Vi cấu trúc là gì? Các công bố khoa học về Vi cấu trúc

Chúng tôi trình bày một khung nghiên cứu về sự biến đổi phân tử trong một loài. Dữ liệu về sự khác biệt giữa các haplotype DNA đã được tích hợp vào một định dạng phân tích phương sai, xuất phát từ ma trận khoảng cách bình phương giữa tất cả các cặp haplotype. Phân tích phương sai phân tử (AMOVA) này cung cấp các ước tính về thành phần phương sai và các đồng vị thống kê F, được gọi là phi-statistics, phản ánh sự tương quan của độ đa dạng haplotype ở các cấp độ phân chia thứ bậc khác nhau. Phương pháp này khá linh hoạt để thích ứng với các ma trận đầu vào thay thế, tương ứng với các loại dữ liệu phân tử khác nhau, cũng như các giả định tiến hóa khác nhau, mà không làm thay đổi cấu trúc cơ bản của phân tích. Ý nghĩa của các thành phần phương sai và phi-statistics được kiểm định bằng cách tiếp cận hoán vị, loại bỏ giả định về chuẩn tính thông thường trong phân tích phương sai nhưng không phù hợp cho dữ liệu phân tử. Áp dụng AMOVA cho dữ liệu haplotype DNA ty thể của con người cho thấy, sự phân chia dân số được giải quyết tốt hơn khi một số biện pháp khác biệt phân tử giữa các haplotype được đưa vào phân tích. Tuy nhiên, ở cấp độ nội bộ loài, thông tin bổ sung từ việc biết quan hệ phân loại chính xác giữa các haplotype hoặc thông qua việc dịch phi tuyến thay đổi vị trí hạn chế thành độ đa dạng nucleotide không làm thay đổi đáng kể cấu trúc di truyền dân số suy luận. Các nghiên cứu Monte Carlo cho thấy việc lấy mẫu vị trí không ảnh hưởng căn bản tới ý nghĩa của các thành phần phương sai phân tử. Việc xử lý AMOVA dễ dàng mở rộng theo nhiều hướng khác nhau và cấu thành một khung hợp lý và linh hoạt cho việc phân tích thống kê dữ liệu phân tử.

Nghiên cứu này tập trung vào tình trạng kiệt sức và mặt trái tích cực của nó - mức độ tham gia. Một mô hình được kiểm tra, trong đó tình trạng kiệt sức và mức độ tham gia có những yếu tố dự đoán khác nhau và những hậu quả có thể khác nhau. Mô hình phương trình cấu trúc được sử dụng để phân tích dữ liệu đồng thời từ bốn mẫu nghề nghiệp độc lập (tổng cộng N = 1698). Kết quả xác nhận mô hình giả thuyết cho thấy rằng: (1) tình trạng kiệt sức và mức độ tham gia có mối quan hệ nghịch đảo, chia sẻ từ 10% đến 25% phương sai của chúng; (2) tình trạng kiệt sức chủ yếu được dự đoán bởi nhu cầu công việc nhưng cũng bị ảnh hưởng bởi sự thiếu hụt tài nguyên công việc, trong khi mức độ tham gia chỉ được dự đoán bởi tài nguyên công việc có sẵn; (3) tình trạng kiệt sức liên quan đến các vấn đề sức khỏe cũng như ý định nghỉ việc, trong khi mức độ tham gia chỉ liên quan đến vấn đề thứ hai; (4) tình trạng kiệt sức trung gian trong mối quan hệ giữa nhu cầu công việc và các vấn đề sức khỏe, trong khi mức độ tham gia trung gian trong mối quan hệ giữa tài nguyên công việc và ý định nghỉ việc. Việc tình trạng kiệt sức và mức độ tham gia thể hiện những mẫu hình nguyên nhân và hậu quả khác nhau ngụ ý rằng các chiến lược can thiệp khác nhau nên được sử dụng khi cần giảm tình trạng kiệt sức hoặc nâng cao mức độ tham gia. Bản quyền © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.

