研究表明宇宙裂变可能在重元素的形成过程中发挥了作用

研究表明宇宙裂变可能在重元素的形成过程中发挥了作用裂变模型发现了以前从未在恒星中直接观测到的核过程的清晰指纹。元素周期表中铁以上的元素被认为是在大爆炸中产生的，如两颗中子星合并或在罕见的超新星中。新的研究表明，裂变可能是宇宙中重元素产生的过程。研究人员梳理了存在于非常古老恒星中的各种元素的数据，发现了裂变的潜在特征，表明自然界很可能产生超出元素周期表中最重元素的超重原子核。洛斯阿拉莫斯国家实验室的理论物理学家、《科学》杂志上一篇介绍这项研究的论文的共同作者马修-芒鲍尔（MatthewMumpower）说："人们一直认为裂变发生在宇宙中，但到目前为止，还没有人能证明这一点。"Mumpower说，研究人员利用最新的观测结果发现，银等轻型精密金属与铕等稀土原子核之间存在关联。当其中一组元素上升时，另一组中的相应元素也会上升--这种相关性是正的。两颗中子星的合并是通过快速中子捕获过程合成元素周期表中较重元素的主要候选地点之一。图中显示的是两颗中子星碰撞释放出中子，放射性原子核迅速捕获这些中子。中子俘获和放射性衰变的结合随后产生了较重的元素。整个过程据信发生在一秒钟之内。资料来源：洛斯阿拉莫斯国家实验室（马修-蒙帕尔）"令人难以置信的"裂变证据Mumpower说："在不同的恒星中出现这种情况的唯一可能就是在重元素形成过程中存在一个一致的过程。研究小组测试了所有的可能性，而裂变是能够再现这一趋势的唯一解释。这是令人难以置信的深远意义，是宇宙中裂变运行的第一个证据，证实了我们几年前提出的理论。随着我们获得更多的观测数据，宇宙在说，嘿，这里有一个特征，它只能来自裂变。"研究还表明，原子质量（质子数加中子数）为260的元素可能存在，这比元素周期表中的高端元素更重。Mumpower开发了用于预测和指导观测发现的裂变模型，该模型由研究作者、北卡罗来纳州立大学的伊恩-罗德勒（IanRoederer）领导。长期以来，天体物理学家一直认为铁以外的重元素是在被称为超新星的恒星爆炸或两颗中子星合并时形成的。顾名思义，后者主要由中子组成，中子与质子共同构成所有原子的原子核。通过被称为"r过程"的快速中子俘获过程，原子核抓住中子形成更重的元素。至于有些原子会不会因为太重而无法保持在一起而分裂，或者裂变，形成两个较轻但仍然很重的元素原子（并释放出巨大的能量），半个世纪以来一直是个谜。在2020年的一篇论文中，Mumpower首次预测了r过程原子核的裂变碎片分布。随后，TRIUMF的合作者尼科尔-瓦什（NicoleVassh）领导的一项研究预测了轻型精密金属和稀土原子核的共同产生。钌、铑、钯和银等元素以及铕、钆、镝和钬等元素的共同产生，可以通过将预测与恒星集合中的元素丰度进行比较来检验。Roederer领导的新分析梳理了来自42颗恒星的观测数据，准确地发现了预测的相关性。这种模式提供了裂变产生这些元素的明显特征，以及元素周期表中稍重、稍高的元素的类似模式。"在我们拥有足够数据的r过程增强恒星中，这种相关性非常强大。每当大自然产生一个银原子时，它也会按比例产生更重的稀土原子核。这些元素群的组成是同步的，"Mumpower说。"我们已经证明，只有一种机制能对此负责--裂变，而人们从20世纪50年代起就一直在为此绞尽脑汁。"从"库存管理"到"星空""在洛斯阿拉莫斯，我们开发了核裂变模型，因为作为实验室任务的一部分，我们无法测量所有与武器研究相关的东西，"Mumpower说。"这些模型让物理学家能够解释实验，并在缺乏测量时填补数据。自1992年美国停止核武器试验以来，有关裂变的实验数据一直很有限。与测量数据相比，模型的表现非常出色，因此，在没有测量数据的情况下，模型的推断结果是可信的。研究重元素的形成需要短寿命和长寿命物种的核输入。裂变当量是将相对较重的原子分裂成较轻原子的过程的产物--与核武器和反应堆中使用的过程相同。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403019.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403019.htm

