• 开发通用人工智能模型整合多组学数据与基因组知识以揭示基因调控机制

  在基因组学研究的快速发展中，科学家们面临着海量多组学数据整合的挑战。随着下一代测序技术的进步，研究人员能够获得包括基因组、表观基因组和转录组在内的多种数据类型，如ATAC-seq（测定染色质可及性）、ChIP-seq（识别组蛋白修饰和转录因子结合）以及RNA-seq和GRO-seq（评估RNA丰度和转录活性）等。这些互补的数据源为开发能够整合不同生物学背景见解的计算模型提供了独特机会，以理解人类基因组中复杂的调控功能。然而，现有的计算方法存在明显局限性。多数预测模型要么采用多任务架构对几种模态进行联合预测，要么利用预训练和微调技术为不同下游任务训练各种模型。这些多任务预测模型通常只能获取有限基

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-11-25

• MODOMICS数据库2025更新：RNA修饰研究二十年里程碑与化学-功能多维整合

  在生命科学的微观世界里，RNA（核糖核酸）长期以来被视为DNA（脱氧核糖核酸）与蛋白质之间的简单信使。然而，随着研究深入，科学家发现RNA分子上存在大量化学修饰，这些修饰如同隐藏在RNA链条上的“密码”，动态调控基因表达、影响RNA稳定性、定位及翻译效率，甚至与癌症、神经疾病、代谢紊乱等人类疾病密切相关。迄今为止，已在各类RNA中鉴定出超过170种化学修饰，但如何系统整合海量修饰信息、揭示其化学特性与生物学功能间的关联，仍是领域内的核心挑战。在此背景下，国际分子与细胞生物学研究所（International Institute of Molecular and Cell Biology）Jan

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-11-25

• 综述：活性氧（ROS）在植物防御中的作用：多才多艺的“万能选手”

  摘要活性氧（ROS）在许多植物生物过程中发挥着关键作用。ROS作为主要的信号分子，介导了植物对环境刺激的各种调节反应。这种信号传递依赖于ROS在特定细胞区室中的高度调控性积累过程。因此，本文重点探讨了ROS在植物防御机制中的作用，以及病原体如何劫持植物的ROS稳态以实现其致病性。此外，还讨论了ROS通过翻译后修饰（PTMs）来调控植物生理过程的机制。我们通过现代生物技术手段，探索了如何操纵病原体效应因子和ROS级联基因，以及如何针对各种环境压力因素进行翻译后修饰，从而为将ROS研究应用于培育具有气候适应性的作物品种提供了宝贵的思路。这一框架有助于推动植物应激生物学研究和农业实践的发展。

  来源：Critical Reviews in Biotechnology

  时间：2025-11-25

• 综述：基于微藻的镉修复策略：见解、挑战与未来方向

  摘要镉（Cd2+）污染由于具有高毒性、持久性和生物累积潜力，对人类健康和生态系统构成了严重威胁。传统的修复方法，如化学沉淀、膜过滤和离子交换，通常成本高昂、效率低下且不可持续。相比之下，基于微藻的生物修复方法因其具备生物吸附、生物累积和生物转化能力而展现出巨大潜力。微藻具有独特的代谢和结构特性，包括丰富的细胞外金属结合位点、聚合物物质、细胞内螯合剂以及形成镉纳米颗粒（CdSeNPs、CdSNPs）的能力，从而能够有效隔离和降解镉离子。尽管具有这些优势，但由于对关键调控机制的理解不足，其大规模应用仍受到限制。本文详细阐述了基于微藻的镉修复过程机制，指出了影响修复效率的关键因素以及不同微藻菌株在去

  来源：Critical Reviews in Biotechnology

  时间：2025-11-25

• 细胞质流动性调控与冷适应生命：嗜冷菌中蛋白质组稳定性与细胞存活性的温度解耦

  在生命演化的漫长历程中，温度始终是一个至关重要的环境因子，它既塑造也制约着生物的发展轨迹。从冰封的极地到沸腾的热泉，地球上的生命展现出了惊人的环境适应性。其中，极端微生物——那些在极端条件下生存的生物——引起了科学家的极大兴趣。例如，Planococcus halocryophilus 能够在-15°C下生长，并在-25°C时仍保持代谢活性；而 Methanopyrus kandleri 则能在创纪录的122°C高温下繁衍生息。这些生物不仅在基础研究领域具有重要意义，在生物技术、癌症研究乃至地外生命探索中也展现出巨大潜力。然而，一个根本性的科学挑战依然存在：究竟是什么因素驱动细胞在高温下死亡？

