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光控斑马鱼胚胎 mRNA 翻译：解锁时空精准调控新密码
在生命的微观世界里，mRNA（信使核糖核酸）就像一本本 “生产指南”，指导细胞合成各种蛋白质，这些蛋白质则是维持生命活动的关键 “小能手”。在生物的生长发育进程中，mRNA 翻译的精准调控尤为重要，就像一场精密的交响乐演奏，每个音符（基因表达）都要在正确的时间、正确的地点奏响，才能谱写出和谐有序的生命乐章。然而，目前的研究技术在这场 “演奏会” 中却遇到了不少难题。传统的基因表达调控方法，有的操作繁琐，比如构建特定的斑马鱼品系来实现基因表达调控，不仅耗时费力，而且所需的启动子或增强子也并非总是能轻易获得；有的调控效果不理想，像条件诱导的基因表达，从信号传导到转录、翻译需要较长时间，无法满足研究
来源：Communications Chemistry
时间：2025-01-23
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改写酰基连接酶结构域，定制环脂肽脂肪酸链：开启 NRPS 合成新篇章
在微生物合成领域，环脂肽（CLPs）宛如一群身怀绝技的 “小精灵”，它们由芽孢杆菌属产生，是一类兼具亲水氨基酸和疏水脂肪酸部分的两亲性分子。CLPs 依据结构不同，可分为表面活性素（surfactin）、丰原素（fengycin）和伊枯草菌素（iturin）三个家族 ，它们在抗菌、溶血等方面发挥着重要作用。其中，iturin 家族脂肽是由环七肽和 β - 氨基脂肪酸组成的环脂肽，展现出强大的抗菌活性。然而，这些 “小精灵” 的脂肪酸部分长度不一，如同有着不同长度 “尾巴” 的小精灵，而这 “尾巴” 的长度又会影响它们的活性。例如，长脂肪酸链的 surfactin 溶血活性更高，长脂肪酸链的 i
来源：Communications Chemistry
时间：2025-01-23
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光动力基因调控新策略：补骨脂素偶联三链形成寡核苷酸(OPTO)的设计与功能评估
在基因调控领域，三链形成寡核苷酸(Triplex-forming oligonucleotides, TFO)因其能特异性结合双链DNA形成三螺旋结构而备受关注。这种技术通过阻断转录因子结合或诱导DNA双链断裂(DSB)，在基因沉默和基因组编辑中展现出巨大潜力。然而，传统TFO面临两大瓶颈：一是依赖连续的嘌呤序列，靶向范围受限；二是生理条件下平行三链体(parallel triplex)稳定性差，尤其当靶序列出现嘧啶碱基中断时，热力学稳定性会急剧下降。针对这些挑战，日本大阪大学的研究团队在《Communications Chemistry》发表了一项突破性研究。他们设计了一种新型1'-补骨脂素
来源：Communications Chemistry
时间：2025-01-23
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神经科学家需要更好地解释基本的心理健康研究
在过去的20年里，我们对大脑的理解以及疾病是如何出错的，得到了爆炸式的发展，这得益于我们对大脑中离散电路的可视化、记录和操作能力的进步；在分子生物学和遗传学；以及资助诸如“大脑计划”之类的项目，以支持大脑研究。但是这些知识并没有渗透到非科学家的手中。因此，科学家、卫生保健专业人员、政策制定者和患有精神疾病的人之间的知识差距正在扩大。这种情况的不幸结果是基础科学向新治疗方法的缓慢转化，以及对现有最有效治疗方法的普遍缺乏了解。成瘾科学为这种脱节提供了一个典型的例子。在各种动物模型中进行的基础神经科学研究彻底改变了我们对成瘾的看法。我们现在知道，滥用酒精和其他药物会对影响大脑中奖励、记忆和决策回路的
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首次观察到艾滋病毒如何穿透核孔进入人类免疫细胞基因组
马克斯普朗克生物物理研究所和海德堡大学的研究人员发现了HIV如何进入人类细胞核。人类免疫细胞（如巨噬细胞）的核孔中聚集并通过装有病原体遗传物质的锥形蛋白囊。衣壳的圆锥形似乎有利于通过孔的运输，因为胶囊的通过会产生一种力，使核孔的环破裂。这一发现可能有助于开发新的艾滋病毒抑制剂。人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）以我们免疫系统的重要细胞为目标，使受感染的个体更容易受到疾病和感染。一旦进入人体细胞，HIV就会将病毒基因组整合到人类宿主的基因组中。最终，病毒利用我们身体的机制来复制自己并传播感染。HIV-1的衣壳是由大约200个蛋白质六聚体和五聚体组成的网状结构，排列方式类似于足球。然而，它不是球形
