• 单克隆分辨率揭示固相生长中CRISPR-Cas适应性的空间源偏好转变

  在微生物与病毒永无休息的军备竞赛中，CRISPR-Cas系统作为原核生物的适应性免疫系统扮演着关键角色。这一系统通过从入侵的移动遗传元件（如噬菌体或质粒）捕获短DNA片段（称为间隔序列）并整合到CRISPR阵列中，形成可遗传的免疫记忆。然而，长期以来困扰科学家的核心问题是：在细胞内部DNA资源库中，CRISPR-Cas系统如何平衡地从外来DNA和自身染色体中获取间隔序列？过度获取染色体序列可能导致致命的自身免疫反应，而偏向获取外来DNA则能有效提升宿主防御能力。传统研究多在均匀混合的液体培养体系中进行，但这与微生物在自然界中经历的固相生长环境（如生物膜、菌落）存在显著差异。这种差异是否会影响C

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-10-22

• 全息共生时代寄生虫-宿主相互作用的根茎式生态框架研究

  在后基因组(postgenomic)时代，寄生虫学曾承诺实现整体论研究范式，却常常陷入数字还原论(digital reductionism)的窠臼。面对恰加斯病(Chagas disease)这类复杂疾病，传统研究方式可能走向死胡同。本文创新性地提出根茎式(rhizomatic)理论框架，将寄生虫-宿主-微生物群(parasite-host-microbiota)复合体视为相互关联的生态系统，主张建立扎根生态学的科学研究体系，有机融合社会维度与生物维度的现实情境。

  来源：TRENDS IN Parasitology

  时间：2025-10-22

• 植物化学多样性新视角：基于Gentianales目系统发育与代谢组学的大数据分析

  植物化学多样性研究的新范式研究背景与方法创新植物产生的次生代谢产物不仅构成其与环境互作的化学基础，更是药物发现的重要源泉。然而，传统上以系统发育多样性（PD）作为生物多样性保护指标的做法，是否能够充分反映植物化学多样性（chemodiversity）这一关键功能性状，尚缺乏系统验证。本研究以具有重要药用价值的Gentianales目植物为研究对象，开发了开源工具包phytochempy，整合了来自LOTUS、NPASS、CMAUP等数据库的17,318个物种-化合物对应数据，涵盖1,307个物种。研究团队创新性地构建了多维度化学多样性评价体系：基于化合物结构相似性的功能属性多样性（FAD）、修

  来源：New Phytologist

  时间：2025-10-22

• 对古根菌（Archaeorhizomycetes）进行的短读长读序列宏条形码分析揭示了其极高的系统发育多样性，这种多样性受到植被和气候因素的调控

  摘要 古菌根菌（Archaeorhizomycetes）是一类广泛分布于全球土壤中的真菌，最初被认为与植物根系有关，但其生态学特征和营养方式尚未得到明确界定。为了增进对古菌根菌生态学和生物地理学的了解，我们研究了它们在主要环境梯度以及不同土壤类型中的分布情况。 为了评估其丰度和多样性，我们采用了短读长序列（short-read long-sequence）和长读长序列（long-read long-sequence）的宏

  来源：New Phytologist

  时间：2025-10-22

• 环境DNA代谢条形码引物在评估印度-太平洋鱼类群落多样性中的比较

  引言环境DNA（eDNA）技术已成为生物多样性评估的强大工具，其应用近年来稳步增长。eDNA研究设计的一个关键方面是选择适当的代谢条形码引物，以有效靶向目标类群。本研究旨在评估五种代谢条形码引物组（Berry 16S、Leray CO1、MiFish 12S E、MiFish 12S U、Riaz 12S）在评估海洋鱼类群落多样性方面的功效。研究在三种环境中进行：已知组成的鱼类组织模拟群落、夏威夷威基基水族馆的封闭水体以及卡内奥赫湾的自然珊瑚礁潟湖。通过对引物性能的多维度比较，为未来在印度-太平洋地区进行的海洋鱼类eDNA代谢条形码研究提供关键的方法学依据。材料与方法样本采集与DNA提取研究使

  来源：Environmental DNA

  时间：2025-10-22

• 用于选择性离子分离的配体功能化聚合物膜

  选择性离子分离技术在净水、资源回收和清洁能源等领域发挥着核心作用。传统的聚合物膜主要依靠空间位阻或Donnan排斥作用来区分高离子浓度环境中的化学性质相似的离子，但效果不佳。配体功能化膜通过将分子识别能力直接嵌入聚合物基质中，实现了选择性络合和传输，从而提供了一种变革性的解决方案。本文综述了配体介导的离子分离过程中的结构-功能关系，重点探讨了脱水效应、配体配位以及纳米尺度限制等因素的相互作用。我们讨论了设计原则（如配体的数量、供体性质、刚性以及空间排列结构），同时分析了渗透性与选择性的权衡、多组分效应以及稳定性挑战。最后，我们介绍了从仿生配体到计算辅助设计等新兴策略，这些策略为开发下一代高性能

