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化学学院来鲁华/张长胜团队在全原子蛋白质序列设计中取得新进展
基于骨架结构的蛋白质序列设计是全新蛋白质设计的关键问题之一。近年来,随着深度学习方法和技术的发展,全新蛋白质序列设计取得了重要进展。其中代表性的工作包括ProteinMPNN、ABACUS-R、ProDesign-LE等,都在序列设计中取得了重要进展,并进行了相应的实验验证。然而,这些代表性的方法在模型训练和结果输出中均没有直接考虑蛋白质侧链的原子细节信息。一方面,蛋白质侧链构象对蛋白质执行功能具有重要作用。另一方面,大量的序列设计算法依赖结构预测来评估设计序列的可靠性,而单序列结构预测依旧是一个非常大的挑战。近期,北京大学化学与分子工程学院/前沿交叉学科研究院定量生物学中心/
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税光厚研究组合作揭示MASLD纤维化脂质生物标志物及脂蛋白硫苷酯的潜在功能
代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD),其渐进和无症状的过程在很大程度上排除了早期发现和干预的机会。目前评估MASLD的临床参考标准要求进行活检,这既昂贵又具有侵入性和危险性。此外,肝活检只能对肝脏病理进行非线性和半定量评估,这限制了灵敏度和准确性。因此,迫切需要开发用于MASLD进展的有效诊断、分期和监测的微创工具。MASLD的特征是随着纤维化的发展,肝细胞气球状突起和小叶炎症,最终发展为肝硬化和肝细胞癌。NAFLD纤维化评分(NFS)已被用于识别晚期纤维化(≥F3),但在区分较轻纤维化方面表现出较差的性能。此外,现有的检测
来源:中国科学院遗传与发育生物学研究所
时间:2024-11-08
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营养与健康所钱友存研究组发现饮食来源核酸的促口服耐受作用
11月1日,国际期刊Nature communications在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所钱友存研究组题为“Dietary nucleic acids promote oral tolerance through innate sensing pathways in mice” 的最新研究成果。该研究发现饮食来源的核酸可以在稳态条件下促进小鼠小肠中天然上皮内淋巴细胞(natural intraepithelial lymphocytes, natural IELs)的发育和维持,揭示了这群细胞在蛋白质抗原介导的口服耐受中也发挥重要调节作用,
来源:中国科学院上海营养与健康研究所
时间:2024-11-08
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两个关键基因与常见类风湿关节炎和骨质疏松症有关
类风湿关节炎是一种常见病,影响全球约1700万人。这种疾病是由免疫细胞攻击关节引起的,会导致疼痛、肿胀以及软骨和骨骼的损伤。类风湿关节炎患者通常会患上骨质疏松症,这是一种更严重的疾病,是免疫细胞造成骨骼损伤的结果,也是某些药物的副作用。在来自AIP Publishing的APL Bioengineering中,来自Da-Chien总医院,中国医科大学和Chang Gung大学的研究人员使用分析工具和机器学习算法确定了与类风湿性关节炎和骨质疏松症相关的两个基因,这些基因可以作为诊断工具和潜在的治疗靶点。这两种疾病都以一种关键机制为中心,这种机制用来控制身体的其他部分。细胞凋亡,或程序性细胞死亡,
来源:APL Bioengineering
时间:2024-11-07
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水生所揭示原生动物细胞极致动态形变的分子基础
真核细胞依赖形态的动态变化来执行多种功能,以维持基本生物过程并调控细胞行为。单细胞捕食性原生动物——长吻虫,其形态与天鹅相似,其中常见种天鹅长吻虫(Lacrymaria olor)因此得名。长吻虫细胞在结构上可划分为三个部分:从后端到前端依次为胞体、“颈部(脖子)”和“头部(口器)”。长吻虫通过不断伸缩其细胞颈来搜索和捕捉猎物,在这一过程中,颈部可以延伸至胞体长度的30倍之多,展现出极致的动态形态变化。这种细胞极致动态形变背后所蕴含的分子材料仍然未知。细胞颈收缩(左)和伸长(右)两种状态下的长吻虫细胞长吻虫细胞颈的快速伸缩和
