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ciência, 27 de setembro de 2024, volume 385 edição 6716

"ciência",27 de setembro de 2024, volume 385, edição 6716

químicoquímica

extração e armazenamento de lítio alimentado por transpiração solar

extração e armazenamento de lítio impulsionado pela transpiração solar

▲ autor: yan song, shiqi fang et al.

▲ link:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm7034

▲ resumo:

inspirados na extração seletiva de espécies pela natureza durante a transpiração, relatamos um dispositivo de extração e armazenamento de lítio acionado pela transpiração solar (stles). o dispositivo pode usar a luz solar natural para extrair e armazenar lítio da salmoura. especificamente, o dispositivo usa evaporadores solares em camadas para criar um gradiente de pressão para extrair lítio em salmoura e coletá-lo em uma camada de armazenamento.

experimentos de longo prazo, múltiplos testes de membrana e avaliações de diferentes tamanhos demonstraram a estabilidade, compatibilidade e escalabilidade do material. esta tecnologia de mineração solar oferece um caminho alternativo para a extração sustentável de recursos críticos.

▲ resumo:

inspirados na capacidade da natureza de extrair seletivamente espécies na transpiração, relatamos um dispositivo de extração e armazenamento de lítio movido a transpiração solar (stles) que pode extrair e armazenar lítio de salmouras usando luz solar natural. especificamente, o dispositivo utiliza um evaporador transpiracional solar estruturado hierarquicamente para criar um gradiente de pressão, que permite a extração de lítio de salmouras através de uma membrana e seu armazenamento em uma camada de armazenamento vascular. experimentos de longo prazo, vários testes de membrana e avaliações de diferentes tamanhos demonstram a estabilidade, compatibilidade e escalabilidade do stles. esta tecnologia de mineração movida a energia solar oferece um caminho alternativo de desenvolvimento para a extração sustentável de recursos críticos.

biologiabiologia

um simbionte intestinal auxotrófico adaptado ao hospedeiro induz imunodeficiência da mucosa

comensais intestinais distróficos adaptados ao hospedeiro induzem imunodeficiência da mucosa

▲ autor: qiuhe lu, thomas ca hitch et al.

▲ link:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk2536

▲ resumo:

aqui, demonstramos a triagem funcional da microbiota bacteriana de camundongos com baixos níveis intestinais de imunoglobulina a (iga). identificamos uma espécie chamadatomasiella imunofilabactérias gram-negativas que induzem e degradam iga no intestino de camundongos. carregart. imunofilaos camundongos eram suscetíveis à infecção e apresentavam reparo deficiente da mucosa.t. imunofilapossui um defeito distrófico no amino açúcar da parede celular bacteriana, ácido n-acetilmurâmico.

ele fornece proteases que degradam imunoglobulinas em vesículas da membrana externa que degradam preferencialmente anticorpos de roedores com cadeias leves kappa em vez de cadeias leves lambda. este estudo demonstra um papel dos comensais na imunodeficiência, o que pode ter implicações para doenças humanas.

▲ resumo:

mostramos uma tela funcional da microbiota bacteriana de camundongos com baixos níveis intestinais de imunoglobulina a (iga); identificamos uma bactéria gram-negativa, proposta como tomasiella imunofila, que induz e degrada iga no intestino do rato. ratos abrigando t. imunofila são suscetíveis a infecções e apresentam mau reparo da mucosa.t. imunofila é auxotrófico para o amino açúcar da parede celular bacteriana, ácido n-acetilmurâmico. ele fornece proteases que degradam imunoglobulinas em vesículas da membrana externa que degradam preferencialmente anticorpos de roedores com cadeias leves kappa, mas não lambda. este trabalho indica um papel para os simbiontes na imunodeficiência, que pode ser aplicável a doenças humanas.

regulação sináptica pré-frontal da pressão homeostática do sono revelada através da quimiogenética sináptica

regulação sináptica pré-frontal da pressão homeostática do sono revelada pela quimiogenética sináptica

▲ autor: takeshi sawada, yusuke iino et al.

