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TELS1独立于TRF2稳定端粒t环并调控多能细胞端粒长度的机制研究
在生命科学领域,染色体末端的端粒保护机制一直是研究的核心问题。哺乳动物端粒通过形成特殊的环状结构(t-loop)来隐藏染色体末端,防止被DNA损伤修复系统识别。传统观点认为TRF2(端粒重复结合因子2)是t-loop形成的关键蛋白,但在小鼠胚胎干细胞(mESC)中,TRF2缺失后t-loop依然存在,表明存在未知的替代机制。这一矛盾现象促使研究人员探索多能细胞中独特的端粒保护途径。为了揭示多能细胞中t-loop形成的分子机制,研究团队采用蛋白质组学技术(PICh)分离端粒染色质,通过CRISPR-Cas9基因编辑构建多种敲除细胞系,结合超分辨率显微成像、体外链入侵实验、基因组规模CRISPR筛
来源:Cell Reports
时间:2025-09-13
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综述:DUX4重排B细胞急性淋巴细胞白血病:解析生物学与临床难题
DUX4遗传学与野生型功能DUX4基因位于4号染色体4q35(D4Z4)和10号染色体10q26的亚端粒重复序列中,编码含有两个同源结构域的转录因子。其在人类胚胎发育早期发挥关键作用,作为先锋因子激活合子基因组,调控数百个靶基因(如ZSCAN4、DUXA等)以维持基因组稳定性和全能性。野生型DUX4蛋白包含N端DNA结合结构域和C端转录激活结构域(TAD),通过招募组蛋白乙酰转移酶(如p300/CBP)调控染色质开放性。DUX4在非白血病疾病中的作用在面肩肱型肌营养不良症(FSHD)中,D4Z4重复序列收缩(FSHD1)或甲基化相关基因突变(FSHD2)导致DUX4在骨骼肌中异常表达,引发细胞
来源:Leukemia
时间:2025-09-13
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利用肥料型培养基优化与循环利用策略提升Porphyridium cruentum生物质生产及可持续性研究
随着全球食品需求增长和可持续发展理念的深化,开发新型可再生食物资源成为迫切需求。占地球水资源97.5%的海水生态系统中的海洋微藻,因其快速生长能力和二氧化碳固定特性,被视为环境友好的工业替代原料。其中,红藻Porphyridium cruentum(紫色红藻)因其能合成高价值化合物而备受关注:其干重5-10%为藻红蛋白(B-PE),远高于其他藻类;同时富含花生四烯酸(Omega-6多不饱和脂肪酸)和具有抗氧化、抗病毒活性的胞外多糖(EPS),在食品、化妆品及制药领域具有广泛应用潜力。然而,大规模培养仍面临成本高、资源消耗大等挑战——传统培养基成本高昂,且微藻培养需大量水资源,与可持续发展目标形
来源:New Biotechnology
时间:2025-09-13
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群体感应工具箱的扩展:启动子文库与杂交启动子助力动态遗传回路精准调控
在细菌世界中,群体感应(Quorum Sensing, QS)是一种普遍存在的细胞间通讯机制,通过分泌自诱导剂(Autoinducer, AI)来协调群体行为。近年来,基于N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactone, AHL)的QS系统因其结构简单、调控机制明确,已成为合成生物学领域构建动态遗传回路的重要工具。然而,现有QS系统的应用仍面临两大挑战:一是天然QS调控启动子的特性(如表达强度、泄漏表达、动态范围)难以满足多样化应用需求;二是缺乏能够同时响应多重信号的高级逻辑门控元件。为突破这些局限,根特大学合成生物学中心的Jasmine De Baets等人在《Ne
来源:New Biotechnology
时间:2025-09-13
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基因体甲基化调控自然拟南芥群体表型多样性并介导适应性进化
在进化生物学研究中,遗传变异一直被认为是物种适应和进化的主要物质基础。然而,表观遗传变异是否以及如何在自然群体中介导表型多样性和适应性进化,长期以来存在争议。虽然DNA甲基化等表观标记可跨代遗传,且人工实验体系中发现表观等位基因影响性状的案例,但自然群体中表观遗传变异的功能性和适应性意义仍不明确。特别是基因体甲基化(gene body methylation, gbM)——即基因编码区CG序列上下文中的甲基化——其进化保守性广泛存在于动植物中,但功能一直存在争论:究竟是无功能的副产物,还是重要的表达调控机制?针对这一关键科学问题,Zaigham Shahzad等研究人员在自然拟南芥(Arabi
来源:Nature Plants
时间:2025-09-13
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拟南芥氨基转移酶多底物特异性图谱解析及其在氮代谢网络稳健性中的作用
