• 综述：泛素化和线粒体导入调控的多种线粒体自噬途径

  线粒体自噬的重要意义与研究背景线粒体在真核细胞中地位非凡，不仅是能量转换和代谢的关键场所，还参与多种信号传导，甚至在特定情况下决定细胞的命运。它如同细胞内的 “变色龙”，能依据环境和细胞代谢需求改变自身状态，肿瘤细胞的糖酵解转换（“Warburg 效应”）以及神经元成熟时依赖氧化磷酸化就是典型例子。线粒体自噬（mitophagy）作为选择性清除线粒体的过程，对维持线粒体健康种群、促进细胞适应性和发育变化至关重要。自 2000 年代以来，三项重大进展推动了该领域的飞速发展：一是发现了选择性自噬途径，让人们认识到细胞内不同结构可借助核心自噬机制进行清除；二是明确了泛素化（ubiquitylatio

  来源：TRENDS IN Cell Biology

  时间：2025-02-19

• 综述：代谢调控在基因组监视中复制体可塑性的作用

  代谢与复制体的动态偶联代谢通路与DNA复制的协同是胚胎发育和癌症进展的核心。核苷酸生物合成作为关键纽带，其波动会导致脱氧核糖核苷酸（dNTP）与核糖核苷酸（rNTP）比例失衡，直接干扰DNA合成效率，诱发复制压力。研究表明，复制体并非被动承受压力，而是通过动态调整其架构和复制叉速度（fork speed）来适应代谢变化，例如核苷酸池波动或氧化还原状态改变。复制体的可塑性机制生理性复制压力下，复制体完全停滞极为罕见。相反，其表现出显著的“可调性”：通过改变解旋酶（helicase）与聚合酶（polymerase）的偶联效率，或调整滞后链（lagging strand）合成速率来维持复制进程。例如

  来源：TRENDS IN Cell Biology

  时间：2025-02-19

• 光能驱动的一碳代谢革新：光合生物高效固碳新策略

  在应对气候变化的科技前沿，一项突破性研究重新定义了光合生物的碳同化机制。传统Calvin循环依赖低效的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco），导致天然光合生物固碳效率低下。研究团队提出创新性的光能化学自养代谢路径，巧妙利用光合系统产生的电子驱动甲酸（formate）和甲醇（methanol）等还原态C1化合物的同化。这种代谢模式具有三重优势：其一是通过绕开Rubisco限速步骤，采用更高效的C1固定循环；其二是保留原始CO2还原过程的化学能；其三是实现碳源输入与电子供给的时空分离。蓝藻作为模式底盘生物，展现出将太阳能转化为生物质的惊人潜力，该技术路线有望重塑生物制造产业的碳流格

  来源：TRENDS IN Biotechnology

  时间：2025-02-19

• 动态厌氧消化生物精炼系统：按需生产可再生能源与生物产品的循环生物经济解决方案

  在全球气候危机与农业减排压力日益严峻的背景下，畜牧业占欧盟农业温室气体排放的37%，而传统减排措施收效甚微。爱尔兰作为典型畜牧业国家面临双重挑战：既要实现气候目标，又需保障农民生计。草场占爱尔兰农业用地90%以上，随着牲畜数量下降，大量草料闲置。传统单相厌氧消化（AD）仅能生产低价值沼气，而高级AD技术可提取高附加值挥发性脂肪酸（VFAs）作为化工原料，但其经济可行性与操作稳定性长期受限。爱尔兰科克大学（University College Cork）联合Teagasc农业食品发展署的研究团队在《TRENDS in Biotechnology》发表突破性研究，开发出基于两相AD（LBR-UAS

  来源：TRENDS IN Biotechnology

  时间：2025-02-19

• 基于仿生递送的表观遗传调节剂与甲病毒介导基因疗法协同增效，开拓癌症治疗新路径

  这项技术通过仿生递送将表观遗传调节剂与甲病毒介导的基因疗法相结合，用于增强癌症治疗，技术就绪水平（TRL）达到 3 级。虽已通过体外和体内模型验证，但用于临床还需克服诸多挑战，如研究临床疾病模型、大规模制备符合 GMP 标准的遗传药物仿生递送系统等。亮点在于将基于甲病毒的基因疗法与表观遗传调控结合用于癌症治疗；丝状肌动蛋白模拟脂质体可高效递送塞姆利基森林病毒（pSFV）DNA 载体；地西他滨（DAC）可增加 Gasdermin E（GSDME）表达，使细胞凋亡转变为焦亡；增强 T 细胞浸润和免疫反应，提高抗肿瘤疗效。基因疗法有望治疗遗传疾病，但癌症复杂的遗传和免疫抑制环境使其在治疗癌症时面临挑

