《科学》

跨序列空间的单分子结构与动力学研究

荷兰代尔夫特理工大学Chirlmin Joo等研究人员合作完成跨序列空间（SPARXS）的单分子结构与动力学研究。近日，相关论文发表于《科学》。

研究人员介绍了一种高通量单分子并行分析方法，用于快速探索SPARXS，并将单分子荧光技术与下一代测序技术相结合。研究人员应用SPARXS揭示了Holliday接头的序列依赖性动力学，这是一种在同源重组中至关重要的中间体。

通过研究数百万个Holliday接头的动态，研究人员展示了SPARXS揭示序列模式、评估序列基序和构建热力学模型的能力。SPARXS作为一种多功能工具，能够揭示分子尺度上序列特异性过程的机制。

分子生物学的核心在于序列、结构和功能之间的复杂相互作用。单分子技术提供了对结构和功能的深入动态洞察，但烦琐的检测方法限制了对大型序列库的功能筛选。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adn5968

《自然》

热红外影响埃及伊蚊寻找宿主

美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校Craig Montell课题组发现热红外影响埃及伊蚊寻找宿主的行为。这一研究成果日前发表于《自然》。

研究人员确定了一种埃及伊蚊用来寻找人类的线索。研究证明埃及伊蚊能感知目标发出的红外辐射，并将这一信息与其他线索结合使用，进行高效的中距离导航。热红外线的探测需要热激活通道TRPA1，该通道在触角顶端的神经元中表达。

在这些神经元中，有两种蛋白与TRPA1共表达，它们能促进对较低红外强度的探测。研究提出，辐射能量会引起触角末端局部产热，从而激活热感神经元中的温度敏感受体。热红外辐射是一种有效的中程定向线索，这一认识增进了人们对蚊子如何有效定位宿主的理解。

每年由蚊子传播的疾病会影响数亿人，对发展中国家的影响尤为严重。埃及伊蚊是登革热、黄热病和寨卡病毒的主要传播媒介。埃及伊蚊雌蚊叮咬人类需要整合多种线索，包括呼吸产生的二氧化碳、皮肤产生的有机气味和视觉线索，这些都是在中远距离感知到的线索，其他线索则是在非常近的距离被感知。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07848-5

《地质学》

用地貌指纹识别断层滑动行为变化

美国艾奥瓦州立大学Jacqueline E. Reber团队利用地貌指纹识别了断层滑动行为的变化。相关论文近日发表于《地质学》。

加比兰山从美国加利福尼亚中部的圣安地列斯断层向西南缓慢倾斜。研究人员认为，这种大型地貌的形成是对圣安地列斯断层滑动行为变化的响应，而不是归因于板块汇聚。该解释是基于该研究物理实验的结果。

实验过程中，当研究人员将滑动行为的变化，即从迟缓到锁定作为影响变形的唯一变量时，在滑动过渡处形成半穹顶特征，模仿了与圣安地列斯断层相邻的加比兰山的形状和位置。研究人员还展示了安纳托利亚（土耳其）、菲律宾和查曼（阿富汗-巴基斯坦）断层的其他半穹顶特征，表明这些穹顶地貌可能提供了在监测不足的断层上滑动行为转变的迹象。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1130/G52156.1

《细胞》

甲状腺激素重塑皮层以协调全身代谢和探索行为

美国哈佛医学院Bernardo L. Sabatini团队研究发现，甲状腺激素重塑皮层以协调全身代谢和探索行为。近日，相关成果在线发表于《细胞》。

研究人员发现甲状腺激素（一种在许多外周器官中调节代谢的因子）直接激活成年雄性小鼠前额叶皮层中特定细胞类型的转录程序。这些程序在谷氨酸能投射神经元中富含轴突引导基因，在星形胶质细胞和神经元中富含突触调节基因，并在少突胶质细胞中富含促髓鞘形成因子，这表明皮层回路具有广泛的可塑性。

实际上，全细胞电生理学揭示甲状腺激素改变了兴奋性和抑制性突触传递，这一效应需要甲状腺激素诱导的突触前神经元基因调控程序。此外，甲状腺激素在前额叶皮层的作用调节了先天的探索行为，并促进了探索决策。因此，甲状腺激素直接作用于雄性大脑皮层，以协调探索行为与全身代谢状态。

动物通过改变包括大脑在内的内部器官的功能来适应环境条件。为了适应，行为的变化必须与全身器官的功能状态相协调。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.07.041