学科: 生物工程

细菌外排泵是多重耐药主因，传统认为其通过减少药物进入发挥‘守门人’作用。本研究发现新机制：外排泵通过限制药物与靶点再结合，影响细胞内药物-靶点动力学，与‘守门’作用协同增强耐药性。

标签: 再结合 多重耐药性 细菌外排泵 统计物理模型 药物-靶点动力学

理想的骨科生物材料需模仿天然骨的结构与强度。本研究用弹性聚辛二酸柠檬酸酯实现60%羟基磷灰石掺入，通过“柠檬酸化”和热压将其转化为~5纳米纳米棒，复合材料抗压强度超250兆帕，为新一代承重骨科植入物提供分子设计策略。

标签: 抗压强度 柠檬酸化 羟基磷灰石纳米棒 聚辛二酸柠檬酸酯 骨科生物材料

具有化学反应活性的微生物天然产物因其抗癌、抗菌和抗氧化等已知活性可用于药物研发，但活性代谢物难发现。重氮天然产物活性强但不稳定，阻碍了其研究。本研究开发基于反应性的筛选方法，结合质谱发现人肺病原体诺卡氏菌产生的两种新重氮天然产物，并揭示金属酶Dob3催化腙氧化形成重氮基的独特生物合成机制，为生物催化提供新方向。

标签: 反应性筛选 生物合成 诺卡氏菌 重氮天然产物 金属酶Dob3

端粒到端粒（T2T）组装是从头基因组组装的终极目标。现有方法需昂贵且难获取的ONT超长读长，而新算法hifiasm（ONT）用标准ONT simplex读长即可实现近T2T组装，降低计算需求，重建更多染色体，大幅拓宽T2T组装的应用可行性。

标签: ONT simplex读长 hifiasm (ONT) (hifiasm-ONT) 基因组组装 端粒到端粒组装

启动子是基因的核心调控元件。本研究开发了细胞类型特异性深度学习模型PARM，能仅通过DNA序列可靠预测全基因组启动子活性，还可设计合成强启动子，并系统揭示转录因子的结合位点及调控动态，为理解启动子调控提供经济高效的策略。

标签: 启动子 启动子活性调控模型 深度学习 调控语法 转录因子

科学家为更快、低成本、环保地开发药物，研究植物如何生成生物碱。约克大学团队发现，一种植物合成securinine的关键基因类似细菌基因，表明植物可能“回收”微生物工具制造防御性化学物质，这一发现或广泛存在于植物界，为药物生产、农业和环保开辟新途径。

标签: 植物生物碱 植物进化 环境可持续性 细菌基因 药物生产

β-1,3-葡聚糖以往仅被认为是藻类的糖储存分子，本研究发现其在莱茵衣藻中能调控应激状态下的聚集这一集体行为，为理解其在动植物抗真菌及生态系统中的作用提供新视角。

标签: 应激反应 微藻 聚集 集体行为

计算理性设计是改造酶以获得特定选择性和效率的变革性方法。在合成化学关键挑战C-H氧化中，非特异性过氧合酶（UPOs）可直接氧化未活化C-H键，但活性低、选择性欠佳。本研究通过计算设计筛选突变，获得活性提升13倍且对映选择性>99%的UPO变体，揭示Lys165残基对活性和选择性的主导作用，展示计算策略突破进化限制，为合成化学提供高效生物催化剂。

标签: C-H氧化 Lys165残基 对映选择性 计算理性设计 非特异性过氧合酶

脊椎动物和昆虫早期发育中，受精卵细胞质重组成细胞依赖微管结构。研究发现微管驱动的胞质分区存在内在不稳定性，胚胎通过匹配细胞周期或限制微管成核来规避，形成斑马鱼和果蝇两种填充策略，揭示了微管动态时间调控与物种特异性胞质组织的进化关联及物理不稳定性与生物钟的协同作用。

标签: 微管细胞骨架 物种特异性机制 细胞周期 细胞质分区 胚胎发育

研究发现，大肠杆菌在光的激活下能够产生自然界中不存在的化合物。这些细菌可被改造成“活工厂”，通过光催化反应大量生产复杂分子。

标签: 光催化 复杂分子 细菌 非天然化合物