下丘脑-缰核回路调控风险偏好的研究 学术背景 在复杂且不确定的环境中，动物需要评估风险以做出有利于生存的决策。面对安全选项和风险选项时，动物通常会表现出对某一选项的强烈偏好，并且这种偏好会在一段时间内保持一致。然而，这种风险偏好是如何在大脑中编码的，仍然是一个未解之谜。缰核（lateral habenula, lhb）被认为是参与价值导向行为的关键脑区，但其在风险偏好决策中的具体作用尚不清楚。本研究旨在揭示大脑中调控风险偏好的神经回路，特别是下丘脑-缰核回路在这一过程中的作用。 论文来源 这篇论文由Dominik Groos、Anna Maria Reuss、Peter Rupprecht等来自瑞士苏黎世大学（University of Zurich）和苏黎世联邦理工学院（ETH Zuric...
大视场、单细胞分辨率的双光子与三光子显微镜用于深层和广域成像 研究背景与问题提出 多光子显微技术（Multiphoton Microscopy, MPM）是深组织成像的强大工具，尤其在活体脑功能研究中具有不可替代的地位。然而，传统的双光子显微镜（Two-Photon Microscopy, 2PM）虽然能够实现较大的成像视场（Field of View, FOV），但其成像深度通常局限于浅层皮质区域，难以穿透到大脑的深层结构。而三光子显微镜（Three-Photon Microscopy, 3PM）尽管可以实现更深的成像，但由于热损伤限制了激光重复率，导致其视场较小且成像通量较低。因此，如何在保持高分辨率的同时实现大视场（Large Field of View, LFOV）和深层成像，成为多...
学术背景 柑橘类水果因其丰富的营养价值和独特的风味，长期以来深受消费者喜爱。然而，柑橘在采后储存过程中极易受到病害侵袭，尤其是由青霉菌（*Penicillium digitatum*）引起的绿霉病，这种病害会导致果实腐烂并显著缩短其储存寿命。传统上，化学杀菌剂被广泛用于控制绿霉病，但由于化学残留对健康和环境的潜在威胁，非化学替代方法逐渐成为研究热点。 近年来，物理处理技术因其无残留、环保的特点备受关注，其中紫外线C（UVC，波长200-280 nm）辐射被认为是一种有潜力的解决方案。UVC能够通过破坏病原体DNA来抑制病害发展，同时还能增强果实抗性并延缓成熟。然而，尽管已有研究表明UVC可有效减少柑橘绿霉病的发生，但其在商业化应用中仍面临诸多挑战，例如光照均匀性和剂量控制等问题。为了解决这些...
胰腺癌早期检测的新方法——基于蛋白酶活性的纳米传感器检测技术 背景介绍 胰腺导管腺癌（Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一。由于其早期症状不明显，大多数患者在诊断时已经进入晚期，导致治疗选择有限且预后较差。尽管早发现、早治疗可以显著提高患者的生存率，但目前尚无美国食品药品监督管理局（FDA）批准的早期检测手段。现有的临床生物标志物CA 19-9主要用于监测疾病负担，但其在早期检测中的阳性预测值较低，限制了其在一般人群中的筛查应用。因此，开发一种特异性强、灵敏度高且易于操作的早期检测方法成为迫切需求。 蛋白酶（protease）在癌症进展中起着关键作用，尤其是在肿瘤细胞的侵袭和转移过程中，蛋白酶通过降解细胞外基质促进癌症...
基因治疗新突破：Repair Drive技术实现肝细胞体内扩增 学术背景 基因治疗是近年来医学研究的热点领域，尤其是针对肝脏疾病的基因治疗，由于肝脏在代谢中的核心作用，成为了研究的重要目标。尽管已有的基因编辑技术如CRISPR-Cas9在基因敲除方面取得了显著进展，但大多数肝脏疾病需要的是基因修复（correction）而非敲除（disruption）。然而，基因修复的效率和精确性在终末分化的肝脏细胞中非常有限，这严重限制了其临床应用。为了解决这一问题，研究团队开发了一种名为Repair Drive的新技术，旨在通过短暂抑制一个必需基因（essential gene），选择性地扩增经过同源定向修复（HDR, Homology-Directed Repair）的肝细胞，从而提高基因修复的效率。...
