• 郭雪峰课题组与合作者设计开发氨基酸手性识别的单分子技术

  氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是构成动物营养所需蛋白质的基本物质，同时也是许多药物分子的重要组成片段，在生命体中起着至关重要的作用，比如有氨基酸组成的蛋白酶具有高度专一的催化活性。因此，氨基酸的高灵敏检测与精准分析不仅仅可以加深对氨基酸在生命体内发挥作用机制的理解，同时在食品工业、天然产物和医药等领域都发挥着重要的作用。然而，氨基酸种类繁多，结构相似，且具有手性对映体，比如人体内的氨基酸都是L型。传统方法对氨基酸结构鉴定和手性识别存在着巨大挑战。最近，北京大学化学与分子工程学院郭雪峰课题组、中国科学技术大学杨金龙课题组以及东京大学Jun Terao课题组合作发展了一种独

  来源：北京大学新闻网

  时间：2021-03-23

• Nature Metabolism找到了一种扭转高血糖和肌肉流失的方法

  莫纳什大学的一项研究发现，肥胖相关的2型糖尿病患者的肝脏代谢紊乱，导致高血糖和肌肉损失，这也被称为骨骼肌萎缩。莫纳什生物医学发现研究所的Adam Rose博士领导的一项合作研究通过人体试验和小鼠模型发现，肥胖相关的2型糖尿病患者的肝脏氨基酸丙氨酸代谢发生了改变。他们利用选择性沉默肝细胞中分解丙氨酸的酶，发现可以通过恢复骨骼肌蛋白合成来逆转高血糖和肌肉损失，骨骼肌蛋白合成是肌肉大小和强度的关键决定因素。这项研究发表在Nature Metabolism杂志上，研究表明改变肝脏代谢直接影响肌肉大小和强度,这背后的机制是由水平升高的激素皮质醇和胰高糖素提高肝脏和骨骼肌的氨基酸循环，使肌肉变得越来越弱。

  来源：生物通

  时间：2021-03-22

• 从SARS-CoV-2蛋白出发，改善大分子的三维重建的新方法

   由马德里康普顿斯大学（UCM）领导的一项国际研究提出了新的计算图像处理方法，可以改进生物大分子的分析和三维重建。目前，确定诸如蛋白质的大分子的组成（即氨基酸序列）相对简单；然而，确定它们以三维结构排序的形状并不容易。发表在Nature Communications上的新方法改进了通过低温电子显微镜获得的3D重建的可视化以及它们的质量。UCM光学系Ramóny Cajal研究员Javier Vargas解释说：“这项研究有助于我们扩大对支持基本生命过程的蛋白质和其他大分子的理解，为结构生物学家提供新的工具以更高的可靠性解释更多。”这些方法应用于具有生物医学相关性的各种生物大分子，包括

  来源：Nature Communications

  时间：2021-03-22

• Plos Biology∣汤富酬课题组与合作者开发出单细胞转录组三代单分子测序新方法

  　　 2009年首个单细胞转录组测序技术问世，开启了单细胞组学时代（scRNA-seq）（Tang et al., 2009）。过去十余年间单细胞测序技术的不断发展极大地加速了生物医学领域的相关研究，帮助科研人员克服了稀有生物样本以及生物样本内生异质性等重大挑战，一系列模式生物及人类自身的单细胞转录组图谱也由此诞生。然而目前的单细胞测序技术几乎全都是基于二代测序平台，测序读长短一般在150bp左右，即使采用双端测序技术，测得的有效读长也不超过500bp。而人类转录组中转录本的长度普遍在1000bp以上，有些转录本长度甚至超过100kb（Piovesan

  来源：北京大学生物医学前沿创新中心

  时间：2021-03-22

• 袁道军团队在棉花遗传改良研究中有新突破

  南湖新闻网讯（通讯员 王敏）近日，我校棉花团队袁道军副教授与爱荷华州立大学、美国农业部合作研究成果发表，研究对643份异源四倍体棉花深度重测序了，综合已发表的1000余份棉花重测序资源，构建了异源四倍体棉花的系统发生树，量化了其遗传多样性和瓶颈，获得了驯化选择和遗传改良的基因组选择区间，确定了陆地棉、海岛棉驯化起源和扩散的平行路径，并揭示了两个栽培棉种间的相互渗透规律，为棉花遗传改良提供了理论指导和丰富的遗传资源。棉花(Gossypium spp.)是世界上最重要的经济作物之一，是天然可再生纤维、食用油和蛋白质的重要来源。目前世界上广泛种植的棉花是两个异缘四倍体棉种：陆地棉(G. hirsut

