• 基于ncRNA纳米结构多维保守性追踪生物进化起源：phi29噬菌体pRNA的结构与功能演化研究

  病毒和微生物在不断变异和地域性涌现的过程中，如何追溯其进化起源一直是生命科学领域的核心难题。传统基于一级序列同源性的分析方法面临巨大挑战——非编码RNA（ncRNA）的一级序列在不同病毒间高度变异，但它们的二级（2D）和三级结构（3D）却可能保持高度保守。这种结构保守性是否蕴藏着生命演化的关键密码？来自俄亥俄州立大学的研究团队以细菌病毒phi29的包装RNA（pRNA）为突破口，开展了跨越多维结构的演化分析研究。phi29噬菌体是研究RNA功能的理想模型，它能感染孢子形成的枯草芽孢杆菌，这些孢子如同"活化石"般在土壤中沉睡数百万年而未发生进化。该病毒DNA包装马达中的pRNA分子，不仅能驱动病

  来源：Non-coding RNA Research

  时间：2025-10-02

• 乳腺X线密度联合多基因风险评分和问卷因素提升乳腺癌风险预测模型的评估研究

  乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤之一，早期识别高风险人群并实施针对性预防和筛查策略，是降低其发病和死亡负担的关键。然而，现有的多数风险预测模型仅依赖于传统的问卷风险因素（如家族史、生育特征等）或部分遗传标记，其在风险分层精度和临床适用性上仍存在显著局限。特别是对于中等风险人群的区分，以及不同年龄组和种族群体的预测稳定性，尚未得到充分优化。近年来，随着多基因风险评分（PRS）技术的发展，以及乳腺密度（Mammographic Density, MBD）作为独立强风险因子的证据积累，整合多源信息构建更全面的风险预测模型成为研究热点。在此背景下，本研究团队在《npj Breast Cancer》发

  来源：npj Breast Cancer

  时间：2025-10-02

• NanoVar：基于低深度长读长测序数据的结构变异检测与基因组重复元件注释新方案

  NanoVar是一种针对低深度长读长测序数据（long-read sequencing data）的结构变异（Structural Variant, SV）检测工具，能够对非参考序列插入变异中的重复元件（repeat element）进行注释。该工作流程涵盖从原始数据质量评估到下游分析的全过程指导。结构变异（SV）对基因组多样性、疾病易感性与发育过程具有重要影响，但由于其复杂性和规模限制，精准检测一直面临挑战。随着第三代测序技术（third-generation sequencing）的发展，SV分析策略得以革新。NanoVar作为免费开源软件包，可高效、可靠地实现长读长数据中的SV检测，已成

  来源：Nature Protocols

  时间：2025-10-02

• 基于2000重免疫蛋白质组筛查鉴定结直肠癌前病变的高精度粪便生物标志物

  结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）作为全球第三大常见癌症和第二大癌症死因，其早期检测对降低死亡率至关重要。虽然结肠镜检查被视为金标准，但其侵入性、高成本（每次超过2000美元）和千分之一的穿孔风险限制了普及率。粪便潜血测试（FOBT）和粪便免疫化学测试（FIT）虽简便易行，但存在灵敏度低（FIT对晚期腺瘤仅23.8%）、假阳性率高以及需饮食限制等缺陷。更先进的FIT-DNA检测（如Cologuard®）虽灵敏度提升，但特异性下降且成本高昂。因此，开发高精度、非侵入性的粪便生物标志物成为迫切的临床需求。本研究通过2000重抗体微阵列（L2000）对粪便蛋白质组进行大规模筛查

  来源：Molecular & Cellular Proteomics

  时间：2025-10-02

• 追踪基因组“暗物质”中的幽灵蛋白质组：非经典开放阅读框编码功能蛋白的发现与意义

  在传统分子生物学认知中，基因组中仅有约2%的DNA序列参与编码蛋白质，其余区域长期被视作无功能的“暗物质”。随着高通量测序技术的发展，科学家们逐渐发现这些非编码区域可能隐藏着重要的生物学信息。过去几十年间，主流基因注释方法主要关注长度超过300个核苷酸的开放阅读框（ORFs），而较短的编码区域则被系统性忽略。尽管早期在细菌和噬菌体中已观察到小蛋白或肽段的存在，但真核生物基因组曾被认为几乎不产生短的功能性蛋白质。这种认知范式被大规模蛋白质组学分析彻底颠覆。研究表明，人类基因组预测蛋白质组中10-15%的已鉴定蛋白质并未被传统数据库注释，它们可能源自5′或3′非翻译区（UTRs）、编码区序列（CD

