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综述:重新审视IL-27:CD8+ T细胞免疫的核心调控因子
IL-27结构与信号转导白细胞介素27(IL-27)是IL-12细胞因子家族的成员,为由p28和EBI3亚基组成的异源二聚体。其信号通过由IL-27受体α(IL-27RA/WSX-1)和gp130组成的受体复合物转导。细胞因子结合后,受体招募JAK1、JAK2和TYK2激酶,进而磷酸化并激活STAT蛋白,主要在免疫细胞中激活STAT1和STAT3。STAT1驱动T-bet和干扰素γ(IFN-γ)产生,而STAT3促进细胞存活和IL-10表达。IL-27RA的表达可由T细胞受体(TCR)刺激、干扰素(IFNs)和炎症细胞因子诱导,使得IL-27的反应性具有时间门控特性并依赖于局部免疫激活。受体信
来源:TRENDS IN Immunology
时间:2025-11-23
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利用工程化的半导体-细菌生物杂化体从废水中通过太阳能驱动合成聚羟基丁酸酯(PHB)
技术成熟度 这种工程化的生物混合平台是一个经过验证的实验室原型[技术成熟度等级(TRL)4],代表了废物转化为价值方面的范式转变。该系统不仅证明了概念的可行性,还将多种先进功能(自组装半导体合成、光电子驱动的新陈代谢和高产生物生产)整合到一个连贯的过程中。其在处理真实工业废水方面的有效性已经得到了严格验证,实现了污染物的同时去除以及生物塑料聚羟基丁酸酯(PHB)的工业相关产量生产(约15克/升)。这使得这项技术不仅仅是一种修复工具,更成为太阳能驱动的生化制造的基础平台。要实现试点规模验证和工业应用(TRL 6–7),关键在于克服系统级集成挑战。当前的重点是设计
来源:TRENDS IN Biotechnology
时间:2025-11-23
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高浓度二氧化碳触发嗜酸热红藻Galdieria高效有机碳代谢机制解析及其工业应用潜力
在追求可持续生物制造的浪潮中,如何高效利用工业有机废弃物生产高附加值产品已成为全球性课题。单细胞红藻Galdieria因其独特的极端环境适应性(耐高温、强酸性)和多样的有机碳源利用能力,被视为理想细胞工厂候选者。然而,其有机碳代谢效率不稳定、光合色素易降解等问题严重限制了规模化应用。更棘手的是,传统发酵理论难以解释Galdieria在黑暗条件下对二氧化碳的异常依赖现象,这成为阻碍工艺优化的关键瓶颈。为解决上述问题,研究团队在《TRENDS in Biotechnology》发表的最新研究中,通过多组培养实验结合稳定同位素标记技术,系统解析了CO2对Galdieria代谢的调控机制。关键技术包括
来源:TRENDS IN Biotechnology
时间:2025-11-23
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一千种SARS-CoV-2抗体结构揭示了趋同的结合机制以及近乎普遍的免疫逃逸现象
亮点• 超过1,100个SARS-CoV-2抗体复合物的结构图谱(占所有抗体结构的16%)• 抗体靶向的受体结合域表面残基中有99%被识别• 超过96%的表位以及三分之一的表位残基发生了突变;只有少数抗体仍具有结合能力• 幸存下来的纳米抗体能够结合高度保守的位点,但中和能力有限总结理解抗体如何识别病毒并适应病毒进化对于疫苗和治疗药物的开发至关重要。目前已解析出超过1,100个SARS-CoV-2抗体的结构,这是针对单一病原体进行的最大规模的结构生物学研究。我们对这一重要数据集进行了全面分析,以探究抗体识别和免疫逃逸的机制。人类免疫球蛋白和骆驼科单链抗体占据了主导地位,共同覆盖了99%的受体结合
来源:Cell Systems
时间:2025-11-23
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十字花科植物中气孔防御与气体交换之间的进化权衡
亮点•Coronatine 能够劫持拟南芥(A. thaliana)中的 CYP707A1 ABA 氢化酶,从而抑制气孔防御机制•CYP707A1 在拟南芥中驱动气孔在光照下的快速开放•C. rubella 和 E. salsugineum 的气孔对 coronatine 和光照的响应能力受损•CYP707A1 的启动子变异导致了植物在防御与气体交换之间的进化权衡总结气孔开放对气体交换至关重要,但同时也为病原体的入侵提供了机会。作为响应,植物会关闭气孔以防止病原体进入。然而,细菌病原体 Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000(Pto)会产生 coronat
