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  • 生长季延长难抵干旱胁迫:中东南欧温带森林生长衰退的世纪预测

    当全球变暖持续改写森林的生长节律,科学界迫切需要解答一个核心问题:生长季的延长能否弥补干旱加剧对树木生长的抑制?发表于《Nature Communications》的最新研究通过解码中东南欧2013棵树木的年轮密码,揭示了令人警醒的世纪预言——到2080年代,高排放情景下干旱林地的年轮宽度将缩减27%,即使生长季延长1.44个月也难以抵消夏季生长速率的暴跌。气候变化下的森林生长悖论温带森林作为重要的碳汇,其径向生长直接影响木材生产、养分循环和气候调节功能。在寒冷限制区,升温促进森林扩张;但在分布区后缘,干旱胁迫可能引发生长衰退甚至树木死亡。研究团队指出,气候变化通过改变木材形成的时间(物候)和

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-30

  • PARP15通过ART结构域二聚化调控ADP-核糖基转移酶活性的机制研究

    在细胞应对压力的复杂调控网络中,ADP-核糖基化作为一种重要的蛋白质翻译后修饰,参与DNA损伤修复、转录调控和抗病毒防御等多个关键生物学过程。多聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)家族是这一过程的主要执行者,其中PARP15作为含有宏结构域的PARP亚家族成员,因其在应激颗粒中的定位和潜在的抗病毒功能而备受关注。然而,尽管科学家们对PARP15的结构和功能有了一定了解,但其酶活性调控的具体分子机制仍不清楚,这限制了我们对该蛋白在生理和病理条件下功能的深入理解。发表在《Nature Communications》的这项研究首次揭示PARP15通过其ADP-核糖基转移酶(ART)结构域的二聚化来激

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-30

  • 果蝇长期记忆转录轨迹的时间进程分析揭示Hr38和sr在记忆巩固中的关键作用

    记忆是如何形成的?这一直是神经科学领域的核心问题。我们知道,短期记忆转化为长期记忆需要新蛋白质的合成,这意味着基因转录的激活是关键环节。然而,记忆形成过程中具体的转录调控机制仍然是个黑箱。特别是在果蝇这样的模式生物中,尽管其记忆中心蘑菇体(Mushroom Body, MB)的作用已被广泛认可,但记忆诱导的转录组变化仍知之甚少。与哺乳动物系统中Arc、cFos等记忆即早基因(Immediate-Early Genes, IEGs)已被充分表征不同,果蝇中尚未发现参与记忆形成的IEGs。先前的研究虽然通过全头或MB神经元的转录组分析鉴定出一些记忆诱导基因,但不同数据集之间重叠很少,且缺乏对经验诱

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-30

  • BRCA2缺陷通过APOBEC3B介导的尿嘧啶积累与自我放大循环驱动基因组不稳定性

    在肿瘤生物学领域,BRCA2基因的突变与乳腺癌、卵巢癌等多种癌症的发生密切相关。尽管已知BRCA2在DNA损伤修复和复制叉稳定中发挥关键作用,但BRCA2缺陷如何具体导致复制叉崩溃并驱动基因组不稳定性,仍存在重要知识空白。尤其令人困惑的是,为什么BRCA2缺陷细胞会对某些治疗策略产生耐药性,以及其基因组不稳定的具体分子机制是什么。这些问题的解答对于改善BRCA2突变携带者的治疗结果至关重要。本研究发表在《自然通讯》杂志上,旨在揭示BRCA2缺陷细胞中基因组不稳定的新机制。研究人员发现,复制应激触发的APOBEC3B活性在BRCA2缺陷细胞中形成了一个自我放大的突变循环,这一发现为理解BRCA2

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-30

  • 染色质图谱揭示H3K27me3在领鞭毛虫中调控细胞类型特异性基因与转posable元件的双重作用

    在动物复杂的发育过程中,基因的精准时空调控依赖于染色质层面的精密机制。然而,这些关键机制是如何在演化历程中逐渐形成的,至今仍是一个悬而未决的谜题。动物的最近亲——领鞭毛虫,为揭开这一演化面纱提供了独特的窗口。这类单细胞生物虽然结构简单,但其代表物种Salpingoeca rosetta却拥有动态的生活史和多种细胞类型,为研究细胞分化的原始调控机制提供了理想模型。此前,人们对这些近亲生物的染色质调控 landscape 知之甚少,特别是与基因稳定抑制和转座元件(Transposable Elements, TEs)沉默相关的机制是否在动物多细胞化之前就已存在,是理解动物起源的关键。为了回答这些问

