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  • BioModels 仓库的验证与可重复管理

    本文聚焦于生物模型库(BioModels)中模型的可重复性与验证问题,通过系统化改进仿真实验描述标记语言(SED-ML)文件,探索了模型跨平台验证的可行性与挑战。研究团队以BioModels数据库中1,073个经过人工审核的生化模型为对象,重点针对1,055个常微分方程(ODE)模型展开分析,最终成功更新了超过九百个模型的仿真实验配置文件,并验证了跨引擎结果的一致性。### 研究背景与核心问题生物医学研究中,计算模型的复现率长期低于预期。据统计,超过50%的已发表模型因缺乏标准化实验配置文件而无法完全复现。BioModels作为全球最大的生化模型数据库,虽已实现SBML格式的标准化存储,但缺失

    来源:PLOS Computational Biology

    时间:2025-12-05

  • 基于代理的模型用于研究枯草芽孢杆菌生物膜中代谢信号振荡的现象

    本研究通过构建基于代理的计算模型,深入探讨了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)生物膜中细胞水平动态与群体行为之间的关联。研究聚焦于生物膜内细胞通过钾离子释放形成的信号传导机制,以及这一机制如何协调营养分配与群体振荡行为。以下是核心内容的系统性解读:一、生物膜信号传导机制解析1. 空间营养梯度与信号触发在静态培养条件下,生物膜中心区域因氧气和营养扩散受限首先出现代谢胁迫。当细胞内谷氨酸浓度低于阈值时,通过钾离子释放触发膜电位变化——这一过程形成"信号-响应"闭环系统。研究显示,中心细胞释放的钾离子通过扩散影响邻近细胞膜电位,进而抑制外层细胞对谷氨酸的吸收效率,形成时空分布的负反馈

    来源:PLOS Computational Biology

    时间:2025-12-05

  • ARTreeFormer:一种更快的基于注意力的自回归模型,用于系统发育推断

    本文提出了一种名为ARTreeFormer的改进方法,旨在解决传统ARTree模型在计算效率上的瓶颈问题。该方法通过引入固定点迭代算法和注意力机制,显著提升了树拓扑建模的效率,同时保持了与原有模型相当或更优的建模性能。以下从研究背景、方法创新、实验验证和未来方向四个维度展开解读。一、研究背景与问题分析在系统发育学领域,构建准确的物种演化关系(即树拓扑结构)是核心挑战。传统方法如最大似然(ML)、最大简约性(MP)和贝叶斯马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)等方法存在显著局限性。ML和MP算法因树空间组合爆炸问题难以处理大规模数据,而MCMC方法虽然理论上精确,但计算成本极高,对1000个物种以上的树

    来源:PLOS Computational Biology

    时间:2025-12-05

  • 选择压力的内源性调节:一个简化的博弈论模型

    ### 中文解读:博弈论视角下的内源性选择压力模型#### 一、研究背景与核心问题传统进化理论中,选择压力被视为完全由外部环境决定的静态参数。然而,近年来扩展进化合成(Extended Evolutionary Synthesis, EES)提出,生物体通过行为与环境的相互作用能够动态调节选择压力。本文通过构建一个博弈论模型,首次系统性地探讨了群体如何通过策略性投票自主调控选择强度,并分析了这种调控的稳定性和生物学意义。#### 二、模型构建与核心机制模型将群体简化为一个多智能体博弈系统: 1. **个体行为**:每个个体根据自身在群体中的相对排名(从1到N)选择策略,投票决定是否“加强”或

    来源:BioSystems

    时间:2025-12-05

  • 莱夫·伯格诞生150周年:《诺莫基因西斯》(Nomogenesis)如今比以往任何时候都更具现实意义

    A.V. Melkikh在题为《纪念列夫·贝格150周年诞辰:自然规律进化论的现代启示》的研究中,系统梳理了俄国生物学家列夫·贝格(Lev Berg)的进化理论及其在当代科学中的现实意义。贝格于1922年提出"自然规律进化论"(Nomogenesis),主张生物进化受内在物理化学定律约束,而非单纯依赖随机突变与自然选择。该理论通过整合古生物学、植物学和动物学证据,揭示了达尔文主义框架下存在的关键矛盾。### 一、贝格进化理论的核心框架贝格的理论体系包含三大支柱:1. **变异的有限性**:通过分析古生物化石,发现脊椎动物牙齿结构演化呈现严格规律性——新齿尖按既定顺序(第一恒牙→第二恒牙→第三恒