  来源：ACS Macro Letters

  时间：2025-10-22

• 过度养育的演化悖论：扩展性亲代投资的公共健康影响与进化失配分析

  在当代高收入国家，育儿正变得越来越" relentless"（ relentless， relentless）。父母们投入在孩子身上的时间和金钱达到前所未有的高度：数据显示，1965年至2012年间，11个高收入国家母亲每日直接育儿时间从54分钟增至104分钟，父亲则从16分钟增至59分钟。与此同时，抚养孩子至17岁的成本经通胀调整后上升了16%，中产阶级家庭需花费约23.3万美元。更令人惊讶的是，如今美国18-34岁的年轻人中，仅有45%自称实现经济独立。这种被称为"现代养育"（modern parenting）的现象背后，隐藏着一个令人担忧的悖论：当父母倾注更多心血时，孩子的心理健康和独立

  来源：Evolution, Medicine, and Public Health

  时间：2025-10-22

• 森林结构复杂性对鸟类健康的影响：探究大山雀身体状况与蜱虫侵染的关系

  在郁郁葱葱的森林深处，一场看不见的生态博弈正在上演。森林作为地球上最重要的生态系统之一，不仅为无数生物提供栖息地，也孕育着可能威胁健康的生物——比如蜱虫。这些微小的节肢动物是莱姆病等病原体的传播媒介，而森林管理实践如何影响宿主-寄生虫-病原体之间的复杂互动，成为生态学与公共卫生领域的关键科学问题。传统观点认为，结构复杂的森林（具有丰富垂直结构和茂密林下植被）能够提供更多样化的微生境，理论上应该促进鸟类健康。但矛盾的是，这样的环境也可能为蜱虫创造更适宜的生存条件。这种看似矛盾的现象引发了科学家的深入思考：森林结构复杂性到底是通过改善鸟类健康状况来增强其抵抗寄生虫的能力，还是通过增加蜱虫密度而提高

  来源：Heliyon

  时间：2025-10-22

• 政策导向与进化视角交织的生物科学前沿议题

  随着生物科学研究日益依赖大数据分析，可查找、可访问、可互操作、可重用（FAIR）的数据标准已成为学术共识。然而在实际操作中，特别是水生中宇宙实验（mesocosm experiment）等领域，数据共享仍存在显著障碍。与此同时，全球气候变化对生态系统管理的迫切需求，促使科研人员与管理机构寻求更有效的协作模式。本期《BioScience》通过多篇政策导向性研究，系统探讨了数据标准化、气候适应策略及生态修复融资等关键议题，并创新性地引入进化生物学视角，为这些现实问题提供理论支撑。在技术方法层面，研究者主要采用文献计量分析与案例研究相结合的策略：通过对已发表水生生态实验数据的系统性评估，验证FAIR

  来源：BioScience

  时间：2025-10-22

• 基于涡虫运动行为评估苯扎氯铵毒性的方法学比较：手动与数字追踪技术的对抗研究

  在当代毒理学研究领域，如何平衡科学需求与动物伦理始终是亟待解决的核心问题。3Rs原则（减少、优化、替代）的提出为这一困境指明了方向，其中用低等生物替代哺乳动物进行初步毒性筛选已成为重要趋势。淡水涡虫（planaria）因其简单的神经系统、卓越的再生能力和对环境污染物的高度敏感性，正逐渐成为毒理学研究的新兴模式生物。然而，传统的行为评估方法存在明显局限，制约了这一模型的应用潜力。以苯扎氯铵（Benzalkonium Chloride, BAC）为例，这种季铵盐类化合物作为消毒剂和药物辅料被广泛使用，但其环境残留对水生生态系统构成潜在威胁。研究人员发现，传统的手动网格计数法（pLMV）在量化涡虫运

  来源：Epidemics

  时间：2025-10-22

• 源-库转运对光合作用的限制机制及其生态生理学意义

  维管植物中糖类物质从自养器官向异养器官的运输过程，对光合作用构成了重要的潜在限制。现有证据表明，某些物种的光合作用活性常常超过其转运能力，这种现象被研究者定义为转运-固化能力差异(Δ transport-fixation)。该差异使植物在光合调节、非结构性碳水化合物(NSCs)储备分配以及生物/非生物胁迫响应等方面面临多重挑战。以长叶针叶树的针叶和柑橘类植物的枝条为例，它们的光合产物产生量均超过了从叶片（针叶树）或枝条（柑橘）的输出能力。在这两种情况下，Δ transport-fixation 会引发基于源器官相对于库器官位置的装载竞争，导致部分叶片或叶片区域积累更多的NSCs储备，直到环境条