Sự chú ý đến niềm tin của giáo viên và ứng viên giáo viên nên là một trọng tâm của nghiên cứu giáo dục và có thể cung cấp thông tin cho thực hành giáo dục theo những cách mà các chương trình nghiên cứu hiện tại chưa và không thể làm được. Những khó khăn trong việc nghiên cứu niềm tin của giáo viên đã xuất phát từ những vấn đề định nghĩa, khái niệm kém và những hiểu biết khác nhau về niềm tin và cấu trúc niềm tin. Bài báo này xem xét ý nghĩa mà các nhà nghiên cứu nổi bật gán cho niềm tin và cách mà ý nghĩa này khác biệt so với tri thức, cung cấp một định nghĩa về niềm tin phù hợp với những công trình tốt nhất trong lĩnh vực này, khám phá bản chất của các cấu trúc niềm tin như được phác thảo bởi những nhà nghiên cứu chính, và đưa ra một tổng hợp các phát hiện về bản chất của niềm tin. Bài viết lập luận rằng niềm tin của giáo viên có thể và nên trở thành một trọng tâm quan trọng trong nghiên cứu giáo dục nhưng điều này sẽ đòi hỏi các khái niệm rõ ràng, xem xét kỹ lưỡng các giả định chính, những hiểu biết nhất quán và tuân thủ các ý nghĩa chính xác, cũng như đánh giá và điều tra hợp lý các cấu trúc niềm tin cụ thể. Những tác động của các phát hiện và hướng nghiên cứu trong tương lai được đưa ra.

Vật liệu gốm thủy tinh sinh học A‐W có độ bền cao đã được ngâm trong nhiều dung dịch nước không tế bào khác nhau về nồng độ ion và pH. Sau khi ngâm trong 7 và 30 ngày, những thay đổi cấu trúc bề mặt của gốm thủy tinh đã được điều tra bằng phương pháp phổ phản xạ hồng ngoại biến đổi Fourier, nhiễu xạ tia X màng mỏng và quan sát kính hiển vi điện tử quét, so sánh với những thay đổi cấu trúc bề mặt in vivo. Dung dịch đệm Tris, nước tinh khiết được đệm bằng trishydroxymethyl-aminomethane, được nhiều tác giả sử dụng như một “dung dịch mô phỏng cơ thể”, không tái tạo được những thay đổi cấu trúc bề mặt in vivo, cụ thể là sự hình thành apatite trên bề mặt. Một dung dịch mà nồng độ ion và pH gần giống như của huyết tương máu người—tức là Na⁺ 142,0, K⁺ 5,0, Mg²⁺ 1,5, Ca²⁺ 2,5, Cl⁻ 148,8, HCO₃⁻ 4,2 và PO₄²⁻ 1,0 mM và được đệm ở pH 7,25 với trishydroxymethylaminomethane—đã tái tạo chính xác những thay đổi cấu trúc bề mặt in vivo. Điều này cho thấy cần phải lựa chọn cẩn thận dung dịch mô phỏng cơ thể cho các thí nghiệm in vitro. Kết quả cũng hỗ trợ khái niệm rằng pha apatite trên bề mặt gốm thủy tinh A‐W được hình thành thông qua phản ứng hóa học của gốm thủy tinh với các ion Ca²⁺, HPO₄s2− và OH⁻ trong dịch cơ thể.