  来源：TRENDS IN Biotechnology

  时间：2025-02-19

• Rho/Rok 调控肌动球蛋白收缩性：果蝇上皮屏障通透性的分子开关

  在微观的细胞世界里，上皮细胞之间的紧密连接就像一堵坚固的城墙，守护着组织的安全，控制着物质的进出。然而，这堵 “城墙” 如何在保持自身完整的同时，灵活地调节通透性，一直是生物学领域的未解之谜。比如在肠道上皮，进食后细胞间接触会短暂打开以促进营养吸收；白细胞从血管渗出时，内皮细胞连接也会短暂开放。但在这些过程中，上皮细胞如何在动态变化中维持组织完整性，我们却知之甚少。为了揭开这个神秘的面纱，德国明斯特大学（University of Münster）的研究人员开展了一项关于果蝇卵巢滤泡上皮的研究。他们将目光聚焦在三细胞连接（tricellular junctions，TCJ）上，探究其在调节上皮

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

• 环状RNA降解新机制：核糖核酸酶DIS3的关键作用

  在《分子细胞》发表的最新突破性研究中，科学家们首次揭示了核糖核酸酶DIS3降解环状RNA(circRNA)的分子机制。这项研究通过精巧的体外生化实验结合体内功能验证，证明DIS3能特异性识别并切割circRNA分子。研究人员发现DIS3的内切酶活性在其降解过程中起关键作用，该酶通过破坏circRNA的共价闭合环状结构实现降解。值得注意的是，DIS3对circRNA的降解效率受其特殊二级结构影响，这解释了不同circRNA分子在细胞内的稳定性差异。该发现不仅完善了我们对RNA代谢通路的认知，更为开发靶向circRNA-DIS3通路的治疗策略（如肿瘤和神经退行性疾病）提供了理论依据。研究还意外发现

  来源：Molecular Cell

  时间：2025-02-19

• 通过最优传输分析推断空间转录组学的细胞轨迹：解析细胞分化与疾病发展新视角

  将细胞转录组学与空间位置整合来组织分化轨迹仍是一项挑战。在此，研究人员引入了 SpaTrack（空间轨迹分析方法）。SpaTrack 利用最优传输，将空间转录组学中的基因表达和空间位置整合到转换成本中，进而重构细胞分化。SpaTrack 可以构建详细的空间轨迹，反映分化拓扑结构，并在时间间隔内跨多个样本追踪细胞动态。为了捕捉分化的动态驱动因素，SpaTrack 将细胞命运建模为受转录因子影响的表达谱随时间变化的函数。通过应用 SpaTrack，研究人员成功解析了蝾螈端脑再生和小鼠中脑发育的时空轨迹。还揭示了原发性肿瘤内多种恶性谱系的扩展情况。其中一个以上皮 - 间质转化（EMT）上调为特征的谱

  来源：Cell Systems

  时间：2025-02-19

• 空间转录组助力单细胞转录组定位：STALocator 开启空间生物学研究新篇

  单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）技术能够在单细胞分辨率下测量基因表达，但却缺失空间信息。而空间转录组学（ST）技术虽然能同时提供基因表达数据和空间信息，可其在空间分辨率或基因覆盖范围上的数据质量，仍远低于单细胞转录组学数据。为此，研究开发了用于单细胞转录组学的 ST 辅助定位器（STALocator），以将单细胞定位到相应的 ST 数据上。在模拟数据上的应用显示，STALocator 的表现优于其他定位方法。当应用于人脑和鳞状细胞癌数据时，STALocator 能够稳健地重建关键细胞群的相对空间组织。此外，STALocator 还可以增强 Slide-seqV2 数据的基因表达模式，

  来源：Cell Systems

  时间：2025-02-19

• 非平衡相分离系统中浓度缓冲与噪声降低的机制解析

  生物分子凝聚体作为无膜细胞器，通过相分离机制形成与胞质分隔的区室。最新研究发现，这类系统在维持细胞内稳态时表现出两种关键功能：浓度缓冲和噪声抑制，但二者常被混为一谈。本研究通过理论建模和动力学分析，首次系统阐释了这两个现象的独立性与关联性。浓度缓冲的量化与局限研究团队创新性地定义了浓度缓冲强度β=1/(dlogφ1/dlogφ)，其中φ1为稀相浓度，φ为总浓度。在二元平衡体系中，β趋近无穷大，表现为完美的固定饱和浓度csat。但在三元或非平衡系统中，β成为有限值——例如β=10时，总浓度变化10%仅引起稀相浓度1%的波动。值得注意的是，即使在没有固定csat的情况下（如核仁系统），仍可存在显著