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-30

  • 全球野生与栽培燕麦基因组结构揭示染色体变异驱动的种群分化与适应性进化

    作为全球重要的健康谷物,六倍体燕麦(Avena sativa L.)却因其复杂的基因组结构而长期处于基因组学研究滞后状态。野生近缘种A. sterilis作为栽培燕麦的祖先种,蕴藏着丰富的遗传多样性,然而其种群分化模式、染色体结构变异对适应性进化的影响等关键科学问题始终缺乏系统阐释。随着燕麦参考基因组的破译和基因分型测序(GBS)技术的成熟,开展大规模种群基因组分析的条件已然具备。在这项发表于《Nature Communications》的研究中,Bekele等研究人员联合全球15个研究团队,对来自世界各地的9153份六倍体燕麦种质进行了迄今最大规模的基因组多样性分析。研究人员采用基因分型测序

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-30

  • SND3作为膜插入酶在独特的SEC61转位子复合物中的作用机制

    在真核细胞中,整合膜蛋白占全部蛋白质组的20-30%,承担着膜运输、细胞信号传导和生物合成等关键生物学功能。这些蛋白质的生物发生始于它们在内质网膜的插入过程,其中跨膜结构域的精准整合是功能实现的基础。尽管科学家已经发现了多条膜蛋白插入途径,如信号识别颗粒依赖的SEC61途径和尾锚定蛋白的GET途径等,但SRP非依赖的SND途径始终是其中最不为人知的一条通路。SND途径最初在酿酒酵母和人类细胞中被发现,被认为能够介导多种类型整合膜蛋白的膜插入,包括第一个跨膜结构域位于蛋白质序列中间的膜蛋白、糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白和短分泌蛋白等。然而,由于缺乏对SND途径关键组分的结构信息,科学家对其具体作用机制

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-30

  • SETD2通过SPT6介导的转录偶联H3K36me3沉积分子机制解析

    在真核细胞中,遗传信息存储在染色质中,而染色质的基本单位是核小体。当基因需要被转录时,RNA聚合酶II(Pol II)必须在核小体阵列中穿行,这个过程需要克服巨大的空间位阻。尽管Pol II在核小体中穿行会引发大规模的染色质结构变化,但通常涉及核小体从Pol II前方的下游DNA转移到Pol II后方的上游DNA。这种核小体转移机制有助于保留组蛋白上携带的共价修饰信息,这些修饰构成了细胞的"表观遗传记忆"。在所有这些修饰中,组蛋白H3第36位赖氨酸的三甲基化(H3K36me3)尤为引人注目。作为活跃转录和近期转录基因的标志,H3K36me3在细胞记忆和身份维持中发挥关键作用。这种修饰由甲基转移

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-30

  • 通过放大补体级联反应来塑造肿瘤微环境,以增强胰腺癌模型中的免疫反应 开放获取

    摘要 针对αGal的抗体是人类体内最丰富的天然抗体之一,已在癌症免疫治疗中得到应用,其疗效部分归因于补体系统的激活。我们旨在通过使用Properdin(FP)来增强这种免疫反应,Properdin是目前已知的唯一一种具有正向调节补体活性的蛋白质。我们将Properdin(mFP)表达在鼠类和人类胰腺癌细胞表面,并评估了其增强αGal介导的补体激活的能力。实验结果表明,在Panc02细胞中异位表达mFP能够增

    来源:Molecular Cancer Therapeutics

    时间:2025-10-30

  • 基于电生理特征与机器学习预测深部脑刺激治疗窗的个体化选择策略

    帕金森病作为常见的神经退行性疾病,其核心病理特征是中脑多巴胺能神经元的退化,导致运动功能障碍和基底节区病理性振荡活动。其中,作为运动功能关键调节器的丘脑底核(STN)已成为深部脑刺激(DBS)治疗的重要靶点。尽管STN-DBS能有效改善症状,但由于中脑解剖结构的复杂性,寻找最佳刺激参数仍面临巨大挑战。临床上通过单极回顾(monopolar review)逐个测试电极触点,评估副作用阈值和治疗效果阈值以确定治疗窗,这一过程耗时且依赖临床经验。随着可感知DBS系统的发展,参数组合数量呈指数级增长,使得人工调试更加困难。为解决这一难题,研究人员探索将电生理学与机器学习相结合,以期实现DBS参数的智能

    来源:npj Digital Medicine

    时间:2025-10-30

  • 基于AI的MRI乳腺密度量化及其与乳腺X线摄影评估的相关性研究

    乳腺密度作为乳腺癌的重要风险因子,在临床影像评估中一直占据关键地位。传统乳腺X线摄影(Mammography)虽广泛应用,却在致密型乳腺组织中面临敏感性与特异性双低的困境——致密组织与癌变组织相似的影像特征常导致误判,而主观性强的四分类评估体系(从"几乎全部脂肪"到"极度致密")更存在显著的阅片者间差异。这些局限性不仅影响癌症检出率,更可能扭曲患者的终身乳腺癌风险计算。当医学界寻求更精准的评估手段时,乳腺磁共振成像(MRI)展现出独特优势:高对比度分辨率和对侵袭性乳腺癌的增强敏感性。然而,MRI的三维特性却带来了新的分析难题——如何跨切片精准勾勒并整合复杂的乳腺结构?手动标注的高负荷、现有分割

