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ciencia, 27 de septiembre de 2024, volumen 385 edición 6716

"ciencia",27 de septiembre de 2024, volumen 385, número 6716

químicoquímica

extracción y almacenamiento de litio impulsado por transpiración solar.

extracción y almacenamiento de litio impulsado por transpiración solar.

▲ autor: yan song, shiqi fang et al.

▲ enlace:

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

▲ resumen:

inspirándonos en la extracción selectiva de especies de la naturaleza durante la transpiración, presentamos un dispositivo de extracción y almacenamiento de litio impulsado por la transpiración solar (stles). el dispositivo puede utilizar la luz solar natural para extraer y almacenar litio de la salmuera. específicamente, el dispositivo utiliza evaporadores solares en capas para crear un gradiente de presión para extraer litio en salmuera y recolectarlo en una capa de almacenamiento.

experimentos a largo plazo, múltiples pruebas de membranas y evaluaciones de diferentes tamaños demostraron la estabilidad, compatibilidad y escalabilidad del material. esta tecnología de minería solar ofrece un camino alternativo para la extracción sostenible de recursos críticos.

▲ resumen:

inspirándonos en la capacidad de la naturaleza para extraer selectivamente especies en la transpiración, presentamos un dispositivo de extracción y almacenamiento de litio impulsado por transpiración solar (stles) que puede extraer y almacenar litio de salmueras utilizando la luz solar natural. específicamente, el dispositivo utiliza un evaporador transpiracional solar estructurado jerárquicamente para crear un gradiente de presión, que permite la extracción de litio de las salmueras a través de una membrana y su almacenamiento en una capa de almacenamiento vascular. experimentos a largo plazo, varias pruebas de membrana y evaluaciones de diferentes tamaños demuestran la estabilidad, compatibilidad y escalabilidad de stles. esta tecnología minera alimentada por energía solar proporciona un camino de desarrollo alternativo hacia la extracción sostenible de recursos críticos.

biologíabiología

un simbionte intestinal auxotrófico adaptado al huésped induce inmunodeficiencia mucosa

los comensales intestinales distróficos adaptados al huésped inducen inmunodeficiencia de la mucosa

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

▲ enlace:

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

▲ resumen:

aquí, demostramos la detección funcional de la microbiota bacteriana de ratones con niveles bajos de inmunoglobulina a (iga) intestinal. identificamos una especie llamadatomasiella inmunofilabacterias gramnegativas que inducen y degradan iga en el intestino del ratón. llevart. inmunophilalos ratones eran susceptibles a la infección y tenían una reparación mucosa deficiente.t. inmunophilatiene un defecto distrófico en la pared celular bacteriana aminoazúcar ácido n-acetilmurámico.

administra proteasas que degradan inmunoglobulinas en vesículas de la membrana externa que degradan preferentemente los anticuerpos de roedores con cadenas ligeras kappa en lugar de cadenas ligeras lambda. este estudio demuestra el papel de los comensales en la inmunodeficiencia, lo que puede tener implicaciones para las enfermedades humanas.

▲ resumen:

mostramos una pantalla funcional de la microbiota bacteriana de ratones con niveles bajos de inmunoglobulina a (iga) intestinal; identificamos una bacteria gram negativa, propuesta como tomasiella inmunofila, que induce y degrada la iga en el intestino del ratón. ratones que albergan t. inmunophila son susceptibles a infecciones y muestran una mala reparación de la mucosa.t. inmunophila es auxotrófico para el aminoazúcar ácido n-acetilmurámico de la pared celular bacteriana. administra proteasas que degradan inmunoglobulinas en vesículas de la membrana externa que degradan preferentemente los anticuerpos de roedores con cadenas ligeras kappa pero no lambda. este trabajo indica un papel de los simbiontes en la inmunodeficiencia, que podría ser aplicable a las enfermedades humanas.

regulación sináptica prefrontal de la presión homeostática del sueño revelada mediante quimiogenética sináptica

regulación sináptica prefrontal de la presión homeostática del sueño revelada por quimiogenética sináptica

▲ autor: takeshi sawada, yusuke iino et al.