  来源：Cell Systems

  时间：2025-02-19

• 巨噬细胞 “记忆” 机制大揭秘：NF-κB 与染色质动态协调的关键作用

  免疫系统的细胞在动态微环境中发挥作用，其中信号分子的时间、浓度和顺序不断变化。尽管情况复杂，免疫细胞仍能准确通信并控制炎症和感染。目前尚不清楚这些动态信号如何编码和解码，以及单个细胞是否保留过去接触炎症分子的记忆。在此，研究人员利用活细胞分析、转座酶可及染色质测序（ATAC 测序）和体内败血症模型表明，连续的炎症信号通过重新编程核因子 κB（NF-κB）网络和染色质可及性景观，在单个巨噬细胞中诱导产生 “记忆”。研究人员通过转录组分析和深度学习发现，转录因子和染色质动态协调，使巨噬细胞对新的炎症信号做出精细调节的反应。这项研究揭示了尽管存在单细胞变异性，巨噬细胞仍能保留先前信号 “记忆” 的机

  来源：Cell Systems

  时间：2025-02-19

• APOLLO：247,092 种人类微生物基因组规模代谢重建资源，解锁微生物代谢奥秘

  在人体健康的大舞台上，微生物扮演着至关重要却又神秘莫测的角色。人体微生物组与健康和疾病密切相关，比如肠道微生物组的变化与多种疾病挂钩，像 cardiometabolic、炎症性肠病、神经系统疾病等 ；皮肤和阴道微生物组也与痤疮、细菌性阴道炎等疾病有关。而且，“西方化” 生活方式会改变微生物组组成，影响健康。研究微生物组的代谢对于理解其在健康和疾病中的作用至关重要。目前，基于约束的重建和分析方法（COBRA）为研究微生物代谢提供了有力框架，通过构建基因组规模的代谢重建模型，能模拟微生物的代谢过程。然而，现有基因组规模重建资源存在诸多限制。一方面，以往的自动化重建流程仍有许多手动步骤，效率不高；另

  来源：Cell Systems

  时间：2025-02-19

• 雄性分泌的短糖蛋白：精子竞争与物种生殖隔离的纽带

  精子竞争广泛存在于多细胞生物中，包括体外受精和体内受精的生物。精子竞争和交配后的隐性雌性选择，会因物种内两性的对抗性共同进化，促使物种间出现不相容性。当交配模式不同时，这种物种间的不相容性会加速且呈现明显的不对称性，产生 “弱近交者，强杂交者”（WISO）模式。研究表明，线虫的雄性分泌短（MSS）精子糖蛋白是 WISO 的一种配子效应物。在必须进行杂交的秀丽隐杆线虫属中，MSS 对基础生育能力并非必需，但对种内精子的竞争力至关重要。在自交可育的谱系中，MSS 消失，这可能是对偏向雌雄同体性别比例选择的一种响应。与亲缘关系较近的杂交物种的雄性交配的自交雌雄同体，会因卵巢精子入侵而迅速绝育。自交物

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

• 地衣共生体Xanthoria parietina的宏基因组与转录组分析揭示其复杂互作网络与发育调控机制

  地衣作为真菌、藻类和细菌组成的共生复合体，其自我组装的复杂结构和环境适应性长期困扰着科学家。传统研究受限于实验室培养困难，难以揭示其发育机制。英国东安格利亚大学等机构的研究团队选择广泛分布的太阳爆发地衣Xanthoria parietina为模型，通过多组学技术揭示了共生系统建立的分子密码。研究团队采用三代测序技术完成X. parietina真菌共生体（mycobiont）高质量基因组组装（58条contigs，BUSCO完整性96.1%），发现其基因组存在大规模重复诱导点突变（RIP）区域。通过8个样本的宏基因组测序（平均85×覆盖度），鉴定了168个中高质量基因组草图（MAGs），包括7种

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

• 飞行速度：被忽视的翼手目蝙蝠回声定位行为关键驱动因素

  在动物行为学前沿领域，这项突破性研究揭示了飞行速度（velocity）如何塑造蝙蝠的声呐探测策略。三种生态位特化的翼手目蝙蝠（vespertilionid bats）——水面捕食者Myotis daubentonii、空中捕食者Pipistrellus pygmaeus和叶片拾取者M. nattereri，在相同实验条件下展示了令人惊奇的感官-运动协调模式。研究发现：尽管食性特化导致初始行为差异（如M. nattereri采用更低强度、更短持续时间但更宽频带的回声定位信号），但当纳入飞行速度参数后，这些蝙蝠展现出惊人的趋同策略——所有个体在两次声呐发射间移动的距离相同，且穿越各自声呐探测范围所

