研究了工艺气体、激光扫描速度和样品厚度对激光粉末床熔合制备的 Ti-6Al-4V 中残余应力和孔隙率形成的影响。使用纯氩气和氦气以及它们的混合物(30% 氦气)来建立残余氧含量低至 100 ppm O 2 的工艺气氛。结果表明,通过 X 射线衍射测得的薄样品(220 MPa)的亚表面残余应力明显低于长方体样品(645 MPa)。这种差异归因于较短的激光矢量长度,导致热量积聚,从而实现原位应力释放。即使增加了扫描速度,在工艺气体中添加氦气也不会在简单的几何形状中引入额外的亚表面残余应力。最后,在氦气下构建的悬臂(从底板移除后)的偏转比在氩气和氩气-氦气混合物下制备的悬臂的偏转更大。该结果表明,由于氦气的高热导率、热容量和热扩散率,在氦气下制造涉及大面积扫描的复杂设计可能受到更高的残余应力。
过敏(DIR)蛋白是木质素和木质蛋白生物合成的关键调节剂,在植物激素反应,非生物胁迫耐受性以及生长和发育中起关键作用。这项研究鉴定并表征了Moso Bamboo中的47个Pedir基因,将其分为三组。系统发育和比较分析显示出强烈的进化保守性,Moso Bamboo Pedir基因与水稻和玉米中的基因密切相关。dir蛋白在每个亚家族中均表现出较高的基序组成,结构域结构和3D配置。亚细胞定位和蛋白质相互作用研究进一步阐明了踏板基因的功能。特别是PEDIR02主要定位于细胞膜,被证明无法在酵母两杂交(Y2H)测定中形成同型二聚体。转录组和表达分析揭示了Pedir基因在快速芽生长中的参与,表明在木质素生物合成和细胞壁修饰中作用。转录组和QRT-PCR数据还证明了这些基因对激素和非生物胁迫(例如干旱和盐度)的反应性。这项研究构建了转录因子(TFS)和PEDIR基因之间的第一个全面的调节网络,将ERF,DOF和MYB TFS识别为PEDIR基因表达的关键协同调节剂。
摘要越来越多的工作发现,早期和最近的生命压力之间的不匹配,而不是压力的累积影响,这导致与压力有关的健康结果。迄今为止,尚无工作检查这种不匹配如何与与压力相关的认知结果有关。我们通过评估参与者(n = 154,M = 18.7,104女性)的早期和最近的生命压力,利用相同的库存来解决这一差距,然后在混合静止 - 信号/侧翼任务中评估其抑制性控制。令人惊讶的是,我们发现更大程度的压力不匹配与更好的响应抑制有关(即跨多种分析方法较小的停止信号反应时间)。认知抑制(即侧翼干扰效应)与压力不匹配无关。因此,这些结果表明,早期和最近的生命压力之间的不匹配程度与抑制作用相同,与急性压力会影响反应抑制作用,这表明反应抑制可能是导航急性应激和一般环境条件的重要认知过程,而急性环境条件与一般的环境条件均与不匹配预期应力的条件相匹配。
遗传和表观遗传调控生物标记在植物抗逆分子机制和作物育种方法中起着至关重要的作用。由于不利的生长条件阻碍了作物产量和全球粮食安全,养活不断增长的全球人口是一项艰巨的任务。为了很好地解开上述机制,科学家们不得不整合多个植物研究领域,因此,他们必须具备丰富的生物信息学知识和工具来管理大数据集。从本质上讲,本主题中包含的常规文章涉及农民和股东面临的现代问题。为了解决这些问题,科学家们采用了多方面的研究方法,涵盖植物生理学、分子生物学、遗传学、表观遗传学和组学等各个领域,以及最先进的植物科学和尖端方法,这些方法由复杂的技术和先进的方法提供支持,包括全基因组关联研究 (GWAS) 和表观遗传学方法,以揭示植物对高温、盐分、干旱和病原体侵袭等胁迫(生物和非生物)的耐受机制。因此,可以将进化的分子技术投入到未来的作物育种策略中,以提高生产力并产生更能抵御环境挑战和抵抗病原体侵袭的新品种。值得注意的是,Kumar 等人通过两种不同的方法揭示了遗传可塑性的分子基础对水稻种植中不同环境条件的关键重要性。本专题汇集了新发现和有用方法来促进植物科学研究。它阐明了表观遗传学变化(例如 DNA 甲基化、组蛋白(去)乙酰化和其他翻译后修饰 (PTM))在基因调控(抑制或诱导)中的作用,以及组学(基因组学、表观基因组学、转录组学、代谢组学、离子组学和蛋白质组学)在检测应激反应基因中的作用。使用
