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World File Search System几千个
巨型基因很少见，但与细胞壁降解有关掠食性细菌
在整个生命之树中，基因长度各不相同，但大多数的长度不超过几千个碱基对。最大的蛋白质经常报告是约40,000个AA真核生物滴定。甚至更大的蛋白质可能发生在快速扩展的元基因组衍生序列中，但是它们的存在可能会因组装碎片而掩盖。在这里，我们利用基因组策展来完成元基因组衍生的序列，该序列编码了高达85,804 AA的预测蛋白质。总体而言，这些发现阐明了与巨型蛋白质有关的巨大知识差距。尽管预测的蛋白质> 30,000 aa的蛋白质发生在细菌的门中，例如坚硬和静脉细菌，但它们在CA中最常见。全硝基，超小细菌，采用掠夺性生活方式。所有全长巨型基因编码众多跨膜区域，大多数编码不同的SECA死解旋酶结构域。需要在蛋白质子区域的计算机结构预测中识别未经注释的蛋白质段中的结构域，并揭示了与附着和碳水化合物降解有关的推定域。在新的完整和接近完全完整的全硝基化基因组中，许多巨型基因都与与II型分泌系统同源的基因以及碳水化合物进口系统非常接近。这与域含量结合使用，建议
使用纳米孔测序对印迹差异甲基化区域进行全基因组检测
摘要 印记是哺乳动物正常胚胎发育的关键部分，由确定的亲本来源 (PofO) 差异甲基化区域 (DMR)（称为印记控制区）控制。直接纳米孔测序 DNA 提供了一种检测等位基因甲基化的方法，并克服了甲基化阵列和短读技术的缺点。在这里，我们使用 12 个标准 B 淋巴细胞细胞系的公开纳米孔测序数据来获取人类印记间隔的全基因组图谱。利用测序数据，我们能够对 95% 的人类甲基化组进行分期，并检测出 94% 的先前已充分表征的印记 DMR。此外，我们发现了 42 个新的印记 DMR（16 个生殖系和 26 个体细胞），这些印记 DMR 已使用全基因组亚硫酸盐测序 (WGBS) 数据得到确认。对小鼠 ( Mus musculus )、恒河猴 ( Macaca mulatta ) 和黑猩猩 ( Pan troglo- dytes ) 的 WGBS 数据的分析表明，其中 17 个印记 DMR 是保守的。一些新的印记间隔位于没有已知 DMR 的印记基因内或附近。我们还检测到了细微的亲本甲基化偏差，跨越七个已知印记簇的几千个碱基。在这些区块，高甲基化发生在具有互斥的 H3K36me3 和 H3K27me3 等位基因组蛋白标记的表达等位基因的基因体上。这些结果扩展了我们目前对印记的了解和纳米孔测序的潜力，它仅使用亲本-后代三重奏来识别印记区域，而不是像以前那样需要大量的多代谱系。
靶向基因传递：落地何处
血液遗传疾病是由基因或其调控元件的突变引起的，这些突变会导致蛋白质功能失调、失调或缺失。传统的基因治疗方法是使用病毒载体将突变基因的功能性拷贝添加到患者细胞中，例如腺相关病毒 (AAV)（Mingozzi 和 High，2011）和慢病毒 (LV) 衍生载体（Naldini，2011）。这些经过修饰的病毒可以将其基因组中编码的转基因表达盒递送到细胞核中，在那里使用遗传信息。这种基因替换策略与突变无关，因此可以使患有相同疾病的患者受益，无论其基因型如何。尽管在体外和体内治疗多种单基因疾病方面取得了显著成功（ Dunbar 等人，2018 年），但在改善治疗结果和治疗具有挑战性的单基因疾病（如血红蛋白病、免疫缺陷和先天性贫血）以及多因素血液疾病（如癌症、自身免疫和感染性疾病）方面仍然存在重大障碍。除了载体特异性问题，如免疫原性和向性（ Masat 等人，2013 年； Colella 等人，2018 年）（超出了本综述的范围）之外，经典基因置换有一个主要局限性：很难在病毒载体环境中忠实地重现内源启动子的特性和基因特异性调控。