Airscope 无线介观显微镜实现自由活动小鼠全皮层成像
研究团队发布 Airscope 无线介观显微镜,重 1.0 克,在 6 mm 视野内实现 4 μm 横向分辨率、12.5 Hz 成像。其非球面透镜设计使总光程比此前微型显微镜缩短 2.84 倍,单只动物可无缆记录超过 8,500 个神经元的钙信号,较此前提升 25 倍。
推荐理由:1.0 克无线介观显微镜把视野扩到 6 mm 并支持自由活动小鼠成像,为系统神经科学提供可迁移的硬件方案。
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值得读的期刊论文与预印本:新方法、新发现与重要结果。
54 条精选近 30 天 44 条共收录 373 条
研究团队发布 Airscope 无线介观显微镜,重 1.0 克,在 6 mm 视野内实现 4 μm 横向分辨率、12.5 Hz 成像。其非球面透镜设计使总光程比此前微型显微镜缩短 2.84 倍,单只动物可无缆记录超过 8,500 个神经元的钙信号,较此前提升 25 倍。
推荐理由:1.0 克无线介观显微镜把视野扩到 6 mm 并支持自由活动小鼠成像,为系统神经科学提供可迁移的硬件方案。
包括戴维·贝克在内的团队开发出生成式AI系统 RFdiffusion3(RFD3),可直接从原子层面设计蛋白质和核酸,生成蛋白质结构的速度约为前代系统 RFdiffusion2 的10倍。在41个已有酶的活性位点计算测试中,RFD3 有37个案例的设计表现优于 RFdiffusion2;实验上设计出可分解对氧磷的酶和可切割特定肽段的蛋白酶,均完成预期化学反应。设计范围还扩展到 RNA 等核酸分子。
推荐理由:RFD3 把蛋白质设计条件细化到原子位置和氢键,并给出与前代的速度和活性位点对比,可据此判断原子级设计的能力边界。
美国 Triana Biomedicines 公司的 Vito J. Palombella 和 Andrew R. Conery 在 Nature 发表研究,报道了选择性、可穿越血脑屏障的 ALK 分子胶降解剂 TRI-611。
推荐理由:报道的分子胶降解剂绕开ALK激酶活性位点,在耐药与颅内模型中仍有效,为靶向蛋白降解提供了新降解基序的结构依据。
Cell 在线优先发表研究,提出一条微生物组-胆汁酸轴介导女性对慢性肝病的保护。由雌激素促进的肠道细菌联合体产生的女性富集胆汁酸 isoUDCA,通过 SREBP2-STARD4-CYP7B1 信号促进肝脏胆固醇处理和胆汁酸代谢,从而减轻慢性肝损伤。
推荐理由:研究把女性慢性肝病保护与肠道菌群来源的胆汁酸 isoUDCA 联系起来,并给出 SREBP2-STARD4-CYP7B1 信号通路这一机制线索。
研究对人类配子、二细胞胚胎、八细胞胚胎、囊胚和胚胎干细胞中的 H2AK119ub(H2Aub)进行图谱分析,发现 H2Aub 最早在二细胞阶段于 GC 富集区域出现,随后逐步累积,并在后期集中于 PcG 靶基因。
推荐理由:该研究追踪人胚胎从配子到囊胚的 H2Aub 动态,说明 H2Aub 如何引导 H3K27me3 重建 Polycomb 抑制格局。
一项新工作在 379 个人脑样本中绘制了可变多聚腺苷酸化这一转录后调控层,显示 3′-UTR 选择上的遗传变异与疾病相关位点及下游分子效应相关。可变多聚腺苷酸化通过改变 mRNA 末端影响 mRNA 稳定性、翻译或亚细胞定位,而不一定改变 RNA 丰度。
推荐理由:在 379 个人脑样本中绘制可变多聚腺苷酸化图谱,把 3′-UTR 选择相关的遗传变异与疾病位点及下游分子效应联系起来。
清华大学生命科学学院戚益军课题组在Science发表论文,发现拟南芥中BT2 mRNA和GSL8 mRNA能以不依赖自身编码蛋白的方式抑制靶基因转录。
推荐理由:研究在拟南芥中证明mRNA可经RNA-DNA三链体等途径直接抑制靶基因转录,为理解RNA功能层级提供新视角。
一项发表于 Nature 的研究整合单细胞 RNA 测序、TCR 测序与 Xenium 空间转录组,在高级别癌前气道病变中鉴定出 BATF+ 效应性 Treg 细胞,并构建了淋巴结—循环—气道的跨组织调控轴。
推荐理由:研究把肺癌免疫干预窗口前移到癌前阶段,并用跨组织克隆共享与空间结构给出可追踪的细胞轴。
David Baker 团队组合 RFdiffusion2 的 RFD2-MI、ProteinMPNN、EnhancedMPNN 和 AlphaFold 3 从头设计半胱氨酸蛋白酶与锌蛋白酶,两项结果分别发表于 Nature。
推荐理由:两篇 Nature 论文用 RFdiffusion2、ProteinMPNN 与 AlphaFold 3 组合从头设计蛋白酶,并给出实验验证的成功率与提速幅度。