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

• 5 亿年陆地植物进化中脱落酸（ABA）受体功能趋同：解锁植物耐旱信号传导密码

  脱落酸（Abscisic acid，ABA）作为陆地植物脱水反应的核心调节因子，在促进陆地生境定殖方面发挥着关键作用。其保守的信号转导模块由 2C 型蛋白磷酸酶（PP2Cs）和 ABA 激活的抑制剂 ——PYRABACTIN RESISTANCE 1-like 蛋白（PYLs）组成。近期研究表明，ABA 感知源于一条潜在的信号通路，该通路涉及一种持续抑制 PP2Cs的 PYL 同源物。因此，祖先 ABA 受体存在较高的背景信号传导，限制了依赖 ABA 的信号传导的动态范围。在被子植物中，ABA 受体家族规模大且多样，其中一个分支特异性亚群的成员形成同二聚体，从而严格依赖 ABA。研究发现，苔藓

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

• 揭开头足类性别决定的神秘面纱：古老性染色体的起源与演化

  头足类动物，像章鱼、鱿鱼和乌贼等，是生物进化树上独特而神奇的分支。它们拥有无脊椎动物中最为复杂的神经系统，能展现出各种复杂行为，还具备特殊的变色伪装能力，眼睛构造也与人类相似。但在这些神奇现象背后，头足类的性别决定机制却一直是个未解之谜。过去，由于头足类基因组高度重复的特性，其基因测序和注释存在诸多不足，阻碍了对这一问题的探索。而探究头足类的性别决定机制，不仅能帮助我们深入理解头足类的进化历程，还能为整个生物进化研究提供关键信息，所以开展相关研究迫在眉睫。美国俄勒冈大学（University of Oregon）的研究人员针对这一问题展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Current Bio

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

• 眼球扫视在自由移动雪貂追逐物体时使光流与视网膜特化区域对齐：视觉导航机制的新发现

  在动物的奇妙世界里，当它们追逐猎物时，眼睛就像精密的导航仪，要在追踪快速移动目标的同时，帮助身体在复杂环境中穿梭。然而，这里面却藏着不少难题。运动产生的光流会在视网膜上造成模糊，影响视觉清晰度，可动物们又得依靠光流来判断速度和方向进行导航。这就好比既要看得清，又得用模糊的视觉信息来认路，它们究竟是怎么做到的呢？为了解开这个谜团，德国马克斯・普朗克行为神经生物学研究所的研究人员展开了深入研究。他们以雪貂为研究对象，进行了一系列精彩的实验，最终的研究成果发表在了《Current Biology》上。这一研究成果意义重大，它让我们对动物的视觉导航机制有了全新的认识，为理解生物在复杂环境中的生存策略提

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

• 侏罗纪蛇颈龙皮肤、鳞片与细胞结构的首次深度解析：揭示远古海洋爬行动物的适应性演化

  在古生物学领域，蛇颈龙(Plesiosauria)作为中生代海洋爬行动物的代表，其骨骼化石遍布全球，但软组织保存却极为罕见。过去200年间，人们对这类长颈、四鳍动物的经典复原形象始终停留在骨骼结构层面，其真实外貌和皮肤特征长期成谜。这种认知空白严重制约了对蛇颈龙生态适应性和演化机制的理解。为解决这一难题，瑞典隆德大学联合多家欧洲机构的研究团队对德国下侏罗统(~183 Ma)Posidonia页岩中保存的蛇颈龙标本MH 7展开研究。该标本罕见地保存了尾部和前鳍的皮肤痕迹，为首次系统分析蛇颈龙软组织提供了珍贵材料。研究通过多学科交叉方法，证实蛇颈龙身体覆盖光滑皮肤而鳍肢具鳞片的镶嵌式表皮结构，并保

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

• 婴儿发声行为驱动跨语言成人言语简化：揭示早期语言习得的社会互动机制

  当小宝贝们咿咿呀呀发出不成熟的咕哝声(babbling)时，全世界的爸爸妈妈们都会不约而同开启"婴儿语模式"。这项横跨13种语言家族的大规模研究发现，面对5-30个月大的语言学习者，成人会像装了智能降维器般自动简化语言：词汇量骤减、句子变短、单字句频现。就像生物进化精心设计的程序，这种被称为"幼态持续(altriciality)"的发育延迟特性，让婴幼儿那些看似笨拙的发声变成打开语言宝库的金钥匙。研究者们通过分析1,586份真实对话记录，首次在跨语言尺度上证实：宝宝们的"语言实验"能精准触发成人输出最适学习参数的语言样本，这种生物-社会协同机制或许正是人类语言习得的终极作弊码。

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

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