来源: 中国科学报 发布时间:2021-12-9
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《科学》

研究揭示玉米和狗尾草的器官复杂性调节机制

美国纽约大学Kenneth D. Birnbaum团队揭示了根部组织回路调节玉米和狗尾草的器官复杂性。这一研究成果发表在12月3日出版的《科学》上。

他们使用单细胞 RNA 测序快速生成玉米根的细胞分辨率图,揭示了与扩张的皮层相邻的组织形成性转录因子 SHORT-ROOT(SHR) 的替代配置。他们表明玉米 SHR 蛋白是超移动性的,将至少八个细胞层移动到皮层中。玉米和狗尾草中的高阶 SHR 突变体的皮质层数量减少,表明 SHR 通路控制皮质组织的扩张以阐述解剖复杂性。

研究人员表示,大多数植物根部具有多个皮质层,这些皮质层构成了器官的大部分,并在生理学中发挥着关键作用,例如耐洪和共生。然而,对于拟南芥高度缩小的解剖结构之外的皮质层的形成知之甚少。

相关论文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj2327

研究发现错义突变与低密度脂蛋白和纤维蛋白原有关

美国马里兰大学医学院May E. Montasser研究团队在研究中取得进展。他们用遗传和功能证据表明B4GALT1的错义突变与低密度脂蛋白和纤维蛋白原有关。这一研究成果于12月3日发表在《科学》上。

研究人员确定了β-1,4-半乳糖基转移酶1功能域中富含的Amish错义变体(p.Asn352Ser)与每分升13.9毫克低LDL-C(P=4.1×10-19)和血浆纤维蛋白原降低29毫克/分升(P=1.3×10-5)的关系。对544955名受试者进行的基于半乳糖基转移酶1基因分析表明其与冠状动脉疾病减少相关(优势比=0.64,P=0.006)。与野生型蛋白相比,突变蛋白的半乳糖基转移酶活性降低了50%。

对人血清中N联聚糖分析发现丝氨酸352等位基因与载脂蛋白B100、纤维蛋白原、免疫球蛋白G、转铁蛋白的半乳糖基化以及唾液酸化降低有关。半乳糖基转移酶1 353Ser敲入小鼠显示出LDL-C和纤维蛋白原降低。该研究结果表明,蛋白质半乳糖基化的靶向调节可能是一种针对心血管疾病的治疗方法。

据了解,低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C)和纤维蛋白原的血液水平升高是与心血管疾病发生有关的独立危险因素。

相关论文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe0348

《德国应用化学》

锂离子电池阳极自膨胀离子传输通道可用于快速充电

山东大学李国兴等研究人员发现,锂离子电池阳极上的自膨胀离子传输通道可用于快速充电。这一研究成果12月2日在线发表于《德国应用化学》。

研究人员提出了一种自膨胀锂离子传输通道的新思路,用于构建快充阳极,实现高性能快充锂离子电池。自膨胀的锂离子传输通道可以通过在循环过程中与锂离子的相互作用驱动阳极中不同键长的化学键的自我可逆转换来实现,降低了锂离子传输的能量障碍,并允许快速的锂离子固态扩散,从而有效地消除了严重的电压极化和锂金属电镀。

研究人员对石墨烯表面化学键的自我可逆转换进行了概念验证,成功地验证了自我扩展的锂离子传输通道、自我加速的锂离子面内/面外迁移,以及在极快的充电条件下(6 C速率,1 C=744 mA g -1),甚至在低温(-10°C)下,具有高容量(342 mA hg -1)和超长寿命(22000次)的卓越快速充电能力。这些结果代表了一个设计新型快速充电阳极材料的平台,它具有可自我调节的离子传输通道和明显增强的离子固态扩散动力学。

据悉,正极材料中迟缓的锂离子传输动力学引发了巨大的电压极化和严重的金属锂镀层,大大限制了快充锂离子电池的循环寿命和能量密度。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1002/anie.202113313

质子电子供体增强负载型共轭微孔聚合物对CO2还原的电催化活性

复旦大学郭佳团队报道了质子/电子供体增强负载型共轭微孔聚合物对CO2还原的电催化活性。相关研究成果12月1日发表在《德国应用化学》。

金属酞菁化合物(MePc)在电化学还原CO2为高附加值化学品方面有着巨大的应用前景,而含MePc聚合物的催化活性往往受到分子调控策略的限制。

该文中,研究人员通过Scholl反应,通过CoPc和H2Pc的离子热共聚,在碳纳米管周围合成了超薄共轭微孔聚合物鞘。考虑到H2Pc在合成中的调节作用,Co(II)金属以单原子的形式保存在碳纳米管的聚合物鞘层上。利用H2Pc部分作为质子/电子供体的协同效应,该复合材料可以选择性地将CO2还原为CO,在宽电位窗口下具有较高的法拉第效率(在-0.9 V下最大97%)、异常的转换频率(在-0.65 V下97592 h-1)和大电流密度(>200 mA cm-2)。因此,需要开发一系列具有分子调节电催化活性的非均相聚合MePc是非常希望的。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1002/anie.202115503

《中国科学报》 (2021-12-09 第2版 国际)
 
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