eLife 发表的研究用小鼠无病毒遗传谱系追踪系统在微胶质细胞中特异表达 NeuroD1,并在多个时间点追踪其命运,结果显示表达 NeuroD1 的细胞在生理和损伤条件下都保持微胶质细胞身份、不能转为神经元。
推荐理由:用无病毒谱系追踪、双光子活体成像和单细胞转录组三重证据,检验 NeuroD1 能否把微胶质细胞转成神经元。
美国华盛顿大学蛋白设计研究所(IPD)的 Anqi Chen、Kejia Wu 和 Hojae Choi 从头设计了蛋白酶,这些被称为“分子剪刀”的酶能高精度切割用户指定的目标序列,相关成果本周发表于 Nature。
推荐理由:IPD 团队在 Nature 报告从头设计蛋白酶,可按用户指定序列切割,为蛋白设计提供新的功能实现路径。
Cell 在线发表的研究用蛋白质组学检测头足类 RNA 编辑产生的重编码位点,发现单个氨基酸编辑会改变蛋白质稳定性、亚细胞定位、翻译后修饰和细胞器功能。研究指出,鞘形亚纲头足类的 RNA 编辑水平远超其他动物,但其对蛋白质组的功能后果此前大多未知。
推荐理由:用蛋白质组学直接检测头足类 RNA 编辑位点的重编码产物,把编辑事件与蛋白稳定性、定位和修饰的变化联系起来。
研究团队构建了慢性运动的 22 种组织多组学图谱,刻画了随组织、性别和时间变化的分子适应,以及骨骼肌中细胞类型特异的表观遗传重塑。图谱显示转录组、表观遗传、蛋白质组和代谢层面在全身范围内协同重塑。
推荐理由:该图谱覆盖 22 种组织,呈现运动适应在组织、性别和时间维度上的差异,为研究跨组织分子调控提供参照。
一项发表于Genome Medicine的研究用定量演化框架分析2171份样本,区分突变率与选择,发现NOTCH1突变在组织学正常食管上皮克隆扩增中受强正选择,这解释了其在该组织中的高 prevalence。
推荐理由:研究用2171份样本区分突变率与选择,显示NOTCH1在正常食管上皮中受强选择,却与TP53、RB1呈拮抗上位性,抑制后续恶性演化。
研究利用 467,152 份 UK Biobank 基因组构建了全表型结构变异图谱,显示大于 50 bp 的结构变异是人类疾病风险中重要且此前被低估的来源。该资源揭示了与疾病相关的罕见结构变异和调控性结构变异,为理解人类生物学和药物研发提供线索。
推荐理由:基于近 50 万份 UK Biobank 基因组构建的结构变异图谱,把大于 50 bp 的变异与疾病风险系统关联起来,可作为结构变异研究的参考资源。
Jackson Laboratory、耶鲁大学等 10 国合作团队在 Nature 发表 GLASS 联盟研究,对 183 例治疗前后配对取样的 IDH 突变胶质瘤进行分析,发现复发时少突胶质细胞瘤倾向获得新的生长驱动突变,星形细胞瘤则更常发生大规模染色体改变。
推荐理由:GLASS 联盟对 183 例配对样本的分析显示,IDH 突变胶质瘤的两种亚型在复发时走的是不同的基因组演化路径。
Derek Lowe 评述一项预印本,该研究用 42 篇撤稿、造假和伪科学论文构建探针语料,测试模型是否会基于论文原文的框架继续设计研究。
推荐理由:作者借一项预印本评测指出,主流大模型面对撤稿与造假论文时仍会照单执行,并讨论这对 AI 科研助手可靠性的影响。
LoL-align 是一种基于距离的概率蛋白结构比对算法,通过迭代优化局部对数几率评分来判断蛋白同源性。作者报告,在单结构域和多结构域基准上,它检测远源同源蛋白的灵敏度明显高于 TM-align 和 Dali,比对质量更好,速度是二者的 5–20 倍,并已完整集成到 Foldseek 中。
推荐理由:新方法以局部对数几率评分做蛋白结构比对,在远源同源检测上比 TM-align 和 Dali 更灵敏且快 5–20 倍。
MassNet 发布面向 AI 的质谱蛋白质组学数据语料库,包含来自 35 个物种、高质量 DDA 质谱数据的 15 亿张串联质谱图,其中约 170 万个肽前体来自人类样本。
推荐理由:该语料库覆盖 35 个物种的 15 亿张质谱图,并配套标准化存储格式,为质谱蛋白质组学的深度学习提供了可复用的数据底座。
研究提出 HDOCK-Multimer(HDM),将 ab initio 对接与组合组装整合,用于大蛋白复合物结构预测。在 35 个大异源复合物、172 个大蛋白复合物和 7 个 CASP15 靶点三套基准上,HDM 的表现优于 CombFold、MoLPC、AlphaFold-Multimer 和 AlphaFold3。该框架还能在未提供化学计量比输入的情况下预测化学计量比并建模复合物。
推荐理由:面对大蛋白复合物组装空间过大的难题,该框架把对接与组合组装结合,并在三套基准上与 AlphaFold3 等方法比较。