  来源：Molecular & Cellular Proteomics

  时间：2025-10-02

• 突破组蛋白修饰质谱检测瓶颈：基于HiP-Frag的无限制搜索策略实现新型表观遗传标记的高通量鉴定

  在表观遗传学研究中，组蛋白翻译后修饰（PTM）如同调控基因表达的“化学密码”，深刻影响着染色质结构和功能。尽管赖氨酸乙酰化（acetylation）和甲基化（methylation）已被广泛研究，但近年来发现的酰化（acylation）、糖化（glycation）等新型修饰逐渐揭示出更复杂的调控网络。然而，传统质谱（MS）分析方法受限于计算策略，往往只能识别常见修饰，大量非常见修饰如同“暗物质”般未被探索。这些未被识别的修饰可能与癌症等疾病密切相关——例如组蛋白乳酸化（lactylation）已被证明在肾细胞癌、结直肠癌和肝癌中促进转移和化疗耐药。如何突破技术瓶颈，全面解码组蛋白修饰图谱，成为

  来源：Molecular & Cellular Proteomics

  时间：2025-10-02

• 氧化磷酸化通过调控心肌细胞再分化驱动鱼类心脏长期再生新机制

  心脏再生能力在物种间存在显著差异。哺乳动物（包括人类）的心脏再生能力极其有限，而斑马鱼等物种却能完全修复损伤的心肌组织。这种差异被认为与心肌细胞代谢方式的物种特异性差异有关：哺乳动物心肌细胞生活在富氧环境中，主要依赖氧化磷酸化（OXPHOS）产生能量，但这个过程也会产生活性氧（ROS），导致DNA损伤；而冷血鱼类心脏输出量较低，心肌细胞特化程度较低，主要通过糖酵解获得能量，从而保持了增殖能力。尽管多项研究证实糖酵解在鱼类心脏再生中的有益作用，但氧化代谢在再生过程中的作用仍不明确。虽然一些研究提示OXPHOS在心脏再生过程中存在上调现象，但其在7天损伤峰值期（与心肌细胞增殖高峰重合）的增加似乎有

  来源：Nature Cardiovascular Research

  时间：2025-10-02

• 基于奖赏环路功能评估vALIC深脑刺激治疗难治性抑郁症的疗效机制研究

  抑郁症与大脑奖赏环路（reward circuit）功能异常密切相关。针对难治性抑郁症（treatment-resistant depression, TRD）的深脑刺激（deep brain stimulation, DBS）疗法中，腹侧内囊前肢（ventral anterior limb of the internal capsule, vALIC）靶点可直接调控奖赏环路的白质纤维束。本研究通过功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging, fMRI），让15名TRD患者在vALIC-DBS手术前、参数优化后及假刺激对照阶段完成金钱奖赏任务，

  来源：Molecular Psychiatry

  时间：2025-10-02

• 癌症免疫治疗中检查点抑制剂联合疗法引发的免疫不良事件靶器官与IPEX综合征高度相似：调节性T细胞功能障碍的关键作用

  随着癌症免疫治疗的飞速发展，检查点抑制剂（CPI）——包括抗CTLA-4和抗PD-1单克隆抗体——已成为改善晚期癌症患者预后的重要手段。这类药物通过解除对效应T细胞的抑制，激活其对肿瘤细胞的攻击能力。然而，这种免疫系统的“松刹车”行为是一把双刃剑：在增强抗肿瘤免疫的同时，也可能误伤正常组织，导致免疫相关不良事件（IRAE）。尤其当联合使用CTLA-4与PD-1抑制剂时，高达86.8%的患者会出现不同严重程度的IRAE，表现为各种器官特异性的炎症。这就引出了一个核心问题：为什么免疫系统被非特异性激活后，会选择性地攻击某些特定的器官？其背后的机制是否与某些已知的免疫疾病相似？为了回答这个问题，来自

  来源：Journal of Clinical Immunology

  时间：2025-10-02

• I型干扰素通过上调内源性逆转录病毒K102表达在自身免疫病发病机制中发挥重要作用

  在自身免疫疾病研究领域，一个长期存在的谜团困扰着科学家们——为什么系统性红斑狼疮（SLE）和类风湿关节炎（RA）患者体内会出现针对人内源性逆转录病毒K（HERV-K）包膜蛋白（Env）的自身抗体？这些抗体与疾病活动度密切相关，但其来源和调控机制一直不明确。更令人困惑的是，尽管人类基因组中含有大量HERV序列，但其中绝大多数因突变、缺失而失去功能，只有少数最近整合的HERV-K亚型仍保持完整开放阅读框。早期研究曾报道在SLE患者组织中存在C型逆转录病毒抗原，但由于技术限制，这些发现始终存在争议。随着人类基因组计划的完成和测序技术的进步，科学家发现人类基因组中高达8.3%的序列来自内源性逆转录病毒

