药物研发面临成本不断攀升、周期不断延长以及约90%的失败率这三大难题，这也促使美国国立卫生研究院（NIH）和美国食品药品监督管理局（FDA）出台指导意见，以减少动物实验。作为一种新方法斑马鱼（Danio rerio）作为一种模式生物（NAM），架起了高通量体外实验与哺乳动物模型之间的桥梁。其遗传可操作性、光学透明性、快速发育特性、高繁殖力以及与人类的基因组相似性，使得药物开发过程中的全生物体筛选具备成本效益。本综述梳理了斑马鱼从靶点识别到监管评估的各类应用，并探讨了自动化、成像、人工智能（AI）以及基因工程领域的进展如何拓展其应用边界。同时，重点阐述了斑马鱼如何作为互补性平台，加速治疗发现与精......【详细】

水平基因转移（HGT）是指遗传物质在亲缘关系较远的生物之间进行转移的过程。尽管水平基因转移是原核生物间普遍存在的遗传交换机制，但涉及真核生物的基因转移事件通常被认为较为罕见，且仅局限于少数类群。本研究对10种真核生物（包括人类、小鼠、牛、蜥蜴、青蛙、斑马鱼、果蝇、线虫、拟南芥和酵母）的水平基因转移区域（HGTs）进行了全基因组鉴定。通过将这些生物的基因组与数千种真核生物、细菌和病毒基因组进行比对，我们发现每个真核物种中存在10至237个非冗余水平基因转移区域。对10种分析物种中的大多数进行三代测序，并结合拟南芥的靶向PCR技术，对鉴定出的水平基因转移区域进行了验证，排除了污染因素。受水平基因转......【详细】

本研究报道了一种新型酶LssR的发现与特性分析，该酶来自模仿葡萄球菌，属于M23肽聚糖水解酶家族。克隆了LssR的三种变体，即全长蛋白（LssR_FL）、成熟形式（LssR_M）和催化结构域（LssR_CD），并在异源大肠杆菌系统中进行了过表达和纯化。系统评估了这些变体的溶菌活性，并为每种变体确定了最佳条件。值得注意的是，所有变体均对活葡萄球菌细胞展现出强劲的溶菌活性，包括对通常赋予耐溶葡萄球菌素抗性的含丝氨酸交联桥菌株。据我们所知，这是首次报道一种新型内肽酶可裂解葡萄球菌肽聚糖中的含丝氨酸交联桥，凸显了LssR作为一种有望克服潜在溶葡萄球菌素抗性的抗菌剂的潜力。【详细】

焦虑症是全球范围内最普遍的心理健康疾病之一，而人们对精神益生菌——即能有益调节微生物群的活性或灭活微生物——-肠-脑轴的研究兴趣正不断增加。灭活的短乳杆菌SBC8803可增强哺乳动物的血清素（5-羟色胺；5-HT）信号传导，并改善压力相关表型，但其介导这些效应的肠-脑通路尚未得到完全阐明。本研究旨在探究口服SBC8803对成年斑马鱼的抗焦虑作用及其潜在分子机制。【详细】

在设计可靠电路时，一个重要问题是组合电路中高能粒子撞击引发的软错误。软错误会影响决定电路布线和逻辑的配置位，并产生永久性错误。尽管软错误具有暂时性，但如果不加以处理，配置位或布线位持续重复出现的软错误可能会导致永久性功能错误。为克服这一挑战，本研究提出了一种全面的单粒子翻转效应（SER）降低机制。该方法成功融合了基于进化的故障概率分析、通过与或逆图（AIG）实现的逻辑综合，以及基于多级超图的划分技术。METIS 工具负责执行电路划分，ABC 工具则提供逻辑综合支持。这是对电路设计的持续优化，旨在最大程度降低单粒子翻转效应。将这些技术应用于 ISCAS'85 基准电路后，结果显示，与以往报道的技......【详细】

功能连接性（FC）通常被操作化为一种相关性。许多研究探讨了相关性网络随时间的变化，声称将时变波动与正在进行的心理活动和生理过程联系起来。然而，其他研究对这些结果提出了质疑，指出通过对从真实平稳相关结构生成的合成时间序列进行窗处理，可以获得统计上难以区分的时变波动模式。最近，我们开发了一种技术来追踪网络连接性随时间的快速（逐帧）波动。本文表明，这些“边时间序列”在数学上等同于某一类特定广义线性模型中的交互项。我们利用这一事实进一步证明，时变连接性具有超越大脑激活的解释力。这一发现表明，时变连接性可能并非仅仅是一种统计伪影。【详细】

退行性脊柱疾病（DSD），包括椎管狭窄症和脊柱关节病，目前缺乏有效的药物治疗手段。为识别可药物治疗的靶点并评估跨祖先适用性，本研究整合多组学分析，采用基于摘要数据的孟德尔随机化（SMR）、共定位分析以及双样本孟德尔随机化，结合欧洲人群全血、外周血和脑脊液的表达数量性状位点/蛋白数量性状位点（eQTL/pQTL）数据集，随后在中国队列中进行全基因组测序（WGS）验证。研究共识别出7个与椎管狭窄症相关的基因/蛋白，以及5个与脊柱关节病相关的基因/蛋白，其中GFPT1、GPX1和SERPINA1为两种疾病共有。双样本孟德尔随机化进一步证实了这些靶点与退行性脊柱疾病的因果关联。全表型孟德尔随机化优先筛......【详细】

人类ABC转运蛋白ABCB1（hP-糖蛋白）介导多药耐药性的特征是识别并外排多种不同的药物，但其多特异性的精确机制仍未阐明。在斑马鱼等水生动物中，hP-糖蛋白的功能同源物Abcb4在动物抵御环境有毒物质的过程中发挥关键作用。本研究发现，斑马鱼Abcb4（DrAbcb4）的基础ATP酶活性及药物刺激下的ATP酶活性与hP-糖蛋白相当。通过冷冻电镜技术，我们解析了五种DrAbcb4的向内开放构象，其两个结构域叶瓣间的间距各不相同，直观展现了该蛋白的开合运动特征。这种间距范围超过已发表的P-糖蛋白结构中观察到的结果，后者的构象似乎受到限制。这种整体的开合运动与单个螺旋的运动相耦合，形成了构象高度灵活......【详细】

无色杆菌属是囊性纤维化（CF）患者和免疫功能低下人群中一种新兴的、值得关注的机会致病菌。这些细菌以其固有的抗生素耐药性和逃避免疫宿主防御的能力而闻名。要开发有效的干预策略，就需要更全面地了解无色杆菌属与宿主先天免疫系统之间的直接相互作用。本研究利用斑马鱼胚胎探究了一组临床无色杆菌属分离株的致病潜力，并分析了它们与宿主先天免疫系统的相互作用。【详细】

在胚胎发生过程中，新生的造血干祖细胞（HSPCs）通过生血内皮细胞的内皮-造血转化（EHT）从生血内皮中产生。尽管这一过程由多种内在因子协同调控，但tRNA介导的翻译调控在内皮-造血转化中的作用仍知之甚少。本研究发现，tRNA m¹A58修饰是斑马鱼胚胎中决定造血干祖细胞命运的主要tRNA修饰类型。敲低trmt61a会导致主动脉-性腺-中肾（AGM）区域的造血干祖细胞生成受损，同时伴随tRNA m¹A58水平降低以及明显的p53依赖性细胞凋亡。机制研究表明，Trmt61a介导的tRNA m¹A58修饰可提高核呼吸因子1（Nrf1）的翻译效率，而Nrf1是线粒体生物发生的关键调控因子。因此，tr......【详细】