来源:中国科学院水生生物研究所
时间:2024-11-07
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西北高原所在高原鼠兔干扰对草地植物群落系统发育方面取得新进展
群落构建研究可以阐明群落内物种间竞争与共存的平衡维持机制,生态位理论和中性选择理论分别从环境资源适应和种间竞争排斥、遗传漂变和扩散限制两个角度试图揭示多物种共存的机制。由于植物群落同时受到土壤环境自下而上的和食草动物自上而下的调控,其构建过程受到多种因素的影响,大型食草动物通过选择性取食、踩踏和排泄等行为,发挥“生境过滤器”作用,增加同一生境中共存物种功能性状的相似性,使系统发育结构趋于聚集。以往的研究主要集中在大型食草动物对植物群落系统发育结构的影响,而小型食草动物对植物群落系统发育的影响机制尚不清楚。中国科学院西北高原生物研究所动物生态与资源保护研究团队在青海海北高寒草地生
来源:中科院高原生物所
时间:2024-11-07
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生命科学学院程磊教授团队在Nature Geoscience发文揭示硝化微生物响应气候变化机制
自工业革命以来,人类通过大量燃烧化石燃料、改变土地利用等活动导致大气中二氧化碳(CO2)等温室气体浓度大幅上升,引发全球地表平均温度快速增加。据估算,全球气温在2030至2052年间相较于19世纪平均值的增幅可至1.5°C。气候变化可能对自然生态系统的结构与功能乃至人类的可持续发展带来难以估量的风险。为了满足人类对粮食的需求,全球每年有超过1.1亿吨的氮肥(主要为铵态氮肥)被投入到农田生态系统。稻田生态系统支撑着全球近一半人口的主粮供应,中国每年投入水稻田的氮肥约占全球水稻田氮肥施用总量的36%。因此,深入解析铵态氮在稻田土壤中的转化及其对气候变化的响应,对于理解未来气候变化条件下稻田生态系统
来源:浙江大学生命科学学院
时间:2024-11-07
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梁毅课题组揭示SOD1病理突变体H46R和G85R纤维激活细胞铁死亡并诱发家族遗传型ALS新机制
11月1日,Science子刊Science Advances在线发表武汉大学生命科学学院、武汉大学泰康生命医学中心梁毅教授课题组的最新研究成果。论文题为“Amyloid fibril structures and ferroptosis activation induced by ALS-causing SOD1 mutations”(《ALS致病蛋白质SOD1突变诱导的淀粉样纤维结构和铁死亡激活机制》)。武汉大学生命科学学院博士后王利强、中国科学院生物与化学交叉研究中心博士研究生马烨阳和武汉大学生命科学学院2023级博士研究生张沐雅为论文的共同第一作者,梁毅教授和中国科学院生物与化
来源:武汉大学生命科学学院
时间:2024-11-07
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医学影像智能与机器人研究中心在大规模图神经网络训练系统方面取得重要进展
医学影像智能与机器人研究中心在大规模图神经网络训练系统方面取得重要进展近日,中国科大苏州高研院医学影像智能与机器人研究中心(MIRACLE)的DDL实验室(Data Darkness Lab)在大规模图神经网络训练系统方面的研究论文“Capsule: an Out-of-Core Training Mechanism for Colossal GNNs”被国际顶级学术会议ACM International Conference on Management of Data(SIGMOD)2025录用。示意图 Capsule系统工作流框架图神经网络(GNN)的主流训练框架,如DGL和PyG,利用G
来源:中国科学技术大学(生物医学工程)
时间:2024-11-07
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化学学院王初课题组发现衣康酸抑制细菌生长新机制
近日,北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命科学联合中心王初课题组在Cell Reports上发表了题目为“In situ chemoproteomic profiling reveals itaconate inhibits de novo purine biosynthesis in pathogens”的研究论文。在这项工作中,作者们发展和应用化学蛋白质组学技术对三种耐药菌的蛋白质组中潜在的半胱氨酸衣康酸化S-itaconation修饰靶点进行了挖掘,并揭示了衣康酸通过抑制鼠疫伤寒沙门氏菌的嘌呤从头合成途径来发挥其抑菌功能的分子机制。图1. 衣康酸抑制鼠疫沙门氏菌模式
