Degeneracy and symmetry have a profound relation in quantum systems. Here, we report gate-tunable subband degeneracy in PbTe nanowires with a nearly symmetric cross-sectional shape. The degeneracy is revealed in electron transport by the absence of a quantized plateau. Utilizing a dual gate design, we can apply an electric field to lift the degeneracy, reflected as emergence of the plateau. This degeneracy and its tunable lifting were challenging to observe in previous nanowire experiments, possibly due to disorder. Numerical simulations can qualitatively capture our observation, shedding light on device parameters for future applications.

Although it is believed that ubiquitin (Ub) modification is required for protein degradation in the proteasome system (UPS), several proteins are subject to Ub-independent proteasome degradation, and in many cases ubiquitin-like (UBL) modifications, including neddylation, FAT10ylation, SUMOylation, ISGylation, and urmylation, are essential instead. In this Review, we focus on UBL-dependent proteasome degradation (UBLPD), on proteasome regulators especially shuttle factors and receptors, as well as potential competition and coordination with UPS. We propose that there is a distinct UBL-proteasome system (UBLPS) that might be underestimated in protein degradation. Finally, we investigate the association of UBLPD with muscle wasting and neurodegenerative diseases in which the proteasome is abnormally activated and impaired, respectively, and suggest strategies to modulate UBLPD for disease therapy.

Platycladus orientalis (P. orientalis) is a common tree used for vegetation restoration in northern China, and its large area propagation helps to improve site conditions. However, under harsh conditions such as poor land, the survival rate of P. orientalis is very low. Numerous studies have shown that root pruning can promote the formation of lateral roots in seedlings, enhancing the roots’ capacity to absorb soil nutrients and water, and thereby improving the survival rate of seedlings. In this study, a one-third root pruning treatment was applied to P. orientalis seedlings, and the whole transcriptome of seedlings subjected to both control (CK) and root pruning treatments was sequenced to analyze their gene expression profiles. This study investigated the regulatory mechanisms of lateral root development in response to root pruning damage at the molecular level. Using nine cells, 15.28 Gb of clean data were obtained, which yielded 101,688 high-quality full-length transcript sequences and 22,955 low-quality full-length transcript sequences after clustering. Redundancy was then removed using CD-HIT, and Illumina RNA-seq sequencing produced 139.26 Gb of clean data. A total of 2025 differentially expressed genes (DEGs) were identified at three time points following root pruning treatment. Enrichment analysis revealed that the peroxidase gene family plays a significant role in lateral root proliferation. Furthermore, the expression levels of the peroxidase gene family were notably upregulated in comparison to the control group. Pathway enrichment analysis identified 22 relevant genes, which appeared to be highly associated with root growth and resilience to stress. Through examining the expression patterns and correlations of these genes, five central genes emerged as key players. The findings of this research suggest that the peroxidase gene family plays a crucial role in the stress response and root development of P. orientalis, providing reference and guidance for root development in other plant species.

Metal fiber surface combustion, with potential advantages of low NOx emission and flashback prevention, is a promising technology to burn hydrogen-enriched methane that is regarded as a low-carbon fuel when seeking the carbon-peaking and carbon neutrality target. In this piece of work, we studied two combustion modes, namely the infrared radiation mode (flame submerging in the metal fibers and the radiation of hot metal fiber dominating the heat transfer) and the blue flame mode (flame roots attached to the metal fibers forming visible blueish flame), of premixed hydrogen-enriched methane/air mixtures on two different metal fiber surface burners in terms of their blowout limit, high-temperature corrosion of the metal fibers, and pollutant emissions. The morphology of the premixed flames on the metal fiber surface burners was found to be essentially a group of tiny premixed jet flames. Higher excess air ratio under the fuel-lean condition, lower hydrogen volumetric fraction in the fuel, and lower porosity of the metal fiber favored the blue flame mode, accompanied by the decreased NOx and increased CO. The detailed characterization of the metal fibers confirmed that the infrared radiation mode may be accompanied by the high-temperature corrosion of the metal fibers. To obtain the optimized operation conditions for hydrogen-enriched methane flames on metal fiber surface burners, we proposed and experimentally verified a dimensionless semi-empirical criterion K* for high-temperature corrosion and flame blowout by considering the ratio of overall flow velocity to laminar flame speed, the ratio of characteristic jet diameter to laminar flame thickness, the porosity of the metal fiber, as well as the preferential diffusion effect induced by hydrogen. The results showed that there existed a high-temperature corrosion risk when K* <1.4, and a flame blowout risk when K* >4. Combining the criterion and NOx emission characteristics, combustion mode phase diagrams were also demonstrated as well as the optimized operation conditions.

In recent years, there have been frequent jellyfish outbreaks in Chinese coastal waters, significantly impacting the structure, functionality, safety, and economy of nuclear power plant cooling water intake and nearby ecosystems. Therefore, this study focuses on jellyfish outbreaks in Chinese coastal waters, particularly near the Shandong Peninsula. By analyzing jellyfish abundance data, a Generalized Additive Model integrating environmental factors reveals that temperature and salinity greatly influence jellyfish density. The results show variations in jellyfish density among years, with higher densities in coastal areas. The model explains 42.2% of the variance, highlighting the positive correlation between temperature (20–26 °C) and jellyfish density, as well as the impact of salinity (27.5–29‰). Additionally, ocean currents play a significant role in nearshore jellyfish aggregation, with a correlation between ocean currents and site coordinates. This study aims to investigate the relationship between jellyfish blooms and environmental factors. The results obtained from the study provide data support for the prevention and control of blockages in nuclear power plant cooling systems, and provide a data basis for the implementation of monitoring measures in nuclear power plants.

ABSTRACT Creatine (Cr) is recognized for its role in enhancing cognitive functions through the phosphocreatine (pCr)–creatine kinase system involved in brain energy homeostasis. It is reversibly converted into pCr by creatine kinase (CK). A brain‐specific isoform of CK, known as CK‐BB, is implicated in the brain's energy metabolism. The objective of this research is to ascertain the impact of Cr supplementation on learning and memory skills as well as on structural synaptic plasticity, by modulating CK‐BB. First, we utilized various concentrations of D‐galactose (D‐gal) to create an aging mouse model. Our findings indicated that D‐gal injections at 100 and 1000 mg/kg could lead to cognitive decline, oxidative stress, and damage to structural synaptic plasticity. CK‐BB expression and its activity were reduced at least by approximately 20% in mice injected with 100 and 1000 mg/kg D‐gal compared with control group. Next, an adeno‐associated virus directed against CKB was employed to reduce CK‐BB levels by 34% in the brain. The reduction of CK‐BB in the brain resulted in deficits in learning and memory, oxidative stress, and morphological harm to the hippocampal spines of mice. Finally, the diet of the D‐gal‐induced aging model was enriched with 3% Cr. Mice that received 3% Cr supplementation exhibited a 36% increase in CK‐BB activity and a 14.3% increase in CK‐BB expression following prolonged D‐gal administration. In addition, Cr supplementation mitigated the cognitive impairment, oxidative stress, and hippocampal structural plasticity damage caused by chronic D‐gal injections. Overall, our study revealed that CK‐BB has a critical role in mediating structural plasticity in D‐gal‐induced cognitive impairment. Moreover, it showed that supplementary Cr could serve as a potent neuroprotective substance, preventing or delaying the course of age‐related cognitive deficits.