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A mechanical model of multicellular remodelling in epithelial monolayers
本論文では、上皮単層における細胞内再編成をシミュレートするために、オフラティス型セルセンターモデル内に動的参照フレーム（DRF）を導入しており、これによりマルチスケールな機械的応答の再現と、変形履歴が組織の回復にどのように影響するかという分析を可能にしている。
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biophysics
412 件の論文
生命の謎を物理の法則で解き明かすのが生物物理学です。細胞の動きからタンパク質の形まで、目に見えない微观の世界を数式や実験で可視化し、生きている現象そのものを理解しようとする分野です。
Gist.Science は、この分野の最新研究成果を bioRxiv から収集し、すべてを網羅的に処理しています。専門用語の壁を越えるため、各論文の平易な要約と、技術的な詳細なまとめの両方を提供し、誰でも最新の知見に触れられるようにしています。
以下に、bioRxiv から新たに公開された生物物理学の論文一覧を掲載します。最新の発見をぜひご確認ください。
⚛️ biophysics
The cytokine structural homologs IL-1β and IL-1Ra have distinct dynamical character that potentially influence their roles in allosteric regulation of the IL-1 receptor.
サイトカインであるIL-1βとそのアンタゴニストであるIL-1Raは、ほぼ同一のフォールドと平均的なバックボーンの柔軟性を共有しているにもかかわらず、アゴニストの受容体結合界面が異常に高い局所的運動性を有しているために、両者は異なる機能的役割を示しており、これはアロステリック調節および生物学的結果を決定するのは、コンフォメーション・エントロピーの総量ではなく、その空間的な分布であることを示している。
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Structural Plasticity and Ligand Promiscuity of CYP3A4 Revealed by Cryo-EM
本研究は、クライオ電子顕微鏡法を用いてリガンド非結合型およびリガンド結合型の両方のCYP3A4の構造を解明し、F/Gループにおける構造的可塑性とリガンドのプロミスキャス性が、多様な薬物を受容する本酵素の能力の根底にあり、現在の予測モデルの限界を説明するものであることを明らかにしている。
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Surface Tension and Stalk Elongation Drive Dictyostelium Morphogenesis
本研究は、実験的な測定と流体力学的なフェーズフィールドモデルを組み合わせることで、細胞質陥入（ディューエッティング）の過程において表面張力と柄部先端の伸長が、細胞質（ディクティオスティリウム）の胞子体形成および基質からの脱離を引き起こす駆動力となっていることを実証するものである。
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BioSecBench-Function: A Verifiable Benchmark for Reasoning about Biological Function from Experimental Data
本論文は、AIエージェントが実験データから生物学的機能を正確に推論する能力を評価するために、7つのバイオセキュリティに関連する質問タイプにわたる111の評価で構成される検証可能なベンチマークであるBioSecBench-Functionを紹介しており、モデル間での大幅な性能のばらつきを明らかにし、コストが精度を予測する信頼できる指標ではないことを強調している。
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Autonomous Homeostatic Synthetic Cells via Self-Gating DNA Nanopores
本研究は、ゲート制御されたDNAナノポアを備えた巨大単層小胞から構築された最小限の合成細胞を提示するものであり、この細胞は、内部で転写されたRNAブロッカーがrNTPの流入を調節するという負のフィードバックループを利用することで、変動する外部条件下においても最大16時間にわたる持続的なRNA生産を可能にし、自律的に恒常性を維持する。
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Comparative Transcriptional Responses of Human Blood to Neutron and Photon Irradiation
本研究は、中性子照射と光子照射に対するヒト血液の転写応答に関する初のゲノムワイド解析を提示するものであり、中性子がcGAS-STING-NF-κBシグナル伝達経路に起因するより強力かつ明確な遺伝子発現プロファイルを引き起こし、その全ゲノム的な相対的生物学的効果（RBE）が約1.3であることを明らかにするとともに、バイオドシメトリにおいて中性子曝露を光子曝露から区別するために不可欠な、6時間の狭い時間窓と特定の遺伝子シグネチャーを特定している。
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Optogenetic control of actin crosslinker length reveals a mechanical basis for cortical symmetry breaking
オプトジェネティクス（光遺伝学）のツールボックスを用いてアクチン架橋タンパク質の長さを操作することにより、本研究は、アクチン皮質の機械的特性、具体的にはその剛性と応力硬化挙動が、細胞が皮質剥離を起こすか、あるいは極性形成および対称性の破れを起こすかを決定する長さ依存的なスイッチをコードしていることを示している。
⚛️ biophysics
Structure of an RNA polymerase ribozyme replication complex
本論文は、RNAポリメラーゼリボザイム複製複合体の構造を提示し、指向性進化がいかにして保存された触媒コアを、遺伝物質の複製の促進のためにタンパク質ポリメラーゼに類似した「右手」の構成へと形作ったかを明らかにしている。
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A thermodynamic framework for mapping elastic recoil mechanism across the human proteome
本論文は、配列由来のエントロピー推定とタンパク質言語モデルを利用して、ヒトプロテオーム全体における弾性タンパク質をマッピング、分類、および予測する熱力学的枠組みを提示し、それらが独自の反動メカニズムを有すること、および従来の構造材料を超えた機能的範囲を拡大していることを明らかにするものである。