抗炎分子的减少可能在大脑衰老过程中发挥关键作用

抗炎分子的减少可能在大脑衰老过程中发挥关键作用几十年前，科学家在大鼠大脑中发现了一类新的脂质，被称为SGDG（3-磺基半乳糖基二酰基甘油）。当时有几项研究显示，这些SGDG似乎在大鼠大脑的发育过程中发挥了作用，然后随着动物年龄的增长数量减少。但到了20世纪70年代末，研究人员已经完全忘记了SGDG。它们从未被确定为存在于人类大脑中，并被归入动物分子数据库的脚注。新研究的第一作者DanTan解释说："SGDG在20世纪70年代首次被确认，但后续研究很少。这些脂质基本上被遗忘了，在脂质数据库中不见踪影。没有人知道SGDG会在衰老过程中发生变化或受到调节，更不用说它们具有生物活性，而且可能是可治疗的目标"。Tan及其同事的新研究从未着手专门研究SGDG。相反，最初的重点是对小鼠大脑中随着年龄增长的脂质变化进行广泛的调查。在进行这项调查时，研究人员发现SGDG在小鼠的整个生命过程中会逐渐减少。该研究还显示，SGDG与年龄相关的下降特别发生在动物的中枢神经系统。研究的下一步涉及合成SGDG并探索其生物作用。在实验室测试中，研究人员发现SGDG具有抗炎特性，这表明它们与年龄有关的下降可能影响神经退行性疾病。该研究的最后一部分是研究SGDG是否真的存在于人脑中。上次在1978年进行调查时，没有检测到SGDG。然而，从那时起，分析技术不断发展，利用新技术，该研究首次在人类和灵长类动物的大脑中发现了SGDG的证据。研究人员在研究报告中总结说："据我们所知，这是第一项显示一类与衰老有关的中枢神经系统脂类发挥抗炎作用的研究。我们的研究结果表明，随着年龄的增长，SGDG的逐渐丧失有助于老年大脑的神经炎症，最终导致与衰老有关的病理变化。"该研究的共同通讯作者AlanSaghatelian特别关注脂类的研究。他认为脂质是衰老研究中一个极度缺乏研究的领域，虽然肯定需要做更多的工作来确定SGDG下降对人类的影响，但这些发现很好地证明这些脂肪分子是值得研究的。Saghatelian说："这些SGDG显然在衰老中发挥着重要作用，这一发现开启了一种可能性，即我们一直缺少的其他关键衰老途径。这是一个相当明显的案例，未来应该更多地挖掘它。"了解更多：https://www.salk.edu/news-release/salk-scientists-discover-new-molecules-that-decline-in-the-aging-brain/...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331575.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331575.htm

科学家发现首个已知可杀死细菌的RNA靶向毒素

科学家发现首个已知可杀死细菌的RNA靶向毒素来自麦克马斯特大学的科学家们发现了一种被细菌用来通过一种从未见过的机制杀死其他细菌的毒素。这种毒素是首次发现的直接针对RNA分子的毒素，该团队将其描述为“对细胞的全面攻击”，而这可能会导致一类新的抗生素的出现。在微观尺度上存在着一场巨大的战争，在那里，微生物为争夺资源而相互争斗，而有时，它们会用来对付对方的武器被证明对抗生素有用。这些毒素大多以蛋白质或DNA分子为目标，通过中断重要功能杀死细菌。这就是研究小组在研究一种由铜绿假单胞菌产生的名为RhsP2的毒素时的检查清单，铜绿假单胞菌是医院获得性感染如肺炎背后的一种常见细菌。三年来，研究人员调查了该毒素对这些常见目标的影响但都无果。最后，他们针对RNA--转录DNA以产生蛋白质的重要分子--测试了RhsP2并发现这是它的目标。虽然其他抗生素通过靶向参与这一过程的蛋白质来干扰RNA的合成，但该团队表示，这标志着第一个通过直接作用于RNA分子而发挥作用的抗菌毒素。该研究的论文第一作者NathanBullen说道：“（这是）对细胞的一次全面攻击。这种毒素进入其目标、劫持生命所需的一个基本分子然后利用该分子破坏正常过程。”围绕RhsP2的研究仍处于早期阶段，但该团队表示，随着进一步的工作，它最终可能为新一代的抗生素铺平道路，这很重要，因为我们迫切需要新的抗生素。该研究的论文第一作者JohnWhiteney表示：“我们的毒素所针对的一些RNA分子对细菌的生存能力是必不可少的，因此我们的毒素正在向我们展示细菌的RNA分子，而这些分子将是未来抗生素开发工作的良好目标。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313431.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313431.htm

