新一代测序 (NGS) 的进步使得人们能够生成人类遗传变异的深度目录,并发现了大量与疾病相关的变异。大多数 NGS 应用都集中在单核苷酸多态性 (SNP) 或短插入和缺失 (indel) 上。串联重复是遗传变异的另一个丰富来源,由于难以获得准确的基因型,因此在很大程度上被忽视了。在这里,我们主要关注重复单元长度为 1-6 bp 的短串联重复 (STR)。总的来说,STR 占人类基因组的约 3%,超过整个蛋白质编码外显子组 [1]。STR 在基因调控区富集 ([2],[3]),重复拷贝数的变化可以通过多种机制影响基因调控,包括修改转录因子结合位点、改变 DNA 甲基化模式 [4] 或其他方式。 STR 中重复单元数量的大幅增加与数十种疾病 [5] 有关,例如亨廷顿氏病 [6] 和脆性 X 综合征 [7],而较温和的逐步变化与包括血液和脂质生物标志物在内的复杂性状有关 ([8], [9])。STR 还被用作癌症研究中诊断的遗传标记,并在多种癌症中发挥作用,包括结直肠癌 [10] 和乳腺癌 [11]。
电气调节深脑的设备已使神经和精神疾病的管理中的重要突破。此类设备通常是厘米尺度,需要手术插入和有线供电,从而增加了每日活动期间出血,感染和损害的风险。使用较小的远程材料可能导致侵入性神经调节较少。在这里,我们提出了能够无线传输电信号的磁电纳米电极,以响应于外部磁场。这种调节机制不需要对神经组织的遗传修饰,允许动物在刺激过程中自由移动,并使用非共振载体频率。使用这些纳米电极,我们在体内表现出神经元调节的体外和深脑靶标。我们还表明,局部亚乳头调制促进了通过基底神经节电路连接的其他区域的调制,从而导致小鼠行为变化。磁电材料提出了一种多功能平台技术,可用于侵入性较小的深脑神经调节。
废物能源化 (EfW) 是一种废物管理方法,将社会卫生服务与能源和热能回收相结合。EfW 工艺安全地燃烧残余废物并产生电能和热能。EfW 设施可以结合点源碳捕集技术,从废物燃烧产生的烟气中去除二氧化碳 (CO₂),从而将二氧化碳浓缩并输送至下游进行长期封存,例如通过封存在地质构造中。目前,作为 EfW 工艺输入的废物中化石碳和生物碳的比例约为 50/50。生物碳来自废物流中的生物质,是生物圈自然碳循环的一部分。如果没有 EfW 工艺,这些生物质会发生生物降解,将生物碳释放到大气中。在 EfW 设施中使用碳捕集与封存 (CCS) 技术,可以将生物碳从生物圈碳循环中永久移除,从而产生大气负排放,并由此产生二氧化碳移除 (CDR) 信用额。 EfW 不仅可作为 CDR 途径发挥作用,还具有许多共同优势,包括:
具核梭杆菌是一种存在于口腔微生物群中的革兰氏阴性厌氧杆菌,与结直肠癌有关 ( 1 , 2 )。结直肠癌是全球第三大常见癌症,也是癌症相关死亡的第二大原因。近年来,具核梭杆菌因其在结直肠癌发展中的潜在作用而备受关注 ( 3 , 4 )。多种风险因素都会影响癌症的发展,包括年龄、家族病史、遗传基因(如林奇综合征和家族性腺瘤性息肉病)、炎症性肠病个人病史(如克罗恩病或溃疡性结肠炎)、肥胖、缺乏运动、吸烟、大量饮酒、富含红肉和加工肉类而纤维含量低的饮食。研究表明,饮食模式在结直肠癌的发展中起着重要作用 ( 5 )。通过经验性饮食炎症模式 (EDIP) 评估确定的某些饮食与肠道炎症增加和 F. nucleatum 阳性结直肠癌风险增加有关 (6)。饮食引起的肠道炎症会改变肠道微生物群,促进结直肠癌的发生。大量食用红肉和加工肉类与结直肠癌风险增加有关,这可能是由于硝酸盐、亚硝酸盐和杂环胺等致癌物所致 (7)。饮食习惯和抗生素使用等环境因素也可能影响 F. nucleatum 在结肠中的行为。另一方面,肠道微生物在启动和促进结直肠癌发展中的作用也越来越被人们所了解。肠道微生物群与结直肠癌之间存在复杂的关系。最近的研究已发现溶没食子酸链球菌、产肠毒素脆弱拟杆菌、具核梭杆菌和大肠杆菌是与结直肠癌相关的潜在病原体 (8)。尽管肠道菌群因人而异,但某些细菌种类一直与结直肠癌有关。据报道,溶没食子酸链球菌是一种革兰氏阳性球菌,是 CRC 的危险因素 (9)。产肠毒素脆弱拟杆菌 (ETBF) 会产生脆弱拟杆菌毒素 (BFT),已知会引起腹泻并导致炎症性肠病 (IBD) (10)。类似地,研究发现,与健康个体相比,肠道共生菌大肠杆菌在结直肠癌患者的结肠中定植的水平更高 ( 11 , 12 )。然而,对这些风险因素的反应可能因种族和地理位置而异,从而影响 CRC 的分布和预后。尽管具核梭杆菌是人类口腔的常见菌,但其在 CRC 患者的结直肠肿瘤和邻近组织中的丰度较高 ( 13 , 14 )。一些研究表明具核梭杆菌与 CRC 之间存在潜在联系 ( 1 , 15 )。据报道,这种细菌在临床前模型中会促进炎症、削弱免疫反应、改变肿瘤微环境、促进化疗耐药性并促进肿瘤生长和转移 ( 16 , 17 )。此外,F. nucleatum 与 CRC 患者的预后不良有关 ( 18 )。F. nucleatum 在结直肠组织中的存在引起了人们对其作为诊断标记物或