组织、发育和刺激特异性基因表达需要不同基因组元件（启动子、增强子和沉默子）的复杂相互作用，这些元件可能位于基因组的较远区域，跨越几千个碱基（Schoenfelder and Fraser，2019 年）。AAV 载体是小病毒（约 4.7 kb），限制了表达盒中调控元件的选择，尤其是在递送大型转基因时（Li and Samulski，2020 年）。此外，它们主要以游离体的形式存在于非分裂细胞中，并在细胞分裂过程中逐渐丢失（Nakai 等人，2001 年；Ehrhardt 等人，2003 年；Bortolussi 等人，2014 年），这是一个主要障碍
与人类合并的软材料的极端机制
人体和机器之间的抽象长期，高效率和高度兼容的接口对于应对医疗保健等宏伟的社会挑战以及回答诸如了解人类大脑之类的巨大科学问题的宏伟挑战至关重要。我们建议理解和利用软材材料技术 - 具有设计特性的聚合物，弹性体，水凝胶和生物组织 - 以在人体和机器之间形成界面。在这个极端的机械字母（EML）网络研讨会1中，我们讨论了柔软材料的设计，以实现极端的机械性能，这对于形成这种长期，高效率和高度兼容的接口至关重要，这些界面可能会合并人类和机器及其智力。EML网络研讨会扬声器和视频可在https://imechanica.org/node/24098上进行更新。引言人类组织和器官大多柔软，湿和生物活性；电子设备和机器人等机器通常是硬，干燥和生物学上的惰性。，如果我们可以在人体和机器之间形成长期，高效率和高度兼容的接口，以合并人类和机器及其智力，该怎么办？这种界面对于应对医疗保健等宏伟的社会挑战以及回答诸如了解人类大脑等伟大的社会挑战至关重要。例如，可穿戴电子设备，医疗设备和可植入的医疗设备是医疗机器，试图通过时间尺度与人体合并，从小时到几天到几个月和几年。除了上述示例外，合并虽然这些医疗机器在过去几十年中已经大大发展，但它们与人体的界面几乎保持不变，例如组织上的金属电极。原始接口通常会严重阻碍医疗机器在健康人员和/或患者的监测，诊断和治疗中的效力和持续时间。虽然医疗机器和人工智能有着巨大的希望，可以彻底改变医疗保健2,3；机器和人体之间的长期，高效率和高度兼容的接口确实在这场革命中起着关键作用。作为另一个例子，尽管越来越强大的计算机正在不断开发，但在人脑大脑约860亿个神经元中，计算机和人类大脑之间的接口仍然仅限于几千个神经元。在长远的长期中，同时询问数百万个神经元，例如数月到几年，可能会给人类脑有新的理解。但是，这种理解将依赖于长期，高宽带和高度兼容的脑机界面的发展。
用于量子化学的量子学习机 (QLM) 的开源变分量子特征求解器扩展
试图在大型系统上达到完全精确度显然面临着所谓的“指数墙”，这限制了最精确方法对更复杂的化学系统的适用性。到目前为止，用经典超级计算机执行的最大计算量也只包括数百亿个行列式 4 ，有 20 个电子和 20 个轨道，随着大规模并行超级计算机架构的进步，希望在不久的将来解决接近一万亿个行列式（24 个电子、24 个轨道）的问题。5 鉴于这些限制，必须使用其他类别的方法来近似更大的多电子系统的基态波函数。它们包括：(i) 密度泛函理论 (DFT)，它依赖于单个斯莱特行列式的使用，并且已被证明非常成功，但无法描述强关联系统 6 – 8 ； (ii) 后 Hartree - Fock 方法，例如截断耦合团簇 (CC) 和组态相互作用 (CI) 方法，即使在单个 Slater 行列式之外仍然可以操作，但由于大尺寸分子在 Slater 行列式方面的计算要求极高，因此不能应用于大尺寸分子。9 – 16 一个很好的例子是“黄金标准”方法，表示为耦合团簇单、双和微扰三重激发 CCSD(T)。