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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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 综述:肌动蛋白皮层处的Ras信号传导:协调细胞形态的局部与全局变化

    乔·J·泰勒(Joe J. Tyler)| 海伦·K·马修斯(Helen K. Matthews)谢菲尔德大学生物科学学院,英国谢菲尔德西部银行,S10 2TNRas蛋白在发生突变时会调节关键的细胞信号通路并导致细胞过度增殖。然而,它们也会影响肌动蛋白细胞骨架的排列。在模式生物Dictyostelium中,活性Ras蛋白的特定结构会改变质膜形态,并在局部重新组织肌动蛋白层,从而促进基于肌动蛋白的突起的形成。最近的研究在癌细胞中也发现了类似的Ras依赖性肌动蛋白结构,包括肌动蛋白波、突起和膜泡,这些结构有助于细胞的存活和运动。此外,Ras的激活还会引起信号网络和基因表达的变化,进而导致整个细胞的

    来源:Current Opinion in Cell Biology

    时间:2025-11-23

  • 综述:微核DNA上的转录事件及其对免疫信号传导的潜在影响

    ```亮点微核是动态的细胞质结构,形成于发生分离错误的染色体或染色体片段上。微核膜的破裂使被包裹的染色体暴露于细胞质中的DNA结合蛋白,从而导致微核染色体中的DNA损伤增加。破裂还使得微核DNA能够被模式识别受体(PRRs)识别,并触发免疫信号通路。最近的研究表明,某些DNA结合蛋白(如TREX1、BAF和核小体)在暴露于破裂微核中的染色体DNA时,能够限制环GMP-AMP合成酶(cGAS)的激活及免疫反应。cGAS与RNA结合的PRRs协同作用,在有丝分裂错误后激活免疫信号反应。摘要在发生分离错误的染色体或染色体片段上形成的核膜会生成微核。尽管微核大多处于自主状态,但它们仍保留着与主细胞核相

    来源:TRENDS IN Biochemical Sciences

    时间:2025-11-23

  • SOX9通过IL-6/JAK/STAT3通路介导的PLOD3在宫颈癌中的致癌作用

    Jiankui Li|Juan Li|Xi Chen中国山东省济南市联合后勤保障部队第960医院妇产科,邮编250031摘要作为全球主要的健康挑战之一,宫颈癌在其潜在的分子机制方面仍知之甚少,这一限制阻碍了靶向疗法的发展。本研究探讨了PLOD3在宫颈癌进展中的作用及其调控途径。生物信息学分析和临床样本验证显示,宫颈癌组织中PLOD3的积累增加,这与较差的生存预后相关。功能实验表明,沉默PLOD3可以抑制细胞增殖、克隆形成、迁移、侵袭和血管生成,同时诱导宫颈癌细胞凋亡。机制上,转录因子SOX9直接结合到PLOD3的启动子上以激活其转录,这一点通过双荧光素酶报告基因检测、EMSA和ChIP-qPC

    来源:Cellular Signalling

    时间:2025-11-23

  • DDX5对于JAK2V617F诱导的细胞增殖和肿瘤发生是必需的,这一过程与其RNA解旋酶活性无关

    在医学和生命科学领域,理解癌症发生机制对于开发新的治疗策略至关重要。本研究聚焦于一种名为JAK2V617F的基因突变,该突变是多种骨髓增殖性肿瘤(MPNs)的关键驱动因素,包括真性红细胞增多症(PV)、原发性血小板增多症(ET)和原发性骨髓纤维化(PMF)。JAK2V617F突变导致Janus激酶2(JAK2)持续激活,从而引发一系列细胞信号通路的异常,促进细胞增殖和肿瘤形成。此前的研究已经表明,这种突变能够上调RNA解旋酶DDX5的表达,并通过激活信号转导子和转录激活子5(STAT5)间接促进肿瘤的发生。然而,DDX5的RNA解旋酶活性是否是其促进肿瘤发生的关键,仍存在疑问。为了深入探讨这一