新型二氧化碳去除(CDR),例如具有碳捕获和存储的生物能源以及直接捕获碳捕获和储存的直接空气,以实现中国到2060年达到碳中准的目标,此外还需要快速排放减少和基于常规的CDR。正在取得显着的进步,以通过许多国家和自愿碳市场推进这些技术。然而,不确定性在其可伸缩性以及潜在的风险和权衡方面仍然存在,并具有其他可持续发展目标。中国可以基于现有知识来基于其国内环境扩展该国的CDR投资组合,同时确保减少排放工作不会受到危害。需要对CDR选项的绩效和影响进行全面评估,以帮助为政策决策提供信息。专门的研究,开发,示范支持以及稳健的测量,报告和验证系统对于加速扩大规模和引进私人投资至关重要。
对授粉过程的准确预测是可持续粮食生产和自然生态系统保护的关键挑战。对于许多植物,花粉扩散是由蜜蜂动物的觅食运动介导的。虽然大多数当前的授粉生态模型都采用随机的花粉运动,但对动物行为的研究表明,授粉昆虫,鸟类和蝙蝠如何依赖感官提示,学习和记忆来参观流量,从而产生复杂的运动模式。基于对授粉和运动模型的简要回顾,我们认为我们需要更好地考虑授粉媒介的认知,以改善从各个空间量表中对动物介导的授粉的预测,从单个流动物到植物,植物,栖息地斑块和景观。我们提出了将行为模型整合到授粉模型中的实用路线图,并讨论该合成如何对植物交配模式和拟合度进行修复预测。在动物行为和植物生态学研究之间的这种串扰将为迫在眉睫的危机提供强大的机械工具来预测和对授粉服务采取行动。
占澳大利亚葡萄酒生命周期期间生产的温室气体排放的74%的运输和玻璃包装,这些区域是改善该行业减少碳足迹的努力的明显目标。在我们的“ net net Zero”系列的第四篇也是最后一篇文章中,作者比较了不同包装选项的碳足迹以及其选择中涉及的技术考虑。
1 IPCC,2018年:决策者摘要。在:1.5°C的全球变暖。一份IPCC特别报告,关于在工业水平高于工业水平及相关全球温室的全球变暖的影响,在加强全球对气候变化,可持续发展的威胁,可持续发展以及消除贫困的努力的反应的背景下[Masson-Delmotte,V.Pörtner,D。Roberts,J。Skea,P.R。Shukla,A。Pirani,W。Moufouma-Okia,C。Péan,R。Pidcock,S。Connors,J.B.R。Matthews,Y。Chen,X。Zhou,M.I。 Gomis,E。Lonnoy,T。Maycock,M。Tignor和T. Waterfield(编辑)]。 剑桥大学出版社,英国剑桥和美国纽约,美国,pp。 3-24。 https://doi.org/10.1017/9781009157940.001Matthews,Y。Chen,X。Zhou,M.I。Gomis,E。Lonnoy,T。Maycock,M。Tignor和T. Waterfield(编辑)]。剑桥大学出版社,英国剑桥和美国纽约,美国,pp。 3-24。 https://doi.org/10.1017/9781009157940.001剑桥大学出版社,英国剑桥和美国纽约,美国,pp。3-24。 https://doi.org/10.1017/9781009157940.0013-24。 https://doi.org/10.1017/9781009157940.001
Laneless和无方向运动是高速公路网络中连接和自动化车辆(CAVS)的轨迹行为的新型特征。应用此概念可以利用高速公路的最大潜在能力,尤其是在分布不均的方向需求下。尽管如此,消除了在车道和方向的分离域上的传统概念,因此可以增加混乱的驾驶行为和碰撞风险(从而损害安全性)。因此,本文的重点是在这种未来派环境中为骑士的轨迹规划,其双重目标是(i)提供和确保安全性,而(ii)提高了绩效性能。为此,我们提出了一种骑士的算法,以区分潜在的冲突车辆与自己的方向和/或反对的传播流(整个本文档中所谓的威胁)在早期(及时)阶段。之后,威胁工具被聚集为威胁群体。作为下一步,开发了一个分散的非线性模型预测控制(NLMPC)框架,以调节每个单个威胁集群中车辆的运动;从这个意义上讲,这是分别应用于每个群集中的分布式控制器。该控制方法的设计方式可以实现上述双重目标,结合了官能安全性和效率。最后,通过微观仿真研究对所提出的方法的性能进行了研究和评估。结果是有希望的,并确认了公路网络所提出的方法的效果。