    来源:BioSystems

    时间:2025-12-05

  • 利用宏基因组学揭示副伯克霍尔德菌(Paraburkholderia sp.)在猪粪储存过程中除臭的机制

    本研究聚焦于从猪粪中分离高效脱臭菌株Paraburkholderia sp. (R3)的工业化应用潜力及其代谢机制。研究团队通过系统筛选获得7株氨氮去除菌株,其中R3菌株在碱性条件下表现出98.6%的氨氮去除效率,较常规处理提升显著。在实料生物增补实验中,R3菌株于第3天即实现39.6%的日氨气去除峰值,较对照组提升约1.8倍。这一高效去除能力源于菌株独特的氮代谢调控机制:通过增强氨氧化菌活性使亚硝酸盐转化率提升67.9%,同时抑制硝酸盐还原基因nirK表达达65%,形成高效硝化-反硝化协同体系。微生物多样性分析显示,R3菌株的引入使假单胞菌属(Pseudomonas)、布氏杆菌属(Bruce

    来源:Bioresource Technology Reports

    时间:2025-12-05

  • Macrobrachium rosenbergii 对慢性缺氧的全面组织特异性反应:多组学视角

    大西洋螯虾(Macrobrachium rosenbergii)作为全球重要的淡水养殖经济物种,其抗缺氧能力直接影响养殖效益。本研究通过整合转录组学、代谢组学、组织病理学及抗氧化酶活性检测,系统解析了该物种在慢性低氧暴露下的组织特异性响应机制,为优化养殖管理和品种选育提供了理论支撑。### 研究背景与科学价值大西洋螯虾年产量已突破270万吨,占据全球淡水虾类养殖市场的核心地位。其独特的生存优势使其在热带、亚热带及温带养殖区均表现出良好适应性,但高密度养殖环境下易受溶解氧(DO)波动影响。研究表明,当水体DO浓度低于3 mg/L时,持续6小时以上的缺氧环境将导致虾类摄食量下降、活动能力减弱,最终

    来源:Aquaculture

    时间:2025-12-05

  • 通过rho和opn4al2两种光受体,能够实现Plectropomus leopardus鱼类对光的颜色感知变化(即光依赖性的颜色可塑性)

    珊瑚礁鱼类视蛋白介导的体色光调控机制研究取得突破性进展本研究针对经济价值显著的珊瑚礁鱼类豹纹笛鲷展开系统性研究,首次完整解析其视蛋白基因家族的组成与功能。通过整合基因组学、转录组学及功能验证技术,发现该物种拥有39个视蛋白基因,其中包含6个新型视蛋白成员。研究揭示视觉与非视觉视蛋白通过分工协作机制,实现对体色动态调控的双通道系统。在体色形成机制方面,研究发现光照波长通过特异性视蛋白激活信号通路,进而调控色素细胞代谢。红光主要激活rho视蛋白介导的色素合成通路,导致表皮黑色素细胞增殖;而蓝光则通过opn4al2视蛋白激活色素分解通路,引发表皮色素颗粒的迁移重组。这种光谱选择性调控机制在珊瑚礁鱼类

    来源:Aquaculture

    时间:2025-12-05

  • 益生菌 Aliivibrio spp. 在大西洋鲑鱼(Salmo salar)体内长期定植的动态研究:通过浸泡给药的方式

    挪威鲑鱼养殖中的益生菌应用与 colonization 机制研究解读挪威作为全球重要的海产养殖国家,其鲑鱼养殖产业面临严峻挑战。本研究团队针对养殖中普遍存在的溃疡性疾病问题,系统考察了 Aliivibrio 属益生菌的 colonization 能力及其作用机制。研究通过双盲试验设计,结合多组学检测手段,揭示了益生菌在宿主体内的长期定植规律,为水产养殖病害防控提供了新思路。一、研究背景与产业痛点挪威目前占据全球海产养殖45%的产量,其中鲑鱼养殖贡献超过60%的产值。然而近三年养殖密度激增导致环境压力剧增,2023年单年死亡鲑鱼数量突破1亿尾。传统防控手段面临双重困境:疫苗对 Moritella

    来源:Aquaculture

    时间:2025-12-05

  • 大黄鲷(Larimichthys crocea)在三个生长阶段胸腺中mRNA表达谱及异构体转换的分析

    大型黄颡鱼胸腺发育与退化的分子机制及组织学特征研究一、研究背景与意义胸腺作为T淋巴细胞发育的核心器官,在进化上具有高度保守性。虽然哺乳动物和鱼类在胸腺解剖结构上存在显著差异,但两者均承担着T细胞分化和免疫耐受的关键功能。当前研究多聚焦于哺乳动物胸腺退化的分子机制,而淡水经济鱼类中关于胸腺发育时间线及退化过程的系统性研究仍存在知识空白。大型黄颡鱼作为我国重要的海水养殖经济鱼类,其胸腺发育规律与免疫力衰退机制的研究,不仅有助于完善脊椎动物胸腺发育理论体系,更为优化水产养殖周期管理、提升鱼类抗病能力提供科学依据。二、研究方法与样本设计研究团队采用多维度技术手段,对大型黄颡鱼胸腺进行全周期动态分析。样

