| 皮层下结构的偏侧化预测自发脑动力学 |
Ghafari, T. |
2026-07-15 |
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皮层下结构通过分布式的皮层-皮层下网络在塑造皮层计算中发挥关键作用，但皮层下解剖结构的个体差异是否反映在静息态皮层振荡中仍不明确。我们分析了剑桥老龄化与神经科学中心队列中533名健康成年人的静息态脑磁图和结构磁共振成像数据，检验皮层下体积的半球不对称性是否能预测皮层振荡功率的不对称性。计算了皮层下体积和同源MEG传感器对振荡功率的偏侧化指数。基于聚类的置换检验揭示了皮层下解剖结构与皮层活动之间存在频率特异性关联：苍白球不对称性与后部alpha频段功率偏侧化呈正相关，壳核和尾状核不对称性与beta频段偏侧化相关，海马不对称性与delta频段偏侧化呈负相关。这些发现将先前基于任务观察到的苍白球解剖结构与alpha振荡的关联扩展至静息态，并表明不同皮层下结构与特定皮层频段存在关联。我们的结果表明静息态MEG能够捕捉皮层-皮层下组织的功能特征，为研究健康衰老及涉及皮层下退化的疾病提供了非侵入性研究框架。 |
| 解码与表征语义信息的颅内表征 |
Smith, C. |
2026-07-15 |
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脑机接口（BCIs）通过解码与语言产生相关的运动和发音信号，已取得显著成果。然而，关于人类皮层活动能否解码更高层次的语义表征，目前所知甚少。若能实现语义解码，不仅将深化我们对语言组织的理解，还将推动依赖概念信息而非纯发音信息的BCI技术发展。我们记录了接受立体脑电图（sEEG）临床癫痫监测的患者在执行需要语义处理的语言任务时的颅内神经活动。从局部场电位中提取高伽马功率，并生成单试次特征用于监督式机器学习分类。通过交叉验证评估分类性能。语义类别信息的解码显著高于随机水平，在15个语义类别中平均分类准确率达29.8%（随机水平为6.7%）。这些发现表明，高伽马活动包含可被单试次提取的概念类别信息。该结果证明语义信息可从颅内群体记录中获取，并支持将语义解码作为未来语言BCI的补充方向。除神经假体应用外，本研究还有助于理解概念知识如何在分布式人类语言网络中表征。 |
| 宿主感染选择出驱动细菌社会性欺骗的sRNA变异体。 |
Dubois, Q. |
2026-07-15 |
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调控性小RNA（sRNA）的单核苷酸突变是细菌感染过程中社会性欺骗行为尚未被充分探索的途径。本研究发现，植物病原菌Dickeya solani中编码保守Hfq依赖性sRNA的arcZ基因，在马铃薯块茎感染期间会反复发生单核苷酸突变。五种不同的arcZ等位基因构成ArcZ功能损伤的梯度系列，其中抗真菌活性和蛋白酶活性逐步降低，而毒力仅在部分等位基因中受损。所有五种变体仅在野生型arcZ1细胞共感染时获得适应性优势。这种优势在变体稀少时最强，随欺骗者频率增加而减弱，最终与细菌总生产力下降相关——这是社会性欺骗与公地悲剧的典型特征。体外实验未检测到适应性收益。五种arcZ变体的转录组分析鉴定出186个保守下调基因，富集于分泌性和扩散性功能。通过定量蛋白质组学支持的系统遗传学解析，证实BudAB依赖性乙偶姻生产是感染过程中被利用的主要合作性公共物品。野生型arcZ1细胞通过BudAB途径将丙酮酸通量转向乙偶姻，维持较不酸性的组织环境以促进病程发展；arcZ变体则抑制该通路，在未贡献的情况下利用由此产生的pH缓冲效应。这些结果确立了多效性调控sRNA作为宿主感染期间社会性欺骗者出现的一类此前未被识别的突变靶点。 |
| 分子动力学模拟显示抗生素对镜像细菌靶标的亲和力降低。 |
Fady, P.-E. |
2026-07-15 |