  来源：华中农业大学植物科学技术学院

  时间：2021-03-20

• 赵方庆研究员团队建立基于纳米孔测序的环形RNA识别和重建新技术

  　　在国家自然科学基金项目（批准号：32025009、91940306、31722031）等资助下，中国科学院北京生命科学研究院赵方庆研究员团队开发了一种高效测定分析环形RNA的方法,相关成果以“利用纳米孔测序和CIRI-long技术对环状RNA进行综合分析（Comprehensive profiling of circular RNAs with nanopore sequencing and CIRI-long）”为题，于2021年3月11日以长文形式在《自然 生物技术》（Nature Biotechnology）上在线发表。论文链接：https://www.nature.com/arti

  来源：国家自然科学基金委员会

  时间：2021-03-19

• Nature Communications | 张泽民课题组发表单细胞类群纯度评估新方法

  　　6月22日，北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）、生命科学学院、北京未来基因诊断高精尖创新中心（ICG）、生命科学联合中心（CLS）张泽民实验室联合百奥智汇在期刊《Nature Communications》上发表了题为“An entropy-based metric for assessing the purity of single cell populations“的生物信息方法学论文，正式发布了基于单细胞转录组数据进行无监督基因选择和细胞类群纯度评估的新工具ROGUE。　　单细胞转录组测序为发现和鉴定各种细胞类型提供了重要途径，但是

  来源：北京大学生物医学前沿创新中心

  时间：2021-03-19

• Nature Communications：单细胞转录组数据检索新方法和参考数据库

  　　作为细胞异质性研究的重要工具，单细胞转录组测序技术近年来蓬勃发展，并积累了大量研究数据。若能有效利用现有的单细胞数据进行检索与推断，研究者便能更好地进行新测序单细胞的注释，以及综合多数据集的研究。然而，精确的单细胞转录组数据检索和注释需要克服两个挑战：一、数据集之间的批次效应（batch effect）会显著影响细胞检索的可靠性；二、目前缺少跨物种和平台、具有高质量注释的单细胞转录组数据库。　　　　日前，北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）、北京未来基因诊断高精尖创新中心（ICG）、北京大学生命科学学院生物信息中心（CBI）、蛋白质与植物基

  来源：北京大学生物医学前沿创新中心

  时间：2021-03-19

• 深研院化生学院杨世和课题组在卤化钙钛矿材料制备及其钙钛矿X射线探测器成像领域取得突破性进展

  近日，深圳研究生院化学生物学与生物技术学院杨世和课题组在国际知名期刊 Cell 的姊妹刊 Matter 上，发表了题为“An aerosol-liquid-solid process for the generalsynthesis of halide perovskite thick films for direct-conversion X-ray detectors”的论文。首次报道了一种新颖的ALS（aerosol-liquid-solid process）方法合成高质量的卤化钙钛矿材料厚膜，并以此为基础进行了X射线探测器的设计和制备，展现了其生物成像应用的潜力。X射线

  来源：北京大学新闻网

  时间：2021-03-19

• 物理学院高鹏课题组发展电镜新技术在纳米分辨率下绘制声子色散分布图

  声子在凝聚态体系的热学、电学和纳米光学等性质中起着重要作用。然而，对单个纳米结构或晶体缺陷等的局域声子色散进行实验测量在技术上具有很大困难。非弹性中子散射、X射线散射等手段由于空间分辨率不足只能测量块体材料的声子色散，针尖增强拉曼散射等光学方法则不具有足够的动量探测范围。为了测量局域声子色散，必须同时实现纳米级空间分辨率、足够的动量探测范围和分辨率、meV级能量分辨率、极高的探测灵敏度，这些是传统实验手段无法兼顾的。北京大学物理学院量子材料科学中心和电子显微镜实验室高鹏研究员课题组利用扫描透射电子显微镜发展了四维电子能量损失谱技术（4D-EELS），首次实现了单个纳米结构中不同

