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生物化学-坎贝尔-第六版.pdf
玛丽· K·坎贝尔 玛丽· K·坎贝尔是曼荷莲学院的化学名誉教授，她在那里教授一门为期一个学期的生物化学课程，并为从事生化研究项目的本科生提供指导。她经常教授普通化学和物理化学。在曼荷莲学院的 36 年任期内，她教授过化学的所有子领域，但有机化学的讲座部分除外。她对写作的浓厚兴趣促成了这本教科书的前五版的出版，并取得了巨大的成功。 玛丽来自费城，在印第安纳大学获得博士学位，并在约翰霍普金斯大学从事生物物理化学博士后工作。她的兴趣领域包括研究生物分子的物理化学，具体来说，是蛋白质-核酸相互作用的光谱研究。玛丽喜欢旅行，最近去了澳大利亚和新西兰。经常可以看到她在阿巴拉契亚山道徒步旅行。
版本18 2024年11月27日通讯
Buddy Books我们的6年级学生这个学期一直在努力工作，是作者，插画家和出版商，为他们的准备好友制作美丽的图片故事书。在六年级学生开始时，他们就家人，喜欢做的事情，喜欢的食物以及喜欢的角色和故事采访了预备伙伴。然后，他们使用这些想法来遵循从计划和草稿到出版的写作过程。我们的预科学生真的很喜欢收到书籍，我敢肯定他们会保留它们并珍惜它们。恭喜，对我们的6年级学生做得很好，大家都做得很好。
请引用本文：Toda and Okamoto，（2020）。通过将大分子直接递送到水稻卵细胞中的基因表达和基因组编辑系统
请引用本文：Toda and Okamoto，（2020）。通过将大分子直接递送到水稻卵细胞和受精卵中的基因表达和基因组编辑系统，Bio-protocol 10 (14): e3681。DOI：10.21769/BioProtoc.3681。
脑监督图像编辑
尽管用于语义图像编辑的深度神经模型最近取得了进展，但目前的方法仍然依赖于明确的人工输入。先前的工作假设有手动整理的数据集可用于监督学习，而对于无监督方法，需要人工检查发现的组件以识别那些修改有价值语义特征的组件。在这里，我们提出了一种新颖的替代方法：利用大脑反应作为学习语义特征表示的监督信号。在一项神经生理学实验中，向参与者 (N=30) 展示人工生成的面孔并指示他们寻找特定的语义特征，例如“老”或“微笑”，同时通过脑电图 (EEG) 记录他们的大脑反应。使用从这些反应推断出的监督信号，学习生成对抗网络 (GAN) 潜在空间内的语义特征，然后将其用于编辑新图像的语义特征。我们表明，隐性大脑监督实现的语义图像编辑性能与显性手动标记相当。这项工作证明了利用通过脑机接口记录的隐性人类反应进行语义图像编辑和解释的可行性。
社论：内存传感和计算：新材料和设备迎接新挑战
随着人工智能 (AI) 和物联网 (IoT) 的融合重新定义了行业、商业和经济的运作方式，对边缘节能和高性能计算的需求呈指数级增长。神经形态计算是一种新兴的计算范式，受到生物大脑的低功耗和并行处理能力的启发，克服了传统计算机架构的许多限制。最重要的是，通过在内存中执行计算，神经形态计算克服了冯·诺依曼瓶颈，从而提高了计算能力，同时节省了更多的面积和功耗。虽然已经开发出几种具有出色能效的独立神经形态芯片来运行特定的人工智能算法，但这种数字系统在与边缘传感器连接时仍然会受到影响。这是因为传感输入是非结构化的、非规范化的和碎片化的，这会给具有分离的传感和处理单元的数字系统带来巨大的能源、时间和布线开销。这就需要融合传感、内存和处理功能的内存传感技术，以充分发挥生物电子学和机器人学中使用的高度复杂的传感器和执行器系统的潜力。尽管内存传感和计算的概念还处于起步阶段，但它已经在电子皮肤和仿生眼等专业领域取得了重大进展。然而，这些主要是软件实现，与之相辅相成的硬件挑战尚未得到解决。要充分利用仿生边缘处理能力，仍存在硬件层面（材料和设备）的基本挑战需要解决。因此，“内存传感和计算：新材料和设备迎接新挑战”于去年启动，引发了对最新发展和观点的讨论。来自微电子、材料和计算机科学等多学科背景和不同地区的研究人员已经发表了与此相关的意见和/或原创作品
社论：糖尿病和并发症的临床和遗传决定因素
糖尿病（DM）仍然是全球死亡的重要原因，对全球公共卫生造成了重大负担。根据国际糖尿病联合会的数据，与2011年报告的3.66亿例病例相比，到2030年，DM患者的数量预计将增加50％。dm引起了各种并发症，导致器官损害，例如心脏和肾脏，最终导致生活质量降低，并增加了早死亡的速度。例如，患有糖尿病的人患心血管死亡率的风险更高。DM的发展涉及多种因素，并提出了几种临床风险因素，包括超重或肥胖。然而，其他几个潜在因素对DM发病机理的影响仍然尚无定论。在遗传水平上，具有DM家族史可以提高发展病情的风险，并且已确定有500多个遗传基因座与DM相关。早期努力发现与糖尿病并发症相关的基因依赖于家庭连锁分析，候选基因研究易受假阳性的敏感性以及全基因组关联研究（GWAS）受样本量约束的范围。检测非常容易受到疾病的人可能有助于预防疾病。然而，DM并发症的遗传决定因素尚未得到充分理解。该研究主题涵盖了30项研究的集合，这些研究探讨了糖尿病的各个方面及其并发症。特别是，它包括15项研究，研究了与糖尿病及其并发症相关的流行病学特征和危险因素。此外，五项研究分析了与糖尿病和糖尿病并发症发病机理有关的潜在生化标志物，七项研究评估了预测糖尿病及其并发症的遗传信息，以及评估治疗方案的三项研究。
