Век групповой теории в физике частиц и за ее пределами

Сочетанное воздействие засухи и тепла (ZS+TP) представляет собой одно из наиболее разрушительных многосложных ограничений для глобального производства пшеницы (L.), наносящих синергетический физиологический и молекулярный ущерб, который значительно превышает последствия каждого стресса, применяемого индивидуально. Появляющиеся доказательства свидетельствуют о том, что наночастицы селена (Se NP) и биоуголь независимо обеспечивают устойчивость к абиотическому стрессу в злаковых культурах; однако их совместное внесение в почву при одновременном воздействии ZS+TP на пшеницу ранее не исследовалось. Данное исследование было проведено в теплицах группы Four Brothers (FBG) в Лахоре, Пакистан, с использованием почвы, собранной в Фейсалабаде, чтобы оценить индивидуальные и совместные эффекты внесенных в почву Se NPs (50 мг/кг) и биоугля из соломы пшеницы (2% от массы) на пшеницу сорта FBG-1800, подверженную засухе (30% полевой влажности) и тепловому стрессу (42°C, 6 ч/д) в полностью рандомизированном дизайне с тремя повторениями. Совместное воздействие ZS+TP существенно нарушило рост, фотосинтетические функции и урожай зерна, существенно увеличив маркеры окислительного повреждения и нарушив ионный гомеостаз. Примечательно, что совместное применение Se NPs + биоугля привело к более выраженному синергетическому улучшению по сравнению с каждым из углеводов в отдельности, восстановив чистую фотосинтетическую скорость и урожай зерна примерно до 89%-90% и 88% от значений контроля соответственно, наряду с существенным снижением показателей окислительного стресса. Анализ экспрессии генов подтвердил заметное увеличение регуляции ключевых генов, отвечающих на стресс (TaSOD1, TaDREB2, TaHSP70, TaNHX1), и скоординированную активацию антиоксидантных ферментов. Эти результаты подтверждают, что совместное внесение в почву Se NPs и биоугля является эффективной, агрономически целесообразной стратегией для поддержания продуктивности пшеницы в условиях нарастающего сочетанного воздействия ZS+TP в орошаемых сельскохозяйственных системах Пакистана.

За последние пятнадцать лет ряд результатов из области НейроИскусственного Интеллекта подняли основные вопросы как о том, как сравнивать модели глубоких нейронных сетей (ДНС) с мозгом, так и о том, насколько ожидаемо конвергентное развитие между искусственными сетями и реальными мозговыми сетями. Здесь мы показываем, что для любых двух минимальных решений ДНС для достаточно сложной задачи: (i) 'слабое' выравнивание представлений сети на основе аффинных преобразований гарантирует 'сильное' выравнивание привилегированных осей, и (ii) выравнивание 'молний' в иерархии сети приводит к возникновению привилегированных осей в результате оптимизации задачи по принципу 'от конца до конца'. Эти результаты формализуют понятие контравариантности, предложенное Као и Яминсом [2024], и иллюстрируют важные последствия для теории НейроИскусственного Интеллекта: при достаточно сложных задачах выбор метрики для межсетевого сравнения не так чувствителен, а конвергентное развитие, вероятно, неизбежно.

Кворм-сенсоринг (QS) известен в биологии как форма межклеточной коммуникации, опосредованной сигнальными молекулами, называемыми автоиндукторами. Протокол QS регулирует переход от индивидуального к коллективному поведению клеток, как только достигается критическая плотность популяции. С помощью численных симуляций мы исследуем, как дефекты влияют на переход QS и структурную организацию полученных колоний. Наша модельная система состоит из смеси медленно («холодные») и быстро («горячие») диффузирующих коллоидных частиц, подчиняющихся протоколу QS, наряду с дефектными частицами, характеризующимися постоянной диффузией. Поразительная реэнтрантная солидфикация QS частиц, характеризующаяся дальнодействующим порядком, индуцируется горячими дефектами, в то время как холодные дефекты приводят к образованию аморфных структур с лишь краткосрочным порядком. Эти результаты углубляют наше понимание взаимодействия QS и предоставляют механизм для контроля степени организации в системах QS, с потенциальными приложениями в робототехнике, социальных науках и медицине - например, для преодоления антимикробной устойчивости.

