Circumnutations drive embodied mechanical sensing and support selection in twining plants
该研究揭示了缠绕植物通过自发的圆周运动(向性运动)主动感知支撑物的机械稳定性,利用茎部形变产生的扭矩阈值作为机械触发机制来选择支撑物并启动缠绕,从而证明了植物无需中枢控制即可实现基于形态和自运动的环境感知与决策。
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生物物理学是一门迷人的交叉学科,它像一座桥梁,将物理学的精密原理与生命的复杂奥秘连接起来。在这里,研究者利用物理工具去解码细胞如何运作、蛋白质怎样折叠,甚至探索意识背后的物质基础,让抽象的生命现象变得清晰可测。
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该研究揭示了缠绕植物通过自发的圆周运动(向性运动)主动感知支撑物的机械稳定性,利用茎部形变产生的扭矩阈值作为机械触发机制来选择支撑物并启动缠绕,从而证明了植物无需中枢控制即可实现基于形态和自运动的环境感知与决策。
本文提出了 MorphCurveVAE 框架,通过多分支卷积变分自编码器学习形态潜流形并结合主曲线提取技术,成功从静态 3D 显微图像中重建出连续且生物学合理的细胞形态演化轨迹。
本研究建立了一种计算框架,通过模拟肺切除手术后的肺动脉形态学变化,成功验证了该模型能够准确捕捉术后肺动脉波强度改变及血流重新分布,从而证实术后波强度的变化主要归因于肺动脉形态的改变。
本研究通过整合结构建模、分子动力学模拟及自由能计算,阐明了 evodiamine 衍生物(EVO)与 PDE5 结合的关键残基及其氢键和疏水作用网络,揭示了 PDE5 与 PDE6 异构体间选择性识别的结构与热力学机制,为设计高选择性 PDE 变构抑制剂提供了理论依据。
该研究利用单分子力谱技术发现,单链 DNA 中仅由拓扑结构(结与假结)的差异即可产生显著不同的机械特征(如更高的展开力、更短的展开延伸和更快的复性动力学),从而确立了通过力学指纹识别核酸拓扑结构并定量解析其纳米力学行为的新方法。
该研究发现,转录因子 ComK 通过其内在无序区(IDR)放大 DNA 结合位点远处微秒级的结构涨落,从而调控 DNA 的变构效应,而去除 IDR 则会导致 DNA 刚性化、变构失效及复合物功能丧失。
该研究通过整合单分子成像与 CRISPR 筛选技术,揭示了人类细胞中糖皮质激素受体(GR)利用依赖 ATP 的动能校对机制,通过延长在靶基因位点的停留时间而非单纯增加结合频率,从而在大量非特异性转录因子中实现对特定基因(如 ERRFI1)的精准转录调控。
该研究开发了一种名为 SurfACT 的多样化表面活性剂混合物,通过有效抑制气液界面诱导的样品变性并消除取向偏好,显著改善了多种蛋白质在冷冻电镜单颗粒分析中的成像分布与三维重构质量。
本文提出了一种基于白光显微镜和噪声相关算法的微弹性成像新方法,通过利用剪切波在嵌入琼脂糖凝胶中的样本内自然传播,实现了对从均质凝胶到小鼠子宫内膜活检等多种生物样本弹性的快速、全局表征。
该研究结合分子动力学模拟与马尔可夫态模型分析,揭示了 c-Src 激酶通过识别 GTP 结合态 KRas4B-G12D 的特定优势构象及两个关键相互作用区域,从而实现对致癌突变体 GTP 结合态的选择性磷酸化,为开发特异性靶向活性 KRas 的抑制剂提供了分子机制依据。