生命機(jī)制

高質(zhì)量雉雞基因組序列圖譜構(gòu)建和解析

上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院孟和教授團(tuán)隊(duì)采用多平臺(tái)策略構(gòu)建了染色體層級(jí)的雉雞基因組序列圖譜。相關(guān)成果發(fā)表于Molecular Ecology Resources。該研究首先明確了雉雞與其他多種鳥(niǎo)類的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，其次發(fā)現(xiàn)了一些鈣離子相關(guān)基因可能參與了雉雞的適應(yīng)性進(jìn)化與物種特性的形成，并且通過(guò)全基因組重測(cè)序分析在基因組中找到了與家養(yǎng)雉雞體重相關(guān)的人工選擇區(qū)域。此外，研究發(fā)現(xiàn)了雉雞的免疫重要基因——主要組織相容性復(fù)合體（MHC）基因序列存在獨(dú)特的排列模式，相較于家雞祖先紅原雞存在3個(gè)大片段的染色體倒位，暗示著雉雞免疫系統(tǒng)在進(jìn)化過(guò)程中曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)特殊的事件。

雉雞（Phasianus colchicus）也稱環(huán)頸雉，俗名野雞或山雞。（圖片來(lái)源于上海交通大學(xué)新聞學(xué)術(shù)網(wǎng)）

（a）雉雞與其他物種共有和特有基因家族；（b）系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)。（圖片來(lái)源于上海交通大學(xué)新聞學(xué)術(shù)網(wǎng)）

植物機(jī)械碰觸“記憶”形成的分子機(jī)制

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鐘上威研究員課題組發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞壁中的果膠結(jié)構(gòu)能受到機(jī)械觸碰的動(dòng)態(tài)可逆調(diào)節(jié)，反復(fù)多次或長(zhǎng)時(shí)間的碰觸將逐漸改變細(xì)胞壁的機(jī)械強(qiáng)度，最終使得植物呈現(xiàn)接觸形態(tài)建成的表型。相關(guān)成果發(fā)表于Science Advances。植物不能移動(dòng)，它們對(duì)復(fù)雜環(huán)境需要更強(qiáng)的適應(yīng)性。人類對(duì)于過(guò)往的天氣和環(huán)境是有記憶的，比如某年的冬天特別冷，去過(guò)的某個(gè)地方溫暖濕潤(rùn)等。植物對(duì)于天氣和環(huán)境也是有“記憶”的，而且植物的這種對(duì)天氣和環(huán)境的“記憶”能夠幫助它們更好地適應(yīng)周?chē)h(huán)境。該研究報(bào)道了機(jī)械碰觸通過(guò)激活內(nèi)源激素乙烯抑制關(guān)鍵功能酶PGX3，調(diào)控細(xì)胞壁果膠裂解的分子信號(hào)傳導(dǎo)通路。

系統(tǒng)性鑒定siRNA脫靶位點(diǎn)新方法

中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）吳立剛研究組、上海市計(jì)劃生育科學(xué)研究所李衛(wèi)華研究組與揚(yáng)州大學(xué)趙雅研究組合作，運(yùn)用自主研發(fā)的SpyCLIP技術(shù)，對(duì)野生型和切割活性缺失的miRNA/siRNA效應(yīng)器蛋白AGO2平行進(jìn)行SpyCLIP建庫(kù)測(cè)序，在全基因組層面準(zhǔn)確、高效地鑒定出siRNA、miRNA的切割活性以及非切割活性作用位點(diǎn)，為降低siRNA藥物的潛在脫靶風(fēng)險(xiǎn)，改進(jìn)siRNA的設(shè)計(jì)規(guī)則提供了有力手段。相關(guān)成果發(fā)表于Molecular Therapy－Nucleic Acids。該研究對(duì)于未來(lái)siRNA藥物研發(fā)如何最大化避免脫靶效應(yīng)具有參考價(jià)值。

Katanin p60-like 1塑型力感受纖毛中細(xì)胞骨架

清華大學(xué)生命學(xué)院梁鑫課題組解析了機(jī)械力感受神經(jīng)元中特化細(xì)胞骨架的三維結(jié)構(gòu)及其形成的分子機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于Journal of Cell Biology。機(jī)械力信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是細(xì)胞將胞外機(jī)械力信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)的過(guò)程。課題組在前序工作中發(fā)現(xiàn)果蠅I型機(jī)械力感受神經(jīng)元樹(shù)突頂端存在特化的纖毛結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中存在著由非中心體微管構(gòu)成的高級(jí)細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)。新發(fā)現(xiàn)微管切割蛋白Kat-60L1具有特異性的表達(dá)模式和空間定位，而且能夠調(diào)控該類感受神經(jīng)元對(duì)機(jī)械力信號(hào)響應(yīng)的敏感性。該分子通過(guò)與其他微管結(jié)合蛋白協(xié)同能夠綜合調(diào)控特化纖毛結(jié)構(gòu)中微管的數(shù)量和長(zhǎng)度，并進(jìn)而精確調(diào)控了纖毛內(nèi)特化微管細(xì)胞骨架的三維塑型。

