来源:《自然·通讯》
香港大学研究团队以缺乏DNA甲基化修饰的秀丽隐杆线虫为模型,发现其MBD-2蛋白虽不再识别甲基化DNA,却转而与组蛋白沉默标记(如H3K27me3)结合,从而调控基因表达。当MBD-2缺失时,线虫出现不育与严重发育缺陷。该研究揭示了表观调控系统在进化中具有高度可塑性,一种机制的缺失可被其他保守机制补偿,这为理解癌症等疾病中基因表达失调提供了新视角。
来源:《自然·通讯》
香港大学研究团队以缺乏DNA甲基化修饰的秀丽隐杆线虫为模型,发现其MBD-2蛋白虽不再识别甲基化DNA,却转而与组蛋白沉默标记(如H3K27me3)结合,从而调控基因表达。当MBD-2缺失时,线虫出现不育与严重发育缺陷。该研究揭示了表观调控系统在进化中具有高度可塑性,一种机制的缺失可被其他保守机制补偿,这为理解癌症等疾病中基因表达失调提供了新视角。
来源:Science
加州大学洛杉矶分校的研究发现,衰老肌肉干细胞中NDRG1蛋白水平显著升高,这虽抑制了mTOR通路并延缓了损伤后的修复速度,却增强了细胞在衰老环境中的长期生存能力。这种“存活优先”的适应策略类似于进化中的资源权衡,导致修复功能下降但避免了干细胞池的耗竭。研究提示,衰老相关的某些分子变化可能是保护性适应,而非纯粹的功能衰退,这为理解组织衰老提供了新视角。
来源: Cell Reports
研究人员开发出一种利用金属标记探针结合质谱流式技术的新方法,可直接在单细胞水平上定量测量蛋白酶等酶的活性状态,而非仅依赖基因表达等间接指标。研究发现,在免疫细胞(如中性粒细胞和单核/巨噬细胞)中,蛋白酶的活性与其丰度并不完全一致,细胞命运(如程序性死亡或炎症反应)的决策取决于蛋白质产生后的精细调控。该技术为绘制更精确的细胞功能图谱、揭示疾病机制及开发靶向疗法提供了关键工具。
来源:《免疫》
研究揭示,病毒感染时巨噬细胞产生的I型干扰素(IFN-I)会诱导ISG15蛋白结合线粒体蛋白,降低线粒体膜电位的同时提升ATP产量,从而增强巨噬细胞清除死亡细胞的能力,促进组织修复与炎症消退。线粒体膜电位下降还会激活蛋白酶,引起线粒体断裂,进而抑制促炎基因表达,实现自我调节。该机制为优化干扰素疗法、加速炎症相关疾病恢复提供了新靶点。
来源:《美国国家科学院院刊》
赖斯大学团队研究发现,蛋白质的功能位点(如离子结合位点)常因维持特定形状而违背能量最低的折叠趋势,从而产生能量“挫败”。通过比较蛋白质的物理折叠能量与基于序列演化的进化能量,研究者发现两者之间存在差值,并将其称为“暗能量”。这种暗能量定量反映了特定功能对蛋白质演化的重要性,为理解蛋白质结构与功能间的演化权衡提供了新视角。
来源:《美国国家科学院院刊》
北卡罗来纳大学医学院研究发现,免疫蛋白钙卫蛋白在感染部位会大量结合锌和锰离子,导致金黄色葡萄球菌等细菌缺乏这些金属辅因子,进而使其自溶酶无法有效降解细胞壁。这一机制削弱了青霉素、头孢类等β-内酰胺抗生素的杀菌效果,从而加剧了抗生素耐受现象。该发现揭示了免疫反应与抗生素疗效间未被充分认识的拮抗作用,为通过调节金属离子水平改善感染治疗提供了新思路。
来源:《科学》
宾夕法尼亚大学团队研究发现,果蝇端粒保护蛋白HipHop和HOAP虽功能稳定,却需持续快速进化以抵御自私DNA的破坏。实验表明,不同物种的HipHop无法互换,仅六个关键氨基酸的差异即导致染色体末端融合与死亡。这种协同进化揭示了基因组如何在动态防御中维持核心功能,类似机制可能在灵长类中广泛存在。
来源:《自然》
加州理工学院团队开发出名为Sidewinder的新技术,通过为每个短链DNA片段添加可移除的“页码”标签,引导其按序精准连接,成功合成长度达基因甚至基因组级别的DNA序列。该方法误连率仅为百万分之一,较现有技术提升4-5个数量级,突破了生物设计中DNA合成的瓶颈,为AI驱动的蛋白质设计与基因构建提供了关键实现路径。
来源:《化学科学》
得克萨斯农工大学团队开发出一种新型化学遗传学系统:通过预先基因改造,使细胞能响应咖啡因(如一杯咖啡)而激活CRISPR基因编辑或T细胞功能,并可利用雷帕霉素作为“关闭”信号。该技术实现了对基因编辑的时序控制,有望用于调控胰岛素分泌或增强抗癌免疫,为利用日常分子实现精准医疗提供了新路径。
来源:《当代生物学》
加州大学旧金山分校研究发现,细胞有丝分裂中的纺锤体在承受巨大拉力时可实时自我修复。实验通过微针牵引纺锤体纤维至断裂,发现断裂处未解体且纤维能在拉扯中替换脆弱的蛋白连接、强化自身结构。这一动态强化机制确保了染色体被精确均分,揭示了生命结构卓越的可靠性。