人类的手在动物界中独一无二,拥有无与伦比的灵活性,从复杂的抓握到精细的手指个体化。大脑如何表示如此多样化的动作?我们使用皮层脑电图和降维方法评估了人类“抓握网络”中尺度神经动力学,以了解一系列手部动作。令人惊讶的是,我们发现抓握网络同时表示手指和抓握动作。具体而言,表征多区域神经协方差结构的流形在该分布式网络的所有运动中都得以保留。相反,该流形中的潜在神经动力学令人惊讶地特定于运动类型。将潜在活动与运动学对齐可以进一步发现不同的子流形,尽管运动之间的关节协同耦合相似。因此,我们发现,尽管在分布式网络层面上保留了神经协方差,但中尺度动力学被划分为特定于运动的子流形;这种中尺度组织可能允许在一系列手部动作之间进行灵活切换。
人类的手在动物界中独一无二,拥有无与伦比的灵活性,从复杂的抓握到精细的手指个体化。大脑如何表示如此多样化的动作?我们使用皮层脑电图和降维方法评估了人类“抓握网络”中尺度神经动力学,以了解一系列手部动作。令人惊讶的是,我们发现抓握网络同时表示手指和抓握动作。具体而言,表征多区域神经协方差结构的流形在该分布式网络的所有运动中都得以保留。相反,该流形中的潜在神经动力学令人惊讶地特定于运动类型。将潜在活动与运动学对齐可以进一步发现不同的子流形,尽管运动之间的关节协同耦合相似。因此,我们发现,尽管在分布式网络层面上保留了神经协方差,但中尺度动力学被划分为特定于运动的子流形;这种中尺度组织可能允许在一系列手部动作之间进行灵活切换。
动物生物技术代表着一个前沿领域,它彻底改变了我们与动物界的互动。最近的进展涵盖了多个领域,包括 CRISPR-Cas9 等基因编辑技术,该技术可以进行精确的基因改造,以改善动物健康和产品质量。克隆和生殖技术提供了保存稀有遗传特征和提高畜牧业生产的机会,尽管伴随着伦理和遗传多样性挑战。转基因动物,即用外来基因改造的动物,可以提高生产力和疾病建模等,引发了伦理和监管方面的担忧。抗病策略包括选择性育种和基因编辑,以增强动物的免疫力,促进可持续的农业实践。生物制药利用转基因动物进行大规模药品生产,在潜在利益与控制和安全问题之间取得平衡。保护工作采用先进的遗传和生殖技术来保护濒危物种,需要仔细的伦理和生态考虑。动物生物技术有望带来变革的可能性,但强调了负责任的进步和道德框架的重要性。
摘要 在系统发育分类法带来巨变之前,传统分类学将生物分为两个不同的界:动物界和植物界。西方科学植根于“自然主义”宇宙观,其理论体系主要基于古代亚里士多德思想,建立在这种二分法之上。如今,尽管我们采用了将生物统一为亲属的达尔文范式,但“生物等级”的概念仍然构成了我们对生物物种的分析和理解。我们的目标是结合系统发育学的发展、生物学的最新进展以及对植物能动性的重新关注,以形成对生物界的跨学科立场。植物或动物起源的分界线具有可追溯到约 39 亿年前的共同进化历史,两者之间的间隔仅为 16 亿年前。从生物物种历史的系统发育角度来看,植物和动物属于姊妹群。利用与植物神经生物学领域相关的最新数据,我们的目的是讨论一些社会文化障碍,主要是在西方自然主义认识论中,这些障碍阻碍了生物体作为亲属的整合,同时提出一些主要受其他本体论实践启发的途径,这些途径可以帮助克服这些障碍并在不同的生命联系方式之间架起桥梁。