▲ link:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl3043

▲ resumo:

o sono é regulado por processos homeostáticos, no entanto, a base biológica para o acúmulo da pressão do sono durante a vigília, o desencadeamento e a dissipação permanece obscura. exploramos a relação causal entre a força sináptica celular e a potência delta do eeg indicativa de estresse macroscópico do sono, desenvolvendo uma estrutura teórica e ferramentas moleculares para manipular a força sináptica.

modelos matemáticos prevêem que o aumento da força sináptica promove um “estado de baixa” dos neurônios e aumenta a potência delta. nossas ferramentas moleculares, induzindo o aumento da coluna dendrítica e a potencialização sináptica através da translocação da proteína kalirin-7 quimicamente induzida, demonstram que a potencialização sináptica de neurônios excitatórios no córtex pré-frontal aumenta a quantidade de sono com movimentos oculares não rápidos e a potência delta. assim, a força sináptica dos neurônios excitatórios no córtex pré-frontal determina o estresse do sono nos mamíferos.

▲ resumo:

o sono é regulado por processos homeostáticos, mas a base biológica da pressão do sono que se acumula durante a vigília, desencadeia o sono e se dissipa durante o sono permanece indefinida. exploramos uma relação causal entre a força sináptica celular e a potência delta da eletroencefalografia, indicando a pressão do sono em nível macro, desenvolvendo uma estrutura teórica e uma ferramenta molecular para manipular a força sináptica. o modelo matemático previu que o aumento da força sináptica promove o “estado de baixa” neuronal e aumenta a potência delta. nossa ferramenta molecular (translocação quimicamente induzida por sinapse de kalirin-7, syncit-k), que induz o aumento da coluna dendrítica e a potencialização sináptica através da translocação quimicamente induzida da proteína kalirin-7, demonstrou que a potencialização sináptica de neurônios excitatórios no córtex pré-frontal ( pfc) aumenta a quantidade de sono com movimentos oculares não rápidos e a potência delta. assim, a força sináptica dos neurônios excitatórios do pfc determina a pressão do sono em mamíferos.

a mutação de uma região flexível da proteína f do rsv pode estabilizar a conformação de pré-fusão

projeto de mutação para estabilidade conformacional da proteína f do rsv antes da fusão com base na modificação da região flexível

▲ autor: yu liang, shuai shao et al.

▲ link:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp2362

▲ resumo:

propomos uma estratégia de mutagênese para evitar que a proteína f do rsv esteja em seu estado pré-f, bloqueando as mudanças locais na estrutura da proteína que acompanham os rearranjos conformacionais em larga escala. geramos uma série de mutantes e os selecionamos in vitro para avaliar seu potencial para formar pré-f estável.

em experiências com animais, a imunogenicidade de uma proteína f mutante representativa suscitou níveis de anticorpos neutralizantes e protecção contra lesões pulmonares induzidas por rsv comparáveis ​​ao ds-cav1 de pré-f utilizado em vacinas licenciadas.

▲ resumo:

apresentamos uma estratégia de mutagênese para deter a proteína f do rsv em seu estado pré-f, bloqueando alterações localizadas na estrutura da proteína que acompanham rearranjos conformacionais em larga escala. geramos uma série de mutantes e os selecionamos in vitro para avaliar seu potencial para formar um pré-f estável. em animais, a imunogenicidade de uma proteína f mutante representativa, com uma conformação confirmada por microscopia crioeletrônica, provocou níveis de anticorpos neutralizantes e proteção contra danos pulmonares induzidos por rsv que foram comparáveis ​​aos de ds-cav1, um pré-f usado em uma vacina licenciada.

ciências da terraciências da terra

quatro décadas de dados de emaranhamento de focas-monge havaianas revelam os benefícios da remoção de detritos plásticos

quarenta anos de dados de emaranhamento de focas-monge do havaí revelam benefícios da remoção de detritos de plástico

▲ autor: jason d. baker, thea c. johanos et al.

