来源: 中国科学报 发布时间:2023-9-21
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《物理评论A》

科学家揭示光学琼斯理论中的时空反射对称性

加拿大蒙克顿大学Jean-Franois Bisson研究团队揭示了光学琼斯理论中的时空反射对称性。相关研究成果9月15日发表于《物理评论A》。

研究团队给出了作用在光的二维偏振空间的时空反演(PT)的描述,该反演可用琼斯向量以及矩阵的线性代数表示。研究人员建立了PT对称的琼斯矩阵,并提出两个使用PT对称琼斯矩阵来描述偏振本征态的激光谐振器例子:一个基于法拉第效应和二向色衰减,另一个由扭曲的各向异性反射镜组成。

研究发现,上述两个例子都存在一个控制参数,实验上覆盖了精确和破缺PT对称区域及其边界,也就是所谓的异常点,在那里谐振器的特征态合并成一个单一态。精确PT对称区域产生相同频率的激光偏振模式,但腔内损耗不同,而破缺PT对称区域产生不同频率的激光偏振模式,但腔内损耗相同。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.108.033511

《国家科学院院刊》

零频率力驱动的振荡对能量转化和结构稳定性产生影响

美国加州理工学院Amnon Zalman Yariv研究团队发现由一类稳定零频率力驱动的双峰振荡会对能量转化和结构稳定性产生影响。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。

研究团队指出,在自然和人工环境中存在一类共振振荡,它们可被稳定的零频率力,如风、水、电场等直接激发。这类振荡通常包括一个系统的两个独立的振荡模式,如建筑物或桥梁,它们无法单独被零频率力驱动。当达成协同一致时,这两种模式将参与由稳定的零频率力驱动的联合振荡,其中一种是直接驱动,另一种是参数驱动。研究人员在一个家庭淋浴环境中观察到了属于这一类的双峰振动,其中的两种模式是钟摆摆动和自由悬挂的花洒喷头的扭矩扭转,这两种模式在水流的阈值以上突然进入协同振动。

该研究的实验部分由3个在家庭淋浴环境下拍摄的视频片段支持,这些视频片段证实了基本的理论假设。无所不在的零频率力,以及它们直接转换为交变共振系统振动,赋予了放大的破坏潜力,进而对结构稳定性产生影响。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1073/pnas.2311412120

《细胞》

高通量基因敲入筛选助力持久的细胞治疗

美国加州大学旧金山分校基因组免疫学研究所Alexander Marson和斯坦福大学Theodore L. Roth研究组合作,利用合成序列敲入的模块化集合发现了持久的细胞疗法。相关研究成果9月14日发表于《细胞》。

研究人员研发了模块化池敲入筛选(ModPoKI)方法,建立了两个包含100个转录因子(TF)和129个天然和合成表面受体(SR)的ModPoKI文库。在不同条件下,对30多个跨人种TCR和CAR-T细胞的ModPoKI筛选确定了转录因子AP4(TFAP4)的结构,该结构增强了慢性刺激下CAR-T细胞的适应性以及体外和体内的抗癌功能。

ModPoKI模块化能够生成一个拥有1万个成员的TF组合库。利用非病毒KI BATF-TFAP4多顺反子显示出增强的适应性。过表达BATF和TFAP4共同占据并调节关键靶基因以重编程T细胞功能。ModPoKI有助于发现可编程细胞功能的复杂基因组合。

据介绍,慢性刺激可导致T细胞功能障碍并影响细胞免疫疗法的疗效,需要改进能高通量进行合成序列敲入的方法以重编程细胞功能。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.08.013

《自然-化学》

蛋白质-脂质电荷相互作用控制外膜蛋白折叠成不对称膜

英国利兹大学Sheena E.Radford 团队报道了蛋白质-脂质电荷相互作用控制外膜蛋白折叠成不对称膜。相关研究成果9月14日发表于《自然-化学》。

研究人员使用环糊精介导的脂质交换制备了具有不对称双层的脂质体,并表征了两种细菌外膜蛋白(OMPs)OmpA和BamA的稳定性与折叠动力学。研究发现,相对于具有相同膜组成的对称脂质体,脂质体外叶中的过量负电荷阻碍了它们的插入和折叠,而内叶中的过度负电荷加速了它们的折叠。利用分子动力学、突变分析和生物信息学,研究人员鉴定了一种对折叠和稳定性至关重要的带正电的贴片。

这些结果解释了OMP的“阳性外部”规则,并对体外和体内驱动OMP折叠和组装的机制提出了见解。生物膜是不对称的双层,但对这种不对称性如何调节膜蛋白折叠或稳定性知之甚少。现在,用OMP进行的折叠和稳定性分析揭示了对不对称膜电荷分布的高度敏感性,以及有效折叠所需的蛋白质电荷匹配。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41557-023-01319-6

《中国科学报》 (2023-09-21 第2版 国际)
 
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