事实上，CCSD(T) 能够处理几千个基函数，但代价是巨大的运算次数，而这受到大量数据存储要求的限制。17 无论选择哪种化学基组（STO-3G、6-31G、cc-pVDZ、超越等），这些方法都不足以对大分子得出足够准确的结果。 Feynman 18,19 提出的一种范式转变是使用量子计算机来模拟量子系统。这促使社区使用量子计算机来解决量子化学波函数问题。直观地说，优势来自于量子计算机可以比传统计算机处理“指数级”更多的信息。20 最近的评论提供了有关开发专用于量子化学的量子算法的策略的背景材料。这些方法包括量子相位估计（QPE）、变分量子特征值求解器（VQE）或量子虚时间演化（QITE）等技术。21 – 24 所有方法通常包括三个关键步骤：（i）将费米子汉密尔顿量和波函数转换为量子位表示；（ii）构建具有一和两量子位量子门的电路；（iii）使用电路生成相关波函数并测量给定汉密尔顿量的期望值。重要的是，目前可用的量子计算机仍然处于嘈杂的中型量子（NISQ）时代，并且受到两个主要资源的限制：
电池集成的模块化多级转换器拓扑用于汽车应用程序
对可持续运输的需求导致电动汽车的迅速发展，但是电池限制了电动汽车的行驶里程和寿命。车辆中的电池由几千个电池电池组成，每个电池电池都有2-4 V左右的电压，并且在不同的模块中互连并平行，它们共同有助于电池电压和电源容量。细胞制造和其他因素的变化意味着单个细胞电压和细胞之间的分布百分比在操作过程中可能会有所不同。每个单元具有最低和最高的电压限制集，必须保留这些限制，以使电池不被破坏。由于细胞间的变化，某些单元格的速度比其他细胞更快，这限制了电池的性能。因此，需要单个单元控制，以最大程度地利用电池提供的能量。电动汽车的常规推进系统具有电池，可为用于推进的电机提供能量。电池与直流电流一起工作，而车辆中的电动机则由交替电流提供动力，这意味着需要电源转换器，可以将DC从电池转换为电动机的交替电流。这样的功率电子转换器用于将直流电流转换为交替电流，称为逆变器，而这些转换器又使用半导体开关来创建交替的电流。通过在倒置中控制半导体“ ON”和“ AV” - period来控制Ethlete之外的，以便输出接收交替的电流。，以便输出接收交替的电流。这些过渡在“ on”和“ by”之间交替的速度称为开关频率。在常规动力总成中，通常使用一个逆变器，可与两个级别一起使用，因此具有两个级别的外科医生，这些逆变器具有很高的总和和谐失真，并且需要在出口（交流侧）的过滤器。总和和谐失真是波形与纯窦波的偏差。总和和谐失真越高，电机中的损耗越大。为了减少这些问题，建议使用抗战斗的模块化级别转换器（来自英语电池集成模块多级转换器的BI-MMC）提出，提出和评估。在BI-MMC中，电池组中的较小的电池模块链接到逆变器，然后成为称为子模块的单元。以及常规电池组中的电池模块，可以将这些订阅组合在一起并平行，以使它们可以直接交流电流直接传递到电气机。BI-MMC因此具有增加的可控性，并可以改善电池组的寿命。此外，BI-MMC在结果中的总和和谐失真较低，这进一步改善了动力总成的影响。论文中的第一个贡献是分析和评估三相和六阶段BI-MMC的不同拓扑。作为比较的基础，常规的两级逆变器用于40吨400千瓦的卡车。评估表明，大多数BI-MMC的损失低于常规的两级逆变器。第二个贡献是对每个串联细胞的数量如何影响
1 俄罗斯科学院维尔纳茨基地球化学和分析化学研究所，莫斯科，俄罗斯 2 俄罗斯国立核能研究大学，莫斯科，俄罗斯 3 鲍曼莫
