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Hirschfeldia incana 的基因组序列，一种提高光合作用利用效率的十字花科新模型
光合作用是维持植物和人类生命的关键过程。提高农作物的光合能力是增加其产量的一种有吸引力的方法。虽然光合作用的核心机制在 C3 植物中高度保守，但这些机制非常灵活，允许光合特性存在相当大的多样性。这种多样性之一是在高辐照度下保持较高的光合光能利用效率，正如在少数特殊的 C3 物种中发现的那样。十字花科的一种植物 Hirschfeldia incana 就是这样一种特殊的物种，由于它易于生长，因此是研究这种性状的遗传和生理基础的绝佳模型。在这里，我们展示了 H. incana 的参考基因组，并证实了其较高的光合光能利用效率。尽管 H. incana 是十字花科中迄今为止光合速率最高的，但与其密切相关的 Brassica rapa 和 Brassica nigra 的光饱和同化率也很高。H. incana 基因组已通过大规模染色体重排、物种特异性转座子活性和重复基因的差异保留与 B. rapa 和 B. nigra 基因组广泛分化。H. incana 、B. rapa 和 B. nigra 中参与光合作用和/或光保护的重复基因在拷贝数和基因表达之间表现出正相关，这为这些物种高光合效率的潜在机制提供了线索。我们的研究表明，H. incana 基因组是研究高光合光能利用效率的进化和提高作物物种光合速率的宝贵资源。
催化光降解结合微藻斜生栅藻去除水中四环素及藻类光合作用和转录的响应
降解液中的抗生素四环素 (TC) 及其降解产物 (TDPs) 存在严重的环境问题，例如损害人体健康和降低生态风险，因此需要进一步处理后才能排入水环境，此外，它们对微藻的环境影响尚不清楚。本研究采用水钠锰矿光催化和紫外照射降解 TC，随后利用微藻 Scenedesmus obliquus 进行生物净化。此外，还检测了微藻的光合活性和转录以评估 TC 和 TDPs 的毒性。结果表明，光催化降解 30 min 后效率达到 92.7%，检测到 11 种中间产物。微藻在 8 d 后就达到了较高的 TC 去除率 (99.7%)。降解的TC溶液（D）处理下的S. obliquus生物量显著低于纯TC（T）（p < 0.05），且T处理下的S. obliquus恢复力优于D处理。不同处理的转录组分析显示，差异基因表达主要涉及光合作用、核糖体、翻译和肽代谢过程。光合作用相关基因的上调和叶绿体基因的差异表达可能是S. obliquus在暴露于TC和TDPs时获得高光合效率和生长恢复的重要原因。本研究为采用催化降解和微藻净化相结合的方式去除TC提供了参考，也有助于认识TDPs在自然水环境中的环境风险。
3D打印的层次支柱阵列电极，用于高性能半人工光合作用
Xiaolong Chen 1，Joshua M. Lawrence 2，Laura T. Wey 2，Lukas Schertel 1，Qingshen Jing 3，Silvia Vignolini 1，Christopher J. Howe 2，Sohini Kar-Narayan 3，Jenny Z.
迈向光合色素 - 蛋白质复合物中激素耦合的定量描述：量子化学驱动的多尺度方法
对于由多个铬孔组成的分子系统，可以计算激发态，例如，使用多方面配置相互作用（MRCI）10或时间依赖性密度功能理论（TDDFT）。11然而，此类计算的成本随系统大小陡峭。这种蛮力方法的替代方法是使用简化的模型在高水平上计算单个发色团以及它们之间的相互作用。12,13个发色团可以在基于片段的方法中作为片段处理，其中一些含量为14-22，其中一些激子耦合23,24和DeLacalized激发25可以计算。激发耦合负责能量转移，而激发态的离域将光学过渡能的转移以及在分子聚集体上光谱中测得的振荡器强度的重新分布。
光合作用系统I能量传递复杂网络对目标节点攻击和随机节点失效的鲁棒性
在本文中，我们对豌豆植物（Pisum sativum）的光系统 I (PSI) 复杂网络实施并比较了文献中的 10 种节点移除（攻击）策略，代表了其节点/发色团之间的 FRET 能量转移。我们用四个指标来衡量网络稳健性（功能）。节点攻击策略和网络稳健性指标同时考虑了网络的二元拓扑和加权结构。首先，我们发现众所周知的节点中介中心性攻击在 PSI 网络上无效，这种攻击已被证明可有效拆除大多数现实世界网络的拓扑连通性。其次，PSI 较高的网络连接水平导致节点属性的退化，即使根据特定的节点中心性度量移除节点，也会导致类似随机的节点移除。即使受到节点攻击，这种现象也会导致 PSI 网络功能的下降非常小。这种结果表明，基于经典节点属性（例如度或中介中心性）的节点攻击策略在拆除具有非常高连接水平的现实世界网络时可能效率低下。最后，可以通过调整截止距离 (CD) 来构建 PSI 网络，该距离定义节点/发色团之间的可行能量传输，并逐步丢弃远距离节点/发色团之间的较低能量传输链接。这代表了一种“权重阈值”程序，使我们能够在从 PSI 中逐步修剪较低权重的链接时调查节点攻击策略的有效性