社论：土壤植物系统中硅的新进展
硅（Si）越来越被公认为是一种有益的因素，可显着提高作物的生长和生产力，尤其是面对各种非生物和生物胁迫。其在应激条件下保护植物方面的作用以及改善植物的整体适应性，引起了研究人员和农艺学家的极大关注。值得注意的是，最近的研究表明，即使没有压力，SI也可以提供好处，这表明其以可持续的方式增强植物营养和生产力的潜力（Prado，2023; Verma等，2023）。通过缓解压力的不利影响和促进增长，SI有助于可持续的农业实践，与对环保农业解决方案的需求保持一致（Prado等，2024）。农作物中各个地区的营养疾病在全球各个地区都普遍存在，并且SI已被证明可以增强对降低的耐受性（Alves等，2024； Teixeira等人。; Silva等，2021； Teixeira等人，2021）以及毒性（Alves等，2023; SousaJúnior等，2022; Barreto等，2022）。这种双重能力使SI成为改善植物健康和农业弹性的关键组成部分。随着气候变化的影响加剧，干旱，盐度和冷应激等因素构成了对植物活力的显着威胁。这些压力源是由于农业实践不足和肥料成本上升而加剧了迫切需要采用提高作物生产力的策略，同时又将这种挑战降至最低，尤其是在农作物中（Verma等，2024年）。在过去的二十年中，科学界关于SI在土壤和植物系统中的作用的兴趣显着提高。迄今为止的研究发现很有希望，表明SI可以在不断变化的气候下有效缓解各种压力，并增强农业弹性，在我们对土壤植物相互作用所涉及的机制的理解方面取得了显着的进步。在这个专门的研究主题中，我们策划了一系列研究，这些研究深入研究了SI在增强土壤植物动力学中的多方面作用。一个重要的贡献是Teixeira等人的作品。，重点是SI在能量甘蔗中的作用。鉴于其可再生能源生产的潜力，能量甘蔗对于可持续农业实践至关重要。然而，该研究强调了碱性土壤中的铁缺乏症所带来的挑战。作者证明了SI增强了铁的吸收，从而提高了营养效率和光合作用，最终导致增加
脉冲中的基因组编辑
限制脉冲潜在产量的主要限制因素包括除了社会经济因素以外的脉冲生长区域中普遍存在的生物和非生物应力。在生物胁迫中，与根腐病配合物相结合的镰刀菌可能是最广泛的疾病，除了干根腐烂和锁骨腐烂外，还会造成鹰嘴豆的巨大损失。虽然镰刀菌，无菌性摩西和植物疫病会导致鸽子，黄色马赛克，尾虫叶斑，粉状霉菌和叶片皱纹和叶片造成大量损失，并在Vigna作物（Mungbean和Urdbean）中造成了相当大的损害。在鹰嘴豆和鸽子中的革兰氏荚虫（Helicoverpa Armigera）中，岩豆和鸽子中的革兰氏pod虫，木豆中的豆荚在乌尔德比恩和蒙比e造成严重损害各自的作物的豆荚，粉丝，粉丝，jassids和thrips。bruchids是储存的脉冲晶粒中最严重的害虫，在管理中需要最高优先级。杂草也会大大损失脉冲。最近，线虫已成为许多地区成功种植脉冲的潜在威胁。
关于神经科学和医学应用的微/纳米设备和技术研究主题的社论
微纳器件与技术研究是信息科学与生命科学交叉领域的重要前沿，在神经科学和医学应用领域具有重要的战略意义和良好的应用前景（Liu et al.，2020）。随着微纳加工技术的快速进步，创新的智能化、微型化、集成化器件不断涌现，在检测和调控方面具有独特的优势。值得注意的是，将微纳器件与神经科学和临床医学相结合，可以解决科学前沿问题并培育新的研究热点。癫痫是一种主要的神经系统疾病，影响着全球超过六千万人，严重影响他们的健康和生活质量（Bernhardt et al.，2019）。研究相关神经回路内神经活动的变化对阐明癫痫的发病机制和治疗方法至关重要。可植入微电极阵列能够高质量地记录信号和解码神经信息，在脑机接口方面具有巨大的应用潜力（Wang 等人，2024 年）。Han 等人设计并制造了一种可植入微电极阵列，专门用于癫痫大鼠基底神经节纹状体区域的电生理信号检测和分析。对癫痫发作期间纹状体的电生理数据的分析为了解颞叶癫痫发作初期和潜伏期期间纹状体神经活动的动态过程提供了宝贵的见解。这一理解有助于揭示癫痫的神经机制，同时促进相关治疗方法的进步。疼痛是一种情绪和不愉快的感官体验，会对生活和工作的各个方面产生重大的生理和心理影响。纳米技术的最新进展为利用各种纳米材料和靶向表面的创新止痛策略铺平了道路