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 疫苗接种预防长新冠（Long COVID）的系统评价与荟萃分析：奥密克戎变异株时代加强针的额外保护作用

  在全球范围内，有数百万人正受到长新冠（Long COVID，亦称SARS-CoV-2感染后状况，PASC）的困扰。这种在急性感染后持续数月、甚至反复发作的慢性疾病，影响着身体多个器官系统，典型症状包括极度疲劳、认知功能障碍、失眠和运动耐力下降等，严重损害患者的生活质量、工作能力和社会功能，并给医疗系统带来巨大经济负担。随着新冠病毒的不断变异，奥密克戎（Omicron）谱系已成为全球主要流行株，其具有更强的传播力和免疫逃逸能力。虽然先前研究已表明，基础免疫接种（primary course vaccination）可降低感染后发生长新冠的风险，但在奥密克戎成为主导毒株的背景下，加强针接种（boo

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 人源PKM2修饰mRNA心肌特异性过表达促进猪心脏梗死后再生与功能恢复

  当心脏遭遇心肌梗死时，死亡的心肌细胞会被纤维疤痕取代，导致心脏功能不可逆下降，最终发展为心力衰竭——这个全球主要死亡原因至今缺乏有效治疗方法。虽然组织工程、细胞治疗和基因治疗等策略不断涌现，但临床转化进展缓慢。特别是成年哺乳动物心肌细胞几乎丧失增殖能力，如何安全有效地重新激活这种能力成为再生医学领域的重大挑战。在这项发表于《Nature Communications》的研究中，科学家们开发了一种创新性的治疗策略：利用心肌细胞特异性修饰mRNA翻译系统(CM SMRTs)，在猪心脏中瞬时过表达人源丙酮酸激酶M2(hPKM2)，成功实现了心肌再生和功能恢复。这种基于修饰mRNA的技术平台曾成功应用

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 可变剪接调控对哺乳动物最大寿命的影响：一项跨物种多组织研究

  在生物学领域，哺乳动物最大寿命（maximum lifespan, MLS）存在超过百倍的惊人差异，从短短2.2年到长达37年不等。这种巨大的寿命差异背后隐藏着怎样的分子秘密？传统研究多聚焦于基因表达水平的调控，然而转录后调控机制，特别是可变剪接（alternative splicing, AS）在寿命决定中的作用却鲜为人知。可变剪接能让单个基因产生多个功能各异的蛋白质异构体，是增加蛋白质多样性的重要机制。随着比较转录组学的发展，科学家们开始探索这一未被充分认识的调控层面是否在物种寿命差异中扮演关键角色。近日发表在《Nature Communications》上的研究给出了突破性答案。由Wei

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 单细胞基因组学揭示纤毛虫与有壳变形虫体内复杂微生物与病毒互作网络

  在淡水沼泽与潮间带沙粒间，生活着一类肉眼难辨的“微型动物园”——纤毛虫和有壳变形虫。它们吞噬细菌、矿化养分，是生态系统的隐形工程师。然而，由于绝大多数种类尚无法人工培养，其体内复杂的微生物“房客”与病毒“入侵者”长期隐藏在黑箱之中：它们究竟与宿主形成何种共生或寄生关系？是否暗藏未来可能跃迁到人畜的病原体“训练营”？为回答这些悬而未决的问题，Schulz等学者对采自酸性泥炭沼、低pH池塘及海滨沙粒的104个单细胞原生生物，开展了迄今最大规模的培养非依赖单细胞多组学调查，相关成果发表于《Nature Communications》。作者首先用显微手挑与洗涤策略获得单个细胞，以Repli-g单细胞试

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 白细胞介素-18受体α高表达与重症呼吸道病毒性疾病的相关性及其对CD8+ T细胞毒性功能的调控作用

  呼吸道病毒感染一直是全球公共卫生的重大威胁，尤其令人困惑的是，为何部分患者会发展为重症甚至死亡，而其他人仅表现为轻微症状或无症状。此前研究已发现，过度激活的免疫反应是重症病毒性疾病的核心特征，但其具体免疫紊乱机制尚不明确。在2013年中国H7N9禽流感疫情中，研究人员曾发现脂肪代谢酶OLAH（oleoyl-ACP-hydrolase）是驱动致命性疾病的关键因子。然而，免疫系统中是否还存在其他未被揭示的“帮凶”？这一问题激发了科学家们的深入探索。近日发表于《Nature Communications》的研究通过多队列临床数据与动物模型实验，首次揭示白细胞介素-18受体α（IL-18Rα）在重症流