▲ link:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado2834

▲ resumo:

as artes de pesca abandonadas podem prejudicar as espécies e os ecossistemas marinhos. vários programas de limpeza foram estabelecidos para mitigar os danos causados ​​por esses detritos plásticos oceânicos. mas, tanto quanto sabemos, os benefícios destes esforços para as espécies e ecossistemas marinhos ainda não foram comprovados empiricamente.

examinamos os registros de emaranhamento de detritos marinhos de focas-monge havaianas ao longo de 40 anos antes e depois do início dos esforços de remoção de detritos marinhos em grande escala nas ilhas do noroeste do havaí, mostrando que as taxas de emaranhamento diminuíram significativamente onde os esforços de remoção de detritos estavam mais concentrados. a remoção sustentada e em grande escala de artes de pesca abandonadas beneficia os ecossistemas marinhos e tem o potencial de transformar os esforços de restauração ecológica.

▲ resumo:

as artes de pesca abandonadas, perdidas ou descartadas de outra forma causam danos às espécies e aos ecossistemas marinhos. para mitigar a destruição provocada por estes detritos plásticos oceânicos, foram estabelecidos vários programas de limpeza, embora, tanto quanto sabemos, os benefícios de tais esforços para as espécies e ecossistemas marinhos ainda não tenham sido demonstrados empiricamente. examinamos mais de 40 anos de registros de emaranhamento de detritos marinhos de focas-monge havaianas antes e depois dos esforços de remoção de detritos marinhos em grande escala terem sido iniciados nas ilhas do noroeste do havaí, demonstrando uma redução substancial nas taxas de emaranhamento onde o esforço de remoção de detritos estava mais concentrado. a remoção sustentada e em grande escala de artes de pesca abandonadas, perdidas ou descartadas beneficia significativamente os ecossistemas marinhos e tem o potencial de ser transformadora nos esforços de restauração.

o enterro de madeira de 3.775 anos apoia a “abóbada de madeira” como um método durável de remoção de carbono

enterro de madeira de 3.775 anos atrás prova que 'sepulturas de madeira' podem ser um método duradouro de remoção de carbono

▲ autor: ning zeng, xinpeng zhao et al.

▲ link:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm8133

▲ resumo:

a fotossíntese terrestre remove seis vezes a quantidade de dióxido de carbono emitido pelos combustíveis fósseis a cada ano. no entanto, através da decomposição, a maior parte do carbono é devolvida à atmosfera. descobrimos um tronco antigo de 3.775 anos, a 2 metros de profundidade, e ele foi preservado por muito mais tempo do que o esperado. a madeira está quase perfeitamente preservada, com menos de 5% de perda de carbono em comparação com amostras modernas. a razão para sua falta de decomposição pode ser a baixa permeabilidade do denso solo argiloso do cemitério.

nossas observações sugerem que uma abordagem híbrida de engenharia natural para a remoção de carbono poderia ser alcançada enterrando a biomassa lenhosa em um ambiente anóxico semelhante. estimamos que, utilizando a tecnologia existente, optimizada a um baixo custo de 30 a 100 dólares por tonelada, o potencial de armazenamento global poderia atingir 10 mil milhões de toneladas de dióxido de carbono por ano.

▲ resumo:

a cada ano, a fotossíntese terrestre remove seis vezes mais dióxido de carbono (co2) do que as emissões de combustíveis fósseis. no entanto, o carbono é devolvido principalmente à atmosfera por decomposição. encontramos um antigo tronco de madeira de 3.775 anos enterrado 2 metros abaixo do solo que foi preservado muito além de sua vida útil esperada. a madeira teve preservação quase perfeita, com perda de carbono inferior a 5% em comparação com uma amostra moderna. a falta de decomposição é provavelmente devido à baixa permeabilidade do solo argiloso compacto no local do enterro. nossa observação sugere uma abordagem híbrida de engenharia natural para remoção de carbono, enterrando biomassa lenhosa em ambientes anóxicos semelhantes. estimamos um potencial global de sequestro de até 10 gigatoneladas de co2 por ano com a tecnologia existente a um baixo custo de us$ 30 a us$ 100 por tonelada após otimização.