《国家科学院院刊》
碘循环的演化与地球臭氧层后期稳定
美国耶鲁大学团队研究了碘循环的演化与地球臭氧层的后期稳定。相关成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。
研究人员提供了地球臭氧层长期稳定的证据,指出当前大气臭氧的破坏与海洋和大气碘的循环有内在联系。
研究人员在多条独立的地质证据线的支持下,通过碘质量平衡模型进行了检验。结果发现,在地球历史的大部分时间里,海洋碘含量普遍升高。自24亿年前氧气上升以来,海洋碘浓度升高,大量无机碘排放到大气中,促进臭氧的催化破坏,从而导致大气臭氧不稳定,臭氧水平周期性或持续降低。
在全球范围内,不稳定的低臭氧水平可能持续了大约20亿年,直到大约5亿年前的显生宙早期。研究结果强调,地球臭氧层的延迟稳定对生命,特别是陆地生命的进化速度和方向具有重要意义。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1073/pnas.2412898121
《科学》
利用快速体积纳米显微术解码分子相互作用
德国维尔茨堡大学的Markus Sauer等研究人员利用快速体积纳米显微术,解码了CD20与治疗性抗体分子的相互作用。相关研究成果近日发表于《科学》。
研究人员发现,阐明膜蛋白与抗体之间的相互作用需要在高时空分辨率下进行全细胞成像。光格光片显微术(LLS)提供了快速体积成像,但存在空间分辨率有限的问题。基于DNA的成像点累积纳米拓扑学(DNA-PAINT)可实现分子级分辨率,但由于获取过程时间长,仅限于二维成像应用。
CD20是大多数B细胞中表达的细胞表面受体。研究人员开发了双染料成像探针(TDI),使成像速度提高约15倍。将TDI-DNA-PAINT和LLS结合应用于免疫学B细胞,研究人员揭示了内源性CD20与治疗性单克隆抗体——利妥昔单抗、奥法木单抗和奥比木单抗的寡聚状态与相互作用。结果表明,CD20在微绒毛上大量表达,并与单克隆抗体结合,促进了抗体浓度依赖性的B细胞极化和微绒毛突起的稳定。
这些发现有助于合理设计并改进与靶向肿瘤相关抗原的免疫疗法。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.adq4510
《自然》
摩擦性破裂与地震成因和演化机制研究
以色列希伯来大学的 Jay Fineberg团队对摩擦性破裂与地震成因和演化进行了研究。相关研究成果近日发表于《自然》。
摩擦运动由快速传播的破裂介导。这些破裂在接触体之间形成摩擦界面,类似于剪切裂缝。当这一过程发生在自然断层中时,这种快速破裂本质上就是地震。尽管断裂力学描述了单一物体的快速运动,但它们的成核过程尚不清楚。
研究人员通过扩展断裂力学充分描述成核过程,其明确包含通常被忽略的有限界面宽度。实验和理论证明,这种缓慢的稳定蠕变发生于一个明确的应力阈值下。此外,当缓慢的蠕动斑块接近界面宽度时会发生拓扑转变,平滑过渡到经典断裂力学描述的快速断裂。
除了与断裂和材料强度相关外,这种破裂成核动力学的新图景与地震成核动力学直接相关,缓慢的地震破裂总是先于快速的地震破裂。这一理论可能为理解地震如何以及何时成核提供了一个新的框架。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08287-y
《中国科学报》 (2025-01-14 第2版 国际)