来源:《科学进展》
研究团队通过对芜菁皱缩病毒(TCV)的高分辨率成像分析发现,其二十面体外壳中存在的单一异肽键连接,导致病毒粒子结构不对称,使RNA聚集于一侧。这种类似“灌铅骰子”的机制确保病毒进入宿主细胞后,遗传物质能定向快速释放,立即劫持宿主核糖体进行复制。该不对称策略可能普遍存在于包括多种人类病原体(如脊髓灰质炎病毒、诺如病毒)在内的二十面体病毒中,为设计靶向RNA释放过程的抗病毒药物及优化RNA疫苗递送系统提供了新思路。
来源:《科学进展》
研究团队通过对芜菁皱缩病毒(TCV)的高分辨率成像分析发现,其二十面体外壳中存在的单一异肽键连接,导致病毒粒子结构不对称,使RNA聚集于一侧。这种类似“灌铅骰子”的机制确保病毒进入宿主细胞后,遗传物质能定向快速释放,立即劫持宿主核糖体进行复制。该不对称策略可能普遍存在于包括多种人类病原体(如脊髓灰质炎病毒、诺如病毒)在内的二十面体病毒中,为设计靶向RNA释放过程的抗病毒药物及优化RNA疫苗递送系统提供了新思路。
来源:《自然·通讯》
研究团队发现,具有复杂不对称分裂生命周期的柄杆菌目细菌中,多个淡水新物种(命名为“无尾菌”)独立丢失了约100个相关基因,恢复了简单的对称分裂。这表明细菌生命周期的复杂性在演化中可逆向消失。此外,约10%的柄杆菌目物种被发现具有光合作用基因,拓宽了对其生态功能的认知。
来源:《自然·通讯》
马克斯·普朗克海洋微生物学研究所团队研究发现,海洋中占主导地位的氨氧化古菌(AOA)能够利用尿素作为能量与氮源。在贫营养的开阔海域,优势类群Nitrosopelagicus可同时高效利用铵和尿素;而沿岸类群Nitrosopumilus仅在铵缺乏时才转向尿素。这一策略差异解释了它们在全球海洋的分布规律,并表明尿素等有机氮源对开阔海域的硝化作用及初级生产力的贡献可能被长期低估。
来源:《自然·生物技术》
合成酵母基因组项目(Sc2.0)历时十年,成功合成了面包酵母全部16条染色体。项目团队系统总结了经验与教训:原本“沉默”的DNA水印可能意外干扰基因功能;部分被标记为非必需的基因缺失后会导致生长缺陷;线粒体基因组损伤难以再生,需通过繁育修复。这些发现为构建合成植物染色体等更复杂工程提供了关键调试工具与方法参考,将加速合成生物学在农业与生物制造领域的应用。
来源:《自然·通讯》
中科院海洋所孙超敏团队揭示了病毒在深海碳循环中的关键作用。研究表明,深海沉积物中存有大量未知的DNA/RNA病毒,其携带的代谢基因可增强宿主降解顽固有机物的能力,直接驱动深海碳处理。该发现解析了病毒如何协同微生物影响极端生境的能量流动与物质循环。
来源:《自然·通讯》
瑞士巴塞尔大学的研究团队发现,医院常见致病菌铜绿假单胞菌在遭到其他细菌的VI型分泌系统攻击时,能激活一套广泛的防御程序。该程序通过协调多种保护措施(如修复细胞膜、捕获毒素)来抵抗注入的毒素,并迅速发起反击。然而,这种高效的细菌间防御能力却使其对抗生素更加敏感,揭示了微生物在生存策略上的权衡。
来源: 《自然·生态与演化》
研究通过数学模型揭示,抗脊髓灰质病毒药物波卡帕韦的疗效取决于病毒在细胞内的相互作用。高强度用药虽能快速清除病毒,但会因减少病毒密度、削弱“社交”,反而导致抗药性演化。适度降低药效可能保留足够敏感病毒以“感化”耐药株,从而延缓抗药性出现。这为设计抗病毒给药策略提供了新思路。
来源:《自然·通讯》
科学家利用冷冻电镜等技术,揭示了极端古菌“深渊火网菌”如何利用钙离子触发蛋白质自我组装,形成耐高温高压的微小管状结构(cannulae)。这种优雅、坚固的蛋白管网络连接细胞,可能用于运输DNA等物质。该发现为新型智能生物材料及纳米药物递送系统的开发提供了仿生灵感。
来源:《美国国家科学院院刊》
研究人员发现,古菌Methanosarcina acetivorans能随机解读同一DNA密码子的双重指令:既可作为蛋白质合成的终止信号,也可指示插入吡咯赖氨酸并继续翻译。这种选择受环境因素影响,打破了遗传密码通常具有唯一性的规则。
来源:《自然》
由奥尔堡大学与维也纳大学领导的国际研究团队在《自然》发表“丹麦微生物群”研究,首次以约4平方公里的极高空间分辨率,系统绘制了整个丹麦的环境微生物组图谱。研究重点关注参与全球氮循环的硝化微生物,首次揭示了两类分布广泛但尚未培养的关键硝化类群,指出不同硝化菌对氧化亚氮排放的贡献及对抑制剂响应各异。研究发现,高强度农业活动导致微生物组成全国均质化,而自然生境则保留了更高的总体多样性。