    来源:Cellular Signalling

    时间:2025-11-23

  • 紫草素(Shikonin)通过抑制PLK1蛋白,干扰β-连环蛋白(β-catenin)介导的上皮间质转化(EMT)和细胞凋亡过程,从而抑制口腔癌的生长

    斯图蒂·比斯瓦尔(Stuti Biswal)| 斯鲁蒂·比斯瓦尔(Sruti Biswal)| 比贝卡南德·马尔利克(Bibekanand Mallick)| 比杰什·K·比斯瓦尔(Bijesh K. Biswal)印度奥里萨邦鲁尔凯拉(Rourkela)国立技术学院生命科学系,癌症药物耐药性实验室,邮编769008摘要口腔鳞状细胞癌(OSCC)是一种高度侵袭性的恶性肿瘤,其特征是预后不良、复发频繁以及有效的治疗选择有限。从Lithospermum erythrorhizon植物根中提取的生物活性萘醌衍生物——紫堇素(Shikonin,简称Shk),已被证明是一种强效的抗癌化合物;然而,其在O

    来源:Cellular Signalling

    时间:2025-11-23

  • TWEAK通过PKM2依赖的NF-κB激活和巨噬细胞M1极化机制加重过敏性结膜炎

    杨阳|张月志|傅静帆|尹小龙江西医学院第二附属医院健康管理研究中心,南昌大学,南昌,江西330006,中国摘要背景过敏性结膜炎(AC)是一种常见的眼部炎症性疾病,目前尚无满足治疗需求的有效方法。本研究旨在探讨TWEAK是否调节NF-κB的激活和巨噬细胞的极化,以及其背后的机制。方法在体内实验中,建立了卵白蛋白诱导的AC小鼠模型,以评估临床评分、组织病理学和炎症标志物。在体外实验中,将巨噬细胞与结膜细胞共培养,并施加TWEAK调控,以评估PKM2的表达/分布、NF-κB的激活以及巨噬细胞的极化表型。采用共免疫沉淀(co-IP)、Western blot(WB)、实时定量PCR(qRT-PCR)、

    来源:Cellular Signalling

    时间:2025-11-23

  • 机械性拉伸通过诱导内质网应激介导的、依赖自噬的铁死亡(ferroptosis)来加速内皮细胞的损伤

    Gang Dong|陈世尧|王磊|黄晓泉上海交通大学附属第九人民医院消化内科,中国上海摘要门脉高压的特点是门静脉系统内压力升高,通常由肝硬化引起。随着门脉高压的发展,门静脉会扩张,其内皮细胞(ECs)会受到机械性牵拉。在本研究中,我们使用了一种灵活的应变系统来模拟门脉高压条件下内皮细胞所经历的机械性牵拉。研究结果表明,机械性牵拉会导致内皮细胞中铁过载,从而引发铁死亡(ferroptosis)和内皮功能障碍。同时,机械性牵拉还能激活内皮细胞的自噬作用,而抑制自噬可以减少铁蛋白的降解并缓解铁过载。此外,内质网(ER)应激会转录上调NCOA4的表达,促进NCOA4介导的铁蛋白吞噬作用。这些发现表明,

    来源:Cellular Signalling

    时间:2025-11-23

  • 综述:基因组进化动力学:泛基因组分析时代的视角

    现代泛基因组构建与完整性的视角泛基因组的概念已从最初的物种全局基因库,演变为能够捕捉群体内全部遗传变异的参考框架。与基于单一基因组的线性参考不同,泛基因组需要整合多个个体的数据以反映群体多样性。评估泛基因组是否“饱和”至关重要,这通常通过构建稀疏曲线来实现。当添加更多个体不再增加观测到的多样性时,即认为达到饱和。所需个体数量因物种多样性而异,例如,酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)需要约500个个体才能达到基因含量饱和,而水稻可能仅需30个。构建策略主要分为两类:基于映射的方法成本较低,但可能遗漏复杂SV和在重复区域分辨率不足;基于组装的方法能提供更高质量的数据,但对