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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BMP形态素梯度解码新机制:Brinker反馈环路扩展昆虫翅膀发育的位置信息范围
在发育生物学中,形态素梯度如何精准指导大规模组织模式形成一直是核心难题。以果蝇翅膀为例,其前-后轴(A/P轴)的发育依赖单一形态素Decapentaplegic(Dpp,一种BMP同源蛋白)的浓度梯度。随着距离Dpp分泌源越远,信号分子数量急剧减少,信噪比恶化,理论上难以在跨越近百个细胞直径的区域内维持可靠的位置信息。这一物理限制引出一个关键问题:在缺乏反向形态素梯度的情况下,Dpp如何实现长距离、高精度的模式调控?为回答这一问题,黄安琪(Anqi Huang)团队在《Current Biology》发表的研究揭示了昆虫特有的转录因子Brinker(Brk)通过构建一个精巧的反馈放大电路,有效
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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TRPM介导的机械感受机制在组织伸长过程中调控肌球蛋白的振荡运动
亮点 • 生长诱导的压力促进肌球蛋白的振荡和卵室的延长 • 钙通道TRPM感知压力并调节肌球蛋白的振荡 总结 研究表明,肌球蛋白II的周期性振荡对于多种形态发生过程是必需的,包括果蝇卵室在中后期卵子发生过程中的组
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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在秀丽隐杆线虫(C. elegans)中,Argonaute-siRNA通过RNA结合蛋白RDE-4进行装载
亮点 • 在 rde-4 突变体中,依赖 Dicer 的 siRNAs 部分但广泛地丢失 • RDE-4 促进 siRNAs 与 Argonaute RDE-1 的结合 • RDE-4 在 ERGO-1 和 ALG-3/4 26G-RNA 通路中起着关键作用 • RDE-4 有助于 26G-RNA 被装载到
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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生命早期存活性选择靶向外显子区有害突变的新发现
在进化生物学和保护生物学领域,理解有害突变如何影响个体适应度一直是个核心问题。传统研究多采用近交系数作为突变负荷的代理指标,但这种方法存在明显局限——它主要反映纯合子状态的有害突变效应,而忽视了杂合子状态下表达的突变对适应度的显著影响。更复杂的是,基因组不同功能区域的突变可能产生质的不同适应度效应,从而经历截然不同的选择压力。此外,选择作用在不同生命阶段也可能存在差异,这种时间维度上的变化很少被深入研究。针对这些知识空白,来自德国比勒菲尔德大学等机构的研究团队在《Current Biology》上发表了一项创新性研究。他们以野生黑琴鸡(Lyrurus tetrix)种群为模型,通过全基因组重测
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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猴花早期花发育过程中CYCLOIDEA基因表达的时空动态
亮点 • 对花卉对称基因 CYCLOIDEA 表达动态的共聚焦成像研究 摘要 花朵两侧对称性的建立依赖于沿背腹轴对 CYCLOIDEA(简称 CYC)基因表达的精确调控。尽管已经确定生长素(auxin)和 BLADE-ON-PETIOLE(简称 BOP)是 CYC 的调控因子,但它们影响 CYC 表达的具体时间、位置及机制仍不清楚。在本研究中,我们利用转基因技术和荧光共聚焦成像技术,在猴面花(Mimul
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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野生灵长类动物中的欺骗性生育信号:雄性杀婴压力下雌性白腹长尾猴的适应性对策
在动物王国中,沟通通常通过传递可靠信息使信号发送者和接收者双双受益。然而当双方利益发生冲突时,欺骗行为便可能演化产生,尤其是在繁殖背景下。对于生活在单雄多雌群体中的灵长类动物而言,雄性更替是常见现象,而新上任的雄性往往会杀死前任的幼崽,这种性选择驱动的杀婴行为可缩短雌性的生育间隔,加速雄性的繁殖进程,但给哺乳期雌性带来了巨大的代价。白腹长尾猴(Theropithecus gelada)是一种生活在埃塞俄比亚西门山脉的灵长类动物,它们为研究这一冲突提供了理想的模型。与许多灵长类相似,雌性白腹长尾猴在排卵期会表现出夸张的性皮肤肿胀,这通常被视为生育力的可靠信号。然而,研究者们长期观察到一种矛盾现象
