金鱼藻是苔藓植物三大门之一,在现存的陆生植物中表现出最深的分化,一些科之间的分化超过 3 亿年。以前的金鱼藻基因组仅代表一个属,限制了推断金鱼藻及其早期陆生植物祖先进化的能力。我们在这里报告了十个新的染色体级基因组,代表了所有金鱼藻科和大多数属。我们发现,尽管分化很深,但同源性在所有金鱼藻基因组中都出人意料地保守,这种模式可能与全基因组复制的缺失有关。我们进一步发现了多个高度重复和 CpG 甲基化的附属和假定性染色体。与常染色体相比,这些染色体大多缺乏彼此的同源关系,并且在进化上不稳定。我们发现了一些显著的基因保留和丢失,包括负责黄酮类化合物生物合成、气孔模式和植物激素接收的基因,这些基因对重建早期陆生植物的进化具有重要意义。总之,我们的全门基因组揭示了角苔属中一系列保守和不同的基因组特征,凸显了这种深度分化谱系的独特性。
摘要。生物自然系统在 38 亿年的时间里进化,其运行条件、限制和边界适用于地球上所有生物,包括人类。如果我们观察自然系统,例如古老的森林,我们会发现数十亿动植物物种中没有浪费、没有污染,也没有类似“失业”危机的情况。目前,人类正在努力解决污染、浪费、地方性贫困、失业和迫在眉睫的生态灾难等问题。看来这些都是意想不到的后果,表明人类系统远非完美,与地球的生态健康不一致。来自生物自然的证据表明,自然系统是经过时间考验的解决方案之一,我们可以从中学习,并且可以提供很多可以让我们的世界变得更好的想法。但是,我们如何将自然界中运作良好的系统和过程转化为可用的解决方案呢?大自然中的一切都可以并且应该被模仿吗?这就是仿生学发挥作用的地方。本次演讲介绍了“仿生学”——一种基于系统的多学科方法,它帮助我们将自然视为不仅仅是原材料的来源,而且是创意和解决方案/先进技术的来源。仿生学现在已经提供了一种向大自然学习的正式结构和方法。仿生学适用于各个领域和各个规模,无论是从自然界的零废物制造、自组织、自修复、自组装到模仿森林生态系统的城市规模系统/智能城市。演讲还将包括演讲者(在印度)举办的研讨会上的一些基于仿生学的项目和设计探索的例子和案例研究。
摘要 我们计划使用 NIRSpec 积分场单元 (IFU) 拍摄真正的太阳系气态巨行星类似物、标志性的 eps Eridani b 的第一张图像和光谱。Eps Eri b 是一颗已知的径向速度行星,围绕附近的类太阳恒星 (K2V) 运行,轨道距离约为 3.5 au(周期为 7.3 年),其动态质量介于土星和木星之间(0.57-0.78 MJup),这意味着它可以直接与太阳系气态巨行星进行比较。这颗青少年(4 亿至 8 亿年)亚木星是独一无二的,因为就半长轴、质量和年龄而言,它位于凌日和直接成像的系外行星之间。到目前为止,该参数空间区域无法进行光谱表征。此外,第 3 周期是观察该行星的最佳时间,因为它处于最远的投影分离状态,这种情况每 4 年才发生一次。我们将针对这颗冷亚木星的峰值通量(~140-215 K)获得 3-5 微米的 R~2,700 光谱,并首次测量其亮度、有效温度和成分(C/H、O/H、N/S)。由于第 1 周期数据证明 NIRSpec IFU 可以达到优于 JWST 日冕仪的对比度(35 分钟内 1'' 处 1e-6),因此可以直接探测到 eps Eri b。观察描述我们建议使用 NIRSpec 积分场单元(IFU;G395H/F290LP;2.87 - 5.27 微米)拍摄 eps Eridani b 的第一张图像和高分辨率光谱(R=2,700)。
