:Current Research in Microbial Sciences
时间:2025-07-31
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竹炭通过分子吸附与化学相互作用双重机制抑制氧化低密度脂蛋白的动脉粥样硬化治疗潜力研究
心血管疾病长期占据全球死亡原因首位,其中动脉粥样硬化引发的缺血性心脏病和卒中贡献了75%的死亡率。这一病理过程的核心推手——氧化低密度脂蛋白(oxLDL)就像潜伏在血管中的"破坏分子",不仅能诱发内皮功能障碍,还会通过促进巨噬细胞转化为充满脂质的泡沫细胞,最终导致血管斑块形成。尽管他汀类药物能调控胆固醇水平,却对oxLDL的分子级破坏束手无策,这成为当前心血管治疗领域亟待突破的瓶颈。马来西亚理科大学高级医学与牙科研究所生物医学系的研究团队将目光投向了自然界的神奇材料——竹炭(BC)。这种富含多孔结构和含氧官能团的生物炭,在《Chemistry and Physics of Lipids》发表的
来源:Chemistry and Physics of Lipids
时间:2025-07-31
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妊娠X受体(PXR)调控产前地塞米松暴露诱导的母体胆汁淤积性肝损伤及胎儿发育异常机制研究
在产科临床实践中,地塞米松作为合成糖皮质激素,被广泛用于预防早产儿呼吸窘迫综合征。然而这种被称为产前地塞米松治疗(ADT)的方案,长期被视为一把"双刃剑"——虽然能改善胎儿肺部发育,但越来越多的证据表明它可能导致后代成年期代谢性疾病风险增加。更令人惊讶的是,早在20世纪就有研究尝试用地塞米松治疗妊娠期肝内胆汁淤积症(ICP),但后续研究不仅否定其疗效,还发现其可能加重胆汁酸代谢紊乱。这种矛盾现象背后,隐藏着怎样的分子机制?武汉大学中南医院妇产科的研究团队在《Chemico-Biological Interactions》发表的研究给出了答案。他们通过临床队列和动物实验首次系统阐明:ADT会通过
来源:Chemico-Biological Interactions
时间:2025-07-31
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铁碳复合材料促进富蛋白底物厌氧消化过程中含氮物质的转化及其机制研究
餐厨垃圾作为典型富蛋白固体废弃物,其厌氧消化(Anaerobic Digestion, AD)过程常面临氨抑制和有机氮转化效率低的双重挑战。传统导电材料虽能缓解氨抑制,但对含氮物质转化机制尚不明确,且存在制备复杂、成本高等问题。针对这一现状,同济大学环境污染控制与资源化研究国家重点实验室的研究团队创新性地采用球磨法制备铁碳复合材料(ZVI/BCbm),系统揭示了其在AD过程中对氮代谢的调控机制,相关成果发表在《Bioresource Technology》上。研究团队通过扫描电镜(SEM)、比表面积分析(BET)等技术表征材料特性,结合宏基因组学和代谢通路分析,采用批次实验评估ZVI/BCbm
来源:Bioresource Technology
时间:2025-07-31
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抗生素与市政污水处理过程中胞外抗性基因(eARGs)的转移动态:贡献分析与宿主鉴定
抗生素耐药性正以惊人速度削弱现代医学的治疗效果,全球每年因此导致的死亡人数已逼近500万。在这场无声的公共卫生危机中,污水处理厂意外成为了抗性基因(ARGs)的"培养皿"——这里不仅有高密度的细菌群落,还有丰富的营养物质,为基因交换提供了理想温床。更令人担忧的是,这些设施每天向环境排放大量含有抗性基因的遗传物质,其中游离于细胞外的eARGs能抵抗核酸酶降解,可在环境中存留数年之久。清华大学环境学院区域环境质量与可持续发展国家重点实验室的研究团队在《Bioresource Technology》发表的最新研究,首次系统揭示了抗生素和市政污水处理过程中胞外抗性基因的转移规律。研究人员采用荧光标记质
来源:Bioresource Technology
时间:2025-07-31
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Preussin衍生物的合成及其降脂活性研究:新型肝脂代谢调节剂的发现