  来源：Plant Physiology

  时间：2025-10-22

• 基于斑马鱼胚胎模型的聚合物包覆SPIONs阻垢剂生态毒性评估及其环境安全性研究

  章节精选聚合物包覆超顺磁性纳米颗粒的制备超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）通过共沉淀法合成：在脱氧的Milli-Q水中混合FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O，并在氮气保护下滴加氨水引发沉淀（方法详见前期研究[10,11]）。沉淀后的纳米颗粒经磁性分离、洗涤并干燥，随后用柠檬酸三钠（TSC）进行胶体稳定化处理。我们共制备了两种聚合物包覆型号：SPIONs基阻垢剂的理化性质本研究使用的SPIONs-TSC-PPEA和SPIONs-TSC-PASP批次与前期工作[10,11,24]一致，未作额外改性。X射线衍射（XRD）分析证实两种复合材料在包覆后仍保持磁铁矿（Fe3O4）晶体结构（图S

  来源：Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

  时间：2025-10-22

• 生物质衍生功能化超疏水碳材料：自清洁与油水分离性能评估

  亮点PCBM-1、PCBM-2、PCBM-3的疏水特性：功能化处理后，通过在水滴与未改性（PCB-3）和功能化（PCBMs）碳材料表面的接触实验验证润湿行为。水滴接触PCB-3表面时被立即吸收（图2a和视频S1），而在PCBM-3表面可保持24小时以上不浸润（图2a和视频S2）。材料在水中的分散性进一步证实了PCB-3的亲水性与PCBM-3的疏水性转变。PCBM-3碳材料的应用由于表面润湿性对油水分离的选择性至关重要，PCBM-3的超疏水/超亲油特性（Yong等，2017）可被用于油水混合物的分离（图7a和表4）。PCBM-3接触水滴24小时后仍不吸收，但遇油滴则迅速吸附形成油膜（视频S5），

  来源：Bioresource Technology

  时间：2025-10-22

• 南美安第斯山脉高污染环境原生菌对重金属（Cr6+和Cu2+）的生物修复作用及其副产物机制研究

  Highlight试剂 (Reagents)氯化钠 (NaCl)、酵母提取物、胰蛋白胨和琼脂粉购自HiMedia（印度）。甘油 (C3H8O3)、95%乙醇 (C2H6O)、苯酚 (C6H5OH)、硫酸 (H2SO4)、0.1N盐酸 (HCl) 和0.1N氢氧化钠 (NaOH) 均为分析纯（德国默克）。重铬酸钾 (K2Cr2O7) 用作Cr(VI)源（德国默克）。Cr(VI)的光度测定采用1,5-二苯卡巴肼法（HACH，方法8023）。样品特性 (Sample characteristics)制革厂排放的铬平均水平超过了美国环境保护署（US-EPA）和世界卫生组织（WHO）推荐的饮用水中最大允

  来源：Bioresource Technology

  时间：2025-10-22

• 超越采纳：美国保护性农业与气候智能型农业实践的行为持续性研究

  实现可持续目标要求人类行为不仅发生一次改变，而是需要持久坚持。尽管已有数十年关于保护性农业和气候智能型农业(climate-smart agricultural practices)采纳的研究，但人们对这些实践随时间推移的持续程度知之甚少，关键原因在于缺乏田块级别的纵向数据。利用印第安纳州数千个农田地块覆盖作物(cover crops)的实地验证纵向数据，研究发现实践持久性较低，且与印第安纳州保护专家的预测形成鲜明对比。在新获得的全国农场经营者自报覆盖作物数据中同样观察到低持续性现象。这种可持续农业实践中潜在的低行为持续性，对保护项目设计、生态系统服务建模及价值评估提出了根本性质疑。现有大量科

  来源：Proceedings of the National Academy of Sciences

  时间：2025-10-22

• 沙尘暴露通过改变肺部微生物群诱发中性粒细胞炎症的机制研究——以索尔顿海干涸湖床粉尘为例

  引言随着干旱地区污染和气候变化的加剧，风携带的松散沉积物和沙尘（Dust）可能在整个区域传播有毒的地球化学物质和微生物负荷。当吸入的环境粉尘与宿主相关微生物组（Microbiome）混合时，会对宿主呼吸健康构成暴露风险。加利福尼亚州最大的湖泊——索尔顿海（Salton Sea）正在萎缩，导致附近社区暴露于干涸湖床（Playa）的粉尘中。因此，本研究旨在利用小鼠模型分析索尔顿海粉尘暴露的影响，以阐明肺部微生物群落（Lung Microbial Communities）与呼吸健康之间的关系。吸入粉尘中的物质可能损害肺部健康。在正常呼吸过程中，来自风成环境（Aeolian Environment）的