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我国学者在高效稳定有机蓝光二极管研究中取得进展
图 (a)全氘代TADF分子的化学结构;(b)全氘代与非氘代分子势能面及光物理过程示意图;(c)振动模式对振动零点能的贡献;(d)具有辅助受体的分子设计策略及对应的化学结构;(e)负极化子态下的键解离示意图与不同状态下的键解离能;(f)目标分子与参比分子的光老化衰减曲线 在国家自然科学基金项目(批准号:52222308、22135004、61890942)等资助下,清华大学段炼教授研究团队在高稳定有机蓝光二极管研究中取得进展,相关研究成果分别以“全氘代提高蓝色热活化延迟荧光材料的效率和稳定性(Enhancing the efficiency and stability o
来源:国家自然科学基金委员会
时间:2024-11-07
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我国学者在钙钛矿太阳能电池埋底界面研究方面取得进展
图 不同处理策略制备的钙钛矿太阳能电池。(a)背面光学照片;(b)截面扫描电镜照片;(c)界面分子与钙钛矿或金属氧化物电荷传输层的结合能(理论计算);(d)J-V扫描曲线;(e)长期运行稳定性结果 在国家自然科学基金项目(批准号:52203208、52325310、52272179、52303335)等资助下,北京大学物理学院现代光学研究所龚旗煌院士、朱瑞教授研究团队在钙钛矿太阳能电池的埋底界面研究中取得进展,相关研究成果以“协调钙钛矿太阳能电池界面分子双边键强度(Harmonizing the bilateral bond strength of the interfa
来源:国家自然科学基金委员会
时间:2024-11-07
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我国学者揭示了低质量系外行星大气流体逃逸的新图像
图1 当金斯参数小于3.5,不需要其他外部能源驱动,大气可以自发逃逸。这类逃逸的发生要求行星的温度足够高或者引力势非常小。当金斯参数大于3.5,没有大气流体逃逸发生 图2 对于金斯参数大于3.5的情况,大气逃逸需要外部能源。宿主恒星的极紫外辐射加热和潮汐力是驱动大气逃逸的能源机制。左图显示当使用传统的金斯参数时无法区分这两种机制驱动的大气逃逸。通过定义一个改进的金斯参数,恒星极紫外辐射驱动(三角形)和潮汐力驱动(星号)的逃逸能够被很好的区分(右图) 在国家自然科学基金项目(批准号:12288102)资助下,中国科学院云南天文台郭建恒研究员创新性地提出一种有效判断低质
来源:国家自然科学基金委员会
时间:2024-11-07
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我国学者在自旋空间群理论研究中取得突破
图 一个自旋群对称性的例子,实空间中晶格的四度旋转联合自旋空间中自旋的二度旋转 在国家自然科学基金项目(批准号:12274194、12188101、12134020、12374166、12325404、12274005)等资助下,北京大学宋志达课题组,南方科技大学刘奇航课题组,以及中国科学院物理研究所方辰、杨健与中国人民大学刘正鑫课题组(以下简称物理所-人大课题组)三个研究团队,独立地开展了针对自旋空间群的理论研究,首次完成了对数万种自旋空间群(包括共线、共面,以及非共面自旋空间群)的枚举和分类。该成果于2024年8月28日在《物理评论X》(Physical Review
来源:国家自然科学基金委员会
时间:2024-11-07
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我国学者在镍基高温超导体的研究中取得新进展
图 La2PrNi2O7多晶样品的高压结构演化和超导相图 在国家自然科学基金项目(批准号:12025408、11921004、U23A6003、U22A6005、12174424、12374142、12304170、12074414、12304075)等资助下,中国科学院物理研究所(以下简称物理所)/北京凝聚态物理国家研究中心的程金光团队联合物理所、日本东京大学和美国橡树岭国家实验室的多个团队,在双层钙钛矿La2PrNi2O7多晶样品中同时提供了高压下实现块体高温超导电性的两个关键实验证据,即零电阻和完全抗磁性,澄清了目前La3Ni2O7中高温超导电性起源和体超导的争议问