新研究称咀嚼可能在人类进化中发挥了重要作用

新研究称咀嚼可能在人类进化中发挥了重要作用科学家现在认为，咀嚼的进化可能在人类如何随时间进化中发挥了重要作用。研究人员在《科学进展》杂志上发表的一项新研究探讨了咀嚼的现状。该研究认为，人类的牙齿、颌骨和肌肉在进化过程中，在咀嚼时使用的能量较少，使其能够在其他地方消耗。我们如何咀嚼东西实际上对我们的身体极为重要。在你的生活中，你可能不止一次听到"咀嚼食物"这句话。虽然这只是防止窒息的好方法，但咀嚼食物对于使食物中的能量和营养物质被消化系统所吸收也很重要。因此，咀嚼的演变帮助完全简化了这一过程。咀嚼食物需要能量。《纽约时报》报道说，一个人每天要花大约35分钟来咀嚼。我们的一些表亲，如黑猩猩，每天花4.5小时咀嚼。猩猩花费的时间甚至更长，每天平均有6.6小时的咀嚼时间。因为它们花费如此多的时间来咀嚼，我们的表亲在这样做时消耗了更多的能量。为了测试人类现在是如何咀嚼的，研究人员给参与者提供了无糖、无味的口香糖。然后，他们将参与者放在一个能够监测氧气和二氧化碳水平的罩式机器内，以帮助测量咀嚼口香糖所需的能量，时间为15分钟。他们还得到两种不同类型的口香糖供其选择，一种是硬的，一种是软的。研究人员发现，当咀嚼硬口香糖时，参与者的新陈代谢率高出15%。当咀嚼软口香糖时，参与者的新陈代谢率只比正常情况下高10%。研究人员说，由于咀嚼更硬的物质需要更多的能量，我们的脸可能已经专门根据使咀嚼花费更少的能量而进化了。研究人员发现的证据似乎表明，咀嚼的进化在人类漫长岁月中进化中发挥重要作用。在我们脸上形成的变化不仅使我们使用更少的能量进行咀嚼，而且还使咬合更容易，并且帮助我们使用更少的能量来维持身体正常运转。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1306787.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1306787.htm

原始的开端：充满了钠和碳酸盐的苏打湖如何孕育了早期生命

原始的开端：充满了钠和碳酸盐的苏打湖如何孕育了早期生命加拿大不列颠哥伦比亚省的最后机会湖（LastChanceLake）是苏打湖的现代模拟物，它可能支持了地球早期细胞的出现。资料来源：ZacharyR.Cohen为了探索这种可能性，ZacharyCohen及其同事从加拿大的LastChance湖和Goodenough湖收集了季节性蒸发后的湖水。这些苏打湖在pH值为10时分别含有~1MNa+和~1mMMg2+。作者发现，短RNA引物在湖水中的自发延伸率与标准实验室条件下的延伸率相当。作者在湖水中加入了早期地球上可能存在的脂肪酸，以观察分子是否会聚集成膜。膜在模拟降雨事件的稀水中形成，即使被旱季的浓湖水包围，膜也能持续存在。作者认为，早期地球上的苏打湖可能支持了原生细胞发育的关键特征，RNA复制和核糖酶活动发生在旱季，而囊泡形成则发生在雨季。参考文献：ZacharyRCohen、DianDing、LijunZhou、SaurjaDasGupta、SebastianHaas、KimberlyPSinclair、ZoeRTodd、RoyABlack、JackWSzostak和DavidCCatling于2024年3月19日在PNASNexus上发表的文章：《天然苏打湖为RNA和膜功能提供了兼容条件，可能促成了生命的起源》DOI:10.1093/pnasnexus/pgae084编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425520.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425520.htm