Gen toxR của Vibrio cholerae mã hóa một protein liên màng, có khả năng liên kết DNA, kích hoạt phiên mã của operon độc tố tả và một gen (tcpA) cho đơn vị chính của yếu tố thuộc địa pilus. Chúng tôi đã xây dựng các đột biến chèn có định hướng trong gen toxR bằng một phương pháp mới sử dụng sự tích hợp nhiễm sắc thể của một plasmid tự sát có thể di chuyển, chứa một phần của trình tự mã hóa toxR. Các đột biến chứa các alen toxR mới này có biểu hình protein màng ngoài bị thay đổi, gợi ý rằng hai protein màng ngoài chính (OmpT và OmpU) có thể được điều khiển bởi toxR. Các nghiên cứu sinh lý cho thấy việc thay đổi nồng độ các axit amin asparagine, arginine, glutamate và serine dẫn đến những thay đổi phối hợp trong việc biểu hiện độc tố tả, TcpA, OmpT và OmpU. Sự thay đổi trong thẩm thấu của môi trường dựa trên tryptone cũng gây ra những thay đổi phối hợp trong việc biểu hiện của các protein này. Các tín hiệu môi trường khác (nhiệt độ và pH) có ảnh hưởng rõ rệt hơn đến việc biểu hiện của độc tố tả và TcpA so với các protein màng ngoài. Những kết quả này gợi ý rằng một số tín hiệu môi trường nhất định (tức là thẩm thấu và sự hiện diện của axit amin) được gắn chặt với việc biểu hiện của các protein được điều chỉnh bởi toxR và do đó có thể là các tín hiệu mà Protein ToxR cảm nhận trực tiếp.

Các khoáng vật oxit mangan đã được sử dụng trong hàng nghìn năm—bởi người xưa để chế tạo thuốc nhuộm và làm trong suốt kính, và ngày nay là quặng mangan, xúc tác, và vật liệu cho pin. Hơn 30 khoáng vật oxit mangan xuất hiện trong nhiều bối cảnh địa chất khác nhau. Chúng là thành phần chính của các hạt mangan trải rộng trên diện tích lớn của đáy đại dương và đáy nhiều hồ nước ngọt. Các khoáng vật oxit mangan có mặt khắp nơi trong đất và trầm tích và tham gia vào nhiều phản ứng hóa học ảnh hưởng đến nước ngầm và thành phần đất. Sự xuất hiện điển hình của chúng dưới dạng hỗn hợp hạt mịn khiến việc nghiên cứu cấu trúc nguyên tử và hóa học tinh thể của chúng trở nên khó khăn. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, các nghiên cứu sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua và các phương pháp nhiễu xạ tia X bột và neutron đã cung cấp những hiểu biết mới quan trọng về cấu trúc và tính chất của những vật liệu này. Cấu trúc tinh thể của todorokite và birnessite, hai trong số các khoáng vật oxit mangan phổ biến hơn trong các mỏ trên đất liền và hạt đại dương, đã được xác định bằng dữ liệu nhiễu xạ tia X bột và phương pháp tinh chỉnh Rietveld. Do các đường hầm lớn trong todorokite và các cấu trúc liên quan, có nhiều sự quan tâm trong việc sử dụng những vật liệu này và các đồng thúc đẩy tổng hợp như là xúc tác và tác nhân trao đổi cation. Các khoáng vật thuộc nhóm birnessite có cấu trúc lớp và dễ dàng trải qua các phản ứng oxy hóa khử và phản ứng trao đổi cation, đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát hóa học nước ngầm.

Sự xâm nhập của virus corona được điều hòa bởi glycoprotein chóp (S) của virus. Protein S oligomer 180-kDa của virus corona chuột, chủng virus viêm gan chuột A59, được cắt xuyên dịch mã thành đơn vị liên kết thụ thể S1 và đơn vị hợp nhất màng S2. Đơn vị S2 được cho là chứa một peptide hợp nhất nội bộ và có hai vùng lặp hydrophobic 4,3 (heptad) được chỉ định là HR1 và HR2. HR2 nằm gần phần neo màng, trong khi HR1 cách đó khoảng 170 axit amin (aa). Các vùng lặp heptad (HR) được tìm thấy trong các protein hợp nhất của nhiều virus khác nhau và hình thành một đặc điểm quan trọng của các protein hợp nhất virus loại I. Chúng tôi đã điều tra vai trò của các vùng này trong quá trình hợp nhất màng của virus corona. Các peptide HR1 (96 aa) và HR2 (39 aa), tương ứng với các vùng HR1 và HR2, đã được sản xuất trong Escherichia coli. Khi được trộn lẫn, hai peptide này đã được tìm thấy tạo thành một phức hợp oligomer rất ổn định. Cả hai peptide, cả độc lập và trong phức hợp, đều có cấu trúc dạng xoắn alpha cao. Phân tích vi điện tử của phức hợp cho thấy một cấu trúc dạng que có chiều dài khoảng 14,5 nm. Phân giải protease giới hạn kết hợp với phổ khối cho thấy HR1 và HR2 xuất hiện trong phức hợp theo cách đối song song. Trong protein tự nhiên, cấu hình như vậy sẽ đưa peptide hợp nhất được đề xuất, nằm trong miền đầu N của HR1, và phần neo màng xuyên qua sự gần gũi. Sử dụng các thử nghiệm sinh học, peptide HR2 đã cho thấy là một chất ức chế mạnh mẽ quá trình xâm nhập virus vào tế bào, cũng như hợp nhất tế bào-tế bào. Dữ liệu sinh hóa và chức năng đều cho thấy protein chóp của virus corona là một protein hợp nhất virus loại I.