来源：MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT
时间：2025-01-22
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《Cell》为预防下一个大流行，哈佛科学家解析致命尼帕病毒关键成分的结构
哈佛大学医学院和波士顿大学乔巴尼亚和阿维迪西亚医学院的科学家绘制了尼帕病毒的一个关键组成部分。尼帕病毒是一种高度致命的蝙蝠传播病原体，自1999年被发现以来，几乎每年都在人类中引起疫情。1月20日发表在《细胞》（Cell）杂志上的这一进展，使科学家们在开发急需的药物方面又迈进了一步。目前，没有预防或减轻尼帕病毒感染的疫苗，除了支持性护理之外，也没有有效的治疗方法。这种由果蝠携带的病毒可以传染给猪和人类。它还可以通过受污染的食物感染人，并可以通过咳嗽时释放的飞沫直接在人与人之间传播。世界卫生组织已宣布尼帕病毒为优先病原体，这是一种可引起严重疫情并需要紧急研究以为预防和治疗战略提供信息的生物体。研
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Cell：一种新方法解开残留古病毒对人类基因组的贡献
超过一半的人类基因组由数千个古老病毒DNA的残余组成，这些被称为转座因子，在生命之树中广泛存在。曾经被认为是基因组的“阴暗面”的亥姆霍兹慕尼黑和Ludwig-Maximilians-Universität （LMU）的研究人员现在揭示了它们在早期胚胎发育中的关键作用。关于古代病毒DNA作用的未解之谜转座因子，古代病毒DNA的残余物，在受精后的最初几小时和几天内被重新激活。在这一动态的早期发育时期，胚胎细胞表现出了显著的可塑性，但调控这种可塑性的分子机制和因素尚不清楚。对小鼠等模型的研究表明，转座因子在细胞可塑性中起着至关重要的作用，但仍不确定这是否是所有哺乳动物物种的普遍特
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《Cell》突破性研究推翻了“DNA环形成”的旧定律
来自代尔夫特、维也纳和洛桑的科学家发现，塑造我们DNA的蛋白质机器可以改变方向。到目前为止，研究人员认为这些所谓的SMC马达只能向一个方向移动。这一发现发表在《Cell》杂志上，是理解这些马达如何塑造我们的基因组和调节我们的基因的关键。DNA连接“有时，细胞需要快速改变哪些基因应该表达，哪些应该关闭，例如对食物、酒精或热量的反应。为了关闭和打开基因，细胞使用染色体结构维护（SMC）马达，就像开关一样连接DNA的不同部分，”第一作者Roman Barth解释道。代尔夫特理工大学的Roman Barth说：“然而，SMC机器自然不知道要连接哪些部件。它们只是在DNA上的某个地方装载，并开始将其塑造
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《Nature Immunology》癌症可以预防，调节干细胞就行
根据威尔康奈尔医学研究人员的临床前研究，一组被称为炎性体的免疫蛋白可以通过去除血液干细胞表面的某些受体和阻断癌症基因活性来帮助防止血液干细胞变成恶性细胞。这项研究发表在1月2日的《Nature Immunology》杂志上，可能会导致针对癌症早期阶段的治疗方法。这一发现支持了炎症小体具有双重作用的观点——它在癌症晚期促进与预后不良相关的炎症，但在早期，它可以首先帮助防止细胞癌变。威尔康奈尔医学院吉尔罗伯茨炎症性肠病研究所的成员、Gladys和Roland Harriman医学免疫学教授Julie Magarian Blander博士令人惊讶的是，包括炎性体在内的先天免疫系统，除了感染之外还有其
来源：Nature Immunology
时间：2025-01-22
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Nature发现了一种生物机制，使植物根系更欢迎有益的土壤微生物
研究人员发现了一种生物机制，使植物根系更欢迎有益的土壤微生物。约翰英纳斯中心研究人员的这一发现为更环保的农业实践铺平了道路，有可能使农民使用更少的肥料。大多数主要作物的生产依赖于硝酸盐和磷肥，但过度使用肥料会损害环境。如果我们能够利用植物根系和土壤微生物之间的互利关系来增强养分吸收，那么我们就有可能减少无机肥料的使用。Myriam Charpentier博士小组的研究人员发现，豆科植物紫花苜蓿（Medicago truncatula）的一个基因发生了突变，该基因重新编程了植物的信号传输能力，从而增强了与固氮细菌根瘤菌和丛枝菌根真菌（AMF）的合作关系，这些细菌为根部提供磷。这种类型的伙伴关系被