来源:国家自然科学基金委员会
时间:2024-11-07
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微生物所赵瑞琳团队在马勃科系统演化研究方面获进展
近期,中国科学院微生物研究所赵瑞琳团队在马勃科Lycoperdaceae分类系统研究中取得了重要进展,相关成果发表在Mycosphere上。马勃科是一类广泛分布的腐生真菌,具有重要的食用和药用价值,但其科内多个属存在多系问题、缺乏较可靠的属级界定特征,而且长期以来采用的分类体系主要根据采自欧洲和北美的标本,缺乏亚洲(尤其是中国)的样本,导致代表性不足,因此仍有不少分类学问题需要厘清。本研究以220份马勃科标本为研究对象,基于多基因序列分析(包括 ITS、nrLSU、rpb2 和 tef1–α)构建了该科的系统发育图谱(图1);通过分子钟估算各个进化支序的演化时间。结合系统发育分析和形态学特征,
来源:中国科学院微生物研究所
时间:2024-11-07
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微生物所张杰团队发现棉花免疫信号途径协同作用新机制
植物具备多层次的免疫系统,能够识别病原信号并激活免疫反应。但与对模式植物的相关研究相比,学界关于棉花对病原菌的免疫机制研究相对滞后。近日,中国科学院微生物研究所张杰研究团队在Advanced Science上发表论文,题为Recognition of a fungal effector potentiates pathogen-associated molecular pattern-triggered immunity in cotton。该研究揭示了棉花中效应子激活的免疫反应(Effector-triggered immunity, ETI)和分子模式激活的免疫反应(PAMP-trigge
来源:中国科学院微生物研究所
时间:2024-11-07
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Cell:植物激素独脚金内酯信号感知机制及其在氮素响应中的关键作用
植物经过长期的演化和适应得以在不同环境中生长发育和繁衍后代。“植物如何调控生长发育?它们如何适应环境变化?这是《科学》杂志列出的125个人类未知的重大科学问题。独脚金内酯是近年来发现的一种重要植物激素,在调控植物分枝(即分蘖)数目这种生长发育关键性状中发挥关键作用。遗传发育所李家洋团队在该领域研究占据国际领先地位,相关成果入选2014年度中国科学十大进展。近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队的青年研究员王冰等人发现了植物激素独脚金内酯信号感知机制及其在氮素响应中的关键作用,阐明了植物如何通过调控独脚金内酯信号感受途径中的“油门”和“刹车”,“聪明灵活”地调控不同环境中独脚金内酯信号
来源:中国科学院遗传与发育生物学研究所
时间:2024-11-06
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上海药物所1类抗生素新药SM-V-61获批进入临床研究
2024年10月24日,由中国科学院上海药物研究所研发的化药1类抗生素新药SM-V-61,正式获得国家药品监督管理局的临床试验批准通知书,同意开展临床试验。据著名医学期
来源:中国科学院上海药物研究所
时间:2024-11-06
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先进的深度学习技术增强脉络膜血管可视化
北京大学的研究人员开发了一种新颖的无创脉络膜血管造影方法,可以使用深度学习对脉络膜血管进行分层可视化和评估。这种新方法发表在《Health Data Science》杂志上,它采用了一种先进的分割模型,可以处理不同质量的光学相干断层扫描(OCT) B扫描,使其成为诊断视网膜疾病的临床应用的有前途的工具。脉络膜光学相干断层血管造影(C-OCTA)在脉络膜血管分析方面提供了重大改进,脉络膜血管是研究视网膜疾病(如年龄相关性黄斑变性和中枢性浆液性脉络膜视网膜病变)的关键组成部分。传统的方法,如吲哚菁绿血管造影(ICGA),是侵入性的,不能提供详细脉络膜分析所需的体积信息。北京大学生物医学工程系博士生
来源:Health Data Science
时间:2024-11-06