“智能”是人类在动物界中领先地位的各种能力的结合,剑桥词典将其定义为“学习、理解和做出判断或基于理性发表意见的能力”[1]。赋予计算机智能的新目标开辟了“人工智能(AI)”的新领域,1977 年,博登恰当地将其定义为“使计算机能够完成人类需要智能才能完成的事情的能力”[2]。人工智能方法和技术包括基于案例的推理、机器学习和深度学习[人工神经网络(ANN)、支持向量机、朴素贝叶斯、决策树、随机森林、分类和回归树以及 k 最近邻]、进化计算和混合智能系统以及模糊逻辑(FL),这些方法和技术在过去几十年中被应用于医学和健康领域。这些方法有助于疾病诊断和分类,并协助医疗保健专业人员完成需要处理数据和知识的任务[3, 4]。配备改进的摄像头和生物识别技术的智能手机以及具有更快计算能力的健身可穿戴设备的使用为健康行业开辟了新领域。2017 年的一项调查显示,68% 的移动健康应用开发者认为
真菌鉴定是真菌研究的基础,但传统的分子方法难以在现场快速准确地鉴定,特别是对于近缘物种。为了解决这一挑战,我们引入了一种通用的鉴定方法,称为全基因组分析(AGE)。AGE 包括两个关键步骤:生物信息学分析和实验实践。生物信息学分析在真菌物种基因组内筛选候选靶标序列,称为 Targets,并通过将它们与其他物种的基因组进行比较来确定特定 Targets。然后,使用测序或非测序技术的实验实践将验证生物信息学分析的结果。因此,AGE 为子囊菌门和担子菌门中的 13 个真菌物种中的每一个获得了超过 1,000,000 个合格 Targets。接下来,测序和基因组编辑系统验证了特定 Targets 的超特异性性能;尤其值得注意的是首次展示了来自未注释基因组区域序列的鉴定潜力。此外,通过结合快速等温扩增和硫代磷酸酯修饰引物以及无需仪器的可视化荧光方法,AGE 可以在 30 分钟内通过单管测试实现定性物种鉴定。更重要的是,AGE 在识别近缘物种和区分中药及其掺假物方面具有巨大潜力,尤其是在精确检测污染物方面。总之,AGE 为基于全基因组的真菌物种鉴定的发展打开了大门,同时也为其在植物和动物界的应用提供了指导。
孵化后,将Alevins(Yolk Sac幼虫)转移到苗圃中,在该苗圃中,将鱼在淡水中饲养到70-150g,然后转移到生长的地点。在那里,Charr是在最佳可用条件下在高质量的咸水中耕种的,直接从现场的钻孔中抽出。钻孔的水已经通过冰岛熔岩自然过滤。萨默吉(Samherji)成长的农场的合并生产能力每年约为4000吨北极Charr。在所有农场中,环境因素,例如氧气水平,盐度,密度(最大50kg/m3)和温度,并经常监测和调整,以最适合每个阶段鱼类的最佳生活条件。喂养和氧合是自动的,并且可以控制计算机,因此可以从任何地方进行监控和控制。根据我们在北极Charr农业方面的丰富经验,我们的喂养方法特别适合北极Charr的喂养习惯。来自冰岛的LaxáfefMill Ltd.(由Samherji拥有)的Feed是北极Charr野生生产中唯一使用的饲料。用于生产Laxá饲料的鱼粉和鱼油来自冰岛水域的可持续托管(MSC)鱼类种群。海洋蛋白约为饲料中总蛋白的50%,并且含有鱼类和菜籽油。没有使用动物界的其他蛋白质来源,也没有将药物添加到饲料中。唯一使用的色素是天然物质。
项目 确定斑马鱼受伤后控制心脏成功再生的机制 描述 心脏的再生能力在动物界中差异很大。包括人类在内的哺乳动物在心脏受伤(心脏病发作)后再生反应较差。因此,由于缺乏直接针对受伤原因的治疗,患者常常会出现并发症。另一方面,斑马鱼在受伤后表现出非凡的自然再生心脏的能力。因此,通过确定驱动积极再生反应的斑马鱼因素和机制,我们可以潜在地利用这些知识并将其应用于表现出较差再生反应的动物,以新疗法和新疗法的形式。在这个项目中,我们将结合基因操控和先进的实时成像技术来识别和控制心脏再生过程中重要的细胞潜在因素。因此,该项目将为单个细胞内以及细胞之间的复杂相互作用提供新的见解,以成功完成再生。技术 克隆、免疫荧光、RNA 原位杂交、基因操作(RNA、crispr、tol2、突变体、转基因)、斑马鱼处理、活体共聚焦成像 参考文献 doi: 10.1126/science.abo6718 doi: 10.1242/dev.199740 doi: 10.1016/j.ydbio.2020.12.004 联系方式 Phong NGUYEN 遗传学和发育生物学 UMR3215/U934 单位 电子邮箱:phong.nguyen@curie.fr 电话:+33 (0) 156246897 网站:htps://insutut-curie.org/equipe/nguyen