    来源:Aquaculture

    时间:2025-12-05

  • 综述:蒂利昆蜥蜴作为研究社会形成机制的模型脊椎动物系统

    Tiliquini科石龙子属的壁虎类物种以其独特的社会行为模式成为研究脊椎动物群体演化的重要模型。该研究通过对比分析澳大利亚及邻近地区三种典型物种的社会组织形式,揭示了从家庭群到复杂社会群体的过渡机制。论文发现,白足石龙子(Liopholis whitii)等物种通过代际重叠形成初级社会结构,而Cunningham's skink和gidgee skink则展现出更接近人类定义的成熟社会形态。在群体结构方面,白足石龙子的核心群体通常由繁殖对及其未成年后代构成,但约10%的观测到多性别的成体组合。值得注意的是,其成年个体间的稳定性极高,约70%的繁殖对连续维持9年以上的合作关系,这种长期稳定性在

    来源:Animal Behaviour

    时间:2025-12-05

  • 整合基因组选择与全基因组关联研究以提升沼泽水牛的生长性能

    该研究聚焦于肉牛生产中瘤胃微生物组与宿主基因组对饲料效率及甲烷排放的协同作用机制,为精准选育和可持续生产提供了新视角。研究通过整合基因组学与微生物组学数据,系统评估了两种生物因子的独立贡献及交互效应,揭示了宿主-微生物互作在反刍动物性能调控中的复杂模式。### 一、核心发现1. **遗传与微生物可塑性特征** 宿主基因组对干物质摄入(DMI)遗传可塑性最高(0.36),其次是体重(0.36)和残饲料摄入(RFI,0.18),而对甲烷排放(MY)遗传可塑性最低(0.33)。微生物组可塑性在RFI中表现突出(0.16),但整体贡献度有限(0.07-0.16)。值得注意的是,宿主基因组与微生

    来源:animal

    时间:2025-12-05

  • 关于人为噪声对自由生活哺乳动物所引发感知风险的实验证据

    梅晓彤|李志辰|朱一晓|王天明北京师范大学生命科学学院,生物多样性科学与工程教育部重点实验室,中国北京人为噪声是一种新型且普遍存在的污染物,它可能干扰动物对环境信息的感知和处理,从而对各种生物类群产生有害的生理和行为影响。尽管自然生态系统经常受到各种人为噪声的干扰,但很少有研究探讨不同类型噪声对哺乳动物行为的影响,尤其是这些影响是否因年龄或性别而异。为此,我们在中国东北地区进行了一项实地实验,研究了梅花鹿(Cervus nippon)对交通噪声、放牧噪声(牛铃声)和人类声音的行为反应。结果表明,当梅花鹿暴露在人类噪声或交通噪声中时,它们逃跑的概率显著高于暴露在牛铃声或鸟类声音(对照组)中的情况

    来源:Animal Behaviour

    时间:2025-12-05

  • 利用螺旋藻(Spirulina)实现可持续的水产饲料开发:对Catla catla鱼生长性能的影响

    上小梅|李学汉|孙军中国天津市天津科技大学印度洋生态系统研究中心,300457摘要硅藻的生长和壳体形成依赖于环境中的硅酸盐。当硅缺乏时,细胞分裂会受到干扰,并会通过细胞周期停滞作为生存策略。本研究探讨了在硅缺乏条件下Skeletonema dohrnii的表现,发现该物种在G₂ + M阶段出现了细胞显著积累的现象。转录组分析揭示了一个协调的调控网络,该网络将硅代谢、壳体重塑、细胞骨架组织以及细胞周期检查点控制联系在一起。硅转运蛋白(SIT)、frustulin、cingulin和细胞骨架相关基因的表达显著上调,同时WEE1和Cyclin B的表达也增加,表明SIT–壳体–细胞骨架–细胞周期检查

    来源:Algal Research

    时间:2025-12-05

  • 从褐藻中通过连续的化学和酶法提取岩藻多糖,可以获得不同类型的岩藻多糖

    ### 褐藻硫酸化岩藻糖分步提取及结构特征研究解读#### 研究背景与意义褐藻硫酸化岩藻糖(fucoidan)因其独特的生物活性(如抗病毒、抗菌、抗肿瘤等)成为研究热点。然而,岩藻糖的结构高度复杂且受多种因素影响,包括藻类种类、生长条件及提取方法。传统化学提取法(酸性或中性高温处理)虽能获得较高产率,但可能导致岩藻糖降解或硫酸基团丢失。近年来,酶辅助提取(EAE)技术因其温和条件被视为替代方案,但相关研究存在矛盾结论。该研究首次通过分步提取法分离出两种岩藻糖亚型——“易于获取型”和“相互连接型”,并系统分析其结构差异,为后续生物活性研究奠定基础。#### 关键技术创新研究团队提出一种**分步化