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• LptDEMY全复合物结构揭示脂多糖外膜转运的构象开关机制

  在细菌与人类的永恒博弈中，革兰氏阴性菌凭借其独特的外膜（Outer Membrane, OM）构筑起坚固的防线。这层膜的非对称结构是其强大防御力的关键：内层由磷脂组成，而暴露于外界的外层则密布着脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）。LPS分子通过其带负电的磷酸基团和脂质A的疏水尾部，在外膜中形成一道几乎不可穿透的屏障，使细菌能够抵抗宿主免疫攻击和多种抗生素的侵袭。然而，一个根本性问题长期困扰着科学家：体积庞大且高度亲水的LPS，是如何从细胞内部被精准地“安装”到外膜的外侧叶，而不混入内侧叶的？这个关键任务由被称为Lpt（Lipopolysaccharide transpor

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 心肌梗死治疗新突破：细胞外基质水凝胶的区域与细胞特异性生物活性空间转录组学解析

  当心脏的冠状动脉突然阻塞，心肌梗死（MI）便会发生。这不仅是全球范围内的主要健康问题，更是导致心力衰竭和死亡的重要原因。尽管当前的血运重建技术和药物治疗能够挽救部分心肌，但梗死区域往往会发生一系列复杂的病理变化：心肌细胞凋亡、免疫细胞浸润、血管网络丢失以及纤维化增生。这些变化最终导致左心室进行性重构和功能下降，如同一个无法自行修复的引擎，逐渐失去动力。在这一背景下，再生医学领域将目光投向了生物材料，特别是基于细胞外基质（ECM）的水凝胶。这些材料模拟了天然心脏组织的三维环境，理论上能够为心脏修复提供更适宜的微环境。然而，尽管可注射ECM水凝胶在动物实验中显示出改善心脏功能的效果，科学界对其作用

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 肠道菌群调控通过短链脂肪酸解耦免疫检查点阻断疗效与毒性：一项多发性骨髓瘤研究

  在血液系统恶性肿瘤中，多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma, MM)是一种目前仍无法治愈的B细胞肿瘤，其特征是骨髓中浆细胞的恶性增殖。而冒烟型多发性骨髓瘤(Smoldering Multiple Myeloma, SMM)作为一种无症状的癌前病变，每年约有10%的患者会进展为症状性MM，这使得寻找有效干预SMM进展的策略成为临床研究的重点。近年来，肠道微生物组与癌症免疫治疗的关联备受关注，尤其是在免疫检查点阻断(Immune Checkpoint Blockade, ICB)疗法中，特定的肠道微生物签名被证明可以调节疗效。然而，ICB在MM治疗中的应用却因严重的免疫相关不良事件(Im

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 跨物种破解“佩托悖论”：MHC-I免疫监视塑造哺乳动物抗癌进化

  在生命演化的宏大舞台上，癌症似乎应伴随体型增大与寿命延长而肆虐——更多细胞、更多分裂、更多突变，理当推升肿瘤风险。然而，现实却给出“反直觉”答案：大象、鲸、裸鼹鼠等大型或长寿哺乳动物并未被癌症轻易击倒，这一矛盾被概括为“佩托悖论”（Peto’s paradox）。半个多世纪前，Burnet与Thomas提出“免疫监视”猜想，认为适应性免疫的初心或许就是识别并清除癌前细胞，但证据一直局限于实验小鼠或人群队列，跨物种尺度的大图景始终空白。到底演化如何为不同哺乳动物配备“抗癌武器”？MHC-I（主要组织相容性复合体I类）分子作为向CD8+ T细胞呈递肿瘤抗原的关键环节，其基因多样性、拷贝数是否在物种

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 可诱导HIV储库的组织特异性特征：扁桃体TFH细胞与肠道TRM细胞在HIV潜伏中的差异化分布与逆转策略

  尽管抗逆转录病毒疗法（ART）能有效抑制HIV感染者血液中的病毒载量，但潜伏在细胞和组织中的病毒储库仍是实现治愈的主要障碍。这些储库由早期感染阶段形成的长期存活HIV感染细胞构成，携带完整HIV DNA，可产生复制性病毒且逃避免疫清除。尤其值得注意的是，绝大多数CD4+ T细胞分布于淋巴组织、肠道等外周组织，这些区域因免疫豁免特性或ART渗透不足更易成为病毒庇护所。然而，组织储库的异质性和难以获取性限制了其深入研究。为解决这一难题，研究团队在《Nature Communications》发表论文，建立了人扁桃体、肠道和宫颈组织外植体模型，模拟HIV潜伏感染。研究发现，不同组织中CD4+ T细胞