▲ enlace:

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

▲ resumen:

el sueño está regulado por procesos homeostáticos; sin embargo, la base biológica de la acumulación de presión del sueño durante la vigilia, su activación y disipación aún no está clara. exploramos la relación causal entre la fuerza sináptica celular y la potencia delta del eeg indicativa de estrés macroscópico del sueño mediante el desarrollo de un marco teórico y herramientas moleculares para manipular la fuerza sináptica.

los modelos matemáticos predicen que el aumento de la fuerza sináptica promueve un "estado inactivo" de las neuronas y aumenta la potencia delta. nuestras herramientas moleculares, que inducen el agrandamiento de la columna dendrítica y la potenciación sináptica a través de la translocación de la proteína kalirin-7 inducida químicamente, demuestran que la potenciación sináptica de las neuronas excitadoras en la corteza prefrontal aumenta la cantidad de sueño con movimientos oculares no rápidos y la potencia delta. por tanto, la fuerza sináptica de las neuronas excitadoras de la corteza prefrontal determina el estrés del sueño en los mamíferos.

▲ resumen:

el sueño está regulado por procesos homeostáticos, pero la base biológica de la presión del sueño que se acumula durante la vigilia, desencadena el sueño y se disipa durante el sueño sigue siendo difícil de alcanzar. exploramos una relación causal entre la fuerza sináptica celular y la potencia delta de la electroencefalografía que indica la presión del sueño a nivel macro mediante el desarrollo de un marco teórico y una herramienta molecular para manipular la fuerza sináptica. el modelo matemático predijo que el aumento de la fuerza sináptica promueve el "estado inactivo" neuronal y aumenta la potencia delta. nuestra herramienta molecular (translocación de kalirin-7 inducida químicamente dirigida a la sinapsis, syncit-k), que induce el agrandamiento de la columna dendrítica y la potenciación sináptica a través de la translocación inducida químicamente de la proteína kalirin-7, demostró que la potenciación sináptica de las neuronas excitadoras en la corteza prefrontal ( pfc) aumenta la cantidad de sueño con movimientos oculares no rápidos y la potencia delta. por tanto, la fuerza sináptica de las neuronas excitadoras de la cpf dicta la presión del sueño en los mamíferos.

mutar una región flexible de la proteína f del rsv puede estabilizar la conformación de prefusión

diseño de mutaciones para la estabilidad conformacional de la proteína f del rsv antes de la fusión basado en la modificación de la región flexible

▲ autor: yu liang, shuai shao et al.

▲ enlace:

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

▲ resumen:

proponemos una estrategia de mutagénesis para evitar que la proteína f del rsv esté en su estado pre-f bloqueando los cambios locales en la estructura de la proteína que acompañan a los reordenamientos conformacionales a gran escala. generamos una serie de mutantes y los seleccionamos in vitro para evaluar su potencial para formar pre-f estable.

en experimentos con animales, la inmunogenicidad de una proteína f mutante representativa provocó niveles de anticuerpos neutralizantes y protección contra la lesión pulmonar inducida por el vrs comparable a ds-cav1 de pre-f utilizado en vacunas autorizadas.

▲ resumen:

presentamos una estrategia de mutagénesis para detener la proteína f del rsv en su estado pre-f mediante el bloqueo de cambios localizados en la estructura de la proteína que acompañan a los reordenamientos conformacionales a gran escala. generamos una serie de mutantes y los seleccionamos in vitro para evaluar su potencial para formar una pre-f estable. en animales, la inmunogenicidad de una proteína f mutante representativa, con una conformación confirmada mediante microscopía crioelectrónica, provocó niveles de anticuerpos neutralizantes y protección contra el daño pulmonar inducido por el vrs que eran comparables a los de ds-cav1, un pre-f utilizado. en una vacuna autorizada.

ciencias de la tierraciencias de la tierra

cuatro décadas de datos sobre enredos de focas monje hawaianas revelan los beneficios de la eliminación de desechos plásticos

cuarenta años de datos sobre enredos de focas monje en hawaii revelan los beneficios de eliminar los desechos plásticos

