大米是大约一半人类最重要的营养来源 [1]。大米不仅满足了世界人口 21% 的能量需求,更是东南亚国家人民的生命线,占他们热量摄入的 76% [2]。大米对其经济的贡献巨大,因此这些国家的社会稳定、粮食安全和经济发展都依赖于大米生产力的提高。由于人口增长、饮食结构变化、经济条件改善和产量提高等多种因素,大米消费量将继续增加 [3]。预计到 2050 年世界人口将达到 90 亿,增加大米产量对于预防未来的粮食危机至关重要。除了全球人口增长之外,气候变化和水稻产量停滞也增加了提高水稻产量的紧迫性。由于气候变化,许多国家的水稻种植受到多种生物和非生物胁迫的威胁。应制定创新策略,设计新的、高产和耐气候性的基因型,以提高水稻种植的可持续性。必须探索农学上重要性状的基因和调控网络,例如产量和产量构成性状、对各种生物和非生物胁迫的耐受性以及稻米品质性状。应开发适当的分子工具用于育种计划,以积累理想的性状和基因。由于分子生物学、基因工程和各种组学领域的惊人进步,这些目标可以通过应用新的分子工具和技术来实现。许多形态和生理性状都需要改良,以提高包括水稻在内的每种作物的遗传产量潜力。例如,在理想型育种的情况下,研究人员可视化水稻植株结构,然后不断改良对作物生产力有直接或间接影响的性状[ 4 ]。 《国际分子科学杂志》的当前特刊名为“水稻的分子研究”,汇集了九篇原创研究文章和一篇评论,利用先进的分子工具揭示了一些关键农学重要属性的分子基础,例如耐盐性、开花、分蘖和叶片角度、粒重以及对褐飞虱和白背飞虱的耐受性。
我于 2018 年获得新加坡国立大学 (NUS) 化学与生物分子工程系博士学位。在新加坡国立大学,我开发了计算生物学工具、基因组规模模型和组学综合方法来研究和评估乳酸菌 (LAB) 的益生菌能力。后来,我加入了 A*STAR 的分子工程实验室 (MEL) 担任研究员,并将涉及数千种放线菌菌株的基因组组装和天然产物挖掘流程整合到我的工作流程中。作为分子和细胞生物学研究所 (IMCB) 的一员,我还担任数据科学和分析项目 (SIBER) 的首席研究员,参与新加坡的合成生物学目标。我的长期重点仍然是使用以代谢为中心的计算方法来研究人类肠道微生物组和癌症背景下的细胞间相互作用。
摘要 分子对接是药物发现过程的重要步骤,旨在计算一个分子相对于另一个分子相互结合时的首选位置和形状。在这种分析过程中,根据分子的自由度对分子的 3D 表示进行操纵:沿可旋转键的刚性旋转平移和片段旋转。在我们的工作中,我们专注于分子对接过程的一个特定阶段,即分子展开 (MU),它用于通过将分子展开为在目标腔内更易于操纵的展开形状来消除分子的初始偏差。MU 问题的目标是找到最大化分子面积的配置,或者等效地,最大化分子内部原子之间的内部距离。我们提出了一种量子退火方法来解决 MU,将其表述为高阶无约束二元优化,可以在最新的 D-wave 退火硬件(2000Q 和 advantage)上求解。将量子退火器获得的结果和性能与最先进的经典求解器进行了比较。
摘要:营养教育(NE)是旨在增强运动员饮食摄入量的几种策略之一。这项研究调查了新西兰和澳大利亚运动员在国内和国际比赛中竞争的NE偏好。运动员(n = 124,22(18,27)年,女性54.8%)从22个体育运动完成了一项在线调查,并使用描述性统计进行了分析的响应。教学技术被认为是“极其有效”的例子(47.6%的运动员),动手活动(30.6%)以及与协调员的讨论(30.6%)。设定个人营养目标对大多数运动员(83.9%)以及主持人的双向反馈(75.0%)很重要。一般营养主题被认为是“必不可少的”是能源需求(52.9%),水合(52.9%)和营养定义(43.3%)。绩效主题认为“必不可少”是恢复(58.1%),运动前营养(51.6%),运动过程中的营养(50.0%)和培训能量需求(49.2%)。运动员更喜欢“面对面小组和一对一会议的组合”(占运动员的25%),“一对一的会议”(19.2%)和“面对面的小组会议”(18.3%)(18.3%),只有13.3%的人对“独家在线交付”感兴趣。参与者青睐31-60分钟(61.3%的运动员)(61.3%的运动员)(37.5%)的会议(61.3%),并受到了同一运动能力的运动员(61.3%)。首选的促进者是表现营养师或营养学家(占运动员的82.1%),他们对这项运动有了解(85.5%),体育营养方面的经验(76.6%)和信誉(73.4%)。这项研究提供了对为运动员设计和实施营养教育时需要考虑的因素的新见解。
本期特刊将主要集中于生物应用中使用的有机功能化合物和材料的合理设计和综合,并将包括(但不限于)讨论药物开发,管理和交付,个性化医疗保健以及对生物学对象和活体参数的监测。合成化学的现代工具箱提供了极其宽阔的化学多样性,合理设计在功能化合物和材料的发展中起着至关重要的作用,从而提高了目标合成的胜率。对生物学和其他应用的靶向合成的方法对于功能化合物和材料的发展也至关重要。在本期特刊中,我们欢迎专门研究功能化合物和材料的设计,并为制备此类材料的各种阶级,家庭和脚手架的准备。我们还对结构 - 特质研究,生物活性的检查以及对有机化合物和材料的其他功能应用的研究。
蛋白质是 DNA 复杂解码的产物,是遗传信息的终极体现。在细胞的繁忙范围内,这些分子主力承担着多方面的角色。它们多功能性的核心在于由四个字母的 DNA 字母表编写的极其优雅的代码。这种由氨基酸序列组成的代码决定了蛋白质的折叠和排列,形成令人眼花缭乱的结构阵列,每个结构都经过量身定制以实现特定功能。从为组织提供结构支撑的坚固胶原纤维到为细胞运动提供动力的灵活分子马达,蛋白质体现了基因组中编码的惊人多样性。本期特刊旨在汇集描述研究蛋白质结构科学进展的作品,包括酶、结构蛋白、膜和所有生物体。它也开放涉及四个结构层面的生物信息学和研究方法、这些物理层面之间的相互作用以及不同的免疫和抗原疫苗方面以及药物开发的工作。