Hiểu rõ hoạt động bên trong của virus gây ra bệnh coronavirus 2019 (COVID-19) có thể giúp chúng ta làm gián đoạn nó. Các nhà nghiên cứu Yin et al. đã tập trung vào polymerase virus cần thiết cho việc nhân bản RNA của virus. Họ đã xác định được cấu trúc của polymerase kết hợp với RNA và thuốc remdesivir. Remdesivir mô phỏng một khối xây dựng nucleotide của RNA và được nối với RNA đang tái tạo, điều này ngăn cản quá trình tổng hợp RNA tiếp theo. Cấu trúc này cung cấp một mẫu cho việc thiết kế các liệu pháp cải tiến chống lại polymerase của virus.

Science , số này trang 1499

Các gen độc lực của vi khuẩn gây bệnh, chịu trách nhiệm mã hóa cho toxin, adhesin, invasin hoặc các yếu tố độc lực khác, có thể nằm trên các yếu tố di truyền có thể truyền (transmissible genetic elements) như transposon, plasmid hoặc bacteriophage. Ngoài ra, các gen này có thể là một phần của những vùng đặc biệt trên nhiễm sắc thể vi khuẩn, được gọi là 'các đảo độc lực' (pathogenicity islands - Pais). Các đảo độc lực được tìm thấy ở cả vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Chúng có mặt trong bộ gen của các chủng gây bệnh của một loài nhất định nhưng vắng mặt hoặc chỉ hiếm khi có mặt ở những biến thể không gây bệnh của loài đó hoặc các loài liên quan. Chúng bao gồm các vùng DNA lớn (lên tới 200 kb DNA) và thường mang nhiều hơn một gen độc lực, tỷ lệ G+C của chúng thường khác với phần còn lại của bộ gen vi khuẩn. Trong hầu hết các trường hợp, Pais được bao quanh bởi các trình tự DNA đặc hiệu, chẳng hạn như các lặp lại trực tiếp hoặc các yếu tố trình tự chèn (insertion sequence - IS). Thêm vào đó, Pais của một số vi khuẩn (ví dụ: vi khuẩn gây bệnh đường tiết niệu Escherichia coli, Yersinia spp., Helicobacter pylori) có xu hướng xóa bỏ với tần suất cao hoặc có thể trải qua sự nhân đôi và khuếch đại. Các Pais thường liên quan đến các vị trí tRNA, có thể đại diện cho các địa điểm mục tiêu cho sự tích hợp nhiễm sắc thể của các yếu tố này. Các vị trí gắn kết của bacteriophage và các gen ẩn (cryptic genes) trên Pais, có tính đồng hình với các gen integrase phage, các nguồn gốc sao chép plasmid hoặc các yếu tố IS, cho thấy rằng các yếu tố di truyền đặc biệt này trước đây có khả năng lây lan trong các quần thể vi khuẩn thông qua sự chuyển giao gen ngang (horizontal gene transfer), một quá trình được biết đến là có góp phần vào sự tiến hóa của vi sinh vật.