-
综述:染色体不稳定性在发育和疾病中的作用:超越癌症进化
染色体不稳定性(Chromosomal instability,CIN)是指染色体结构和数量在时间上的变化速率增加,它是癌症中最常见的基因组不稳定形式之一。近年来,研究发现CIN在癌症发展中的作用远不止于促进肿瘤基因组的异质性。CIN通过额外的机制,如引发炎症和染色体非整倍性应激,推动肿瘤的生长、转移和恶性转化。在早期人类发育中,CIN也扮演着重要角色。过去,人们常常担心染色体非整倍性的胚胎无法成功发育成健康的婴儿。然而,最新的研究表明,嵌合型非整倍体的胚胎确实有可能发育成健康的整倍体后代。这一发现揭示了早期发育过程中存在某种瓶颈事件,能够规范化由合子后非整倍性引发的嵌合现象。此外,CIN还与
来源:Current Opinion in Cell Biology
时间:2025-05-29
-
骆驼科抗体片段识别G-四链体结构的分子机制解析及其在非经典DNA结构检测中的应用
DNA的双螺旋结构早已深入人心,但鲜为人知的是,某些富含鸟嘌呤的序列能折叠成完全不同的G-四链体(G-quadruplex, G4)结构。这种由G-四分体平面堆叠形成的非经典DNA结构,在端粒维持、转录调控等关键生物学过程中扮演重要角色,并与癌症、阿尔茨海默病等疾病密切相关。然而长期以来,G4在活细胞中的存在备受争议,直到G4特异性抗体的出现才提供确凿证据。这些抗体已成为研究G4生物学不可或缺的工具,但令人困惑的是,现有抗体普遍存在选择性低、无法区分不同G4序列的问题,且其分子识别机制始终成谜。为解决这一难题,卢布尔雅那大学等机构的研究团队在《Nucleic Acids Research》发表
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-05-29
-
靶向tau蛋白的CSF蛋白质组学揭示阿尔茨海默病治疗中细胞特异性应答机制
这项研究通过创新性地分析两项II期临床试验(Tauriel和Lauriet)中超过250份脑脊液(CSF)样本的蛋白质组数据,揭示了抗tau抗体semorinemab在阿尔茨海默病(AD)治疗中的细胞特异性作用机制。采用单次进样FAIMS-DIA-MS技术和Spectronaut软件平台,研究人员检测到3500+种蛋白质,并与公开的单核脑转录组数据进行整合分析。有趣的是,虽然semorinemab在轻中度AD试验(Lauriet)中显示出认知改善效果,但在前驱期至轻度AD试验(Tauriel)中未达临床终点。蛋白质组学发现:Lauriet队列的治疗相关特征蛋白(如CHI3L1和GPNMB)显著
-
核糖体扩展片段通过N端处理核糖体蛋白提高翻译准确性
论文解读在生物学中,核糖体作为蛋白质合成的核心机器,其翻译保真度对于维持细胞功能和生物体的健康至关重要。然而,翻译过程中如何确保准确无误地合成蛋白质一直是科学家们关注的焦点。核糖体在不同生物中的结构和功能差异,尤其是真核生物与原核生物之间的差异,使得这一问题更加复杂。真核生物的核糖体具有更高的翻译保真度,这在很大程度上归因于其特有的核糖体RNA(rRNA)插入物。其中,60S亚基上的扩展片段27L(ES27L)被认为在提高翻译保真度方面发挥了重要作用。为了深入理解ES27L如何影响翻译保真度,佛罗里达大学的研究人员开展了一项研究。他们利用酵母体外翻译系统,发现抑制共翻译起始甲硫氨酸(iMet)
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-05-29
-
热液羽流异养活动增强对深海碳循环的影响
深海深处,热液喷口如同地球的 “海底烟囱”,持续向海洋释放着高温流体与化学物质,默默塑造着深海生态的独特面貌。长期以来,科学界普遍认为,深海热液系统的碳循环主要依赖化能自养代谢 —— 微生物通过氧化无机底物(如硫化氢、甲烷)固定无机碳,构成食物链的基础。然而,随着研究的深入,人们逐渐发现热液羽流中存在大量有机碳,但其代谢命运却一直笼罩在迷雾之中:这些有机碳如何被微生物利用?异养代谢在热液碳循环中究竟扮演着怎样的角色?是否存在与传统认知不同的碳循环模式?这些问题成为深海生态与生物地球化学领域亟待破解的谜题。为了揭开这些谜团,美国佐治亚大学(University of Georgia)的 Andr
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
追踪南非SARS-CoV-2奥密克戎谱系的空间起源与传播路径
