进入新的领域！施一公团队再取进展

电磁辐射（EMR）在地球上无处不在，并可能以各种方式与生物系统相互作用，但人们对这种相互作用的范围和性质仍知之甚少。

2023年4月29日，西湖大学施一公团队在Bioelectrochemistry 在线发表题为“Analysis of electromagnetic response of cells and lipid membranes using a model-free method ”的研究论文，该研究开发了一种无模型方法，用于分析细胞和脂质膜的电磁响应。该研究测量了细胞和脂质膜在20 Hz至4.35×1010Hz的EMR频率范围内的介电常数。为了识别显示物理直观介电常数特征的EMR频率，该研究开发了一种无模型方法，该方法依赖于直流（DC）电导率等于目标样品电导率的氯化钾参考溶液。

介电常数反映了储存能量的能力，在105-106 Hz处显示出特征峰值。代表EMR吸收的介电损耗因子在107-109 Hz时显著增强。精细的特征受到这些膜结构的尺寸和组成的影响。机械破坏会导致这些特征的消除。105-106Hz的能量储存和107-109Hz的能量吸收增强可能会影响与细胞功能相关的某些膜活性。

另外，2023年4月6日，西湖大学施一公团队在Molecular Cell （IF=19）在线发表题为“Structural basis of pre-tRNA intron removal by human tRNA splicing endonuclease”的研究论文，该研究揭示了人tRNA剪接核酸内切酶去除tRNA前体内含子的结构基础。该结构揭示了TSEN pre-tRNA裂解的分子尺机制

2023年2月17日，西湖大学施一公及张晓峰共同通讯在Nature Communications 在线发表题为“Mechanisms of the RNA helicases DDX42 and DDX46 in human U2 snRNP assembly”的研究论文，该研究揭示了人U2 snRNP 组装中RNA解旋酶DDX42和DDX46的作用机制。这些发现揭示了DDX42和DDX46在17S U2 snRNP组装中的不同作用，并为SF3B1癌症突变的机制提供了见解。

2023年1月13日，西湖大学施一公、黄高兴宇及曾超共同通讯在Current Opinion in Structural Biology  在线发表题为“Structure of the nuclear pore complex goes atomic”的综述文章，该综述总结了最近在破译NPC分子细节方面的进展，这些进展在快速发展的冷冻电镜技术、X射线晶体学和机器学习支持的结构预测方面得到了极大的进展。此外，在细胞冷冻电子断层扫描(cryo-ET)结构揭示了NPC的实质性结构动力学。这些进步使NPC大的组织原则和职能更加清晰

2023年1月2日，西湖大学施一公团队在Cell Research（IF=46）在线发表题为“LilrB3 is a putative cell surface receptor of APOE4”的研究论文，该研究表明LilrB3是APOE4的假定细胞表面受体。该研究确定LilrB3可能是APOE4的免疫细胞表面受体，而不是APOE2，这可能有助于理解APOE亚型的生物学功能和疾病相关性。

地球上的环境不断暴露在宽光谱的电磁辐射下，从几十千Hz（103Hz或kHz）到1020 Hz（如γ辐射）。自从地球上出现生命以来，所有生物的进化都受到了无处不在的电磁辐射的影响。因此，生物可能已经进化出与电子病历交互的特定方式。然而，人们对低能量EMR（特别是在1×105-3×1011 Hz的频率范围内）与生物的相互作用知之甚少。尽管如此，这种低能量EMR的生物影响是通过令人信服的动物实验提出的，例如弱EMR破坏鸟类的“磁罗盘”，以及增加小鼠的清醒度。

细胞是高等生物的组成部分，受到包含脂质分子的脂质膜的保护。脂质膜的物理和化学性质，如硬度和曲率，由其成分决定。此外，真核细胞被脂质膜划分为细胞核、内质网、线粒体和高尔基体等亚结构。细胞的EMR相互作用可能会影响其功能。EMR与材料的相互作用以材料的介电常数和磁导率为特征。介电常数描述了材料如何与EMR的电场分量相互作用，而磁导率反映了材料与EMR磁场分量之间的相互作用。以前对细胞悬液和膜封闭细胞器进行过介电常数测量显示， EMR 响应信号在 1×106-1×108 Hz（1-100 MHz），称为β色散。β-分散被认为是由脂质膜诱导的。

脂质体尺寸对其介电常数的影响（图源自Bioelectrochemistry ）

该研究检测了细胞和脂质膜如何在20 Hz-4.35×1010 Hz（43.5 GHz）的频率范围内与EMR相互作用。为了衰减来自水和离子的信号，该研究开发了一种新的介电常数分析方法，该方法依赖于与氯化钾参比的直接比较。使用这种无模型的方法，该研究报道了细胞和脂质膜的EMR反应的精细特征。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1567539423000816

转自：“辑思科研资讯”微信公众号

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