  来源：mSphere

  时间：2025-10-22

• 在气候变暖的条件下，牦牛排泄物对高山沼泽土壤细菌群落的影响

  ### 中文解读：牦牛排泄物与气候变暖对湿地土壤微生物群落的影响#### 引言湿地是生态系统中极为重要的组成部分，不仅在维持生物多样性方面发挥着关键作用，还在调节气候、净化水质以及碳循环中具有重要作用。然而，随着人类活动和全球气候变化的加剧，湿地正面临前所未有的挑战。其中，牲畜放牧对湿地的破坏尤为显著，这种影响不仅改变了植物群落，还对土壤和微生物群落结构产生了深远的影响。尽管已有大量研究探讨了放牧对湿地生态系统的综合影响，但对于牲畜排泄物（尤其是牦牛粪便和尿液）对湿地土壤微生物群落的具体影响，特别是与气候变暖的相互作用，仍存在许多未知之处。近年来，全球变暖已经成为影响湿地生态系统的重要因素。研

  来源：Applied and Environmental Microbiology

  时间：2025-10-22

• XoxF蛋白和Calvin-Benson循环在Bradyrhizobium和Sinorhizobium菌中调控了对甲醇生长的依赖性，这种生长依赖于镧系元素的存在

  在植物健康和营养领域，结节形成细菌扮演着至关重要的角色，它们通过固氮作用为豆科植物提供固定的氮。尽管这一关系的重要性已被广泛认可，但关于这些细菌如何受到植物分泌物和土壤矿物质影响的研究仍不充分。本文旨在探讨植物来源的甲醇和镧系金属对固氮细菌——特别是属于Rhizobiales的细菌——生长的影响。此前的研究表明，某些Bradyrhizobium菌株只能在存在镧系金属的情况下吸收甲醇，但其代谢路径仍不清楚。因此，本研究通过分析Bradyrhizobium diazoefficiens USDA 110、Bradyrhizobium sp. USDA 3456以及Sinorhizobium mel

  来源：Applied and Environmental Microbiology

  时间：2025-10-22

• 恶臭假单胞菌KT2440异源合成鼠李糖脂的酰基载体蛋白依赖性及脂肪酸代谢作用研究

  引言鼠李糖脂是一类由L-鼠李糖作为亲水部分和3-(3-羟基烷酰氧基)烷酸(HAA)作为疏水部分组成的糖脂类生物表面活性剂。由于其高表面活性、良好的生物降解性、低毒性以及广泛的应用潜力（如洗涤剂、化妆品、食品和制药行业），鼠李糖脂受到了广泛关注。尽管鼠李糖脂已被深入研究并实现工业化生产，但其生物合成途径，特别是疏水部分HAA的合成来源，尚未完全阐明。在恶臭假单胞菌KT2440等异源宿主中生产鼠李糖脂时，了解其合成途径对于通过代谢工程优化生产至关重要。鼠李糖脂的生物合成最后几步酶促反应是明确的：酰基转移酶RhlA催化两个活化的羟基脂肪酸二聚化形成HAA；鼠李糖基转移酶RhlB利用dTDP-L-鼠李

  来源：Applied and Environmental Microbiology

  时间：2025-10-22

• 通过高通量技术和基因组导向的方法优化海洋细菌中外多糖的产生，以实现可持续的生物技术应用

  ### 生物技术中的海洋细菌与外源多糖生产海洋细菌作为一种未被充分开发的资源，展现出巨大的潜力，尤其是在生物医学、生物修复和食品工业等多个领域。然而，目前工业应用仍然受到多糖产量低以及菌株间差异性的限制。为了突破这些障碍，研究者们探索了七种新型海洋细菌菌株，这些菌株是从海洋甲藻微生物群中分离出来的。通过基因组引导的高通量发酵策略，研究团队优化了多糖的产量，这一研究为未来海洋多糖的可持续生产提供了重要的依据。### 多糖合成机制与基因组分析通过对这些菌株的基因组进行分析，研究人员发现了多种不同的多糖合成途径，包括藻酸和纤维素合成等。基因组注释揭示了多个关键基因，如algA/C/D、bcsB和ep

  来源：Applied and Environmental Microbiology

  时间：2025-10-22

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