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

▲ enlace:

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

▲ resumen:

los aparejos de pesca abandonados pueden dañar las especies y los ecosistemas marinos. para mitigar los daños causados ​​por estos desechos plásticos del océano, se han establecido varios programas de limpieza. pero hasta donde sabemos, los beneficios de estos esfuerzos para las especies y ecosistemas marinos aún no se han demostrado empíricamente.

examinamos los registros de enredos en desechos marinos de la foca monje hawaiana más de 40 años antes y después de que comenzaran los esfuerzos de eliminación de desechos marinos a gran escala en las islas del noroeste de hawai, mostrando que las tasas de enredo disminuyeron significativamente donde los esfuerzos de eliminación de desechos estaban más concentrados. la retirada sostenida a gran escala de artes de pesca abandonados beneficia a los ecosistemas marinos y tiene el potencial de transformar los esfuerzos de restauración ecológica.

▲ resumen:

los aparejos de pesca abandonados, perdidos o descartados causan daños a las especies y ecosistemas marinos. para mitigar la destrucción causada por estos desechos plásticos del océano, se han establecido varios programas de limpieza, aunque, hasta donde sabemos, los beneficios de tales esfuerzos para las especies y ecosistemas marinos aún no se han demostrado empíricamente. examinamos más de 40 años de registros de enredos en desechos marinos de focas monje hawaianas antes y después de que se iniciaran los esfuerzos de remoción de desechos marinos a gran escala en las islas del noroeste de hawai, lo que demuestra una reducción sustancial en las tasas de enredos donde los esfuerzos de remoción de desechos estaban más concentrados. la retirada sostenida y a gran escala de artes de pesca abandonados, perdidos o descartados beneficia significativamente a los ecosistemas marinos y tiene el potencial de transformar los esfuerzos de restauración.

un entierro de madera de 3775 años de antigüedad respalda la “bóveda de madera” como método duradero de eliminación de carbono

un entierro de madera de hace 3.775 años demuestra que las 'tumbas de madera' podrían ser un método duradero de eliminación de carbono

▲ autor: ning zeng, xinpeng zhao et al.

▲ enlace:

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

▲ resumen:

la fotosíntesis terrestre elimina seis veces la cantidad de dióxido de carbono emitido por los combustibles fósiles cada año. sin embargo, a través de la descomposición, la mayor parte del carbono regresa a la atmósfera. descubrimos un tronco antiguo de 3.775 años a 2 metros bajo tierra y se ha conservado mucho más tiempo de lo esperado. la madera está casi perfectamente conservada, con menos del 5% de pérdida de carbono en comparación con las muestras modernas. la razón de su falta de descomposición puede ser la baja permeabilidad de la arcilla densa en el lugar del entierro.

nuestras observaciones sugieren que se podría utilizar un enfoque híbrido de ingeniería natural para eliminar carbono enterrando biomasa leñosa en un ambiente anóxico similar. estimamos que utilizando la tecnología existente, optimizada a un bajo costo de 30 a 100 dólares por tonelada, el potencial de almacenamiento global podría alcanzar 10 mil millones de toneladas de dióxido de carbono por año.

▲ resumen:

cada año se elimina seis veces más dióxido de carbono (co2) mediante la fotosíntesis terrestre que las emisiones de combustibles fósiles. sin embargo, la mayor parte del carbono regresa a la atmósfera mediante descomposición. encontramos un antiguo tronco de madera de 3775 años enterrado a 2 metros bajo tierra que se conservó mucho más allá de su vida útil prevista. la madera tenía una conservación casi perfecta, con una pérdida de carbono inferior al 5% en comparación con una muestra moderna. la falta de descomposición probablemente se deba a la baja permeabilidad del suelo arcilloso compacto en el lugar del entierro. nuestra observación sugiere un enfoque híbrido de ingeniería natural para la eliminación de carbono mediante el entierro de biomasa leñosa en ambientes anóxicos similares. estimamos un potencial de secuestro global de hasta 10 gigatoneladas de co2 por año con la tecnología existente a un bajo costo de $30 a $100 por tonelada después de la optimización.