先天免疫是抵御感染性微生物的第一道防线。先天免疫系统依靠生殖系编码的模式识别受体 (PRR) 来识别病原体衍生物质 (Janeway 1989)。通过这些受体激活先天免疫系统会导致大量抗菌效应分子的表达,这些分子会在多个不同层面攻击微生物。先天免疫系统在进化早期就出现了,病原体识别和激活反应的基本机制在大部分动物界中都得到了保留 (Hoffmann 等人 1999)。与先天免疫相反,适应性免疫系统通过体细胞 DNA 重排产生抗原特异性受体、抗体和 T 细胞受体。这些受体仅存在于高等真核生物中,可识别特定的病原体编码蛋白质。哺乳动物具有复杂的免疫反应,它依赖于免疫系统的先天和适应性分支之间的交流。先天免疫反应会产生共刺激信号,该信号与抗原特异性识别相结合,可激活 T 细胞和适应性免疫系统。在没有共刺激的情况下,抗原特异性识别会导致无能而不是激活(Janeway 1989)。因此,抗原特异性反应的激活与先天免疫系统的感染有关。昆虫具有非常强大的先天免疫反应,可有效对抗多种病原体。例如,果蝇可以抵抗和清除细菌负担,相对于其大小,这些细菌负担对哺乳动物来说是致命的(Hoffmann 和 Reichhart 1997)。哺乳动物和昆虫中先天免疫的诱导会导致类似的效应机制的激活,例如刺激基于细胞的吞噬活性和抗菌肽的表达(Hoffmann 等人 1999)。例如,果蝇在受到真菌或细菌感染时会产生多种有效的抗菌肽(Hoffmann and Reichhart 1997)。
晶体学是理解晶体如何成核、生长并组装成更大结构的领域。[1,2] 从1611年开普勒对雪花对称性的兴趣,到1669年斯特诺对岩石晶体的迷恋,至今,结晶已被认为是最重要的物理化学过程之一,而晶体结构已被证明可以定义凝聚态物质的物理性质。[3] 传统上,人们对晶体习性和性质的起源的理解是基于这样一个假设:它们通过单个晶格实体逐个单体地添加而生长。[2–5] 虽然这一假设是我们解释晶体生长过程中的原子过程和众多技术应用的核心,但在过去二十年里,它的整体性受到了重大挑战。 [6] 也就是说,来自合成、地质和生物系统的大量证据表明,结晶可以通过多种高级实体——粒子的附着而进行。 [7] 这些包括聚集的离子或分子物质、液滴以及晶体和无定形粒子。粒子附着结晶(CPA)是一种所谓的非经典结晶机制,已知其形成的形态和纹理模式无法在经典成核和生长模型的范围内解释。 [8] 这并不奇怪,因为 CPA 是一个多步骤过程,其中每一步都有其自身的热力学和动力学约束之间的错综复杂的相互作用,从而定义了一条非常独特的晶体生长途径。例如,通过无定形粒子附着结晶涉及无定形粒子的形成和稳定、它们的积聚以及最终转变为结晶相。 [9–11] 每个步骤都可能受到多种物理化学因素的影响。最近,人们投入了大量精力研究和模拟不同的 CPA 途径。[12–14] 对每个步骤的机制理解有可能产生一个全面的工具包,用于设计和合成摆脱传统结晶模型限制的新型材料系统。然而,仍然存在许多知识空白。据推测,在整个动物界的记载历史中,生物矿化组织都是通过无定形前体的结晶形成的。[15] 这些生物材料表现出各种层次结构的矿物-有机结构,为生物体提供各种功能。[16] 选择通过无定形粒子附着结晶