先进的 RNA 测序技术揭示了 COVID-19 新变异的驱动因素

先进的RNA测序技术揭示了COVID-19新变异的驱动因素了解助长SARS-CoV-2产生变异能力的遗传机制对遏制COVID有很大帮助。在今天（4月22日）发表在《自然-微生物学》（NatureMicrobiology）上的这项研究中，贝勒医学院和合作机构的研究人员开发了一种名为tARC-seq的新技术，它揭示了影响SARS-CoV-2分化的遗传机制，并使研究小组能够计算出SARS-CoV-2的变异率。利用tARC-seq，研究人员还在实验室中捕捉到了受感染细胞中SARS-CoV-2的新突变，再现了全球大流行病毒测序数据所揭示的观察结果。这些发现有助于监测病毒在人类群体中的进化。"SARS-CoV-2病毒使用RNA而不是DNA来存储其遗传信息。我们实验室长期以来一直对研究RNA生物学感兴趣，当SARS-CoV-2出现时，我们决定研究它的RNA复制过程，RNA病毒的复制过程通常容易出错，"通讯作者、贝勒大学分子与人类遗传学教授、分子病毒学与微生物学教授ChristopheHerman博士说。研究人员希望跟踪RNA复制错误，因为这些错误对于了解病毒如何进化、如何在人类群体中传播时发生变化和适应至关重要，但目前的方法缺乏精确性，无法检测到罕见的新SARS-CoV-2变异，尤其是在病毒数量较少的样本中，如来自患者的样本。DanLDuncan综合癌症中心成员赫尔曼说："由于患者样本中的SARS-CoV-2RNA副本非常少，因此很难区分SARS-CoV-2RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）（复制这种病毒RNA的酶）产生的错误和序列分析中使用的其他酶产生的错误。我们开发了一种技术，称为靶向精确RNA共识测序（tARC-seq），它使我们能够测量复制极低量特定RNA时的真实误差。"最初的想法是，由于SARS-CoV-2有一种内部机制来修复RdRp所犯的错误，因此病毒应该不会很快进化或变异。赫尔曼说："这种想法与大流行期间世界各地经常出现新的COVID变种这一事实形成了鲜明对比。自大流行开始以来，我们已经看到了一些突出的变种，包括Alpha、Beta、Delta和Omicron，以及这些群体中的变种"。有了改进后的分析工具，研究人员准确测定了实验室细胞培养物和临床样本中SARS-CoV-2的变异频率和变异类型。赫尔曼说："我们发现变异率高于最初的预期，这有助于解释COVID变体频繁出现的原因他们还发现，SARS-CoV-2RNA中存在一些热点，这些位置比其他位置更容易发生变异。"例如，我们在与尖峰蛋白相对应的RNA区域发现了一个热点，尖峰蛋白是一种能让病毒侵入细胞的蛋白质。此外，尖峰蛋白的RNA也构成了许多疫苗，"赫尔曼说。tARC-seq方法还发现，新变体的产生涉及模板切换。"RdRp在复制一个RNA模板或序列时，会跳转到附近病毒上的另一个模板，然后继续复制RNA，因此产生的新RNA副本是两个RNA模板的混合物，"赫尔曼说。"这种模板切换会导致序列插入或缺失，从而产生病毒变异。我们还观察到了复杂的突变。SARS-CoV-2利用模板切换和复杂突变这两种强大的生物机制，使其能够快速进化，产生变种，以适应并在人类种群中存活。""tARC-seq使我们能够在实验室细胞培养物中捕捉到新突变的出现，这些新突变再现了全球大流行测序数据中观察到的突变，这既有趣又令人兴奋。我们的新技术捕捉到了个体患者临床样本中新突变的快照，可用于监测人类群体中的病毒进化。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428224.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428224.htm