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《细胞》：电突触如何微调感官信息以做出更好的决定
耶鲁大学和康涅狄格大学的科学家们在了解动物大脑如何做出决定方面迈出了重要的一步，揭示了电突触在“过滤”感觉信息方面的关键作用。这项发表在《细胞》（Cell）杂志上的新研究，展示了电突触的特定配置如何使动物做出与环境相适应的选择，即使面对类似的感官输入。动物的大脑不断受到感官信息的轰炸——视觉、声音、气味等等。科学家们说，要理解这些信息，需要一个复杂的过滤系统，它能专注于相关细节，并使动物能够采取相应的行动。这样的过滤系统并不是简单地屏蔽“噪音”——它会根据情况主动地对信息进行优先排序。专注于某些感官信息并部署特定情境的行为被称为“行动选择”。耶鲁大学领导的这项研究聚焦于一种线虫：秀丽隐杆线虫，
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Cell Metabolism：一种RNA分子能再生脱发，并保持大脑健康
用一种名为miR-302b的分子治疗的小鼠可以再生脱发，并保持大脑健康。给年老的小鼠注射一种RNA分子似乎可以逆转衰老的一些迹象——帮助它们活得更长，重新长出毛发，保持身体和智力的能力。1月15日的《细胞代谢》（Cell Metabolism）杂志描述了这种治疗方法，它的作用是针对衰老过程的一个关键特征：细胞衰老阶段，在这个阶段，细胞失去了复制能力。研究人员希望这些发现有一天能导致抗衰老药物的开发，但还需要做更多的工作来确定它们是否适用于人类。随着人们年龄的增长，越来越多的细胞变得衰老，并释放出一种叫做细胞因子的化学物质，这种化学物质会引发炎症。这降低了身体抵御疾病和自愈的能力，并与癌症、心血
来源：Cell Metabolism
时间：2025-01-22
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Science子刊重要成果：这种蛋白操纵着胃肠道疾病的严重程度
贝勒医学院（Baylor College of Medicine）和合作机构的研究人员提高了我们对轮状病毒（轮状病毒是儿童急性胃肠炎最常见的病因）如何致病的理解。发表在《科学进展》杂志上的这项研究首次表明，轮状病毒蛋白NSP4不仅在被感染的细胞内，而且在附近未被感染的细胞中，通过破坏钙信号，对轮状病毒感染的多个方面既是必要的，也是充分的。钙信号的这些中断影响轮状病毒疾病的严重程度，为NSP4的功能如何影响轮状病毒的毒力提供了新的见解。研究结果表明，操纵NSP4可能会导致预防或治疗轮状病毒感染的新策略。“仅轮状病毒就占了所有严重儿科急性胃肠炎病例的四分之一，这种疾病通常表现为水样腹泻、呕吐、发烧
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Nature：利用MaSIF工具靶向蛋白质配体新表面
2023年，布鲁诺·科雷亚（Bruno Correia）领导的工程学院和生命科学学院蛋白质设计和免疫工程实验室（LPDI）的科学家们在《自然》杂志上发表了一项深度学习管道，用于设计与治疗靶点相互作用的新蛋白质。MaSIF可以快速扫描数百万种蛋白质，根据它们的化学和几何表面特性确定分子之间的最佳匹配，使科学家能够设计出在细胞调节和治疗中起关键作用的新型蛋白质-蛋白质相互作用。一年半后，该团队再次在《自然》杂志上报道了这项技术的令人兴奋的进步。他们利用MaSIF设计了新的蛋白质结合物，与已知的小分子蛋白质复合物相互作用，如治疗药物或激素。因为这些结合的小分子诱导了这些蛋白质-药物复合物表面性质（“
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一种新方法结合了两种方法来研究无序蛋白质
美因茨大学和汉堡EMBL的研究人员提出了一种新方法，通过在单个样品中同时使用两种不同的方法来确定无序蛋白质的形式。蛋白质对我们的人体机能是必不可少的。有成千上万种不同的蛋白质负责一系列不同的生理活动和任务。虽然其中一些存在于我们的身体细胞中，但其他的在基本代谢过程中作为酶，作为激素，或以抗体的形式支持我们的免疫系统。简单地说，蛋白质是由长链氨基酸组成的，这些氨基酸以各种三维结构排列。例如，有一个α螺旋，其中氨基酸链扭曲成一个右旋线圈，以及所谓的折叠β片蛋白。这些结构决定了蛋白质如何与其他蛋白质相互作用以及它们承担的任务。然而，并不是所有的蛋白质都是有序排列的。大约30%处于内在无序状态，这使得