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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四肢的比例可以预测已灭绝羊膜动物的水生习性以及其柔软组织构成的鳍状肢
亮点•羊膜动物的肢体比例能够以超过90%的准确率预测其是否具有鳍状肢和水生习性•中生代爬行动物和其他古生代爬行动物并未演化出高度或完全水生的习性•中生代海洋爬行动物表现出特定谱系的水生适应模式•系统发育ROC分析可以重建已灭绝物种的隐性表型特征总结在哺乳动物和爬行动物中,从陆地祖先进化出完全水生形态的现象凸显了自然选择的强大作用及其深远影响。其中最适应水生环境的物种具有明显表明其海洋生活方式的肢体形态,但各谱系基部的过渡形态特征较为模糊,因此难以确定哪些化石物种属于水生生物。在这里,我们采用了一种可扩展的系统发育机器学习方法来验证之前提出的关于羊膜动物趾间蹼、软组织鳍状肢和水生习性的骨骼学关联
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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基因组证据表明存在一个复杂的超级基因系统,该系统将物种扩散与社会多态性联系在一起
亮点•一个新发现的超级基因系统控制着蚁群的社交行为和翅膀的多态性•无翅性是由社交超级基因中的某个插入片段决定的•多雌性有翅蚁后的缺失支持了社会对抗性选择•翅膀的多态性早于社交多态性的出现总结超级基因在复杂表型的进化中起着重要作用,它们锁定了特定的等位基因组合。11.Schwander, T. ∙ Libbrecht, R. ∙ Keller, L.超级基因与复杂表型Curr. Biol. 2014; 24:R288-R294Google Scholar,22.Thompson, M.J. ∙ Jiggins, C.D.超级基因及其在进化中的作用Heredity. 2014; 113:1-8Go
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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驯化过程可能无意中导致了粳米中砷含量的增加
水稻是全球重要的粮食作物之一,其安全性和营养价值一直受到广泛关注。近年来,随着对土壤和水体中砷污染研究的深入,人们发现水稻,尤其是粳稻(*Oryza sativa* subsp. *japonica*),在生长过程中容易积累较高浓度的砷元素。这一现象不仅影响水稻的品质,还可能对人类健康构成潜在威胁。因此,理解水稻在栽培过程中砷积累的变化机制,对于制定有效的减砷策略至关重要。研究表明,水稻的栽培过程,即驯化,可能在无意间导致了砷积累的增加。这一趋势主要出现在粳稻品种中,而印度稻(*indica*)则没有表现出类似的特征。为了揭示这一现象背后的遗传和生理机制,研究人员对栽培稻与野生稻(*O. ru
来源:Current Biology
时间:2025-11-23
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UMP作为NR4A1的内源性调节因子,控制着胃癌的进展
亮点•UMP作为NR4A1的内源性调节因子,控制GCa的进展•NR4A1的缺失可以缓解嘧啶核苷酸应激对GCa细胞的影响•NR4A1激动剂能够抑制由DNPB抑制引发的嘧啶 salvage激活途径•同时靶向DNPB和NR4A1可在GCa中产生协同杀伤效应总结核苷酸代谢的重编程驱动肿瘤进展,但肿瘤细胞如何感知核苷酸水平仍不清楚。在本研究中,我们发现UMP是胃癌(GCa)中孤儿核受体NR4A1的内源性调节因子。在UMP充足的情况下,UMP直接与NR4A1结合,抑制其抑制肿瘤的功能并促进GCa的进展。相反,由于嘧啶生物合成受阻导致的UMP缺乏会解除对NR4A1的抑制,从而通过增加NR4A1在超级增强子上
来源:Molecular Cell
时间:2025-11-23
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外源性褪黑素通过促进辣椒(Capsicum annuum L. var. cerasiforme Bailey)表皮蜡中长链烷烃的合成,增强了其耐寒性