Флагеллин, структурный белок бактериальных жгутиков, активирует врожденный иммунный рецептор Toll-подобный рецептор 5 (TLR5). Однако способность различных флагеллинов связываться с TLR5 и активировать его варьирует в широких пределах, что предполагает, что состав репертуара флагеллинов у индивидуумов, определяемый как флагеллома, может влиять на взаимодействия хозяина и микробиома, а также на воспаление. В данной работе мы разработали FlaPro, вычислительный конвейер для количественной оценки и функциональной аннотации флагеллом человека. Функциональные категории в FlaPro основаны на модели машинного обучения, обученной на экспериментально охарактеризованных флагеллинах с определенными активностями связывания и стимуляции TLR5. Применение FlaPro к многоомиксной когорте с воспалительными заболеваниями кишечника (IBD) выявило значительное сокращение разнообразия флагелломы и уменьшенное соотношение тихих и стимулирующих флагеллинов при болезни Крона и язвенном колите. Эти изменения были последовательными в пределах геномного и транскрипционного уровней, что указывает на сдвиг в сторону более стимулирующих профилей флагелломы, ассоциированных с болезнью. Наши результаты предполагают, что специфические особенности флагелломы кишечника способствуют активации иммунитета, опосредованной TLR5, и могут служить функционально интерпретируемыми маркерами микробиома для будущих ассоциативных исследований микробиома в здоровье и болезни. Рабочий процесс, реализованный в Snakemake, имеется в открытом доступе по адресу https://github.com/leylabmpi/FlaPro.

Мы создали две мышиные модели, p21 и p21, выражающие либо обратную транскриптазу теломеразы (Tert), либо каталитически неактивный вариант под контролем промотора p21. К 18-20 месяцам жизни примерно 15 % мышей из обеих генотипов развили опухоли печени с гистопатологическими признаками, напоминающими человеческую гепатоцеллюлярную карциному (ГЦК). Полное экзомное секвенирование выявило активирующие мутации в Ctnnb1 и повторяющиеся изменения в субединицах PP1 в опухолях p21, в то время как опухоли p21 содержали активирующие мутации в Hras, связанные с повышенными транзишнами C > A. Обе модели продемонстрировали хромосомные аномалии, обычно наблюдаемые у человека с ГЦК. Транскриптомный анализ показал, что опухоли, активируемые β-катенином, воспроизводили генетические сигнатуры выражения человека с ГЦК, тогда как опухоли с мутациями в MAPK демонстрировали профили, согласующиеся с активацией MAPK/ERK пути. Все ГЦК подавляли глюконеогенные гены, но разделялись на две разные группы в зависимости от их профилей выражения гликолитических и мишеневых генов. Пространственное профилирование также показало уменьшение HNF4α-позитивных гепатоцитов в опухолях, независимо от транскрипции HNF4α, и значительно уменьшенное проникновение иммунных клеток, особенно в опухолях, активируемых β-катенином. В целом, эти находки раскрывают функции Tert, не связанные с теломерами, и выявляют молекулярные и метаболические особенности, которые могут иметь значение для предсказания ответа на иммунотерапию.

Тонкие частицы (PM) были предложены как потенциальный фактор риска для женского репродуктивного здоровья. Однако исследования, посвященные конкретным компонентам PM и резерву яичников, остаются ограниченными. Более того, уязвимые временные окна воздействия загрязнения воздуха недостаточно изучены. Наша цель состояла в оценке взаимосвязи между компонентами PM и резервом яичников в Китае. В исследование вошли 29,610 женщин в возрасте от 20 до 45 лет, которые проходили лечение с применением вспомогательных репродуктивных технологий в центре репродуктивной медицины в провинции Шэньси, Китай, в период с 2015 по 2020 год. Воздействие резидентного PM и пяти ключевых компонентов, включая сульфат (SO), нитрат, аммоний, органическое вещество и черный углерод, на протяжении пяти этапов развития фолликулов было оценено с помощью спутниковых моделей. Для анализа взаимосвязи между воздействием компонентов PM на каждом этапе и показателями резерва яичников, включая количество антральных фолликулов и анти-Мюллеров гормон, применялась обобщенная линейная регрессия. Воздействие PM было связано с уменьшением количества антральных фолликулов в несколько периодов, особенно в период с первичных до вторичных фолликулов. Скорректированный β варьировался от -0.123 (95% доверительный интервал: -0.232, -0.013) для периода 3 (первичный фолликул до вторичного фолликула) до -0.190 (95% доверительный интервал: -0.295, -0.085) для периода 1 (первичный до небольшого антрального фолликула). Модель остатка по компонентам показала, что SO наиболее сильно связан с ухудшением резерва яичников. Надежность результатов подтверждается дополнительными анализами чувствительности. Эти взаимосвязи были более выраженными среди женщин с низким уровнем образования. Наши выводы подчеркивают важность охраны общественного здоровья для снижения загрязнения воздуха с целью улучшения репродуктивного здоровья женщин.