补体既是进化的产物,也是科学的产物。它比适应性免疫早了大约 6 亿年,于 1905 年由 Jules Bordet 和 Paul Ehrlich 首次描述。大多数科学家和临床医生都忽视了补体系统的存在,因为他们认为它很复杂,而且它与人类疾病发病机制的相关性尚不清楚。最近,美国食品药品监督管理局 (FDA) 批准 pegcetacoplan 用于治疗阵发性睡眠性血红蛋白尿 (PNH) 和地图状萎缩 (GA)、avacincaptad pegol 用于治疗 GA,以及 iptacopan 和 danicopan 用于治疗 PNH,我们正处于补体靶向疗法的关键时刻。许多公司和学术机构正在开发下一代补体疗法,这导致竞争日益激烈。如果从血清补体级联来看,所有 3 种途径现在都有生物技术或制药行业参与者拥有 1 种或多种临床阶段抑制剂,预计这些抑制剂将在未来几年内获得 FDA 批准。此外,由于补体介导疾病中临床验证的靶点数量有限,未来几年该领域的竞争将进一步加剧。在这篇评论中,我们将讨论导致开发当前一批 FDA 批准的补体疗法的学术发现的时间表。接下来,我们将讨论日益拥挤的补体治疗领域以及近二十年来出现的支撑未来创新的科学进步,包括我们对补体生物学理解的进步,例如局部和细胞内补体、新兴补体靶点、补体和非补体疗法的组合方法以解锁新的疾病适应症和新技术,例如基因治疗。我们还将全面概述基因治疗领域以及如何利用它来针对补体失调。
德里大学,化学系 摘要 世界正处于灾难的边缘。全球变暖导致的气候变化正威胁着地球的毁灭,而地球已经存在了 45 亿年,是人类 600 万年的家园。警告信号十分明显,敦促人类努力消除我们对地球造成的过度伤害。然而,大多数人对灾难性影响无动于衷。如果我们希望在未来几个世纪里繁荣发展,我们必须站出来,教育自己,成为有环保意识和环保意识的公民。全球变暖是一个无声的杀手,对我们星球的未来有着可怕的影响。如果我们现在不采取行动,我们的星球可能就没有未来,这一点再怎么强调也不为过。在下面的文章中,我仅考虑气候变化的一个方面——温室效应导致的全球变暖的解决方案。造成全球变暖的最广泛的温室气体是二氧化碳。二氧化碳在大气中起着双重作用:空气中二氧化碳的最佳含量对于地球生命至关重要,但过量的二氧化碳会加速全球变暖。本文旨在阐述降低过量二氧化碳浓度的主要化学方法:通过电化学过程回收二氧化碳、再利用跨临界状态的二氧化碳以及将二氧化碳转化为生物质。引言全球变暖导致地球平均气温上升了 1°C 多一点。这个数字看起来很小,但它带来了几个重大后果——冰川开始融化,河流开始消失,到 2100 年海平面可能上升一米多(Watts,2020 年),山区将开始发生更多的山体滑坡,一些生物物种可能面临灭绝(根据 IUCN 红色名录,已有超过 32,000 种物种濒临灭绝)而且这个名单还不止于此。这些后果虽然迫在眉睫,但似乎遥不可及,因此对普通人来说威胁较小。然而,随着每一天的过去,全球变暖的危险不断增长和扩大——它们现在正在敲响
一个引人注目的悖论是,具有长期保守的蛋白质序列、功能和表达模式的基因通常表现出极为不同的顺式调控序列。目前仍不清楚如此剧烈的跨物种顺式调控进化如何使基因功能得以保存,以及这些差异在多大程度上影响物种内出现的顺式调控变异如何影响表型变化。在这里,我们使用一种在表达模式和功能上保守了约 1.25 亿年的植物干细胞调节剂来研究这些问题。通过在两个远亲模型拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 和番茄 (Solanum lycopersicum) 中进行体内基因组编辑,我们在干细胞抑制基因 CLAVATA3 (CLV3) 的上游和下游区域生成了 70 多个缺失等位基因,并比较了它们对共同表型(即结出果实的心皮数量)的单独和综合影响。我们发现,与下游区域相比,番茄 CLV3 上游序列对哪怕是微小的扰动都高度敏感。相比之下,拟南芥 CLV3 功能对编码序列上游和下游的严重破坏具有耐受性。上游和下游缺失的组合也揭示了不同的调控结果。在番茄中,添加下游突变带来的表型增强主要是微弱的和附加的,而对拟南芥 CLV3 的两个区域进行突变则产生了显著的协同效应,显示出功能性顺式调控序列的不同分布和冗余。我们的研究结果证明了高度保守的植物干细胞调节器的顺式调控结构组织具有显著的可塑性,并表明顺式调控序列空间的重大重构是一种常见但又隐蔽的进化力量,它改变了保守基因调控变异的基因型与表型关系。最后,我们的研究结果强调了需要对顺式调控的空间结构进行谱系特异性解剖,以便有效地设计作物中保守的生产力基因的性状变异。