子宫内膜异位症是一种雌激素依赖性慢性炎症疾病,会影响生育期女性,并与盆腔疼痛和不孕症有关。当活性氧应激 (ROS) 和抗氧化剂失衡时,就会发生氧化应激 (OS)。OS 是子宫内膜异位症病理生理学的潜在因素。铁诱导的 ROS 可能引发一系列事件,导致子宫内膜异位症的发展和进展。内源性 ROS 与人类子宫内膜异位细胞的细胞增殖增加和 ERK1/2 活化有关。氧化环境会刺激 ERK 和 PI3K/AKT/mTOR 信号通路,从而通过粘附、血管生成和增殖促进子宫内膜异位病变进展。OS 还被认为参与子宫内膜异位症的表观遗传机制。我们总结了最近对氧化应激在子宫内膜异位症发病机制中的作用的认识。
糖尿病(DM)是一种慢性疾病,其特征是葡萄糖稳态受损,是由于胰腺B细胞的损失或功能障碍导致1型糖尿病(T1DM)和2型糖尿病(T2DM)的损失或功能障碍。胰腺B细胞在很大程度上依赖其内质网(ER)来克服秘书长对胰岛素生物合成和分泌的需求增加,以应对营养需求,以维持体内的葡萄糖稳态。结果,在循环中营养水平上升后,B细胞可能在ER应力下,以介导由展开的蛋白质反应(UPR)介导的适当的前胰岛素折叠,强调了该过程对正常B -Cell功能保持ER稳态的重要性。然而,过度或长时间增加了新生促硫素进入ER腔内的炎症可能会超过导致胰腺B细胞ER应力的ER能力,然后导致B细胞功能障碍。在哺乳动物细胞(例如B细胞)中,ER应力反应主要由三种规范的ER居民跨膜蛋白:ATF6,IRE1和PERK/PEK调节。这些蛋白质中的每一个分别产生转录因子(分别为ATF4,XBP1S和ATF6),进而激活了ER应力诱导基因的转录。越来越多的证据表明,未解决或失调的ER应力信号通路在B细胞衰竭中起关键作用,导致胰岛素分泌缺陷和糖尿病。In this article we fi rst highlight and summarize recent insights on the role of ER stress and its associated signaling mechanisms on b -cell function and diabetes and second how the ER stress pathways could be targeted in vitro during direct differentiation protocols for generation of hPSC-derived pancreatic b -cells to faithfully phenocopy all features of bona fi de human b -cells for diabetes therapy or drug screening.
环境变化和人口增长是农作物生产和整个粮食安全的主要问题。为了解决这个问题,研究人员一直致力于改良谷物和豆类,并在本世纪初取得了相当大的进展。然而,如果没有蔬菜和水果,谷物和豆类加在一起不足以满足人类生活的饮食和营养需求。生产优质的蔬菜和水果极具挑战性,因为它们易腐烂、保质期短,而且在收获前后会遇到非生物和生物压力。通过引入外来基因来生产转基因作物,可以生产出优质、延长保质期和抗逆性、改变开花和果实成熟的时间的转基因作物,这种方法非常成功。然而,一些生物安全问题,如转基因异交风险,限制了它们的生产、营销和消费。现代基因组编辑技术,如 CRISPR/Cas9 系统,在这种情况下提供了一个完美的解决方案,因为它可以生产无转基因的转基因植物。因此,这些基因编辑植物可以轻松满足农作物生产和消费的生物安全规范。本综述重点介绍了 CRISPR/Cas9 系统在成功产生非生物和生物胁迫抗性方面的潜力,从而提高了蔬菜和水果的质量、产量和整体生产力。