来源：Mainz University
时间：2025-01-22
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Science子刊：评估已知和未知的微生物空间
美国能源部（DOE）联合基因组研究所（JGI）的研究人员对微生物基因组生物多样性的现状进行了评估，该研究所是位于伯克利实验室的美国能源部科学用户设施办公室。利用过去三十年中产生的公开可用的基因组序列数据，他们的研究评估了我们所知道的微生物多样性的比例，并提出了一条前进的道路，以管理和培养仍然未知的微生物。“我们深入研究了180多万个细菌和古细菌的基因组，看看我们实际捕获了多少多样性，”共同第一作者、JGI微生物组数据科学小组功能注释团队成员Dongying Wu说。“事实证明，尽管我们已经对所有基因组进行了测序，但我们只触及了表面。”该研究的第一作者之一Rekha Seshadri补充说，这项
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Nature子刊：科学家发现了一种可以减少膳食糖摄入量的肠道细菌
过多的糖消费与几种非传染性疾病有关，包括肥胖、心血管疾病、代谢综合征和2型糖尿病。动物天生渴望糖，不受控制的糖偏好会导致高糖摄入，增加高血糖和代谢疾病的风险。先前的研究表明，人类对食物的渴望是由肠道向大脑发出的信号驱动的，这凸显了肠道在塑造饮食偏好方面的关键作用。然而，糖偏好的调节是复杂的，肠道微生物的具体影响尚不清楚。由中国科学院大连化学物理研究所（DICP）梁鑫淼教授领导的研究小组与江南大学朱升龙教授和陈永泉教授合作，在《自然微生物学》杂志上发表的一项研究中，发现了一种可以减少膳食糖摄入量的肠道细菌，为肥胖和代谢性疾病的治疗开辟了新的途径。研究人员分析了18只诱导糖尿病小鼠和60名2型糖尿
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Cell子刊首次描述了一种被称之为“传染性排尿”的现象
1月20日发表在《细胞出版社》杂志《当代生物学》上的一项新研究首次描述了一种研究人员称之为“传染性排尿”的现象。这项对日本熊本保护区20只圈养黑猩猩的研究表明，当一只黑猩猩撒尿时，其他黑猩猩更有可能跟着撒尿。“在人类中，一起小便可以被视为一种社会现象，”京都大学的Ena Onishi说。“意大利有句谚语说，‘在别人面前不小便的人不是贼就是间谍’（Chi non piscia in compagnia o è un ladro o è una spia），而在日语中，和别人一起小便的行为被称为‘Tsureshon’（）。”这种行为在几个世纪和不同文化的艺术中都有体现，并继续出现在现代社会背景中。
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巨核细胞的免疫学表面
巨核细胞（MKs）因其在血小板产生中的作用而闻名，在免疫反应中发挥着关键作用，在生理和病理背景下都表现出多功能性。最近的技术进步揭示了mk的多种免疫功能，它们表达免疫传感器并参与免疫活动，从而扩大了其传统的止血和凝血作用。这篇综合综述深入探讨了mk的多方面免疫作用，突出了它们在炎症条件下的独特免疫作用及其与免疫系统的相互作用。mk表现出细胞多样性，亚群如血小板生成mk、HSC小生境mk和免疫mk，每一个都具有独特的功能属性。HSC小生境mk调节HSC的静止和增殖，而免疫mk参与免疫应答。这篇综述强调了MKs表达的免疫受体，如toll样受体（TLRs）、Fcγ受体（Fcγ rs）和CD40L，这
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《Cell》针对儿童癌症免疫疗法的新研究
卡罗林斯卡医学院和瑞典阿斯特丽德·林格伦儿童医院的研究人员已经确定了不同年龄儿童免疫系统对癌症的反应。这项发表在《细胞》（Cell）杂志上的研究揭示了儿童和成人免疫反应之间的显著差异，并有可能为儿童癌症患者带来新的量身定制的治疗方法。“免疫系统的激活对我们对抗癌症的能力至关重要，但在儿童和成人之间是不同的，”卡罗林斯卡研究所妇女和儿童健康部门的儿科免疫学教授、卡罗林斯卡大学医院阿斯特丽德·林格伦儿童医院的儿科医生Petter Brodin说。“如果我们要正确治疗儿童癌症，我们需要找出癌症儿童的免疫系统是如何被激活和调节的，以及影响他们免疫反应的因素。”精准医疗的新维度该研究包括191名年龄在0
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