1 俄罗斯莫斯科科学院 Vernadsky 地球化学和分析化学研究所 2 俄罗斯莫斯科国立核能研究大学 3 俄罗斯莫斯科鲍曼国立技术大学 4 俄罗斯莫斯科科学院 Vernadsky 国立地质博物馆 提交日期 2024 年 9 月 3 日 接受日期 2024 年 11 月 28 日 发布日期 2024 年 12 月 11 日 引用本文：A. Asavin、A. Litvinov、S. Baskakov 和 E. Chesalova，“莫斯科市通过 WSN 技术监测大气的机器人气体分析仪综合体”，地球环境科学洞察，第 1 卷，第 1 期，第 1-6 页，2024 年。版权：摘要 城市大气中的氢含量是环境生态学的一个新的敏感指标。由于这种气体的绝对浓度低和高挥发性，确定这种元素的复杂性需要开发专门的自主综合体来监测 H 2我们开发了一种基于无线数据传输网络 - 无线传感器网络（WSN）技术和由金属-绝缘体-半导体（MIS）结构开发的专用氢传感器的机器人综合体。本文介绍了莫斯科地区两个大气污染程度高低的站点的首批监测数据。结果表明，氢气的走向是互补的，由大气参数决定，但莫斯科中心和其边境的浓度水平差异几乎有一个数量级。这些数据与世界其他城市（巴黎、赫尔辛基等）的监测信息进行了比较。关键词：氢气监测；半导体气体传感器；WSN 网络；MIS 传感器缩写：MIS：金属-绝缘体-半导体；WSN：无线传感器网络 1.简介我们的工作目的是组织对大城市现代大气成分进行长期生态监测。环境大气安全和工业危险情况的控制需要及时对大气进行痕量成分监测。随着无线传感器网络 (WSN) 技术（无线数据传输系统）的出现，创建此类系统的技术取得了重大突破。WSN 是空间分布的自主传感器，用于监测物理或环境条件，例如气体、温度、压力等，并通过网络协作地将其数据传递到主要位置。WSN 由“节点”组成 - 从几个到几百个甚至几千个，每个节点都连接到一个（有时是几个）传感器。每个这样的传感器网络节点都有一个带有内部天线或连接到外部天线的无线电收发器、一个微控制器、一个用于与传感器接口的电子电路和一个能源，通常是电池或嵌入式能量收集形式。我们的项目包括开发一个信息和分析系统，其中包括气体传感器网络和 GIS 技术。该技术的优点是自主工作（长达数月甚至更长时间）、气体传感器的高频可编程测量、低成本（在网络的一个节点上）以及可以将多种类型的传感器连接到一个监控节点。这些作品对构建 WSN 的技术进行了足够详细的描述 [1–3]。还有许多专门的专著 [4] 和定期期刊（“无线传感器网络”、“国际传感器网络杂志 (IJSNet)”、“自组织网络”、“IEEE 传感器”、“EURASIP 无线通信和网络杂志”）。这里我们简要列出 WSN 数据传输技术的主要技术优势：
淡水藻类示例
藻类品种包括海藻，池塘浮渣和海带都来自同一个家庭。这些生物的植物样特征如叶绿体，可以进行光合作用的LIK植物。有些藻类还鞭毛和中心藻，在饲料习惯方面，它们与动物更相似。藻类范围从微小的单细胞生物到大型多细胞类型，它们生活在各种环境中，包括盐水，淡水，湿土或潮湿的岩石。较大的藻类物种通常被称为简单的水生植物。硅藻是盐水环境中最丰富的浮游生物类型，人数超过金棕色藻类。没有细胞壁，硅藻具有称为浮雕的二氧化硅壳，其形状和结构取决于物种。金棕色藻类虽然不太常见，但被称为纳米膨胀，仅由50微米的细胞组成。消防藻类，也称为鞭毛藻，是单细胞的，当它们大量盛开时会引起红潮，在海洋中以红色的色调出现。某些吡咯烷物种是生物发光的，导致水在夜间发光。鞭毛藻是有毒的，会产生可破坏人和其他生物体肌肉功能的神经毒素。与鞭毛藻类似的Cryptomonads也可能会产生有害的藻华，将水变深褐色或红色。netrium desmid是在淡水和盐水环境中发现的单细胞绿藻类的顺序，在具有对称结构的长丝状菌落中生长。绿藻主要居住在淡水中，但也可以在海洋中找到。F.E.它们具有由纤维素制成的细胞壁，并含有叶绿体，使它们可以进行光合作用。多细胞种类的绿藻形成菌落，从四个细胞到几千个细胞。