  来源：Mobile DNA

  时间：2025-10-02

• 氧化应激诱导的椎间盘重塑与刚度增加驱动特发性脊柱侧弯的发病机制

  青少年特发性脊柱侧弯（Adolescent Idiopathic Scoliosis, AIS）是最常见的儿童脊柱畸形，全球约3-4%的儿童受累，但其病因至今未明。尽管基因组学研究已发现部分患者存在肌肉骨骼胶原变异和软骨细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）缺陷，但超过95%的遗传变异仍属未知。由于多数研究在患者已形成脊柱弯曲后进行，病因与效应的机制难以厘清，治疗手段仅限于支具矫形和侵入性手术，效果有限。近年来，斑马鱼成为研究AIS的重要模型。研究发现，脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）稳态失衡引发的神经炎症和氧化应激足以诱发斑马鱼出现AIS样

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

• 利用Sortase A可编程切割与连接功能构建合成蛋白质降解回路实现逻辑门控的靶向蛋白降解

  在细胞生命活动中，蛋白质的表达和活性动态调控着几乎所有生物学功能。传统研究多通过基因层面的干预（如RNA干扰或基因编辑）来探索蛋白质功能，但这些方法存在响应慢、不可逆或缺乏条件性调控等问题。近年来，靶向蛋白降解（Targeted Protein Degradation, TPD）技术迅速发展，特别是利用细胞内天然泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system, UPS）的蛋白降解嵌合体技术，为动态调控蛋白质水平提供了新思路。其中，生物PROTAC（bioPROTAC）作为一种异源双功能蛋白质，能同时结合目标蛋白和E3泛素连接酶，诱导目标蛋白降解，在功能研究和疾病治疗

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

• 医院暴发期间肺炎克雷伯菌的平行宿主内进化改变毒力因子

  肺炎克雷伯菌作为重要的机会性病原体，尤其多药耐药株（MDR）被世界卫生组织列为关键优先病原体。这类细菌通常定植于胃肠道而不引起疾病，但在免疫抑制、留置医疗设备等情况下可引发感染。尽管目前对高毒力肺炎克雷伯菌（hvKp）研究较多，但经典肺炎克雷伯菌（cKp）在宿主内的进化动态及其对毒力的影响尚不清晰。医院内暴发为研究细菌在短时间内的适应性进化提供了独特机会。研究人员对瑞典乌普萨拉大学医院2005-2010年间暴发的ST16型MDR肺炎克雷伯菌克隆进行了深入研究。他们收集了110例患者的分离株（68例感染株，42例定植株），采用比较基因组学结合表型分析的方法，追踪了细菌在5年暴发期间的进化轨迹。研

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

• 二硫键约束刚性Fab抗体片段突破冷冻电镜靶点尺寸限制实现小蛋白高分辨率结构解析

  在结构生物学领域，高分辨率蛋白质结构对于理解生物机制和药物发现至关重要。冷冻电镜（cryoEM）革命性地改变了大型蛋白质复合物的结构解析方式，然而大多数疾病相关蛋白分子量较小（低于50 kDa），由于信噪比低和比对困难，难以获得高分辨率结构。现有策略如使用支架蛋白虽能增大靶点尺寸，却因固有柔性导致靶点分辨率远低于支架本身，成为技术瓶颈。发表于《Nature Communications》的一项研究通过迭代工程化分子设计，将抗体片段（Fabs）转化为构象刚性Fabs（Rigid Fabs），成功实现了小至约20 kDa蛋白质的高分辨率结构解析。该团队通过引入策略性二硫键，创建了折叠良好、刚性约束

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

• HSP90通过差异稳定质膜ABCB型生长素转运体调控植物极性生长运输的分子机制

  在植物发育过程中，生长素（auxin）的极性运输（PAT）是形成局部浓度梯度、调控器官形成和环境适应的核心机制。这一过程主要依赖于PIN-FORMED（PIN）和ABCB两类转运蛋白家族的合作。然而，这些膜蛋白如何维持其稳定性及膜定位的分子机制长期以来缺乏深入研究。此前研究发现FK506结合蛋白TWD1（TWISTED DWARF 1）与ABCB型转运体互作，但其具体调控机制仍不明确。为揭示ABCB转运体的调控机制，研究团队综合运用分子生物学、细胞生物学及蛋白质组学技术。关键实验包括：FRET-FLIM（荧光寿命成像）和Co-IP验证蛋白互作；烟草瞬时表达系统进行转运功能分析；拟南芥突变体表型