与男性相比,抽象女性大约被诊断出患有重度抑郁症(MDD)的可能性大约是男性的两倍。虽然MDD的性别差异可能是通过循环的性腺激素驱动的,但我们假设发育激素暴露和/或遗传性别可能起作用。小鼠在成年中被赋形切除术,以隔离发育激素的作用。我们研究了发育性性腺和遗传性别对在非压力和慢性应激条件下甲壳虫/抑郁样行为的影响,并在三个与情绪相关的大脑区域进行了RNA序列。我们使用了一种集成网络方法来识别调节应力敏感性的转录模块和特定于应力的集线器基因,重点是这些模块是否与性别有所不同。在识别出Anhedonia/抑郁样行为(女性>男性)的性别差异后,我们表明发育激素暴露(性腺女性> Gonadal雄性)和遗传性别(XX> XY)都会导致性别差异。由差异表达基因表示的顶部生物学途径与免疫功能有关。我们确定哪些差异表达的基因是由发育性性腺或遗传性别驱动的。受男性和女性慢性应激影响的基因几乎没有重叠。我们还鉴定了受压力影响的高度共表达的基因模块,其中一些模块在男性和女性的相反方向上受到影响。由于所有小鼠在成年后都有同等的激素暴露,因此这些结果表明,敏感发育期间性腺激素暴露的性别差异计划成人情绪上的性别差异,并且这些性别差异与成人循环的性腺激素无关。
抑郁症是全球第三大致残原因,已成为影响所有年龄段人群的重大公共卫生问题,对身心健康产生深远的负面影响。在美国,经历重度抑郁发作的一生中风险接近 30% (1,2)。在此背景下,抑郁家庭环境中的经历在塑造后代对抑郁和焦虑症的脆弱性和适应力方面起着至关重要的作用 (3)。因此,研究越来越多地关注家庭动态和抑郁症之间的复杂相互作用,特别强调照顾者的情绪健康对儿童心理发展的影响。照顾者的焦虑和压力被认为是可能引发或加剧抑郁症状的关键因素 (4),此外,父母的抑郁和焦虑有可能跨代传递 (5)。例如,Carly J. Johnco 和同事发现了焦虑和抑郁代际传递的证据,并指出父母的排斥和缺乏温暖会显著增加儿童患抑郁症的风险(6)。照顾者的焦虑和压力等心理健康问题会对家庭环境产生不利影响,从而可能增加后代患抑郁症的风险。有多种机制可以阐明照顾者的压力如何影响儿童:1.家庭环境对神经发育的影响:Nicole R. Bush 和同事发现,家庭社会经济地位、家庭结构和环境、养育行为和互动方式、父母的心理健康和功能以及父母的物质使用等因素都会影响儿童的大脑发育,进而影响他们患精神疾病的风险(7);2.情绪感染:儿童可能会内化照顾者的情绪状态,导致抑郁症状的出现。行为模仿:儿童可能会采用照料者模仿的适应不良的应对策略。例如,Emily L. Robertson 及其同事观察到,自 COVID-19 疫情爆发以来,照料者的焦虑、愤怒、悲伤/抑郁情绪增加,饮食和睡眠模式发生变化,对未来的希望减少,冲突加剧,这些因素可以预测一个月后其子女脾气问题、冲突和注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 症状的严重程度 ( 8 )。3. 育儿实践受损:照料者的焦虑会破坏育儿行为,导致过度保护、管教不一致或忽视,进而导致儿童情绪失调和抑郁症状。由于照料者情感缺失导致亲子关系恶化,进一步增加了儿童患抑郁症的可能性 ( 9 )。4.社会经济和环境压力源:照料者的压力往往伴随着社会和经济压力,这些压力会通过限制儿童获得资源和机会而加剧上述影响(10、11)。尽管有大量的研究,但大多数研究都是在西方背景下进行的,主要关注父母情绪对儿童情绪健康的影响。关于照料者压力和焦虑影响的研究明显不足
氧化应激通过各种分子机制损害精子功能,在男性不育中起着关键作用。本综述探讨了过量活性氧 (ROS) 对精子的影响,特别关注脂质过氧化、DNA 碎片化和蛋白质氧化。脂质过氧化会损害精子膜,降低流动性和运动能力。ROS 诱导的 DNA 碎片会损害遗传完整性,可能导致不育和不良的后代结果。蛋白质氧化会改变关键的结构蛋白,损害精子的运动能力和使卵子受精的能力。精子氧化应激的主要来源包括白细胞活性、线粒体功能障碍以及吸烟和污染等环境因素。尽管存在天然的抗氧化防御,但由于修复机制有限,精子特别容易受到伤害。本综述强调了通过抗氧化疗法和生活方式改变进行早期干预的重要性,以减轻氧化应激对男性生育能力的有害影响。进一步的研究对于加强治疗方法和改善生殖结果至关重要。