用于繁殖，一些物种与一个鞭毛一起游泳的非运动型植物孢子或Zoospores。绿藻类的类型包括海莴苣，马毛藻和死者的手指。红藻通常在热带海洋位置发现，生长在珊瑚礁等实心表面或附着在其他藻类上。它们的细胞壁由纤维素和各种碳水化合物组成。红藻通过产生由水流携带的单孢子直至发芽的单孢子。他们还经历了有性繁殖和几代人的交替。不同种类的红藻形成不同的海藻类型，例如以其优雅的外观而闻名的plumaria elegans。海带是在水下海带森林中发现的一种棕色藻类。棕色藻类是最大的藻类类型之一，由在海洋环境中发现的各种海藻和海带组成。它们具有分化的组织，包括锚固器官，浮力的空气口袋，茎，光合器官以及产生孢子和配子的生殖组织。棕色藻类的生命周期涉及世代的交替。一些棕色藻类的例子包括萨尔加苏姆杂草，岩藻和巨型海带，它们的长度最高可达100米。黄绿色藻类是藻类的最少种类的类型，只有几百种，它们是单细胞生物，具有由纤维素和二氧化硅制成的细胞壁。藻类是具有类似于植物的特征的生物。它们最常见于水生环境中，藻类有七种主要类型，每个藻类具有不同的特征。绿藻通常生活在淡水中，而红绿色藻类则生活在新鲜和盐水环境中。本文解释了藻类的不同类型，包括它们的独特特征和栖息地。它还讨论了藻类作为包含植物样特征并具有光合作用的生物的重要性。藻类的大小差异很大，范围从单细胞到大型多细胞物种，并且可以在不同的水生环境以及潮湿的表面上找到。与较高的植物不同，它们没有根，茎，叶或花朵，并且缺乏血管组织。藻类作为主要生产者在水生生态系统中起着至关重要的作用，它是盐水虾和磷虾等各种海洋生物的食物来源。他们通过性和无性恋方法繁殖，一些物种经历了世代的交替。繁殖方法通常取决于温度，盐度和营养供应性等环境因素。Fritsch分类藻类基于色素沉着，thallus结构，储备食品，鞭毛和繁殖方式。藻类的两种主要类型是叶绿素（绿藻）和Phaeophyceae（棕色藻类）。叶绿素科包括约7,000种，主要在具有海洋形式的淡水环境中发现。他们通过性，无性和营养方法繁殖。它们表现出各种结构，例如单细胞，殖民地，丝状和管状形式。绿藻由于含有不同颜料的叶绿体而能够进行光合作用。它们的颜色范围从黄绿色到深绿色，它们具有线粒体，带有平坦的Cristae，中央液泡和由纤维素和果胶制成的细胞壁。Phaeophyceae由大约2,000种生活在海洋环境中。它们的特征是由于高水平的岩甘氨酸而引起的棕色着色，这是诸如Chl-A，C，Carotenes和Xanthophylls之类的光合色素的另一种存在。他们的植物体被分为固定的锚固，长期存在的stipe，lamina或frond可能是一年。海带或海藻在这一组中是显着的较大形式，其中一些物种达到了相当大的尺寸，例如大环（30-60m），使其成为最大的海洋植物。这些藻类包含由纤维素和藻类等多糖制成的细胞壁，纤维素和藻类酸是一种复杂的多糖，有助于保护它们免受各种环境因素的侵害。棕色藻类包含锚定器官，茎，光合器官以及发展孢子和配子的生殖组织。，他们以拉米那肽和甘露醇的形式保留食物，如在拉米那尼亚，大环，内囊等物种等物种中所见。红色藻类具有植物蛋白酶和植物素色素，使它们的颜色显得红色，尤其是在更深的水域中。这些生物可以由于这些色素而吸收蓝绿色的光谱，从而使它们在更大的深度繁殖。一个例子是液泡。大多数红藻是光自人营养的，但有一些例外，例如Harveyella，它生活在其他红藻类上。它们的细胞壁由纤维素，果胶和硫酸化植物胶体（如琼脂）组成。红藻中的thallus组织可以从单细胞到类似蕾丝的结构不等。这些生物可以保留食物为佛罗里达淀粉，在Gonyostomum和Chattonella等物种中发现。黄绿色藻类是最少的多产量，只有450-650种。