    来源:Cell Genomics

    时间:2025-11-23

  • 利用蛋白质语言模型解锁复杂性状中功能罕见变异的新型关联发现

    在当今基因组学时代,外显子测序技术为解析复杂性状的遗传基础提供了强大工具,但研究人员仍面临两大棘手难题:一是绝大多数编码变异都非常罕见,使得统计检测功效严重不足;二是准确预测这些变异对基因功能和表型的影响异常困难。尽管UK Biobank等大型生物样本库的测序样本量已接近百万级别,一定程度上缓解了第一个问题,但第二个挑战——变异功能预测的准确性,仍然是制约基因发现的关键瓶颈。近年来,蛋白质语言模型(Protein Language Models, PLMs)的出现为变异效应预测(Variant Effect Prediction, VEP)带来了革命性突破。这些基于深度学习的人工智能模型通过分

    来源:Cell Genomics

    时间:2025-11-23

  • 小鼠红细胞蛋白质组遗传架构揭示血红蛋白β半胱氨酸93在维持氧化还原平衡中的核心作用

    在我们身体的血液循环系统中,红细胞是数量最庞大的细胞类型,约占循环细胞的99%。这些无核细胞承担着氧气运输的重任,但同时也面临着巨大的氧化应激挑战。从氧气充足的肺部(pO2约100 mmHg)到氧气稀薄的外周毛细血管(pO2仅20-40 mmHg),红细胞在不断循环过程中积累氧化损伤,导致功能逐渐下降。这一问题在输血医学中尤为突出——冷藏储存的血制品会随时间推移出现“储存损伤”,影响输血效果。红细胞之所以容易受到氧化损伤,与其特殊的生物学特性密切相关。成熟红细胞缺乏细胞核和细胞器,无法合成新的蛋白质来替换受损组分。每个红细胞含有约2.5-2.7亿个血红蛋白分子,占细胞总蛋白的98%左右。血红蛋

    来源:Cell Genomics

    时间:2025-11-23

  • 早期发育中凝结倾向RNA的综合图谱分析揭示RNA-蛋白质相分离协同调控新机制

    在细胞生物学研究领域,生物分子冷凝体的形成机制一直是科学家们关注的焦点。这些无膜细胞器通过液-液相分离机制形成,在细胞区室化中发挥关键作用。虽然RNA结合蛋白(RBPs)和RNA都被认为参与冷凝体形成,但RNA特征如何贡献于冷凝体形成仍不完全清楚。特别是在早期胚胎发育过程中,RNA-蛋白质网络如何协调调控基因表达更是悬而未决的问题。以往研究表明,许多RNP冷凝体中的蛋白质含有固有无序区域(IDRs),能够形成弱多价相互作用,而简单的蛋白质序列或电荷变化就能显著改变其冷凝特性。相反,RNA分子本身也能驱动冷凝,要么作为支架,要么通过RNA-RNA相互作用(RRIs)。最近发现G3BP1作为"RN

    来源:Cell Genomics

    时间:2025-11-23

  • 驯化塑造籽粒苋染色质景观:多组学揭示作物适应性进化的表观遗传新机制

    在漫长的农业文明发展历程中,人类通过对野生植物的驯化,培育出了众多满足人类需求的作物品种。植物驯化不仅改变了作物的形态特征和遗传多样性,更在表观遗传层面留下了深刻的印记。然而,人们对驯化过程如何影响染色质三维结构这一关键科学问题的认识仍不够深入。染色质景观描绘了细胞核内DNA分子的物理构象,决定着基因的表达调控、局部重组率和转座子活性等重要功能。理解染色质在驯化过程中的动态变化,对于揭示作物适应性进化的完整机制具有重要意义。近日,发表在《Nature Communications》上的研究论文"Domestication shaped the chromatin landscape of gr

