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发布日期:2022-11-12 09:33    点击次数:87

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01 布景先容亚洲VA中文字幕无码一二三区

今天先容一位优秀的年青科学家,他叫胡脊梁,1995年出身,清华大学航天航空学院钱学森力学班2013级学生,在麻省理工学院(MIT)物理系Jeff Gore西宾请示下取得PhD学位,当今是MIT Physics of Living System沉静博士后有计划员,行将归国担任沉静PI。他的主要有计划兴味是多细胞生命体系中袒露的复杂步履,突出是发现存效揣度复杂系统时空演化的粗粒化参数,从而镌汰定量刻画多细胞复杂体系所需要的开脱度。胡脊梁主导的多项有计划后果已在Science,PNAS等杂志发表。

在21世纪,冲破学科之间的壁垒带来了令人欣忭的进展,胡脊梁恒久享受和不同布景的有计划者畅聊。对生物学的浓厚兴味促使胡脊梁在大一学年刚扫尾便加入生物力学有计划所,开动了他的第一段大学生科研熟悉谋略。他捏紧契机研读文件,参加课题,自学了二十多门有计划生课程。这段科研阅历不仅让他掌握了好多技巧,而且大大增进了他对于生物学的兴味。近日在国外顶刊Science 上线的著述——Emergent phases of ecological diversity and dynamics mapped in microcosms,让他受到关爱,据报道这是他从单细胞力学转向天渊之隔的生态能源学规模后,发表的第一篇著述,而他只是用了两年就取得这样大的突破,确凿横暴!

底下主要先容一下他频年几篇代表论文。

02 有计划后果

1. Science: 只需要少数统计变量(物种数目和物种间互相作用强度)就不错准确地揣度生态网罗的复杂步履

从热带丛林到肠道微生物群落,生态群落领有大量共存物种。除了高度的生物千般性,社区还进展出一系列复杂的动态,在长入的框架下难以解释。运用细菌的微观结构,近日,麻省理工学院Jeff Gore教讲课题组进行了一个平直的表面测试,揣度浅显的群落水平特征决定了群落的遑急步履。跟着物种数目或互相作用强度的增多,有计划标明微生物生态系统在三个不同的动态阶段之间发生更动,从通盘物种共存的闲隙均衡到部分共存,再到出现物种丰采的络续波动,按照表面揣度的划定。在固定要求下,高生物千般性和波动互相加强。这项有计划停止阐发了生态群落中可揣度的千般性和动态变化模式。关连有计划使命以“Emergent phases of ecological diversity and dynamics mapped in microcosms”为题发表在国外顶级期刊《Science》上。第一作家为麻省理工学院胡脊梁博士。

在当然界中,物种在复杂的群落中生涯并与无数其他物种互相作用。生态学的中枢挑战包括了解有若干物种简略共存,为什么某些处所的生物千般性高于其他处所,为什么群落进展出不同的动态步履,以及这些因素若何影响生态系统的功能。一个历久争论的焦点是社区的千般性是否会增强或缩小其闲隙性。通过有计划当然群落,生态学家发现了可能影响生物千般性和群落动态的千般环境驱动因素。施行室施行有助于将这些环境驱动因素从固有的群落特质(如物种互相作用)均分离出来,这些特质也可能影响生物千般性和动态。

这项发现与表面生态学中的两个主要视力相一致:May等人对于复杂性导致不闲隙性的视力和Chesson等人对于时候波动有助于保管千般性的视力。复杂的动态是由物种互相作用引起的生态群落固有的照旧由环境因素驱动的问题已经受到相当大的关爱,但很少在好多物种群落中进行平直的施行测试

在最小化环境就地性的施行室要求下,并与最近的表面一致,有计划发当代表物种千般性和互相作用的群落级参数足以揣度复杂生态群落的动态步履。这些揣度在表面上对不同的生物学假定是庄重的,举例,种内千般性和种间互相作用机制,包括资源显式模子。

因此,作家在本有计划中知悉到的生物千般性和动态的出现阶段可能发生在粗鄙的生态群落中。往常的使命应该有计划这些阶段是否在时空圭表、环境要求和有机体类型上广博存在,以了解它们在变成主要生态模式中的广博性和要紧性。

原文相接:

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https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm7841

2. 2019年PNAS

在好多发育和病理流程中,包括平方发育流程中的细胞搬动和癌症转变中的侵袭,细胞需要承受严重的变形。已知真核细胞在小变形下的结构美满性取决于细胞骨架,包括肌动卵白丝(F-actin)、微管(MT)和中间丝(IFs)。但是,尚不分解细胞若何抵牾严重变形,因为F-actin和微管在中度应变下都会产生或分解。麻省理工学院机械工程系Ming Guo教讲课题组使用含有波形卵白的IFs(VIF)算作有计划IF卵白大家眷的模子,久久久久精品导航网址作家阐发了它们足下细胞质力学并在大变形时保管细胞活力。有计划停止标明,细胞骨架VIF在活细胞中变成一个可拉伸的超弹性网罗。该网罗与其他细胞质要素协同使命,权臣增强细胞的强度、伸展性、弹性和韧性。此外,作家发现超弹性VIF网罗与其他快速归附的细胞骨架组件一道变成了一个机械坚固的结构,不错在毁伤后机械归附。关连有计划使命以“High stretchability, strength, and toughness of living cells enabled by hyperelastic vimentin intermediate filaments”为题发表在国外顶级期刊《PNAS》上。第一作家为麻省理工学院胡脊梁博士。