它们主要是单细胞的，具有纤维素 - 硅细胞壁，用于运动的鞭毛以及缺乏某些色素的叶绿体。Xanthophyceae通常形成细胞的小菌落，并具有用于运动的鞭毛。他们将食物保留为脂肪，主要是在具有盐水适应的淡水环境中发现的。他们的性繁殖很少见。菊科是单细胞或殖民地鞭毛物，包括各种类型的球形，衣壳，丝状，丝状，变形虫，质子和实质形式。大约12,000种菊科，主要是居住在淡水环境中，其中一些在盐水栖息地中发现。这些微生物的特征在于诸如叶绿素A，P-胡萝卜素和叶黄素等色素。黄金藻类以脂肪的形式存储能量，很少经历有性繁殖，并产生称为囊肿的专门静息细胞。运动形式具有一两个不同类型的鞭毛：金属丝或鞭打。chrysocapsa，lagynion，ochromonas，chrysamoeba是金藻的例子。例子包括气旋，thalassiosira，Navicula和Nitzschia。接下来，芽孢杆菌科（硅藻）由约12,000至15,000种。这些微生物在显微镜下显示为鼓形细胞，并带有一些形成的链。硅藻以脂肪的形式存储能量，并经历广泛的有性繁殖。它们具有由果胶和二氧化硅组成的硅化细胞壁，存在于淡水，海洋和陆地环境中。隐藻科是单细胞鞭毛形式，约有200种。在光学显微镜下，它们以红色或红色颜色的逗号形细胞出现。Cryptophyceae以淀粉的形式存储能量，具有由纤维素组成的细胞壁，并具有两个不等的鞭毛。罕见的异恋性繁殖发生在这些生物体中，居住在淡水和海洋环境中。例子包括plagioselmis，falcomonas，rhinomonas，teleaulax和chilomonas。Dinophyceae是大约200种的运动单细胞生物。他们的主要色素包括叶绿素a和c，β-胡萝卜素和叶丁香。罕见的异恋性繁殖发生在这些生物中，这些生物主要居住在海洋环境中，但有些存在于淡水中。Dinophyceae以淀粉或脂肪的形式存储能量。例子包括Alexandrium，Dinophysis，Gymnodinium，Peridinium，Polykrikos，Noctiluca，Ceratium和Gonyaulax。叶绿素科是具有鲜绿色色谱和过量叶丁香的单细胞生物。他们以脂肪的形式存储能量，并具有双足动动物形式。这些微生物仅居住在淡水环境中。euglenineae是具有光合色素的运动单细胞或殖民地生物，例如叶绿素a和b，β-胡萝卜素和木蛋黄酱。他们以淀粉或脂肪的形式存储能量，并具有类似于微观动物的裸纤毛生殖器官。有性繁殖尚未得到这些生物的明确证明。尤格伦氨酸中不存在细胞壁，其中一种或多种金属丝类型。一个例子是Euglena。最后，蓝藻科或粘菌科（蓝绿色藻类）由单细胞，殖民地或多细胞体组成，具有原核核和双膜性线粒体和叶绿体。这些微生物居住在各种环境中，并具有多种特征。颜料在蓝藻科的独特蓝色中起着至关重要的作用，植物蛋白蛋白是主要的贡献者。这组藻类缺乏运动阶段，而以氰基雄雄或粘菌糖淀粉的形式存储食物。它们的细胞壁由果胶或纤维素组成。在许多蓝绿色藻类物种中常见的独特特征，例如“假”分支和杂环。在蓝菌科中没有有性繁殖，无处不在，到处都可以找到。这些生物的例子包括Nostoc，振荡器，Anabaena，Lyngbya和Plectonema。藻类是主要生产者，利用叶绿素A和B进行光合作用，并且具有确定其颜色的各种色素。藻类通常被错误地考虑到植物或生物。然而，某些物种可以产生有毒的花朵，例如红潮，蓝绿色藻类和蓝细菌，对人类健康，水生生态系统和经济构成重大威胁。藻类有多种类型的藻类，包括绿藻（绿藻），Phaeophyceae（棕色藻类），rohodophyceae（红藻类），Xanthophyceae（黄绿色藻类）和氰基藻科和粘液菌科或粘粒细菌（蓝绿色藻类）。这些生物可以大致分为三个大藻类：棕色藻类，绿藻和红藻。