氮素是所有生物体中的必需元素,其可利用性与利用效率直接影响生物体(尤其是植物)的生长与生理表现。氨基转移酶(aminotransferases)是氮代谢网络中合成多种有机氮化合物的核心酶类。尽管每个氨基转移酶理论上可催化数百种不同氨基酸与酮酸底物组合的转氨基反应,但许多氨基转移酶的完整功能仍不明确。本研究采用高通量基因合成与酶活性检测平台,系统性测定拟南芥(Arabidopsis thaliana) 38种氨基转移酶的底物特异性,在总计4,104个反应中揭示大量先前未被识别的酶活。将这些生化数据整合至拟南芥酶约束代谢模型并进行计算机模拟分析进一步表明,氨基转移酶的底物宽泛性(promiscui
来源:Nature Plants
时间:2025-09-13
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Ψ–Ψ密码子-反密码子配对在无义抑制与翻译重编码中的机制及应用研究
假尿苷(Ψ)作为RNA中最常见的修饰碱基,其碱基配对灵活性长期以来未被明确解析。本研究通过工程化设计人工box H/ACA向导RNA,在酵母和人类细胞中实现了双重靶向修饰:一是mRNA中无义突变产生的提前终止密码子(PTC;包括UAA、UAG或UGA)的尿苷位点,二是与之匹配的tRNA反密码子环第36位尿苷(U36)。这种定向假尿苷化修饰形成了独特的Ψ–Ψ密码子-反密码子配对,并与密码子-反密码子双链中另外两对Watson-Crick碱基对协同作用,显著提升了识别精度,从而高效特异地促进终止密码子通读(readthrough)。值得注意的是,在引入向导RNA后,内含子缺失型mRNA的表达水平保
来源:Nature Chemical Biology
时间:2025-09-13
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综述:解码中心法则:p53介导的DNA损伤应答中转录与翻译动力学的定量研究
成像技术揭示p53动力学与靶基因调控活细胞荧光显微成像技术通过对p53及其关键靶点(如负调控因子MDM2和细胞周期调控蛋白p21)的mRNA与蛋白水平进行可视化,揭示了p53蛋白在DNA双链断裂损伤后呈现振荡动态的特征。这种振荡频率与幅度受损伤程度调控,并通过数学模型证实其与细胞命运决策密切相关。研究还发现转录爆发(transcriptional bursting)现象在p53靶基因激活中普遍存在,其"开启-关闭"状态转换受转录因子浓度调控,且时间尺度可从数分钟至数小时。组学技术解析全局表达网络染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)和RNA测序技术揭示了p53结合位点的全基因组分布及其转录调控
来源:Journal of Molecular Biology
时间:2025-09-13
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系统性AApoAII淀粉样变性小鼠模型中AA淀粉样纤维的冷冻电镜结构解析揭示SAA蛋白折叠保守性与多形态共存机制
亮点通过冷冻电镜(cryo-EM)我们解析了SAMR1C小鼠中两种次要淀粉样纤维形态的高分辨率结构(约4 Å)。令人惊讶的是,这些纤维并非由该小鼠模型主要沉积的载脂蛋白A-II(ApoA-II)构成,而是源于血清淀粉样蛋白A(SAA)。这一发现证实了同一动物体内同时存在两种不同类型的淀粉样纤维(AA与AApoAII),表明两种淀粉样变性共存于该模型中。次要纤维形态的分析我们此前报道了从SAMR1C小鼠淀粉样变性肝脏中纯化的AApoAII淀粉样纤维结构。两种主要形态(AApoAII形态I和II)约占所有纤维的98%。它们分别呈现110.6 ± 7 nm和146.3 ± 9.4 nm的交叉距离,而
来源:Journal of Molecular Biology
时间:2025-09-13
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综述:从祖先重建中学习蛋白质稳定性和功能活性
引言蛋白质热稳定性与温度适应性酶活性的分子机制一直是分子生物学核心议题。传统研究依赖于嗜热、嗜温和嗜冷蛋白的三维结构比对,以及通过定点突变识别关键残基与结构特征。这些研究揭示了分子内相互作用、构象动力学及稳定性与催化效率间的权衡关系。定向进化虽能无需先验知识获得理想变体,但需构建大规模突变库,耗时费力。近年来,祖先序列重建(Ancestral Sequence Reconstruction, ASR)通过推断并实验表征远古蛋白质,为理解温度适应性的进化驱动提供了新视角。历史视角:蛋白质热稳定性机制同源蛋白在嗜热与嗜温生物间常呈现高度序列和结构相似性,但热稳定性差异显著。比较基因组学、序列和结构
来源:Journal of Molecular Biology
时间:2025-09-13
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促铁死亡饮食驱动晚期酒精性肝病发生机制研究