高精度预测蛋白片段抑制活性的新方法：FragFold的应用 学术背景 蛋白质相互作用在细胞生命活动中扮演着至关重要的角色，而小肽（peptides）或蛋白片段（protein fragments）可以通过与特定蛋白界面结合，调节蛋白功能，甚至作为抑制剂发挥作用。近年来，高通量实验技术的发展使得在活细胞中大规模测量蛋白片段的抑制活性成为可能。然而，迄今为止，尚未有相应的计算方法能够预测哪些蛋白片段能够与目标蛋白结合并发挥抑制作用，更不用说预测它们的结合模式。这一领域的研究空白促使研究人员开发新的计算工具来解决这一问题。 AlphaFold的推出为蛋白质结构预测带来了革命性的突破，但其在预测蛋白片段与全蛋白结合方面的应用仍然有限。为了填补这一空白，Andrew Savinov等研究人员开发了一种...
学术背景 在细胞生物学中，黏着斑（focal adhesions, FAs）是细胞与细胞外基质（ECM）之间的关键连接点，它们通过整合素受体与细胞内的肌动蛋白骨架相连，在细胞迁移和极化过程中发挥重要作用。Talin是黏着斑中的核心蛋白，直接连接整合素受体和肌动蛋白骨架。Talin蛋白含有三个肌动蛋白结合位点（actin-binding sites, ABSs），这些位点在黏着斑的形成和成熟过程中发挥着不同的作用。然而，关于Talin与肌动蛋白（F-actin）相互作用的分子机制，尤其是Talin的ABSs如何与肌动蛋白结合，尚未完全清楚。为了更好地理解Talin在细胞黏附和迁移中的作用机制，研究人员通过冷冻电镜（cryo-EM）技术，解析了Talin的ABSs与肌动蛋白复合物的高分辨率结构，...
灵长类动物自由活动中的视觉行为研究：创新眼动追踪系统的开发与应用 学术背景 视觉系统是灵长类动物神经系统中最被深入研究的领域之一，尤其是在大脑皮层中的视觉通路机制方面。然而，目前关于灵长类动物在真实世界环境中自由活动和探索时的视觉功能的研究却非常有限。这一研究空白主要是由于缺乏能够在自由活动的个体中精确、快速、高分辨率地追踪眼动轨迹的技术。传统的研究方法通常需要在实验室环境中对动物进行头部固定，这限制了对动物在自然行为中视觉系统的理解。因此，开发一种能够在不限制动物自由活动的情况下精确记录眼动轨迹的技术，成为了一个重要的研究方向。 论文来源 这篇题为“Active vision in freely moving marmosets using head-mounted eye trackin...
空间细胞组织分析工具SPACE：揭示复杂生物组织中的空间模式 学术背景 生物组织的功能依赖于细胞、分子和结构在三维空间中的相互作用。理解这些空间组织模式可以为病理和生理过程提供新的见解。然而，现有的空间分析技术大多只能检测简单的模式，无法捕捉复杂的空间关系。为了应对这一挑战，研究人员开发了一种名为“空间细胞组织分析工具”（SPACE, Spatial Patterning Analysis of Cellular Ensembles）的开源分析工具，旨在通过信息论计算全面检测和描述生物组织中的复杂空间模式。 SPACE的研发背景源于现有分析工具的局限性。许多空间分析工具只能检测单一或成对的生物元素，而无法处理三个或更多元素的复杂模式。此外，离散的微环境（MEs, Microenvironme...
多重性状罕见变异分析的新框架：Multistaar 研究背景与问题阐述 随着下一代测序技术的进步和全基因组测序（Whole-Genome Sequencing, WGS）成本的降低，研究者们能够更深入地探讨罕见变异对复杂人类性状的影响。然而，单个性状分析方法在检测罕见变异关联时往往缺乏足够的统计功效，尤其是在面对多民族样本和复杂遗传结构的情况下。此外，许多遗传变异具有多重效应（pleiotropy），即一个基因可以影响多个性状，因此需要一种能同时分析多个性状的方法来提高检测能力。 现有的多性状罕见变异分析方法虽然显示了比单个性状分析更高的统计功效，但在处理大规模WGS数据时面临计算瓶颈，并且未能充分利用功能注释信息，导致解释力和统计功效的损失。为了解决这些问题，研究人员开发了一种新的统计框架...