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-23

  • 整合全基因组与转录组测序解析异构体变异的遗传结构及其在复杂性状中的作用

    在人类基因组中,虽然蛋白质编码基因数量仅有约2万个,但通过选择性剪接、可变转录起始位点和可变多聚腺苷酸化等机制,能够产生远超基因数量的转录本异构体。这种转录本水平的变异极大地丰富了蛋白质组的多样性,也成为基因表达调控的重要层面。研究表明,超过95%的多外显子基因都会发生选择性剪接,这种动态过程受到遗传变异的精细调控。然而,我们对遗传变异如何特异性影响转录本异构体比例,以及这种调控如何贡献于复杂疾病风险的了解仍然有限。近年来,随着测序技术的快速发展,研究人员开始系统探索遗传变异对转录组的影响。表达数量性状位点(eQTL)研究揭示了遗传变异与基因整体表达水平的关联,而选择性剪接数量性状位点(sQT

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-23

  • BCL-xL复合物中尾锚通过变构调控BH3沟槽相互作用限制BH3模拟物的拮抗作用

    在细胞生命与死亡的精密调控中,BCL-2家族蛋白扮演着核心角色。它们如同细胞命运的“守门人”,通过复杂的相互作用网络决定细胞是走向生存还是凋亡。其中,抗凋亡蛋白如BCL-xL能够“束缚”促凋亡蛋白,从而抑制线粒体外膜透化(MOMP)这一凋亡关键事件。基于这一机制开发的BH3模拟物(BH3m)是一类有望抗癌的小分子药物,它们通过竞争性结合BCL-xL的BH3结合沟槽,释放促凋亡蛋白,从而诱导癌细胞死亡。然而,临床应用中BH3m的疗效并非总是理想,常出现耐药或剂量限制性毒性,这提示我们对细胞内BCL-2家族蛋白相互作用的真实情境——尤其是在细胞膜这一关键战场——的理解仍存在巨大空白。一个核心的未知

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-23

  • ANTsX生态系统:引领小鼠大脑精准图谱绘制的模块化工具集

    在神经科学领域,全面解析小鼠大脑的细胞类型和神经环路结构是理解脑功能的关键。近年来,随着单细胞分析技术的突破,科学家们已经能够在全脑范围内追踪单个神经元、观察发育过程中的脑部变化、关联脑区与基因组成,并对局部神经连接进行表征。这些成就得益于高分辨率成像和基因分析技术的飞速发展,例如微光学断层扫描、组织透明化方法、空间转录组学和单细胞基因组分析等。美国脑计划细胞普查网络(BICCN)等大型国际合作项目应运而生,致力于构建 comprehensive 的小鼠大脑参考图谱数据库。然而,一个核心挑战随之浮现:如何将采用不同成像技术、组织处理方法和分子标记策略获得的多样化数据集,精准地映射到统一的坐标框

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-23

  • 基于配对连接子纳米孔的光控合成通讯网络构建及其正交信号传递研究

    在生命系统中,细胞通过复杂的通讯网络协同工作,实现组织层面的功能协调,例如群体感应和组织形态发生。这种通讯依赖于细胞间精准的分子信号传递。合成生物学的一个核心目标是利用自下而上的方法,在合成细胞中模拟这种复杂的通讯行为。合成细胞通常是基于脂质体的微米级囊泡,能够模拟细胞的形态和某些功能,是构建新型生物材料和器件的理想平台。然而,在基于脂质双分子层的合成细胞之间实现高效、特异性的信号传递一直是一个重大挑战。主要的难点在于,信号分子必须连续穿过两个膜结构才能在不同合成细胞之间传递信息,而传统的信号释放方式(如通过表达膜孔蛋白)往往导致信号分子泄漏到胞外环境中,造成信号丢失和非特异性扩散,限制了传递

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-23


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