在心血管疾病高发的当代,高胆固醇血症作为重要风险因素,其治疗却长期依赖他汀类和依折麦布等有限药物。传统降脂药常伴随肝毒性或疗效不足等问题,而肠道胆固醇吸收抑制剂依折麦布的作用靶点NPC1L1(Niemann-Pick C1-like protein 1)调控机制仍有探索空间。2018年,科学家从真菌代谢物中发现的吡咯烷醇生物碱preussin展现出独特的HMGR(3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase)抑制和抗氧化活性,但其结构优化与作用机制尚未明晰。针对这一科学瓶颈,泰国宋卡王子大学(Prince of Songkla University)物理科学
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-07-31
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基于计算生物学优先筛选IL-37b致病性变异体及融合表达平台实现高产量可溶性制备的研究
在免疫调控领域,人类白细胞介素37亚型1(IL-37b)被誉为"炎症刹车",这种约30 kDa的细胞因子通过调控先天性和获得性免疫相关基因,在类风湿性关节炎、癌症等多种疾病中展现强大抗炎潜力。然而两个关键障碍阻碍其临床应用:一方面,染色体2q14.1位点上的IL37基因变异如何影响功能尚不明确;另一方面,该蛋白在原核系统中表达时极易形成包涵体,传统方法溶解度不足10%。巴基斯坦拉合尔旁遮普大学生物化学与生物技术学院的研究团队在《Biochimie》发表的研究中,建立了从基因变异分析到蛋白制备的完整技术路线。研究首先通过ENSEMBL、gnomAD等数据库获取3,000余种变异,采用十种算法联合
来源:Biochimie
时间:2025-07-31
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基于多特征混合深度学习框架HybridKla的蛋白质赖氨酸乳酸化位点精准预测新策略
在细胞代谢领域,乳酸长期被视为糖酵解的废物副产物。直到2019年张等学者发现乳酸能诱导组蛋白赖氨酸乳酸化(Kla)这种新型翻译后修饰(PTM),才揭示其作为信号分子的关键作用。Kla通过调控Arg1等基因表达驱动巨噬细胞M1-M2表型转换,与肿瘤进展、神经系统疾病等密切相关。然而传统质谱检测方法存在通量低、成本高的问题,而现有计算工具如AutoKla(0.6563 AUC)和DeepKla(0.5563 AUC)受限于小数据集(分别仅2375和1897个位点),预测性能亟待提升。郑州大学基础医学院病理生理学教研室的研究团队通过系统文献挖掘,构建了包含23,984个Kla位点、覆盖14个物种的迄
来源:Briefings in Bioinformatics
时间:2025-07-31
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纳米晶体-钼氮酶生物杂化体系预稳态动力学揭示空穴清除效率对N2还原的关键作用
在能源危机与碳中和背景下,如何实现温和条件下的高效固氮一直是化学与生物学交叉领域的重大挑战。传统Haber-Bosch工艺需要高温高压,而自然界中的固氮酶虽能在常温常压下将N2转化为NH3,但其复杂的两组分系统(铁蛋白Fe protein和钼铁蛋白MoFe protein)和ATP依赖的电子传递机制限制了人工模拟与应用。更棘手的是,在催化过程中,钼铁蛋白的FeMo-cofactor(FeMo辅因子)需要积累多个电子/质子才能激活强惰性的N≡N三键,而缓慢的电子传递速率常导致竞争性副反应(如H2生成)的发生,严重降低固氮效率。针对这一瓶颈问题,美国国家可再生能源实验室(National Rene
来源:Cell Reports Physical Science
时间:2025-07-31
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晶格微结构中毛细力级联效应实现高分辨率体素化多材料3D打印
在材料科学和制造领域,三维多材料结构的精准构建一直是重大挑战。传统体素化打印需要精确调控多种墨水的流变特性,并设计复杂的微流控打印头,其分辨率常受限于毫米级喷嘴尺寸。而自然界中,从能量湍流到生化反应,级联现象普遍存在——这种分步有序的过程蕴含着精准控制的可能。南方科技大学的研究团队从晶体学中获得灵感,在《Cell Reports Physical Science》发表的研究中,揭示了微架构晶格中独特的毛细力级联现象,为高精度多材料制造开辟了新路径。研究采用立体光刻技术打印具有简单立方(sc)、体心立方(bcc)和面心立方(fcc)构型的微架构,通过氧等离子体处理实现亲水表面改性。结合相场模拟和
来源:Cell Reports Physical Science
时间:2025-07-31
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青少年欺凌受害与手机成瘾的性别差异机制:抑郁与社交焦虑的中介作用