论文解读自2021年11月奥密克戎变异株首次在南非被发现以来,其迅速传播与高度变异性引发了全球关注。作为COVID-19疫情中的关键变异株,奥密克戎的多个亚谱系(如BA.1至BA.5及BA.2.86)在全球范围内引发了多轮感染浪潮。然而,这些谱系的起源地及其早期传播路径仍存在争议。为解决这一问题,南非的研究团队通过整合基因组数据和空间分析技术,系统重建了奥密克戎谱系的时空传播动态。研究团队利用贝叶斯系统地理学方法,结合来自全球基因组数据库(GISAID)的超过1600万条SARS-CoV-2序列数据,重点分析了奥密克戎BA.1至BA.5及BA.2.86谱系的早期传播模式。结果显示,南非东北部地
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
蝙蝠 ACE2 作为 HKU5 冠状病毒受体的机制研究及跨物种传播风险解析
在冠状病毒的大家族中,β 冠状病毒亚属的 merbecovirus 分支一直备受关注。中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)作为该分支的代表成员,自 2012 年被发现以来,已导致多次人类严重呼吸道感染疫情,其从单峰骆驼向人类的跨物种传播机制虽已部分阐明,但该亚属中大量蝙蝠等野生动物携带的病毒仍笼罩在未知阴影中。目前,全球已测序的冠状病毒中绝大多数未被分离或分子特征化,它们的跨物种传播潜力,尤其是向人类溢出的风险,如同悬在头顶的 “达摩克利斯之剑”,亟待深入研究。病毒进入宿主细胞是跨物种传播的关键步骤,而刺突蛋白(spike)与宿主受体的相互作用又是这一过程的核心。因此,解析 merbec
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
RNA转甲基化通路调控肾脏肾单位生成潜能的关键机制与干预策略
肾脏作为人体重要的排泄和代谢器官,其功能单位——肾单位(nephron)的数量在出生时即已确定。令人担忧的是,全球约15%的低出生体重儿和早产儿因营养不足导致肾单位数量显著减少,这使得他们在成年后患慢性肾病(CKD)和高血压的风险大幅增加。更棘手的是,成人肾脏完全丧失了生成新肾单位的能力,而目前医学界对调控肾单位生成的关键代谢通路仍知之甚少。在这一背景下,美国德克萨斯大学西南医学中心的研究团队将目光投向了RNA表观遗传修饰领域。他们发现,在肾脏发育过程中,肾祖细胞(Nephron Progenitor Cells, NPCs)从自我更新状态向分化状态的转变需要显著的代谢重编程,尤其是从糖酵解向
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
RNF20 通过 HIF1α 连接肺癌中 DNA 损伤反应与代谢重编程
在肿瘤的发生与发展进程中,DNA 损伤修复机制缺陷与代谢网络重构如同交织的暗流,共同推动着癌细胞的疯狂增殖与侵袭。然而,这两大核心过程之间的分子交互作用长期笼罩在迷雾之中,尤其是在肺癌这一死亡率居高不下的恶性疾病里,揭开两者关联的神秘面纱,对于开发更有效的治疗策略至关重要。带着这样的科学疑问,来自德国海德堡大学等机构的研究人员踏上了探索之旅,他们的研究成果发表在《Nature Communications》上,为肺癌研究领域带来了新的曙光。研究人员采用了多种关键技术方法来开展研究。通过构建 Rnf20 杂合敲除(Rnf20+/-)小鼠模型,观察其自发肺癌的发生情况;运用染色质免疫共沉淀测序(C
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
WNK1介导M-CSF诱导的巨胞饮作用以维持巨噬细胞谱系保真性
在生命早期发育过程中,组织驻留巨噬细胞(TRM)就像机体的"常驻卫兵",对器官形成和稳态维持至关重要。这些特殊免疫细胞源自胚胎时期的红系髓系祖细胞(EMP),依赖巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)信号完成分化。然而长期以来,科学家们对M-CSF如何精确调控髓系祖细胞向巨噬细胞(而非其他髓系细胞)分化的分子机制知之甚少。更令人困惑的是,临床上某些造血系统发育异常疾病常伴随巨噬细胞缺失和异常中性粒细胞增多,但其病因始终扑朔迷离。Memorial Sloan Kettering癌症中心的研究团队在《Nature Communications》发表的重要研究解开了这个谜团。他们发现WNK1(With-