成纤维细胞等间质细胞在好多生理流程中起着中枢作用,包括平方胚胎发育流程中发生的上皮-间质转动(EMT)、癌症转变和伤口愈合。在这些生理流程中,间充质细胞在进行与这些流程关连的搬动和侵袭行径时会阅历严重变形,这凸起了细胞在大变形下保持机械美满性的要紧性。最近的有计划强调了核包膜闹翻和配置机制在机械应力时间扫尾DNA毁伤的要紧性。违犯,保护剩余细胞质偏执构成细胞器免受严重变形的机制尚不分解。

真核细胞抵牾变形的才智取决于细胞骨架,这是一个由包括F-actin、MT和IFs在内的生物团员物互相勾通的网罗。先前的体外有计划标明,F-actin和MT结构在中等菌株(永诀为20%和60%)下都能产生或分解,这标明它们不行在上述生理流程中发生的更大菌株下保管细胞质的机械美满性和弹性。因此,有人意想细胞质IFs可能在保管细胞的机械美满性和弹性方面施展要紧作用,尤其是在大变形。算作间充质细胞的要津表型标记,波形卵白IFs(VIFs)已知对救助小变形时的细胞样式、搬动和细胞质刚度至关要紧。但是,它们在活体间充质细胞大变形时的结构和力学作用仍然未知。

这里作家展示了VIF在间充质细胞中进展为应变硬化的超弹性网罗,它们决定了细胞的强度、可拉伸性、弹性和韧性。VIF网罗与其他细胞骨架网罗互相勾通,灵验散播细胞质中的局部变形,从而导致毁伤细胞质所需的机械能量输入权臣增多。此外,超弹性VIF网罗不错权臣减缓细胞质中的孔弹性自便和粘弹性自便流程,这不错增强细胞质的机械阻尼才智,从而保护细胞器免受机械毁伤。咱们的有计划停止为细胞骨架IFs在多种要津生理流程中保管细胞结构、机械美满性和归附力的作用提供了基础性的主见。

原文相接:

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https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1903890116

3. 2017年本科发表PNAS

活的哺乳动物细胞的细胞质是一个拥堵但动态的环境。络续的细胞内畅通对细胞生理学至关要紧,如囊泡和其他细胞器的运输。诚然生物马达和其他酶流程为这些行径提供了要津的驱能源,但细胞质的机械特质对于决定细胞隔室所阅历的机械阻力至关要紧。事实上,积极的驱能源和适当的机械环境对于塑造活细胞机械是至关要紧的。但是,尽管分子马达单独或集体产生的力已被粗鄙有计划,但细胞质环境的机械特质仍然难以细目。此外,物体尺寸和速率对机械阻力的影响仍不分解,机械阻力是为了杀青运输而产生的。这种表征对于领路生物细胞内的物理环境和繁多要津动态流程至关要紧。

细胞质中的主动转运在活细胞生理学中起着要津作用。但是,由细胞质材料性质决定的细胞内隔室所阅历的机械阻力仍然难以领路,尤其是其对大小和速率的依赖性。在这里,麻省理工学院Ming Guo西宾、加州大学圣地亚哥分校Shengqiang Cai西宾和洽使用光学镊子在细胞质中拖动一个珠,并以不同大小和速率V平直探伤机械阻力。作家引入了一种武艺,将平直测量和浅显的标度分析相联接,以揭示活哺乳动物细胞质中大小和速率关连阻力的不同开始。有计划标明,只好灵验应变速率V/a保持在相对较低的鸿沟内(0.1 s −1<V/a<2 s−1),细胞质就进展出与尺寸无关的粘弹性,而况在高灵验应变率景色下(5 s−1<V/a<80 s−1). 此外,发现细胞质模量仅与粘弹性景色下的V/a呈正关连,但在多孔弹性景色下,在恒定V/a下,跟着珠粒尺寸的增多,细胞质模量也增多。基于测量停止,作家取得了活哺乳动物细胞质的全尺寸景色图,夸耀细胞质从粘性流体变为弹性固体,以及从可压缩材料变为不可压缩材料,两个无量纲参数的值永诀增多。这种景色图有助于领路在粗鄙的速率和大小鸿沟内千般细胞流程中细胞质的潜在机械性质。关连有计划使命以“Size- and speed-dependent mechanical behavior in living mammalian cytoplasm”为题发表在国外顶级期刊《PNAS》上。第一作家为麻省理工学院胡脊梁博士。

原文相接:

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1702488114亚洲VA中文字幕无码一二三区

麻省理工学院群落细胞胡脊梁细胞质发布于:河南省声明:该文视力仅代表作家本身,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间做事。

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