    来源:npj Breast Cancer

    时间:2025-10-30

  • 基于高通量筛选发现BET抑制剂Mivebresib和BMS-986158通过诱导DNA损伤和G1期阻滞治疗孤立性纤维瘤的作用机制研究

    在罕见肿瘤研究领域,孤立性纤维瘤(Solitary Fibrous Tumor, SFT)一直面临着治疗困境。这种起源于间充质组织的肿瘤虽然发病率不高,但因其侵袭性和易复发特点,给临床治疗带来巨大挑战。更令人担忧的是,当前针对晚期SFT的治疗方案极为有限,主要依赖抗血管生成药物,但效果并不理想,患者平均生存期仅约两年。这种治疗困境的根源在于SFT独特的分子特征——几乎所有病例都携带NAB2-STAT6融合基因,这种染色体内融合被认为是驱动肿瘤发生的关键因素。然而,尽管这一分子特征明确,针对该融合基因的靶向治疗研究却严重滞后。同时,SFT研究还面临另一个瓶颈:缺乏可靠的疾病模型,这极大限制了对疾

    来源:Neoplasia

    时间:2025-10-30

  • 赖氨酸通过AASS依赖性分解代谢调控GABA含量与信号转导增强胰岛素分泌的机制研究

    在人体内,胰腺β细胞如同精密的代谢传感器,能够精确感知血糖变化并分泌胰岛素来维持葡萄糖稳态。然而,在2型糖尿病(T2D)患者中,这一精密的调控系统会出现故障,导致胰岛素分泌不足。除了葡萄糖,氨基酸也是调控胰岛素分泌的重要信号分子。其中,赖氨酸作为一种必需氨基酸,早在50多年前就被发现具有促进胰岛素分泌的作用,但其作用机制一直未被完全阐明。传统观点认为,赖氨酸与精氨酸类似,主要通过带正电特性引起细胞膜去极化而发挥作用。然而,赖氨酸在β细胞内的代谢命运及其对胰岛素分泌的调控作用却长期未被探索。发表在《Metabolism》杂志上的这项研究,首次揭示了赖氨酸通过AASS(氨基己二酸-半醛合酶)依赖性

    来源:Metabolism

    时间:2025-10-30

  • 长链非编码RNA Snhg15:心肌梗死后心脏保护的新靶点

    Highlight我们的研究首次揭示lncRNA Snhg15在心力衰竭中的关键保护作用:其在缺血性和扩张型心肌病患者心脏组织中显著下调,通过维持核仁完整性抑制p53介导的心肌细胞死亡。病毒载体递送Snhg15可有效改善心肌梗死后急性期和慢性期的心功能。Introduction成熟心肌细胞是多倍体细胞,已退出细胞周期[1]。出生后成熟期心肌细胞退出细胞周期[2]构成了损伤后心肌再生的障碍[3,4]。为维持心脏结构完整性并补偿心肌细胞丢失——这是心肌梗死等大多数心脏疾病的标志——心肌被纤维化瘢痕组织取代。虽然这一过程有助于维持心脏结构,但会降低其泵血效率。尽管近期研究实现了小鼠心脏再生[5],理

    来源:Journal of Molecular and Cellular Cardiology

    时间:2025-10-30

  • β-肌球蛋白R403Q突变致心肌收缩功能改变的多模型分子机制研究

    Highlight本研究通过多学科方法揭示了R403Q突变导致心肌高收缩性和弛缓延迟的分子机制,结合猪模型和人干细胞模型提供了机制新见解。Effect of the R403Q mutation on myosin populations in relaxed porcine ventricular muscle在松弛的猪心室肌中,脱离粗肌丝主干(backbone)的肌球蛋白头具有更高的ATP酶活性,组成了易于参与横桥形成和收缩循环的肌球蛋白储备池。我们采用两种方法研究R403Q突变对这一群体的影响:低角度X射线衍射和超分辨单分子荧光显微镜。这些实验使用了1月龄幼年R403Q尤卡坦小型猪的组织