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
人类细胞核 RNA 聚合酶 II 多结构的 ChIP-CryoEM 分析
在生命科学领域,基因转录是遗传信息传递的核心环节,而 RNA 聚合酶 II(RNAPII)作为转录的核心酶,其在染色质环境中的动态行为一直是研究的难点。染色质由 DNA 和组蛋白组成核小体结构,形成 “串珠状” 构象,这使得 RNAPII 在转录过程中需要克服核小体的物理屏障。尽管已有研究通过体外重组系统揭示了 RNAPII 与转录延伸因子(如 SPT4/5、ELOF1、SPT6 等)协同作用的部分机制,但在天然细胞核环境中,RNAPII 如何与染色质相互作用、核小体解聚与重组的动态过程等关键问题仍不明确。为解决这些难题,日本东京大学、九州大学等机构的研究人员开展了相关研究。他们开发了染色质免
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
温度依赖性小麦秆锈病抗性基因的分子机制解析
论文解读小麦秆锈病(Puccinia graminis f.sp.tritici, Pgt)作为全球小麦生产的主要威胁之一,其毒力菌株如Ug99已使全球80-90%的小麦品种易感。传统抗性基因如Sr6在高温下失效,而Sr13和Sr21则在高温下表现更佳。为应对这一挑战,澳大利亚CSIRO研究所的研究人员开展了系统研究,旨在解析温度依赖性抗性基因的分子机制。研究成果发表在《Nature Communications》上,为未来抗病育种提供了理论基础。研究人员采用了MutRenSeq技术,结合抗性基因富集测序,成功克隆了Sr6基因。通过分析近等基因系在接种Pgt后的基因表达,发现Sr6在低温下显著
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
基底节深部脑刺激通过调控GPe-DLPFC网络恢复NMDA受体拮抗导致的认知灵活性与探索-利用平衡障碍
在复杂多变的环境中,认知灵活性和探索-利用平衡(E-E balance)是生存的关键能力。精神分裂症患者表现出典型的认知功能障碍:既缺乏针对新信息的定向探索(directed exploration),又存在过度随机探索(random exploration)。这种异常与基底节-前额叶皮层(BG-DLPFC)网络功能障碍密切相关,但具体神经机制尚不明确。更棘手的是,目前针对这类认知症状的治疗手段极其有限。为破解这一难题,Hebrew University和以色列Primate Sanctuary的研究团队在《Nature Communications》发表了一项突破性研究。他们创新性地采用非洲
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
欧盟候选清单中极高关注物质(SVHC)的主动调控策略:基于分组与危害识别的科学辩护
论文解读在全球化工业快速发展的背景下,化学品的监管始终面临"猫鼠游戏"般的挑战——每当一种有害物质被列入管控名单,企业往往会迅速用结构类似但未受监管的替代物填补市场空缺,这种现象被称为"遗憾替代(regrettable substitution)"。欧盟作为全球化学品监管的先行者,通过REACH法规建立了极高关注物质(SVHC)候选清单(CL)机制,旨在系统性管控具有持久性、生物累积性毒性(PBT)、非常持久性和非常生物累积性(vPvB)等特性的化学物质。然而,2022年Coria团队在《Nature Communications》发表的研究却抛出一枚"震撼弹":他们通过统计分析宣称,CL的制
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
-
白细胞体(leucophores)中光散射组装的分子通路特异性调控机制
光学特性与细胞分离研究团队基于青鳉鱼(Oryzias latipes)色素细胞的光学特性差异开发了创新分离技术。活体共聚焦显微镜显示,白细胞体和虹彩细胞在入射光和交叉偏振光下可见,但仅白细胞体在多种激光波长下呈现强自发荧光。这种差异源于白细胞体的光散射特性、虹彩细胞的反射特性以及黄素细胞的光吸收特性。通过流式细胞分选(FACS)结合自发荧光标记,成功分离出三类色素细胞群体,为后续单细胞测序奠定基础。超微结构解析冷冻扫描电镜(cryoSEM)和透射电镜(cryoTEM)揭示了三类细胞的独特超微结构:虹彩细胞的iridosomes包含微米级板状鸟嘌呤晶体;黄素细胞的pterinosomes呈洋葱状