酒精性肝病(ALD)是美国最常见的肝脏疾病之一,其晚期阶段包括酒精性肝炎和酒精性肝硬化,以肝纤维化为特征,死亡率极高。然而,该领域研究长期面临一个关键瓶颈——缺乏能够模拟人类晚期ALD的动物模型。目前最广泛使用的NIAAA模型通过Lieber-Decarli(LD)饮食给予酒精,虽然能重现早期酒精性脂肪性肝炎(ASH)特征,却无法进展到晚期疾病阶段,极大限制了治疗策略的开发。先前研究发现,酒精通过铁死亡(ferroptosis)途径引起肝细胞损伤。这种细胞死亡方式由铁催化的多不饱和脂肪酸(PUFAs)过氧化触发,受到单不饱和脂肪酸(MUFAs)、维生素E等营养素的抑制。研究人员推测,标准LD饮
来源:Journal of Lipid Research
时间:2025-09-13
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拓展Potyviridae科最 divergent 属Celavirus的多样性:新病毒基因组发现与进化分析
Celavirus作为Potyviridae(马铃薯Y病毒科)中分化最为显著的属,目前仅包含一个正式物种——芹菜潜隐病毒(Celavirus apii, CeLV)和一个潜在成员Striga-associated poty-like virus 2(SaPlV2)。该属基因组与其他potyvirids(马铃薯Y病毒科成员)存在高度分化,其多蛋白结构域组成尚未完全解析。本研究通过系统性挖掘公共转录组数据库,从五个不同宿主中鉴定出八种新型celavirus样病毒基因组序列,包括菊花(Chrysanthemum × morifolium)、银叶木属植物(Leucadendron linifolium
来源:Virus Genes
时间:2025-09-13
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基于作物生长模型的光周期敏感高粱生物量积累动态遗传解析
引言高粱(Sorghum bicolor (L.) Moench)作为热带作物,具有卓越的耐旱性和耐高温特性,是生物能源作物开发的重要遗传模型。光周期敏感(PS)高粱通过操纵成熟基因Ma5和Ma6抑制长日照下的花芽启动,实现茎秆伸长期的延长,植株高度可超过5米,生物量积累显著高于谷物型高粱。在美国中西部,PS高粱产量已超过20 Mg DM ha−1,显示出巨大的生产潜力。材料与方法研究采用光周期敏感面板(PSP)269个高粱种质,在2021和2022两个生长季进行随机区组设计试验。在3-20周(WAP)期间进行11个时间点的连续采样,将植株分为叶片和茎秆两部分,测定生物量干重。采用β生长函数(
来源:The Plant Genome
时间:2025-09-13
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基于酶动力学表征的肽类抑制剂靶向组织蛋白酶L与S的pH依赖性抗癌潜力研究
通过酶动力学表征发现,半胱氨酸组织蛋白酶(Cysteine cathepsins)在肿瘤靶向治疗中具有重要价值。本研究在模拟溶酶体(pH 4.6)和胞质(pH 6.5–7.0)环境下,分析了人源组织蛋白酶L(Cat L)和S(Cat S)与荧光底物乙酰基-QLLR-7-氨基-4-甲基香豆素(Ac-QLLR-AMC)的相互作用,并评估两种抗癌肽抑制剂:FFSFGGAL(CS-PEP1)和乙酰基-PLVE-氟甲基酮(Ac-PLVE-fmk)的抑制机制。结果表明:1)两种酶在pH 6.5–7.0的催化活性显著高于pH 4.6;2)Cat L对底物和CS-PEP1的亲和力始终高于Cat S,且pH敏感
来源:Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics
时间:2025-09-13
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综述:植物中协调免疫的RNA结合蛋白
RNA结合蛋白(RBPs)作为RNA生命周期的关键调控者,在植物免疫中扮演着核心角色。它们通过形成核糖核蛋白复合物(RNPs),在转录后水平上精确调控基因表达,这一过程被称为“RBP介导的免疫”。近年来,随着RNA相互作用组捕获(RIC)、正交有机相分离(OOPS)和紫外交联免疫沉淀(iCLIP)等新技术的发展,科学家们能够全面鉴定植物体内的RBPs,甚至发现那些缺乏经典RNA结合结构域的非经典RBPs,从而揭示了RBP在植物-微生物互作中的新功能。转录重编程是植物免疫应答的核心植物免疫涉及多层次的重编程,包括转录水平和转录后水平。RBPs通过调控RNA的加帽、剪接、编辑、出核运输、稳定性/降
来源:The Plant Journal
时间:2025-09-13
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BK多瘤病毒(BKPyV)诱导啮齿类细胞系中病毒基因组分析及其致癌机制研究
