学科: 生物工程

蛋白质并非静止不变，而是在天然结构与各种部分或完全展开的高能状态间持续波动。这些罕见状态影响蛋白功能、相互作用和致病性，但远不如天然结构被了解。本文开发了一种高通量氢氘交换质谱技术，首次大规模解析了数千种蛋白结构域的能量波动图谱，揭示了隐藏的稳定性差异，并成功设计出更稳定的突变体。

标签: 打开协同性 构象波动 氢氘交换质谱 蛋白质能量景观 高通量分析

科学家首次发现植物合成抗癌抗炎物质‘异 Mitraphylline’的关键酶，破解了其天然形成之谜，为绿色、低成本量产该珍贵药物成分开辟新路径。

标签: 天然产物生物技术 植物合成酶 绿色药物合成 螺环氧化吲哚生物碱

本文研究了NompC机械敏感离子通道的‘门控弹簧’（即锚蛋白重复结构域ARD）的力学特性。发现其并非僵硬弹簧，而是一种柔软、可逐步展开又可重新折叠的弹性结构，在微小拉力（约7皮牛）下就会发生形变，从而帮助细胞灵敏且宽范围地感知触觉、声音等机械刺激。

标签: 单分子力谱 机械敏感离子通道 锚蛋白重复结构域 门控弹簧 非线性刚度

研究发现，给老年小鼠回输其年轻时的肠道菌群，可显著延缓肝脏衰老、降低肝癌发生率，并减轻炎症和肝损伤。这表明肠道菌群老化不仅是衰老的‘结果’，更是推动肝脏病变和癌症的重要‘原因’。

标签: MDM2基因 粪菌移植 肝癌 肠道菌群

墨西哥科学家从蝎子毒液和哈瓦那辣椒中分别发现两种新型天然抗生素：一种对结核杆菌和耐药金黄色葡萄球菌有效，另一种能对抗顽固的铜绿假单胞菌。这些发现为解决全球日益严重的抗生素耐药问题提供了新希望。

标签: 抗生素耐药性 纳米药物递送 苯醌类化合物 蝎子毒液抗生素 辣椒防御素

本文介绍合成生物学如何利用改造微生物治理环境污染，如微塑料、重金属、爆炸物残留和工业废气。科学家从自然界寻找能降解污染物的细菌，再通过基因编辑提升其效率与适应性，让‘清道夫微生物’更快速、彻底地修复水、土、气。

标签: 合成生物学 基因工程菌 微生物修复 环境污染治理 生物循环利用

气候变化正严重威胁全球粮食安全。本文介绍合成生物学如何助力应对这一危机：一方面改造作物，使其耐旱、耐盐、抗高温；另一方面利用真菌发酵食物废料，生产高营养替代食品。文章也探讨了技术潜力、生态风险、公众接受度及监管挑战。

标签: 合成生物学 基因编辑 气候韧性作物 粮食安全 精密发酵

噬菌体携带的辅助代谢基因（AMGs）能‘劫持’宿主细胞的代谢反应，从而促进自身繁殖。本研究首次构建了首个整合AMG作用与噬菌体生长需求的全基因组代谢模型，发现17个被劫持的反应显著影响超30%的宿主代谢反应（如固碳、光合作用、核苷酸合成）。研究将AMG分为‘促噬菌体型’和‘抗噬菌体型’，并证实前者可改变宿主与噬菌体生长的权衡关系，后者则无此效应；实验也验证了关键AMG（cp12）在氮缺乏时对蓝细菌生长影响减弱的现象。

标签: 代谢劫持 全基因组代谢模型 系统生物学 辅助代谢基因

植物细胞中的肌动蛋白丝网络结构复杂、动态多变，传统方法难以准确追踪和量化。本文介绍了一种名为GraFT的新工具，它能自动识别并跟踪这些细丝结构，精确分析其长度、弯曲度、亮度和运动等特性，帮助科学家直观理解不同药物或环境如何影响植物细胞骨架。

标签: 图像分析工具 时空追踪 植物细胞发育 肌动蛋白细丝

本文介绍一种受网络安全启发的基因级细胞保护技术：将珍贵细胞的DNA序列‘加密’，只有输入正确的化学密码（如特定小分子组合及时序）才能‘解密’并激活目标基因。通过蓝队（设计方）与红队（攻防测试方）协作的生物黑客马拉松验证，该技术将随机破解成功率降至0.2%，接近理论预期的0.1%，为防止生物资产被盗用提供了全新内在防护方案。

标签: DNA重排 基因加密 生物安全 生物黑客马拉松 蓝队红队