分类: 生物学

  • 肠道菌群重塑大脑功能,跨物种移植实验揭示进化线索

    来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)

    西北大学研究发现,肠道菌群可直接塑造不同灵长类物种的大脑功能差异。研究人员将人类、松鼠猴(大脑相对较大)和猕猴(大脑相对较小)的肠道菌群分别移植给无菌小鼠,八周后发现,移植“大脑灵长类”菌群的小鼠脑内能量代谢与突触可塑性相关基因表达增强,而移植“小脑灵长类”菌群的小鼠则出现与ADHD、精神分裂症等神经发育障碍相关的基因表达模式。该研究首次提供了菌群因果性影响大脑功能的实验证据,为理解人类大脑进化及神经精神疾病的微生物机制提供了新视角。

  • TRPM5蛋白中发现可双向调控的分子“开关口袋”

    来源:《自然-化学生物学》

    西北大学研究团队首次发现,味觉与代谢关键蛋白TRPM5中存在一个可双向调控的分子“开关口袋”。通过冷冻电镜与电生理技术,研究者揭示不同小分子结合该同一口袋可产生相反效应:CBTA分子激活通道,而TPPO分子则抑制其活性。该调控不依赖钙离子,并能增强TRPM5对钙的敏感性。这一发现为开发针对糖尿病(促进胰岛素分泌)、肥胖(调节味觉与食欲)及肠道炎症的新疗法提供了精准靶点与结构基础。

  • 真菌“劫持”玉米根发育基因诱导瘿瘤生长

    来源:《新植物学家》

    波恩大学研究发现,玉米黑粉菌(Ustilago maydis)通过分泌“尖端效应蛋白”劫持玉米侧根形成机制,诱导叶片细胞异常增殖形成瘿瘤。该过程激活植物干细胞分裂相关转录因子,与侧根发育基因表达高度相似。这一机制解析为抗病育种提供了新方向。

  • p53蛋白调控血管生长双重机制:强度决定细胞命运

    来源: 《细胞死亡与疾病》

     研究发现,p53蛋白对血管生长的影响取决于其激活强度。较低水平的p53可使血管细胞暂时停止分裂,而较高水平则导致细胞永久性停止分裂或死亡。尽管细胞反应不同,但两种强度均能抑制血管生长。这一发现揭示了p53在调控血管生成中的双重作用,为未来靶向癌症及眼病中异常血管生长的治疗策略提供了新思路。

  • 研究揭示大麻素合成进化路径,古老酶助力生物技术生产

    来源: 《植物生物技术杂志》

    研究通过祖先序列重建技术,首次实验证实了大麻素(如THC、CBD)合成能力的进化过程。研究发现,大麻祖先酶原本具有广谱合成能力,后经基因复制和特化,才演变为现代大麻中专一合成特定化合物的酶。重构出的古老酶在微生物(如酵母)中表达更高效、更稳定,为生物技术生产药用大麻素提供了新工具。其中一种中间酶能特异性合成具有抗炎镇痛作用的CBC,有望用于开发创新型药用大麻品种。

  • 肿瘤内细菌水平竟成免疫治疗疗效关键因素

    来源: 《自然·癌症》

    两项研究发现,头颈鳞癌肿瘤内细菌水平升高会抑制免疫应答,导致免疫治疗耐药。研究通过患者样本、临床前模型及临床试验数据分析证实,高细菌负荷会招募中性粒细胞,从而削弱免疫治疗效果。使用抗生素可降低肿瘤微生物水平并增强免疫应答。该发现将耐药研究重点从肿瘤遗传学扩展至肿瘤微生物组,为未来开发联合抗生素的个性化疗法、改善患者预后提供了新方向。

  • 蕾如何工作?揭秘你的味觉感官

    来源: Particle科普平台

    味蕾是包含10-50个味觉受体的细胞簇,分布于舌头的乳突上,约2000至10000个,每10-14天更新一次。它们协同嗅觉、触觉感知五种基本味道。所有味觉在舌部皆可感知,唯苦味受体集中于舌根,可能为防御机制。童年味蕾数量最多,味觉最敏感;随年龄增长,味蕾减少,对苦味耐受性增强。此外,疾病、药物、吸烟等因素也可能长期改变味觉。烫伤通常不会永久损伤味蕾,但慢性刺激可能造成持久影响。

  • 珊瑚礁驱动周边微生物群落呈现昼夜节律

    来源:《科学进展》

    研究显示,珊瑚礁并非被动地被微生物包围,而是主动调控周边海水中的微生物群落,使其呈现显著的昼夜节律。在红海北部的观测发现,礁区水体中的细菌和微藻数量明显少于邻近开放水域,而捕食细菌的异养原生生物在夜间显著增加。作为珊瑚共生体的虫黄藻相关基因信号则在午间达到峰值。这表明珊瑚礁通过每日周期主动塑造微生物动态,其节律强度甚至可超越季节差异,为评估珊瑚礁生态系统健康提供了新指标。

  • 研究揭示维生素C合成能力丧失的演化优势:或为抵御血吸虫感染

    来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)

    美国与中国的合作研究团队在发表论文指出,丧失维生素C合成能力(GULO基因缺失)导致宿主体内维生素C水平降低,这可能保护机体免受需要维生素C才能繁殖的血吸虫感染。实验显示,缺乏GULO基因的小鼠在感染血吸虫后死亡率仅为5%,远低于正常小鼠。该研究为解释人类及部分动物在演化过程中失去维生素C合成能力提供了一种可能的适应性优势假说。

  • 黑珊瑚与其共生菌群的深海生存机制研究获突破

    来源:《细胞·宿主与微生物》

    香港科技大学团队主导的研究首次对深海黑珊瑚Bathypathes pseudoalternata进行了全息基因组分析,揭示了其在极端环境下的共生适应策略。研究发现,该珊瑚依赖高度简化但功能互补的共生菌群获取必需氨基酸、维生素等营养,并借助共生菌的抗氧化、抗病毒及解毒功能维持生存。该成果为深海功能性基因资源的发掘提供了重要参考。