来源: 中国科学报 发布时间:2025-5-29
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《国家科学院院刊》

超流涡旋重联中普适性有了理论证据

英国纽卡斯尔大学的Piotr Z. Stasiak团队提出了超流涡旋重联普适性的实验和理论证据。近日,相关研究发表于美国《国家科学院院刊》。

在流体和超流体中,发生重联的涡旋之间最小间距随时间变化遵循一个普适的标度律。该标度律在重联前和重联后的系数不同,这一特性与过程的不可逆性以及能量传递和耗散机制密切相关。该研究通过实验和一个数值模型确定了这些系数在超流氦中的温度依赖关系。该数值模型完整考虑了超流涡旋线与热态正常流体组分之间的耦合动力学。

在所有温度条件下,研究人员都能观察到在其他超流体和经典黏性流体中所见的重联前后不对称性,这表明涡旋重联行为具有普适性,不依赖于小尺度上的正则化动力学机制。数值模拟结果表明,每一次涡旋重联事件都代表了一次向正常流体中突然注入能量。研究结果表明,在湍流状态下,只要超流涡旋密度足够高,这些间断式的能量注入就足以使正常流体维持在一个受扰动的状态中。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1073/pnas.2426064122

《细胞》

科学家开发出能够直接物理接触DNA的人类蛋白质组

德国慕尼黑工业大学的Bernhard Kuster团队开发出能够直接物理接触DNA的人类蛋白质组。近日,相关研究发表于《细胞》。

在一个人类细胞中,DNA与组蛋白、RNA以及染色质相关蛋白被紧密包裹在一起,形成一种凝胶结构。在任意特定时刻,只有部分蛋白质组能够物理接触DNA,并对其结构、转录、复制、修复以及其他关键分子功能进行组织和调控。

研究人员开发了一种“零距离”的光交联技术,用于定量测定活细胞中直接与DNA接触的蛋白质。通过对人类乳腺癌细胞中的DNA相互作用蛋白进行系统分析,研究人员绘制出一个包含1000多种可直接接触DNA的蛋白质图谱,并鉴定出数百个肽-核苷酸交联位点,其分辨率精确到单个氨基酸水平的蛋白质-DNA相互作用界面。研究人员通过对不同处理条件下细胞中DNA相互作用蛋白组的定量比较,不仅重现了关键转录因子和DNA修复蛋白的招募过程,还揭示了一些在数分钟时间尺度上快速限制染色质可及性的调控因子。

该研究为探索基因组调控机制提供了一种无需预设假设、直接可行的方法,适用于多种生物体和系统。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.037

《自然-细胞生物学》

中性粒细胞通过分泌外泌体DNA缓解无菌性急性炎症

美国密歇根大学的Carole A. Parent团队揭示了中性粒细胞可通过外泌体相关DNA分泌来缓解无菌性急性炎症。近日,相关研究成果发表于《自然-细胞生物学》。

急性炎症是一种以中性粒细胞快速浸润为特征的保护性免疫反应,若未能及时消退,可能会导致慢性炎症性疾病发生。研究人员此前的研究表明,在炎症过程中,中性粒细胞通过核膜来源的多囊泡结构分泌含有白三烯B4(LTB4)的外泌体,对于有效的中性粒细胞浸润至关重要。

该研究发现,在小鼠皮肤无菌性炎症模型中,这些外泌体与核DNA共分泌有助于中性粒细胞浸润的消退。活化的中性粒细胞在其定向迁移过程中,通过一种不同于“自杀式”中性粒细胞的胞外诱捕网释放和细胞死亡的机制,表现出快速且重复性的DNA分泌行为。DNA被包裹进核膜来源的多囊泡腔内的过程,是由层粘连蛋白B受体和染色质去凝集机制介导的。这些发现加深了对中性粒细胞在炎症过程中的功能的理解,并揭示了DNA分泌在生理条件下的重要意义。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41556-025-01671-4

《自然-遗传学》

研究揭示配子相位不平衡对复杂性状遗传力的贡献

澳大利亚昆士兰大学的Loic Yengo团队研究了配子相位不平衡(GPD)对复杂性状遗传力的贡献。近日,相关研究发表于《自然-遗传学》。

非随机交配会在全基因组范围内诱导未连锁的遗传变异之间的相关性,这种现象被称为GPD,而其对遗传力的具体贡献尚未被明确揭示。这项研究引入了一种基于不平衡基因组的限制最大似然方法(DGREML),用于同时量化单核苷酸多态性(SNPs)对遗传力的加性贡献,以及它们对方向性协方差的贡献。

研究人员将 DGREML 应用于来自多个生物样本库的 55万名个体的 26 个性状,发现跨常染色体的 GPD 对身高、受教育程度、智力、收入、自评健康状况和久坐行为等性状的 SNPs遗传力贡献了10%至27%。

研究运用灵活且有力的方法揭示了复杂性状遗传结构中尚未受到充分研究的特征,并为摸清产生这些特征的潜在机制提供了线索。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41588-025-02192-4

《中国科学报》 (2025-05-29 第2版 国际)
 
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