在数字化浪潮席卷校园的今天,青少年的手机使用已从学习工具演变为"数字安慰剂"。当校园欺凌这个古老问题遇上智能手机这个现代产物,催生出一个令人忧心的现象:遭受欺凌的孩子正通过方寸屏幕寻找情感避难所。中国互联网络信息中心最新数据显示,我国19岁以下网民占比达16.6%,其中28.3%存在手机使用问题。更棘手的是,全球约36%的青少年正遭受传统或网络欺凌的双重打击,这种"线下受伤-线上疗伤"的恶性循环,正在重塑一代人的心理健康图谱。商洛学院教育科学学院的研究团队敏锐捕捉到这一现象背后的科学问题:欺凌受害者为何会陷入手机依赖的泥潭?情绪困扰在其中扮演什么角色?不同性别是否存在差异化路径?通过整合通用应
来源:BMC Psychology
时间:2025-07-31
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大豆酒精脱氢酶家族全基因组鉴定与进化解析:揭示其在非生物胁迫响应中的关键调控作用
在全球气候变化加剧的背景下,干旱、洪涝和盐碱等非生物胁迫严重威胁大豆这一重要经济作物的产量。酒精脱氢酶(ADH)作为植物胁迫响应的关键酶类,虽在多种作物中被广泛研究,但大豆ADH基因家族的系统研究仍存在明显空白。云南农业大学农学与生物技术学院的研究团队在《Plant Stress》发表的最新研究,首次完成大豆ADH基因家族的全基因组鉴定与功能解析,为大豆分子育种提供了重要理论依据。研究人员整合生物信息学与实验验证方法,首先基于Wm82.a2.v1基因组版本,通过HMMER3和BLASTp双重筛选策略鉴定出58个GmADH基因。利用RNA-seq数据构建表达谱,结合qRT-PCR验证关键基因表达
来源:Plant Stress
时间:2025-07-31
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外源褪黑素通过上调TaRAR1增强小麦Lr10介导的抗叶锈病能力及其与SA信号通路和抗氧化防御系统的协同机制
小麦作为全球重要粮食作物,长期遭受由专性寄生真菌Puccinia triticina引起的叶锈病威胁,可导致高达50%的产量损失。虽然目前已鉴定出100多个抗叶锈病基因(Lr),但病原菌毒性小种的快速进化常使主效抗病基因(如Lr10)在投入使用3-5年后丧失抗性。传统化学防治面临环境压力和病原菌抗药性问题,而植物免疫调节剂与抗病基因的协同作用机制尚不明确,这成为实现小麦病害绿色防控的关键科学瓶颈。河北农业大学植物保护学院/河北省植物病虫害生物防治技术创新中心的研究团队在《Plant Stress》发表重要研究成果,揭示褪黑素(MEL)这一多功能信号分子可通过调控TaRAR1基因增强Lr10介导
来源:Plant Stress
时间:2025-07-31
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脂质与氨基酸合成抑制类除草剂在高温胁迫下对小麦幼苗叶片结构与光合能力的协同抑制作用
随着全球气候变暖加剧,现代农业面临除草剂使用与作物抗逆性的双重挑战。小麦作为全球三分之一人口的主粮作物,其生产常受杂草(如Phalaris minor和Avena fatua)威胁,而常用除草剂如Pinoxaden(Axial®)、Fenoxaprop-p-ethyl(Puma Super®)和Iodosulfuron-methyl(Atlantis Super®)虽能有效控制杂草,但其对作物本身的潜在毒性在高温环境下的协同效应尚不明确。巴基斯坦Narowal大学(University of Narowal)的研究团队通过分设常温与塑料隧道高温(模拟气候变暖)环境,系统评估了三类除草剂对小麦叶
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-07-31
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MMDH2通过调控羟脯氨酸积累介导拟南芥铁缺乏胁迫响应的分子机制
铁是植物生长发育必需的微量元素,但在碱性土壤中,铁主要以难溶的Fe3+氧化物形式存在,生物有效性极低。铁缺乏会导致植物叶片黄化、生长受阻,是全球范围内限制作物产量的主要因素之一。虽然植物已进化出复杂的铁吸收调控系统,包括FRO2介导的铁还原和IRT1介导的铁吸收等机制,但线粒体代谢如何参与铁稳态调控仍不清楚。合肥工业大学食品与生物工程学院的研究人员发现,线粒体苹果酸脱氢酶MMDH2在拟南芥铁缺乏响应中发挥核心作用。通过构建mmdh2突变体和过表达株系,结合代谢组学和分子生物学技术,揭示了MMDH2-羟脯氨酸-ROS信号轴调控铁稳态的新机制。相关成果发表在《Plant Stress》上。研究主要
来源:Plant Stress
时间:2025-07-31