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镜像生命——由非天然手性生物大分子构成的自复制生物体——是一种具有潜在全球性后果的未来威胁。因此，专家们强烈认为不应创造这种生命形式。然而，关于一旦镜像细菌被创造出来，现有医疗对策对其可能具有的有效性，专家们存在一些分歧。在此，我们利用包括分子对接和分子动力学在内的计算化学方法，确定现有抗生素与天然及镜像细菌蛋白靶点的潜在结合效力。我们发现，与天然手性靶点不同，大多数现有抗生素无法与镜像细菌蛋白靶点结合。这表明现有医疗对策的结合方式发生了改变，这可能会影响其对镜像细菌（若被创造出来）的抗菌活性。 |
| SF3B3/SF3B5 构成U2 snRNP的后生动物特异性转录模块，以不依赖剪接的方式协调Pol II延伸。 |
Vassiliadis, D. |
2026-07-15 |
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共转录剪接是真核基因表达的一个保守特征。然而，确立这一过程的功能性质一直较为困难。本研究通过高通量CRISPR/Cas9筛选，意外发现U2 snRNP复合体第三大亚基SF3B3是RNA Pol II暂停释放和延伸能力的主要调控因子。值得注意的是，SF3B3缺失会显著扰乱转录过程，但U2 snRNP组装和RNA剪接未受影响。机制上，SF3B3通过协调转录激酶（CDK9/12/13）与PAF1c及Integrator复合体在染色质上的占据来调控Pol II。对SF3B3的结构/功能分析揭示，其无序尾部中一段18个氨基酸的后生动物特异性序列可模拟该蛋白缺失的表型，并介导SF3B5的物理结合与稳定性。我们证实SF3B5缺失与SF3B3缺陷的表型一致，提示该亚模块虽驻留于U2 snRNP复合体，但其进化功能主要是以不依赖剪接的方式协调RNA Pol II。 |
| 超越气候干旱指数：一种量化森林水分胁迫的水力学方法 |
Cochard, H. |
2026-07-15 |
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本文介绍了一种基于植物水力建模方法而非传统气候干旱指数的新型森林胁迫指数（ISF）。与scPDSI或SPEI等其他指数不同，ISF基于机械模型SurEau模拟的木质部栓塞动态。其目标是更好地将气候异常与树木生理功能和死亡风险联系起来。ISF通过一个本地适应的理想型定义，该理想型在参考水力功能阈值下具有最优P50值。利用多个气候数据集在欧洲和法国范围内进行模拟。该指数对模型参数化选择及植物功能性状假设具有稳健性。结果显示，ISF在时空上具有高度一致性，并与SPEI和scPDSI显著相关。然而，ISF更突出地强调了极端干旱年份，并呈现更偏斜的分布。在SSP5-8.5情景下的未来预测表明，水力胁迫将广泛增加，且区域差异显著。总体而言，ISF提供了一种与森林死亡过程更直接相关的机械性、互补性干旱指标。 |
| 蛋白质组学中的隐藏结构偏差：超声处理诱导的内在无序区域选择性片段化 |
Narita, M. |
2026-07-15 |
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超声处理是蛋白质组样品制备中的基础技术，主要用于蛋白质溶解和基因组DNA剪切。尽管DNA的机械剪切特性已被充分研究，但其对蛋白质结构完整性的意外影响仍是高通量分析流程中的重大"盲区"。本研究通过结合凝胶分级技术（PEPPI-MS）、序列水平组成分析及生物信息学映射，系统探究了超声诱导的蛋白质片段化现象。结果表明：超声处理不会显著改变整体蛋白质组鉴定结果或膜蛋白回收率，但会引发广泛且非随机的蛋白质片段化。超声处理使>45 kDa蛋白质片段迁移至<40 kDa组分的丰度增加约三倍，且1620个高分子量蛋白质仅在超声处理的低分子量组分中被检测到，较未超声对照组增加八倍。肽段水平氨基酸组成分析揭示了超声衍生片段中细微但定向的偏移。