催產(chǎn)素內(nèi)分泌神經(jīng)元通過(guò)腦內(nèi)投射纖維影響情感行為

浙江大學(xué)與華中科技大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)高志華、李安安等解析了下丘腦-神經(jīng)垂體內(nèi)分泌系統(tǒng)的三維精細(xì)結(jié)構(gòu)及中樞功能，揭示了催產(chǎn)素不僅通過(guò)釋放到外周起到激素的作用，還通過(guò)投射到腦內(nèi)情感調(diào)控區(qū)域而影響情感行為。相關(guān)成果發(fā)表于Neuron。分泌血管加壓素（AVP，又稱抗利尿激素）和催產(chǎn)素（OXT）的神經(jīng)元主要位于下丘腦室旁核（PVN）與視上核（SON）。研究發(fā)現(xiàn)，激活OXT大細(xì)胞不僅能通過(guò)投射至神經(jīng)垂體的主軸突釋放OXT，提高外周血液中OXT的含量，也能通過(guò)腦內(nèi)的側(cè)枝釋放OXT，促進(jìn)大鼠的社交行為；而抑制這些細(xì)胞則產(chǎn)生了相反的效果。提示OXT大細(xì)胞能在外周和中樞釋放OXT，協(xié)調(diào)機(jī)體穩(wěn)態(tài)和中樞行為。

通過(guò)fMOST技術(shù)重構(gòu)大鼠下丘腦-神經(jīng)垂體系統(tǒng)；利用化學(xué)遺傳學(xué)方法特異操控O X T大細(xì)胞能影響外周血O X T水平，并調(diào)控大鼠的社交行為等。（圖片來(lái)源于浙江大學(xué)求是新聞網(wǎng)）

下丘腦-神經(jīng)垂體系統(tǒng)的三維重構(gòu)展示（圖片來(lái)源于浙江大學(xué)求是新聞網(wǎng)）

脂肪細(xì)胞死亡研究進(jìn)展

西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院心血管研究中心王勝鵬教授與德國(guó)馬普所Stefan Offermanns等合作，在脂肪細(xì)胞死亡研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于Nature Communications。肥胖作為2型糖尿病、心血管疾病及癌癥等眾多疾病的危險(xiǎn)因素，已成為世界公認(rèn)的公共衛(wèi)生問(wèn)題。肥胖癥中，脂肪組織發(fā)生動(dòng)態(tài)重塑。為了檢測(cè)肥胖過(guò)程中白色脂肪細(xì)胞的YAP和TAZ活性是否受到影響，科學(xué)家檢測(cè)了YAP和TAZ的亞細(xì)胞定位以及YAP/TAZ靶基因在人和小鼠白色脂肪細(xì)胞中的表達(dá)，并證明人類和小鼠的肥胖伴隨著白色脂肪細(xì)胞中YAP和TAZ的激活增加。

一種全新轉(zhuǎn)錄調(diào)控復(fù)合物INTAC——RNA聚合酶Ⅱ磷酸酶的鑒定

復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院/生物醫(yī)學(xué)研究院徐彥輝團(tuán)隊(duì)與陳飛團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的轉(zhuǎn)錄調(diào)控復(fù)合物INTAC（包含16個(gè)蛋白亞基，總分子量近1.5兆道爾頓），解析了INTAC的高分辨冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，揭示了INTAC作為一個(gè)雙功能酶同時(shí)具備RNA剪切和去磷酸化活性，可去除Pol Ⅱ的多個(gè)CTD磷酸化位點(diǎn)發(fā)揮轉(zhuǎn)錄抑制功能。相關(guān)成果發(fā)表于Science。基因表達(dá)的精密調(diào)控，對(duì)生命體的形成、發(fā)育以及各種生物學(xué)功能的維持至關(guān)重要；基因表達(dá)的紊亂與各種疾病的發(fā)生息息相關(guān)。該項(xiàng)研究首次發(fā)現(xiàn)PP2A這一最重要的磷酸酶可直接調(diào)控轉(zhuǎn)錄，拓展了磷酸酶與轉(zhuǎn)錄調(diào)控這兩個(gè)重要研究領(lǐng)域的研究范疇。

蛇床子素舒張氣道平滑肌的分子機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所衛(wèi)濤濤課題組、美國(guó)克瑞頓大學(xué)屠亞平課題組、中國(guó)藥科大學(xué)曹征宇課題組合作揭示蛇床子素舒張氣道平滑肌的分子機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于Molecular Biology and Evolution。傳統(tǒng)中藥蛇床子的主要活性成分蛇床子素（osthole），可以舒張氣道平滑肌、抑制哮喘疾病模型的氣道高反應(yīng)性。研究團(tuán)隊(duì)從動(dòng)物模型、組織切片、培養(yǎng)細(xì)胞及酶學(xué)反應(yīng)等不同水平確定了蛇床子素的作用靶點(diǎn)是蛋白磷酸二酯酶4（PDE4）；進(jìn)一步通過(guò)共結(jié)晶及X射線晶體衍射解析了蛇床子素與PDE4相互作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，闡明了蛇床子素抑制PDE4并舒張氣道平滑肌的分子機(jī)制。