制造AQ2S/GR复合光敏剂，用于模拟太阳能硫吡啶的降解
氯化已被深入研究，用于用于水消毒和消除污染物，原因是其效率和便利性；但是，氯和次氯酸盐的产生和运输是能量消耗且复杂的。在这项研究中，通过P-P堆栈吸附方法合成了由蒽醌-2-磺酸盐（AQ2S）和石墨烯组成的新型二元光敏剂；这种化合物可以使用现场氯的产生来氯化有机污染物。在这种光敏的降解过程中，磺吡啶（间谍）被选为模型污染物，并被氯化物光敏氧化过程中产生的反应性物种（Cl 2-，Cl和O 2-）分解。合成的AQ2S/石墨烯表现出优异的活性，在可见光照射12小时后，间谍的降解率超过90％，动力学常数为0.2034H 1。结果表明，在pH 7间谍溶液中，AQ2S的重量百分比为21％的20 mg aq2s/gr，1 mol/l cl的动力学速率达到0.353 H 1的最高动力学速率。自由基捕获实验表明，Cl 2-和O 2是在太阳光下参与间谍分解的主要物种。通过进行五次连续运行的循环实验来验证该复合材料的可重复性和稳定性。这5次运行后，光降解的能力仍然超过90％。当前的研究为水相控制提供了一种能量和简单的手术方法。©2021哈尔滨技术学院。由Elsevier B.V.代表中国环境科学研究所，中国环境科学学院出版。这是CC BY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）下的开放访问文章。
整合生理相关的光合能流入光驱动代谢的整个基因组模型
（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2021年11月4日发布。 https://doi.org/10.1101/2021.11.11.04.467239 doi：Biorxiv Preprint
利用光合微生物进行合成生物学
图 2 用于对光合微生物进行遗传工程改造的常见遗传转化技术示意图。 (A) 对于绿藻 (衣藻) 和真气藻 (微绿球藻)：电穿孔和基因枪轰击可用于衣藻和微绿球藻的叶绿体靶向转化，而电穿孔或用玻璃珠涡旋可用于修饰衣藻的核基因组。细菌接合或农杆菌介导的转移也可用于将 DNA 引入这些细胞。 (B) 对于蓝藻：自然转化或接合可用于转移 DNA 以整合到染色体中或作为复制质粒。质粒也可以通过电穿孔转移。 (C) 对于硅藻：电穿孔和细菌接合是可用于将 DNA 引入硅藻的技术的例子。也可以使用农杆菌介导的转移或基因枪轰击
使用量子计算机
光合作用本质上是一个至关重要且普遍存在的复杂物理过程，在某些生物（例如植物和细菌）中，太阳的辐射覆盖了，并转化为生存所需的必要碳水化合物[29，35]。从物理和化学的角度来看，这是一个复杂的过程，它通过几个阶段进行，涉及几种物理现象，即光吸收，能量传输，电荷分离，光磷酸化和二氧化碳固定[17]。在过去的40年中，人们对这种现象的理解取得了很大进步，随着许多光合型复合物的结构的物理表征[7，12，48]。对此类过程的理解将允许能源领域的许多潜在的巨大影响工业突破，从太阳能电池板的能量捕获[32]的巨大效率提高到人工轻降水设备的构建[32]。光合作用始于光子的吸收。它通过激发色素分子而发生，该分子充当蛋白质分子与光合作用仪相连的轻度收获天线。Photosynthetic色素 - 蛋白质复合物以分子电子激发的形式将吸收的阳光能量转移到反应中心，在那里电荷分离引发了一系列的生化过程[35]。这项工作集中在光合作用的第一个阶段，更确切地说，吸收的辐射从天线传输到反应中心，该中心以所谓的激子能量转移（EET）的形式进行，如图1所示。
一种用于肺癌筛查的人工智能平台使用角膜光反射照片进行斜视诊断和手术规划
角膜光反射照片 本研究遵循《赫尔辛基宣言》（2013 年修订）中规定的原则，并获得了中山大学中山眼科中心伦理委员会的批准（2019KYPJ153）。已获得参与者或其法定监护人的书面知情同意。对于第一阶段的培训和回顾性测试，所有图像均使用尼康 D5300（尼康公司，日本东京）拍摄。要求患者面朝前坐在距离相机约 33 厘米的检查椅上，并盯着相机物镜上方的调节图片。为了获得角膜光反射图像，在相机旁边放置了一个稳定、柔和的光点，而不是使用相机闪光灯，因为闪光灯会发出刺眼的光线并导致一些患者闭上眼睛。摄影师确保患者至少有一只眼睛向前看，脸部没有倾斜。每位斜视患者都拍摄了两张照片，一张是右眼直视，另一张是左眼直视。佩戴矫正镜片的患者戴眼镜和不戴眼镜时拍摄照片。每张照片的分辨率为 2,922×2,900 像素。对于预期