两种正交结构分析（MobiDB肽段水平映射与metapredict V3软件蛋白质水平分析）进一步强化了这一残基水平特征：超声敏感蛋白质的无序结构含量是长度匹配对照组的两倍以上（中位数40% vs 18%）。本研究识别出此前未被认知的"结构偏差"现象——富含内在无序区（IDR）的蛋白质在样品制备过程中被选择性破坏。由于这些片段在传统自下而上蛋白质组学中与酶解产物无法区分，其潜在的结构损伤在全球定量数据集中被有效掩盖，可能扭曲关于蛋白质大小、亚型及稳定性的生物学解读，尤其对转录因子和信号分子等富含IDR的蛋白质类别影响显著。我们建议优化并标准化超声处理参数，这对确保定量蛋白质组学分析的准确性和可重复性至关重要。 |
| 坏死性凋亡信号改变角质形成细胞命运，促进分化并延缓伤口愈合 |
Anderton, H. |
2026-07-15 |
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坏死性凋亡是一种由RIPK3和MLKL介导的裂解性、促炎性细胞死亡通路。有效的伤口修复需要快速消除炎症，而持续的坏死性凋亡活动只会加剧组织损伤，延迟愈合。然而，受损皮肤为坏死性凋亡信号提供了丰富的触发环境，这一明显的悖论至今未解。通过多种伤口模型中的基因敲除和药物抑制，我们发现抑制坏死性凋亡可加速伤口闭合，表明坏死性凋亡信号通常抑制修复。令人惊讶的是，我们发现野生型角质形成细胞中MLKL的激活诱导分化和膜修复，而非细胞裂解。这种适应性、非致死性的坏死性凋亡信号模式维持了屏障完整性，但减缓了再上皮化。我们的研究重新定义了表皮坏死性凋亡信号，将其视为一种在触发富集环境中调节角质形成细胞命运的应激响应程序。暂时抑制这一通路可在不损害免疫防御的情况下增强屏障丧失后的再生，揭示坏死性凋亡是一种可调节组织修复与炎症平衡的机制。 |
| 蝾螈再生揭示了脊椎动物基因组中保守的休眠顺式调控语法。 |
Fujiwara, T. |
2026-07-15 |
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与大多数缺乏损伤后复杂组织再生能力的哺乳动物不同，蝾螈等脊椎动物终生能重建完整肢体，但这一显著差异背后的调控机制始终未明。本研究定义了驱动蝾螈肢体再生的核心顺式调控基序语法，并证明该语法在人类和小鼠基因组中再生基因直系同源物的共线性邻域内保守，尽管在成年哺乳动物组织中处于表观遗传封闭状态。通过将这种跨物种语法投影与AlphaGenome（一种能够从长序列上下文预测表观基因组状态的多模态基因组人工智能）相结合，我们发现最高排名候选位点被预测处于双价休眠状态，其特征为预备性与抑制性组蛋白修饰的共富集，同时转录活性与染色质可及性受到抑制。系统性计算机模拟基序扰动进一步预测，这种休眠状态由特定休眠稳定序列元件主动维持，破坏这些元件可使候选位点转向具备再生能力的染色质构型。我们的研究支持一个模型：再生蓝图并未从哺乳动物基因组中消失，而是被锁定其中，这为理解再生能力的进化以及理性激活潜伏再生程序开辟了新途径。 |
| 支持多命运细胞决策的基因调控网络 |
BV, H. |
2026-07-15 |
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细胞命运决定由基因调控网络（GRNs）驱动。尽管相互抑制的切换开关能有效模拟二元命运决定，但包含两个以上节点的全连接抑制网络因"单一高表达状态"（仅单个主调控因子高表达）的低出现率而无法捕捉多命运决定。本研究旨在寻找支持所有单一高表达状态的网络结构。我们发现，在单调布尔（MB）模型集合中，唯一能实现所有单一高表达状态最高出现率的网络是完全去连接的网络。由于生物网络通常需要连接性，我们进一步研究了支持等势性（即所有单一高表达状态在MB模型中具有相同出现率）的网络结构。最后，我们刻画了支持所有单一高表达状态间多稳态的网络，发现仅当每个节点具有自激活或被其他所有网络节点抑制时才有可能实现。我们的发现为理解支持同时分化为多种不同细胞类型的网络设计原理提供了理论框架。 |