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 女性偏向的染色质调控因子SMC1A通过重塑炎症通路促进系统性红斑狼疮的自身免疫

  系统性红斑狼疮（SLE）作为自身免疫疾病的典型代表，呈现显著的女性偏向性，男女患病比例高达10:1。尽管性激素和X染色体连锁基因的剂量效应被认为是潜在原因，但其具体分子机制仍不明确。单核细胞在SLE发病中扮演核心角色，其异常活化和炎症因子分泌直接参与组织损伤。然而，性别如何通过表观遗传调控影响单核细胞的炎症程序，进而驱动SLE的性别偏见，一直是领域内亟待解决的关键问题。为解决这一难题，希腊研究与技术基金会分子生物学与生物技术研究所的Despoina Kosmara、Sofia Papanikolaou等团队在《Nature Communications》发表最新研究，首次揭示染色质结构因子SM

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 等位基因分辨的纳米孔测序揭示人类胎盘甲基化组图谱及其印迹基因调控

  作为连接母体与胎儿的关键桥梁，胎盘在哺乳动物妊娠过程中扮演着多重角色：它既是营养交换的枢纽，又是激素分泌中心，还承担着免疫调节功能。这个临时器官展现出独特的表观遗传特征——整体低甲基化水平、大量部分甲基化域（PMD）的存在以及丰富的印迹基因表达模式。然而，由于技术限制，以往研究难以在全基因组范围内高精度解析父母源等位基因的特异性甲基化模式，阻碍了对胎盘发育调控机制的深入理解。为突破这一瓶颈，Michaela Kindlova等研究团队在《Nature Communications》发表最新研究，采用牛津纳米孔测序技术（ONT）对8例女性胎盘 trio 样本（胎盘组织及父母外周血）进行深度测序。

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• WEE1抑制剂通过GCN2介导的整合应激反应激活引发细胞毒性新机制

  细胞周期的精确调控对维持基因组稳定性至关重要，而WEE1激酶在这一过程中扮演着"刹车"角色。作为CDK1和CDK2的关键负调控因子，WEE1通过磷酸化CDK的Tyr15位点抑制其活性，从而防止DNA复制未完成或DNA损伤的细胞提前进入有丝分裂。正是基于这一机制，WEE1抑制剂（WEE1i）被开发用于癌症治疗，特别是在TP53突变型肿瘤中显示出良好前景。然而，临床观察发现患者对WEE1i的治疗反应存在显著差异，提示除TP53状态外，还有其他因素影响WEE1i的疗效。近期发表在《Nature Communications》上的研究由Rinskje B. Tjeerdsma、Timothy F. N

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 基序组合模型精准预测细胞类型特异性远端调控元件

  在生命科学领域，理解DNA序列如何指导基因的精准时空表达一直是核心挑战。尤其令人着迷的是，尽管所有细胞共享相同的基因组，但不同类型的细胞却表现出截然不同的身份和功能。这背后的关键调控者之一便是增强子（enhancer）——一段能够远程控制基因表达的DNA序列。然而，这些远端调控元件如同隐藏在基因组中的“密码”，其序列规则高度灵活且依赖细胞环境，使得仅从序列出发预测其活性变得异常困难。传统的序列比对方法在识别功能保守但序列快速演化的增强子时常常失效，而复杂的深度学习模型虽能捕捉长程依赖关系，却往往像“黑箱”一样难以解释，且对计算资源和数据量要求苛刻。发表在《Nature Communicatio

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• GlycoGenius：一款高效、便捷的糖链成分鉴定工具

  糖基化是细胞相互作用和功能的关键组成部分，作为分泌分子或细胞糖萼的一部分，这些复杂的碳水化合物在维持细胞环境的稳定性和调节多种生理和病理过程方面发挥着重要作用。糖基化模式影响信号传导、细胞间和细胞-病原体相互作用、黏附、迁移、蛋白质折叠和稳定性、生长调控、细胞分化以及通过激活或抑制特定通路的免疫调节等细胞功能。由于这些广泛的功能，糖基化在健康和疾病研究中具有重要的临床意义，其异常可能成为治疗靶点或诊断标志物。然而，糖基分析的复杂性仍然是一个挑战，特别是在使用液相色谱-质谱（LC-MS）或毛细管电泳-质谱（CE-MS）技术时，数据的高维度和多样性使得手动分析变得繁琐且低效。现有的糖基分析工具虽然

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

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