    来源:Journal of Molecular and Cellular Cardiology

    时间:2025-10-30

  • RrMYB2通过依赖于RrJMJ12的表观遗传修饰机制调控Rosa rugosa植物的干旱胁迫反应

    ### 玫瑰耐旱性的分子机制研究:RrMYB2与RrJMJ12的协同作用在农业生产中,干旱是一种严重影响植物生长和作物产量的重要非生物胁迫因子。全球范围内,由于气候变化导致的水资源短缺问题日益严重,干旱对植物造成的经济损失也在不断加剧。为了增强作物对干旱环境的适应能力,科学家们长期致力于研究植物在干旱胁迫下的生理和分子反应机制。其中,转录因子和表观遗传修饰在调控干旱响应中扮演了关键角色。近年来,越来越多的研究揭示了MYB转录因子在植物抗旱性中的重要功能,特别是在与植物激素信号通路的相互作用中。然而,对于玫瑰(*Rosa rugosa*)这种经济价值高、具有芳香花和药用价值的植物而言,其抗旱机制

    来源:Plant Biotechnology Journal

    时间:2025-10-30

  • Zma-miRNA319-ZmMYB74模块通过调节木质素沉积来调控玉米对茎腐病的抗性

    玉米茎腐病是由镰刀菌(*Fusarium graminearum*)和疫霉菌(*Pythium inflatum*)等病原体引起的一种严重影响产量的疾病。为了深入理解玉米对这些病原体的防御机制,研究人员整合了小RNA(sRNA)、降解组(degradome)和转录组(transcriptome)测序数据,探索了玉米对茎腐病的反应。通过这些多组学分析,研究人员鉴定了363种miRNA,其中包括113种新的miRNA,从中发现了305种显著响应病原体感染的差异表达miRNA(DEMs)。降解组分析还检测到了120种DEMs。利用转录组测序和加权基因共表达网络分析(WGCNA),研究人员从8308个

    来源:Plant Biotechnology Journal

    时间:2025-10-30

  • 茉莉酸激活的AaWRKY9–AabHLH93/AabHLH93–AaMYB7复合体在青蒿(Artemisia annua)中调节青蒿素的生物合成

    在自然界中,疟疾仍然是一个影响全球公共卫生的重大问题,每年有数百万人感染,这促使科学家不断探索更有效的治疗手段。青蒿素,一种从黄花蒿(*Artemisia annua*)中提取的倍半萜内酯类化合物,因其在抗疟疾治疗中的关键作用而备受关注。近年来,研究者们发现青蒿素的合成不仅依赖于特定的代谢途径,还受到复杂的基因调控网络的影响。然而,尽管已有大量研究揭示了青蒿素生物合成的分子机制,其基因表达的动态调控,特别是年轻叶片中高表达和成熟叶片中表达水平显著下降的现象,仍然是一个未解之谜。本文通过深入研究,揭示了调控青蒿素合成的关键分子机制,为未来提高青蒿素产量提供了理论基础和实践指导。青蒿素主要在黄花蒿

    来源:Plant Biotechnology Journal

    时间:2025-10-30

  • 通过量热法研究了来自Methylocella silvestris BL2菌株的三甲胺-N-氧化物(TMAO)脱甲基酶的稳定性和活性

    TMAO,即三甲胺-N-氧化物,是一种在多种生物体中广泛存在的有机渗透调节物质。其在生物体中的作用不仅限于维持细胞内外的渗透压平衡,还涉及多种生理和病理过程。近年来,TMAO在医学领域引起了广泛关注,尤其是在心血管疾病(CVD)的关联性研究中。研究表明,TMAO在人体内的高浓度与心血管疾病的发生风险密切相关,这使得对TMAO的可靠检测和定量成为医学研究的重要课题。然而,目前常用的检测方法如色谱技术,不仅成本高昂,还需要专业人员操作,且存在一定的安全隐患。因此,开发一种快速、简便、安全的TMAO检测方法具有重要的临床和科研价值。本研究聚焦于一种土壤细菌——Methylocella silvest

    来源:Protein Science

    时间:2025-10-30

  • 一种由解偶联蛋白1介导的质子运输的新模型

    摘要 解偶联蛋白1(UCP1)是一种线粒体蛋白,它在棕色脂肪组织中驱动产热过程。UCP1通过将质子梯度转化为热量来促进能量的消耗,并在能量代谢调节中发挥关键作用。我们利用先进的分子模拟和突变技术揭示了UCP1介导的质子和脂肪酸(FA)转运机制。研究发现,脂肪酸能够自发地与UCP1的中心底物结合位点结合。在该结合位点中,一个天冬氨酸残基(D28)以及一个协同作用的水分子有助于质子向脂肪酸的转移。质子化的脂肪酸通过一条明确的途径从UCP1中释放出来,并将其质子释放到线粒体基质中;随后,UCP1帮助去质子化的脂肪酸返回膜间隙。核苷酸的结

    来源:Protein Science

    时间:2025-10-30


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