    来源:Algal Research

    时间:2025-12-05

  • 来自Porphyridium cruentum的藻红蛋白和硫酸化胞外多糖的新应用:对脂质代谢调节的影响

    该研究聚焦于微藻抗氧化成分对脂质代谢相关疾病的调控机制,通过系统性实验揭示了不同分子在脂肪生成与分解过程中的差异化作用。研究以红藻Porphyridium cruentum为来源,分离出富含抗氧化活性的两大活性物质——藻蓝蛋白(PE)和硫酸化多糖(s-EPSs),并首次构建了涵盖前脂肪细胞分化、成熟脂肪细胞代谢及肝细胞脂肪沉积的三维研究模型。以下从科学价值、创新点及实际应用三个维度进行深入解读:一、氧化应激与脂质代谢的分子联动机制研究揭示了氧化应激通过双重调控路径影响脂质代谢:一方面,活性氧(ROS)通过激活NF-κB等信号通路促进c/EBPβ和PPARγ的核转位,驱动前脂肪细胞向成熟脂肪细胞

    来源:Algal Research

    时间:2025-12-05

  • Tetradesmus sp. 代谢的多样性在多目标培养优化中的应用:评估其对联合营养盐胁迫的代谢响应

    Nadia Berrejeb|Cecilia Faraloni|Souhir Jazzar|Giuseppe Torzillo|Issam Smaali迦太基大学,蛋白质工程与活性生物分子实验室,国家应用科学技术研究所(INSAT),BP 676,北城区,1080,突尼斯Cedex,突尼斯摘要微藻作为生产多种高价值生物分子的可持续原料,正受到越来越多的关注。在本研究中,通过显微镜和分子方法鉴定出一种绿色微藻Tetradesmus sp. LT1,并对其营养需求进行了分析,以确定能够最大化类胡萝卜素产生的压力条件。在标准培养基中,BG-11支持最高的生长和生物量生产力。通过氮缺乏和添加氯化钠(N

    来源:Algal Research

    时间:2025-12-05

  • COP9信号体的CSN2亚基通过调节蛋白质的泛素化过程,支持了角毛藻(Phaeodactylum tricornutum)对高温环境的适应能力

    Xin Li|Lu Zhou|Wenting Yang|Hong Wang|Xuehua Liu|Songcui Wu|Wenhui Gu|Lijun Wang|Xiujun Xie|Senjie Lin|Qiang Hu|Shan Gao|Guangce Wang中国科学院海洋生物技术育种与可持续水产养殖重点实验室,中国青岛摘要全球变暖威胁着海洋硅藻的生产力和多样性,而海洋硅藻贡献了全球初级生产力的20%。然而,它们适应高温的分子机制尚不完全清楚。本研究发现,编码COP9信号体(CSN)亚基的基因在海洋浮游植物中广泛存在,尤其是硅藻中,其中CSN2是最保守的亚基,在海洋硅藻适应高温过程中起着

    来源:Algal Research

    时间:2025-12-05

  • 从韩国安城地区茄子根际分离出的Microbacterium sp. MAHUQ-60的基因组序列

    摘要本研究报道了从2019年韩国安城地区茄子根际分离出的细菌菌株Microbacterium sp. MAHUQ-60的基因组序列草图。该基因组由3,425,239个碱基对组成,组装成5个contigs,编码3,194个预测的蛋白质编码基因。公告Microbacterium属由Orla-Jensen首次建立(1),属于Microbacteriaceae科,目前包含166个经过正式发表的物种(2),这些物种来源于多种不同的环境(3–5)。在研究茄子根际细菌多样性过程中,分离出了一种新的Microbacterium属菌株,命名为Microbacterium sp. MAHUQ-60,并在本研究中展

    来源:Microbiology Resource Announcements

    时间:2025-12-05

  • 来自工业污染水源的耐镉铜绿假单胞菌PR-5菌株的基因组序列草图

    摘要我们报告了一种耐镉的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PR5菌株的基因组草图(大小为6.36 Mb,GC含量为66.5%,含有5,934个基因)。基因组分析显示该菌株具有金属解毒、运输、生物膜形成和趋化性相关的基因,这表明其具有很强的适应性,在镉生物修复应用中具有潜在价值。公告镉是一种有毒且不可生物降解的重金属,主要来源于工业过程,对环境和健康构成严重威胁。减轻镉污染至关重要,而微生物生物修复是其中最有效和可持续的解决方案之一(1)。这种耐镉的铜绿假单胞菌PR-5是从2023年4月15日在印度北方邦巴雷利(Bareilly)的B.L. Agro Industrie

    来源:Microbiology Resource Announcements

    时间:2025-12-05


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