  来源：北京大学新闻网

  时间：2021-03-19

• 南海陆缘同裂陷期的岩浆作用研究取得新突破

  　　近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室（OMG）构造演化与模拟研究团队张翠梅副研究员、孙珍研究员，联合法国斯特拉斯堡大学的Gianreto Manatschal教授和中海石油有限公司庞雄地质总师等，在南海北部陆缘同裂陷期岩浆作用方面取得新进展，研究成果发表在《Gondwana Research》上。  　　被动陆缘依据岩浆活动的表征划分为贫岩浆型和富岩浆型两种类型。但这种端元划分模式对于理解陆缘形成演化过程中复杂的岩浆作用非常有限，不能说明岩浆作用形式以及岩浆量在时空上的演化规律。  　　研究人员利用国际大洋钻探IODP钻井资料，结合深反射和折射地震资

  来源：中国科学院南海海洋研究所

  时间：2021-03-19

• 南海地幔演化统一模型取得重要突破

  　　中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室深海地球动力学研究团队张旭博助理研究员与林间特聘研究员，联合美国波士顿学院Mark Behn教授，利用最新的国际大洋钻探数据，结合海洋地球物理、地球化学与先进的地球动力学手段，在南海地幔演化动力学方面取得重要进展，研究成果近日发表于国际著名期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》（《地球物理研究杂志：固体地球》）。  　　南海是西太平洋最大的边缘海，是攻关地球边缘海形成演化过程重大科学问题的突破口。近年来通过国际大洋钻探、基金委重大研究计划“南海深部过程演变”资助的深拖地磁与

  来源：中国科学院南海海洋研究所

  时间：2021-03-19

• 朱正江课题组发表基于离子淌度质谱的多维代谢物鉴定技术和数据库

  中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心朱正江研究员课题组在Nature Communications杂志在线发表了题为“Ion Mobility Collision Cross-Section Atlas for Known and Unknown Metabolite Annotation in Untargeted Metabolomics”的研究论文（https://www.nature.com/articles/s41467-020-18171-8）。该工作发展了基于离子淌度质谱的碰撞截面积数据库（AllCCS），并开发了基于离子淌度质谱的多维代谢物分析技术用于生命体内已知

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2021-03-19

• Nature重大突破：从皮肤细胞生成了人类早期胚胎的第一个模型

  一个国际研究团队在澳大利亚墨尔本建立了人类胚胎皮肤细胞模型，这将彻底改变流产，不育症和人类早期发育方面的研究。这一重大突破公布在Nature杂志上，由Jose Polo教授领导完成，在这项研究中，研究小组已成功地将成纤维细胞或皮肤细胞重编程为3D细胞结构（iBlastoids），该结构在形态和分子上与人胚泡（blastocyst，囊胚）相似。作者表示，这一成就是对人类早期发育和不育的未来研究的重大突破。迄今为止，研究这些早期胚胎的唯一方法是使用难以获得且稀少的IVF手术胚泡。Polo教授说，“iBlastoids可使科学家研究人类发育的早期步骤，以及不育，先天性疾病，还有毒素和病毒对早期胚胎的

  来源：生物通

  时间：2021-03-18

• Nature、Nature Genetics提出解析人类进化基因的新技术

  研究人类进化的最好方法之一是将我们与进化上和我们密切相关的非人类物种进行比较。这种亲密关系可以帮助科学家精确地缩小使我们成为人类的范围，但是现在的问题是，这个范围如此狭窄以至于很难定义。为了解决这个问题，斯坦福大学的研究人员开发了一种新技术来比较遗传差异。研究人员通过利用该技术进行了两组独立实验，发现了人类与黑猩猩之间的新遗传差异。他们发现基因SSTR2的表达存在显著差异，该基因调节大脑皮层中神经元的活性，并与人类某些神经精神疾病（例如阿茨海默症，痴呆症和精神分裂症）相关，而EVC2基因与面部形状相关。这些研究结果分别于3月17日发表在Nature和Nature Genetics杂志上。文章作