引言BK多瘤病毒(BKPyV)是一种小型无包膜病毒,具有约5 kb的双链环状DNA基因组,属于多瘤病毒科。该病毒最初从一名患者体内分离而得名,约80%的人群在儿童期感染后病毒潜伏于泌尿系统。免疫抑制状态下病毒再激活可能导致NCCR(非编码控制区)重排,与严重肾病和肿瘤发生相关。本研究聚焦于三种BKPyV诱导的啮齿类肿瘤细胞系(Vn-324、In-1024、Vn1919),旨在解析病毒基因组变异与致癌机制的关联。材料与方法生物学分析细胞系Vn-324(叙利亚金仓鼠脉络丛乳头状瘤来源)、Vn1919(BALB/c小鼠室管膜瘤来源)和In-1024(仓鼠胰岛素瘤来源)均使用含10%胎牛血清的DMEM
来源:MicrobiologyOpen
时间:2025-09-13
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综述:灰狼(Canis lupus)死亡率的模式与决定因素
摘要本研究通过系统性文献综述,探讨了灰狼(Canis lupus)在全球分布区(主要位于北半球)的死亡率模式及其决定因素。重点分析了死亡率数据的地理分布差异、年龄与社会地位对死亡率的影响、死因构成以及自然与人为因素的交互作用。引言死亡率是野生动物种群动态的核心驱动因素,尤其对灰狼等长期受人类压力影响的长寿物种至关重要。尽管已有大量局部研究,但全球尺度下的死亡率模式及其决定因素仍缺乏系统整合。灰狼作为社会性犬科动物,其家庭结构(即pack)和人类活动(如合法狩猎、非法捕杀及道路碰撞)共同塑造了其独特的死亡率模式。本研究旨在填补这一空白,为大型食肉动物保护提供科学基础。方法通过Scopus数据库检
来源:Mammal Review
时间:2025-09-13
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心肌肌球蛋白结合蛋白C调控心脏肌原纤维舒张动力学的双重机制及其在心肌病中的意义
心肌肌球蛋白结合蛋白C(cardiac myosin-binding protein C, cMyBP-C)被证实是调节心脏肌原纤维舒张动力学的关键分子。当肌原纤维应对突然下降的激活钙离子时,其舒张过程呈现双相特征:缓慢的等长舒张相(kREL,slow)和快速的指数舒张相(kREL,fast),分别反映了横桥依赖性和非依赖性机制。通过独创的"剪贴"分子操作技术,研究人员特异性删除cMyBP-C的C0-C7结构域后,发现肌丝对钙离子(Ca2+)敏感性降低,且双相舒张速率显著加快。当重新连接野生型C0-C7片段时,舒张动力学恢复基线水平;而磷酸化修饰的cMyBP-C则呈现独特调控模式:在保留快速舒
来源:The Journal of Physiology
时间:2025-09-13
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丁酸钠调控水稻根际硫呼吸产硫化氢并通过组蛋白乙酰化增强抗旱性的机制研究
研究揭示丁酸钠(sodium butyrate, NaB)可通过调控水稻根际土壤硫呼吸过程,显著增加硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria, SRB)丰度,并诱导亚硫酸还原酶(sulfite reductase, SiR)高表达,从而持续产生气态信号分子硫化氢(H2S)。机制研究表明,H2S通过抑制组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC)基因OsHDA710的活性,显著提高抗旱基因启动子区域的组蛋白H4第5位赖氨酸乙酰化(H4K5ac)修饰水平,进而激活抗旱基因转录。遗传实验证实,OsHDA710功能缺失突变体表现出增强的抗旱表型,而过表
来源:Journal of Integrative Plant Biology
时间:2025-09-13
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以C5-OH为标志物的新生儿筛查疾病评估:文献系统性回顾与荷兰17年筛查实践分析
摘要新生儿筛查(NBS)是早期发现和治疗先天性代谢缺陷(IEM)的关键手段。自2007年起,荷兰NBS项目将C5-OH作为主要筛查标志物,旨在检测三种IEM:3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症(3-MCCD)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A裂解酶缺乏症(HMGCLD)和全羧化酶合成酶缺乏症(HLCSD)。本研究通过分析荷兰2007年至2023年的筛查数据,并结合全球文献的系统性回顾,全面评估了C5-OH作为NBS标志物的有效性。引言2007年,荷兰NBS项目扩展至包含13种IEM,其中C5-OH通过串联质谱(MS/MS)定量,作为检测3-MCCD、HMGCLD和HLCSD的主要标志物。这些疾病均
来源:Journal of Inherited Metabolic Disease
时间:2025-09-13