摘要 辣椒(Capsicum annuum L. var. cerasiforme Bailey)对低温非常敏感,这限制了其在较冷地区的种植。虽然已知褪黑素(MT)可以通过抗氧化和激素途径提高植物的耐寒性,但其在调节角质层蜡质成分中的作用仍不清楚。在本研究中,我们发现外源褪黑素的应用通过上调表皮蜡中长链烷烃的生物合成显著提高了辣椒幼苗的耐寒性。生理评估显示,在4°C条件下处理8小时后,褪黑素(100 μM)使光合速率(Pn)提高了65.66%,增强了抗氧化酶(CAT、POD、SOD)的活性,并将丙二醛(MDA)含量降低了20.88
来源:Journal of Pineal Research
时间:2025-11-23
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利用PacBio SMRT测序解码DNA聚合酶保真度:A、B、C、D四大家族分子机制与进化启示
基因组复制就像一场旷日持久的“抄写比赛”,抄写员——DNA聚合酶(DNAP)——必须在数十亿碱基中零失误地誊写遗传信息。然而人非圣贤,酶亦如此:一次不经意的“笔误”就可能把T写成G,最终引发癌症或进化出新物种。过去40年,科学家用尽各种低通量或短读长手段去“盯梢”DNAP,却总被PCR扩增假象、测序背景噪音和短片段局限搅得焦头烂额。究竟不同DNAP家族为何偏爱不同“错别字”?外切酶校对、dNTP浓度、甚至活性口袋里一个氨基酸能否左右整段基因的命运?这些疑问直接关系到精准医疗、高效扩增酶定向进化以及生命演化机制本身。为直击痛点,Betancurt-Anzola等建立了一套“无PCR、长读长、单分
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-11-23
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AlphaFold蛋白质结构数据库2025重大更新:全新界面设计与扩展结构覆盖推动生命科学研究
在当今生命科学研究领域,蛋白质结构预测技术正以前所未有的速度推动着科学发现。自AlphaFold2问世以来,这一革命性技术已经彻底改变了结构生物学的研究范式。然而,随着蛋白质序列数据的爆炸式增长,如何保持预测数据库的时效性和可用性成为了新的挑战。AlphaFold蛋白质结构数据库(AFDB)作为这一领域的重要资源,近年来面临着与UniProt数据库同步滞后的问题,导致其无法覆盖新发现的蛋白质序列,限制了科研人员对最新数据的利用。在这一背景下,EMBL-EBI与Google DeepMind的研究团队在《Nucleic Acids Research》上发表了AFDB的最新进展。该研究不仅解决了数
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-11-23
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古菌基因组中核糖核苷酸的全景图谱揭示RNase H介导的修复机制与复制起源特征
在生命演化的长河中,古菌作为生命三域之一,其独特的生物学特性一直吸引着科学家的关注。然而,与细菌和真核生物相比,我们对古菌基因组稳定性的维持机制了解甚少。DNA复制过程中,DNA聚合酶偶尔会"犯错误",将核糖核苷酸(rNMP)掺入到DNA链中,而不是正确的脱氧核糖核苷酸(dNMP)。由于细胞中rNTP的浓度远高于dNTP,这种错误掺入时有发生。虽然一定数量的rNMP可能具有生理功能,但过多的rNMP积累会导致基因组不稳定,与多种人类疾病相关。为了解决这一问题,细胞进化出了专门的修复机制,其中核糖核酸酶H(RNase H)发挥着关键作用。RNase H分为两种类型:RNase HI(在真核生物中
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-11-23
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肺免疫预后指数在PD-L1表达水平低/阴性的非小细胞肺癌患者接受化疗免疫治疗中的影响:一项真实世界多中心回顾性研究
在非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗领域,免疫检查点抑制剂(ICIs)的出现极大地改变了临床实践,特别是在晚期或复发性NSCLC的治疗中。尽管这些药物在PD-L1高表达(≥50%)的患者中显示出显著的疗效,但在PD-L1低表达或阴性(≤49%)的患者中,其治疗效果仍然有限。因此,识别可靠的生物标志物以预测这类患者对免疫联合化疗的反应,成为当前研究的重要方向。在这项研究中,科学家们评估了Lung Immune Prognostic Index(LIPI)在PD-L1低表达或阴性患者中的预后价值,以期为个体化治疗提供依据。LIPI是一种基于血液参数的系统性炎症标志物,由Mezquita等人于2018
来源:ESMO Open
时间:2025-11-23