中国科学家10月参与发表多篇Nature文章

　　

生物通报道：10月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表，其中包括胚胎发育过程中关键信号通路的表观遗传调控机理，三聚态胞内阳离子通道结构与门控机制，以及CRISPR-dCas9新工具。

中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所徐国良课题组和美国加州大学圣地亚哥分校孙欣课题组发现，TET双加氧酶介导的DNA去甲基化与DNMT甲基转移酶介导的甲基化共同作用，通过调控Lefty-Nodal信号通路控制小鼠胚胎原肠运动。第一次在体内证明DNA甲基化及其氧化修饰在小鼠胚胎发育过程中具有重要功能,揭示了胚胎发育过程中关键信号通路的表观遗传调控机理，为发育生物学提供了新的认识。

其次，中国科学院生物物理研究所柳振峰课题组报道了三聚态胞内阳离子通道（TRimeric Intracellular Cation channel, TRIC channel）的结构与门控机制。

近年来，科学家们围绕TRIC通道的生理功能、分子遗传学和电生理特征等方面开展了一系列的研究，而其分子水平的三维结构与门控机制多年来一直是个谜。柳振峰课题组率先解析了秀丽线虫（Caenorhabditis elegans）来源的TRIC-B（CeTRIC-B）通道的两个不同构象态的晶体结构。此次所报道的研究工作中首次发现了TRIC-B通道蛋白能够特异性地结合内源性的磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2）脂类分子，并形成了稳定的同源三聚体复合物。每个单体中各含有一个可通透K+离子等单价阳离子的不对称孔道，其结构特征与经典的四聚态K+离子通道截然不同。内源性的PIP2分子介导了TRIC通道的三聚化，同时直接参与孔道结构的形成，并与推测的电压感应基序以及钙离子结合区有相互作用。

这一发现揭示了PIP2分子在胞内离子通道中所起的关键作用，也拓展了人们对于PIP2与离子通道相互作用关系的认识。胞质侧的钙离子对于TRIC通道的活化有促进作用，研究结果发现TRIC-B通道在结合钙离子前后发生了局部结构的变化，并基于此提出了该通道活化过程的机理模型，对其开放时的门控机制做出了预测。

此外，中科院上海生命科学院/上海交大医学院健康科学研究所的研究团队他们将活化诱导胞嘧啶核苷脱氨酶（AID）与CRISPR-dCas9融合起来，打造了有效的遗传多样化工具，以便对功能性变异进行高通量筛选。

丧失核酸酶活性的dCas9依然可以到达目的地，只是无法进行剪切。研究显示，dCas9-AIDx会在sgRNA的引导下把胞嘧啶或鸟嘌呤直接变成其它碱基，在指定位点形成一系列变异。与尿嘧啶DNA糖基化酶抑制剂联合使用，dCas9-AIDx能将胞嘧啶特异性转化为胸腺嘧啶，制造特定点突变。

研究人员在慢性粒细胞白血病细胞中用dCas9-AIDx靶标BCR-ABL，有效鉴定了赋予细胞伊马替尼抗性的已知突变和新突变。研究表明，dCas9-AIDx是一种相当实用的遗传学工具，可以在单碱基水平上筛选功能获得性变异。常兴团队Nature Methods发布CRISPR新工具

（生物通）