劫持细菌ABC转运体可实现遗传密码扩展

通过位点特异性编码非天然氨基酸（ncAA），为扩展蛋白质功能库提供了强大工具。然而，当前ncAA掺入策略效率低下，制约了其在基础研究和生物技术领域的广泛应用。

研究团队通过分析发现，细胞对ncAA摄取不足是高效遗传密码扩展的主要障碍。他们通过劫持细菌ATP结合盒（ABC）转运体突破此瓶颈。该工程化转运体可主动摄入易合成的异肽键连接三肽，后者在细胞内被加工为ncAA。

利用上述策略，研究人员成功实现多种此前难以获得的ncAA的高效编码，为蛋白质装备了生物正交与交联基团、翻译后修饰以及化学酶促偶联功能基团。他们还进一步开发了高通量定向进化平台，针对历史上难以高效摄取的非天然氨基酸，定制了专属转运系统。实验发现，表达这些进化转运体的定制大肠杆菌菌株，可实现单位点与多位点ncAA掺入，且效率达到野生型水平。此外，研究人员改造了三肽支架使其能共转运两种不同ncAA，实现了二者的高效双掺入。

该研究表明，工程化改造摄取系统是实现化学多样性构建单元程序化导入的有效策略。

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https://doi.org/10.1038/s41586-025-09576-w

火星沙尘事件期间摩擦放电的探测

闪电是行星大气中能量最强大的电活动表现形式之一，不仅在地球上有记录，在土星和木星上也曾观测到。科学家怀疑火星上存在电活动，但从未被直接证实。

研究人员利用“毅力”号火星车SuperCam载荷设备捕获的电信号和声学特征进行原位探测。在两个火星年期间，共探测到55次摩擦放电事件，通常与尘卷风和沙尘暴对流前锋有关。观测结果表明，火星电场可以达到火星近地表大气的击穿阈值。

这种电活动可能影响沙尘动力学，并可能加剧反应性电化学效应，从而增强大气的氧化能力，对有机分子的保存产生影响。这一原位证据可能对表面化学、宜居性探索具有深远意义。

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https://doi.org/10.1038/s41586-025-09736-y

氧杂环丁烷的光催化氧原子嬗变

非芳香杂环和碳环构成了无数生物活性分子与功能分子的骨架结构。值得注意的是，四元饱和环状分子，如氮杂环丁烷、硫杂环丁烷和环丁烷，在药物化学领域日益受到关注。这类分子通常具备与药物研发相关的物理化学特性——高效性、稳定性、代谢稳定性及靶标特异性。对易得的氧杂环丁烷进行氧原子替换，是获取多种环状药效团的直接途径。然而，此类原子置换反应在非芳香分子体系中鲜有报道。

为此，研究人员提出了一种通用光催化策略，能够选择性地将氧杂环丁烷中的氧原子替换为含氮、含硫或含碳基团，通过一步操作即可将其转化为多种饱和环状结构单元。该原子置换方法展现出优异的官能团兼容性，适用于后期功能化修饰，可大幅简化药物及复杂药物类似物的合成流程。

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https://doi.org/10.1038/s41586-025-09723-3

（冯维维编译）