在陆地定居后的1.5-2亿年左右,陆地植被以无种子植物为主。现代无种子植物是一个并系群落,以苔藓植物(苔类、地钱和角苔)、石松植物和蕨类植物为代表(图1)。从进化角度来看,无种子植物是追溯陆地植物进化重大转变的关键;从应用角度来看,它们是更好地理解种子、果实和花等农学重要性状的生物学的重要外群。无种子谱系的系统发育关系一直存在广泛争议,尤其是苔藓植物之间的关系。几乎所有苔藓、苔类、角苔和维管植物之间的分支顺序的可能组合都是根据形态学、核糖体和/或细胞器DNA证据提出的(参见参考文献1-3)。直到最近,使用转录组和基因组数据集的系统发育基因组学研究才开始提供更明确的答案。Wickett 等人 1 首次应用大量核基因来推断绿色植物的系统发育。在他们的研究中,苔藓和苔类之间的姐妹关系得到了强有力的支持,而角苔的位置则因数据类型(核苷酸与氨基酸)、子集(密码子位置或过滤阈值)和推理方法(连接与物种树方法或最大似然与贝叶斯)1 而异。随后,Puttick 等人 2 和 de Sousa 等人 2 3 使用可以更好地模拟速率和成分异质性的方法重新分析了 Wickett 等人 1 的数据集。这两项研究都证实,苔藓和地钱组成一个进化枝,而 de Sousa 等人 3 则进一步以高置信度将苔藓植物解析为单系植物。然而,应该强调的是,Wickett 等人 1 的数据集中金鱼藻的代表性非常有限,只有两种密切相关的 Nothoceros 物种的转录组。2019 年,随着千株植物 (1KP) 转录组 4 的全面发布,采样更加均衡。1KP 4 和 Harris 等人 5 的分析都支持将金鱼藻置于苔藓和地钱的姐妹地位。最近对金鱼藻基因组的分析进一步支持了所有苔藓植物的单系性 6、7。越来越多的证据表明,现存的陆地植物基本上是由
在全球范围内,非洲的传染病负担最重(1)。此外,据估计,每年因传染病导致的 1000 万人死亡中,大多数发生在非洲(1)。此外,传染病还对非洲大陆产生了不利的临床和经济影响(1)。每年,传染病导致超过 2.27 亿年的健康寿命损失,每年造成超过 8000 亿美元的生产力损失(2)。此外,SARS-CoV-2 大流行还破坏了非洲在遏制结核病、疟疾和艾滋病毒/艾滋病等传染病方面所做的脆弱努力。例如,SARS-CoV-2 大流行逆转了全球多年来在抗击结核病方面取得的进展。根据模型分析,2020 年至 2025 年期间,COVID-19 大流行可能会造成额外的 630 万例结核病病例和 140 万例结核病死亡病例(3)。尽管传染病给非洲大陆带来了严峻的形势,但也出现了新的机遇。例如,人工智能 (AI) 平台在 COVID-19 大流行中取得的成功(例如,快速收集和实时传播数据以及开发疫苗)可以应用于抗击非洲大陆的传染病 (4)。人工智能 (AI) 被描述为“一种基于机器的系统,可以针对给定的一组人为目标,在现实或虚拟环境中做出预测、建议或决策。人工智能系统旨在以不同程度的自主性运行”(5)。此外,基于人工智能的系统可以是纯软件的(例如,语音助手、图像分析软件、搜索引擎、语音和面部识别系统),也可以嵌入硬件设备中,例如先进的机器人、自动驾驶汽车或无人机 (6)。人工智能 (AI) 为改善非洲的患者管理和降低医疗成本提供了巨大的机会 (7)。它还具有巨大的公共卫生效益,例如药物和疫苗开发、疾病监测、疫情应对和卫生系统管理 (7)。非洲的医疗保健系统将从这些机会中受益 (8)。例如在非洲,人工智能可以通过将医疗保健服务扩展到农村服务不足的人群来缩小目前医疗保健方面的差距,改善患者管理和疾病监测 (8)。在这方面,非洲联盟推出了非洲人工智能 (AI) 大陆战略 (9)。该大陆战略将使非洲国家能够制定监管框架来应对