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-05-29
-
BMP4/miR-181a-5p信号通路在肠道上皮细胞增殖与分化中的作用机制
论文解读肠道是人体重要的消化吸收器官,其黏膜层由不断更新的上皮细胞构成。这些细胞在维持肠道功能的同时,还需应对各种内外环境刺激。然而,肠道上皮细胞的增殖与分化调控机制尚未完全明确。特别是,骨形态发生蛋白(Bone Morphogenetic Protein, BMP)信号通路在这一过程中扮演的角色备受关注。BMP信号通路是肠道稳态维持的关键调控因子,但其具体分子机制仍有待深入研究。为此,来自美国肯塔基大学的研究团队开展了相关研究,旨在揭示BMP4信号通路在肠道上皮细胞增殖与分化中的作用机制。研究人员首先通过小鼠肠道类器官模型,发现BMP4处理能显著增加吸收细胞标志物的表达,同时抑制肠道干细胞的
来源:Cell Death & Disease
时间:2025-05-29
-
CD49a+NK 细胞通过 GM-CSF 诱导 MDSCs 浸润促进食管癌发展
尽管大量证据表明组织驻留自然杀伤(trNK)细胞与多种肿瘤的发生发展及临床结局密切相关,但其在食管癌中的作用仍不明确。本研究对 54 例食管鳞状细胞癌(ESCC)患者手术中收集的肿瘤组织及包含 258 例患者样本的人类 ESCC 组织芯片进行分析,以探究免疫细胞的表型和功能。研究发现,在 ESCC 患者肿瘤组织内,CD56brightNK 细胞亚群中主要存在一群具有 CD103hiCD69hi驻留表型的 CD49a+NK 细胞。这些 CD49a+trNK 细胞具有抑制性受体(TIM-3、CD244、TIGIT、PD-1)高表达、细胞毒性潜力降低(CD16、颗粒酶 B 和穿孔素水平较低)以及 I
来源:British Journal of Cancer
时间:2025-05-29
-
ERFVIIs介导的低氧响应进化机制:维管植物根系适应缺氧土壤的转录调控枢纽
这项开创性研究解码了陆生植物应对低氧环境( hypoxia )的进化密码。当氧气浓度下降时,开花植物通过VII族乙烯响应因子( ERFVIIs )启动转录应答,这些关键调控蛋白的命运由植物半胱氨酸氧化酶( PCO )介导的N端降解通路( N-degron pathway )精确控制。科研团队跨时空追踪了从苔藓到被子植物的低氧响应特征,发现所有陆生植物门类都保留着糖酵解和发酵相关基因的保守激活模式。有趣的是,ERFVIIs这个"分子开关"竟是在维管植物的共同祖先中首次登场,与真正的根系进化同步。这些转录因子通过获得氧依赖性不稳定性,摇身变为调控低氧适应基因的"指挥官"。更令人惊叹的是,不同植物类
来源:Molecular Plant
时间:2025-05-29
-
澳大利亚公众对基因组新生儿筛查的价值与实施偏好:基于两项离散选择实验的深度洞察
研究背景与意义新生儿筛查(NBS)作为公共卫生的成功典范,通过早期识别可治疗的遗传病显著降低发病率和死亡率。传统NBS依赖生化标志物检测,而基因组测序技术(gNBS)能同时分析数百个基因,为罕见病筛查带来革命性突破。然而,gNBS的临床效用、伦理问题(如数据存储和次级发现)以及实施路径仍需系统评估。本研究通过两项离散选择实验(DCE),首次全面量化澳大利亚公众对gNBS的价值判断和实施偏好。研究方法与设计研究团队采用国际推荐的DCE最佳实践,通过焦点小组确定核心属性(如疾病严重程度、外显率、治疗可及性),并设计部分剖面高效实验。2,509名参与者被随机分配至价值DCE(n=1,504)或实施D
-
苦味更少,饱腹感同样强烈(饮食)
慕尼黑工业大学莱布尼茨食品系统生物学研究所最近的一项研究表明,味道较淡的豌豆蛋白水解物能够像味道较苦的豌豆蛋白水解物一样,在胃细胞中诱发同样强烈的饱腹感信号。关键在于,在消化过程中,胃液中会形成新的苦味蛋白质片段,从而刺激胃酸和神经递质血清素的释放——这两种信号都对人体产生饱腹感起着重要作用。这项研究结果为开发兼具健康、美味和可持续性的植物性食品开辟了新的前景。豌豆蛋白水解物是通过酶法或化学法分解豌豆蛋白制成的粉末。它们由小蛋白质片段(称为肽)和游离氨基酸的混合物组成。它们目前在食品生产中的重要性日益凸显,因为它们易于消化,具有高质量的氨基酸组成,并能促进饱腹感。“然而,它们的一个主要缺点是它