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

• 心磷脂动态调控线粒体OPA1介导的膜重塑机制——揭示Barth综合征的分子基础

  线粒体作为细胞的能量工厂，其动态的网络结构和功能完整性对细胞存活至关重要。这些双膜结构的细胞器通过持续的分裂和融合过程维持其形态，其中内膜的融合主要由OPA1蛋白调控。心磷脂(CL)是线粒体内膜特有的磷脂成分，占脂质含量的20%，以其独特的双甘油磷酸骨架和四条脂肪酸链结构而著称。研究表明CL与多种线粒体蛋白相互作用，但如何精确调控线粒体形态的具体机制仍不明确。Barth综合征作为一种X连锁遗传病，由于tafazzin(TAZ)基因突变导致CL代谢异常，单溶血心磷脂(MLCL)积累，患者出现心肌病、骨骼肌病变和中性粒细胞减少等症状，但MLCL积累如何影响蛋白质功能的分子机制尚未阐明。本研究发表于

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

• OCT4转录因子通过其内在无序区编码的短线性肽SLiPERs实现细胞类型特异性功能调控

  转录因子在细胞命运决定中扮演着关键角色，但一个令人困惑的问题是：同一个转录因子如何在不同细胞类型中发挥特异性功能？OCT4（又称POU5F1）就是这样一个多面手——它既能维持胚胎干细胞的自我更新，又能诱导体细胞重编程为多能干细胞，甚至还能促进向滋养层干细胞等谱系的分化。这种功能多样性背后的分子机制一直是个未解之谜。近日发表在《Nature Communications》的一项研究揭开了这个谜团的关键部分。研究人员发现OCT4的内在无序区（IDRs）中隐藏着一些短线性肽段，它们像分子开关一样控制着OCT4在不同细胞环境中的特异性功能。这些被命名为SLiPERs（Short Linear Pept

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

• X染色体基因剂量补偿新机制：RNA与蛋白质水平的基因特异性反式上调

  在哺乳动物发育过程中，基因剂量补偿机制至关重要。雌性哺乳动物通常有两条X染色体，而雄性只有一条X和一条Y染色体，这种X连锁基因剂量的不平衡被认为推动了X连锁剂量补偿机制的进化。在雌性哺乳动物中，两条X染色体中的一条会表达长链非编码RNA Xist并在早期发育过程中被失活，称为X染色体失活（XCI）。结果，雌性体细胞中只有一条活性X染色体，与雄性XY体细胞相同。然而，最近的研究表明，细胞能够感知X染色体的数量。两条X染色体中的一条丢失或失活后，剩余活性X染色体会发生上调，这一过程称为X染色体上调（XCU）。但细胞如何感知X染色体剂量并诱导XCU仍不清楚。此外，常染色体基因剂量的改变是癌症和早期人

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

• TAF4A通过调控NSL复合物维持肌肉干细胞基因组稳定性与静止状态的新机制

  在成体干细胞研究领域，维持细胞静息状态和基因组稳定性是确保组织再生能力的关键。骨骼肌干细胞（MuSCs）作为肌肉再生的核心力量，其静息状态的维持依赖于异染色质的稳定形成。然而，关于如何调控异染色质相关表观遗传修饰因子在特定细胞类型中的表达，科学界仍知之甚少。核纤层作为核内膜下方的蛋白质网络结构，不仅为细胞核提供机械稳定性，更是染色质和转录因子的锚定位点，参与构成性异染色质和兼性异染色质的空间组织。已有研究表明，核纤层蛋白A/C（lamin A/C）的非特异性致死（NSL）复合物介导的乙酰化修饰对维持核结构和基因组稳定性至关重要，但该复合物组分的表达调控机制尚不明确。针对这一科学问题，马克斯·普

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

• 通过有丝分裂减数分裂（Mitomeiosis）实现人类体细胞染色体倍性减半的实验诱导

  不孕症影响着全球数百万人，其中女性因年龄增长导致的卵母细胞质量和数量下降是主要原因。对于缺乏功能性配子的患者，体外受精（IVF）技术无能为力，她们只能通过捐赠配子获得遗传相关后代。体细胞核移植（SCNT）能够将体细胞直接重编程为功能性卵母细胞，但存在二倍体基因组的问题。为解决倍性减少的难题，研究人员探索了一种称为“有丝分裂减数分裂”（mitomeiosis）的实验性减数分裂过程。在这项发表于《Nature Communications》的研究中，团队将未复制（2n2c）的体细胞基因组移植到去核的人中期II（MII）卵母细胞胞质中，强制其进行分裂。尽管与精子受精，SCNT卵母细胞仍停滞在中期阶段

  来源：Nature Communications

  时间：2025-10-02

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