  来源：生物通

  时间：2021-03-18

• 纳米技术科学家创造了世界上最小的折纸鸟

  如果你想建造一个功能齐全的纳米级机器人，你需要整合一系列的能力，从复杂的电子电路和光伏到传感器和天线。但同样重要的是，如果你想让机器人移动，你需要它能够弯曲。康奈尔大学的研究人员发明了微米大小的形状记忆驱动器，使原子厚度的二维材料可以折叠成三维结构。他们所需要的只是一个快速的电压突变。一旦材料被弯曲，即使在电压被移除后，它也能保持其形状。作为演示，该团队创造了一种可能是世界上最小的自折叠折纸鸟。这可不是闹着玩的。该小组的论文《为低功率微型机器人设计的微米大小的电动可编程形状记忆驱动器》发表在《科学机器人》杂志上，并被放在封面上。该论文的第一作者是博士后研究员刘清坤。该项目由物理学教授伊塔·科恩

  来源：Science Robotics

  时间：2021-03-18

• 附属仁济医院生物人工肝治疗肝衰竭研究获重大突破

  7月9日，上海交通大学医学院附属仁济医院鄢和新、翟博、俞卫锋教授团队等与上海赛立维生物科技有限公司在国际顶级转化医学期刊《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上合作发表题为“An extracorporeal bioartificial liver embedded with 3D-layered human liver progenitor-like cells relieves acute liver failure in pigs”的研究论文。论文阐述了生物人工肝技术的基本工作原理，以及该项技术用于实验动物的安全性和有效性研究结果。该研究突破

  来源：上海交通大学医学院

  时间：2021-03-18

• 我国学者在棉花抗枯萎病基因鉴定与分子育种技术方面取得重要进展

  　　在国家自然科学基金项目（批准号：U1703231）等资助下，华中农业大学棉花遗传改良团队通过群体遗传学、基因编辑和转录组学等研究手段，鉴定到棉花抗枯萎病主效基因Fov7，并发现谷氨酸类受体（GLUTAMATE RECEPTOR-LIKE，GLR）可作为非典型主效抗病基因调控作物免疫反应。研究成果以“谷氨酸类受体一个核苷酸变异为棉花提供枯萎病抗性(A Single-Nucleotide Mutation in a GLUTAMATE R

  来源：国家自然科学基金委员会

  时间：2021-03-18

• 我国科学家发展同步辐射技术在纳米材料生物效应研究取得进展

  图1. 纳米蛋白冠介导的纳米材料“体内转运-生物转化-生物利用”全过程 　　在国家自然科学基金项目（批准号：11621505，22027810，31971311）等资助下，国家纳米科学中心陈春英研究员团队在体内纳米蛋白冠生物效应研究领域取得重要进展，研究了含有必需微量元素钼的二硫化钼纳米材料由纳米蛋白冠介导的独特的体内转运、代谢和生物利用过程。相关研究成果以“源自纳米材料的钼掺入钼酶并影响其体内活性（Molybdenum derived

  来源：国家自然科学基金委员会

  时间：2021-03-18

• Nature Methods：我国科研人员开发深度学习超分辨显微成像方法

  图1：基于DFCAN和DFGAN结构光超分辨重建活细胞内的线粒体内膜结构（绿色）和内质网（紫红色），捕捉到线粒体在内质网与线粒体接触位点线粒体融合的动态过程　　在国家自然科学基金重大研究计划“细胞器互作网络及其功能研究”（批准号：91754202）资助下，中国科学院生物物理研究所李栋研究员课题组与清华大学戴琼海教授合作，从多个维度综合分析了现有超分辨卷积神经网络模型对于显微图像的超分辨性能，并将基于DFCAN深度学习算法的结构光超分辨显微镜系统（DFCAN-SIM）运用于观测线粒体内脊、线粒体拟核、内质网、微丝骨架等细胞器的动态互作新行为。相关成果以“超分辨卷积神经网络模型对于显微图像的超分

  来源：国家自然科学基金委员会

  时间：2021-03-18

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