生命科学

拟南芥RNA核糖甲基化修饰研究

中国科学院生物物理研究所叶克穷课题组、北京大学现代农学院王玉秋博士和中国科学院遗传与发育研究所李家洋课题组合作，系统检测了模式植物拟南芥中多种RNA上的2'氧甲基化修饰谱，并对指导修饰的snoRNA进行了归属。相关成果发表于Nucleic Acids Research。研究者在snRNA上发现了19个修饰位点，其中13个位点在人源snRNA也保守分布。线粒体rRNA和叶绿体rRNA上各含有5个几乎相同的修饰位点，其中2个为新发现的位点，它们分布在核糖体大亚基和小亚基的结合界面。论文还分析了C/D snoRNP突变体中修饰的变化，揭示了拟南芥3种类型rRNA和snRNA上的2'氧甲基化修饰谱。

拟南芥胞质rRNA 2'氧甲基化修饰谱（图片来源于中国科学院生物物理研究所网站）

植物防止多精入卵的新机制

武汉大学生命科学学院孙蒙祥教授课题组揭示了植物受精奥秘。相关成果发表于Nature。在受精前，ECS1和ECS2主要分布在卵细胞内，而当精细胞与卵细胞融合后，ECS1和ECS2则迅速分泌在卵细胞周围，降解其附属细胞（助细胞）分泌的花粉管吸引信号Lure，从而阻止输送更多精子的花粉管进入胚囊，避免受精卵再度与精子融合。文章同时揭示了卵细胞可以感知受精成功，只有在受精成功时卵细胞才会释放ECS，阻止多余花粉管进入，进而明确了为什么在受精不成功情况下花粉管仍可以进入胚囊，而受精成功后又可迅速阻止多余精细胞进入胚囊。

油菜素内酯在种子向幼苗发育转型过程中抑制种子成熟程序

中山大学生命科学学院李陈龙教授课题组发现BR能够抑制种子成熟程序在幼苗中的表达。相关成果发表于Plant Physiology。油菜素甾醇（Brassinosteroids，BRs）是一类植物中的类固醇激素。通过BR合成抑制剂BRZ（brassinazole）处理WT、val1-2和val2-1突变体，发现val1-2突变体幼苗出现胚性特征。种子成熟基因在BRZ处理后的val1-2突变体幼苗中大量异位表达。遗传分析表明，在val1-2背景中敲除BR合成通路的关键酶DET2或BR信号通路中关键受体BRI1后，这两种双突变体幼苗中均出现了胚性苗的表型，且种子成熟基因大量异位表达。BR通路和VAL1途径协同在调控种子到幼苗发育转型中起到重要作用。

古菌与病毒互作研究进展

山东大学微生物技术国家重点实验室申玉龙课题组与法国巴斯德研究所古菌病毒研究中心Mart Krupovic课题组合作，研究古菌病毒与宿主的相互作用关系。相关成果发表于PNAS。论文以嗜酸热古菌冰岛硫化叶菌（Sulfolobus islandicus）REY15A和非裂解性纺锤状病毒STSV2（Sulfolobus tengchongensis spindle-shaped virus 2）为材料，研究古菌病毒对宿主细胞分裂和细胞周期的影响，以及宿主在细胞水平上如何获取CRISPR免疫能力。结果表明，双尾病毒家族具备操纵宿主细胞周期以服务于病毒增殖的能力。硫化叶菌利用大细胞提供的空间获取CRISPR-Cas免疫能力，而CRISPR-Cas系统是S.islandicus细胞对抗STSV2的主要防御机制。

转录起始复合物识别启动子及动态组装的分子机制

复旦大学生物医学研究院徐彦辉课题组揭示了转录前起始复合物识别启动子及动态组装机制。相关成果发表于Science。以人类为代表的高等生物，进化出复杂的基因表达调控机制，利用同一套基因组遗传信息，分化出数百种不同的细胞类型，以适应对复杂生长发育过程的需要。转录起始过程发生在几万种不同基因的高度多样化的启动子区。围绕启动子区转录起始过程的调控，是细胞体系内最为核心的生命过程之一。该研究报道了包含TFIID的完整转录前起始复合物（PIC）结构，揭示了PIC如何识别不同类型启动子并完成多步组装的完整动态过程，为后续研究基因表达调控奠定了理论基础。

PIC动态组装的模式图（图片来源于复旦大学网站）

利用纳米技术克服肿瘤耐药性的尝试

天津大学生命科学学院常津教授团队通过利用细胞产生耐药性时增加的细胞内缺氧来对抗肿瘤耐药性。相关成果发表于Science Advances。用顺铂治疗的各种癌症几乎都会产生耐药性，而这往往是由大量的DNA修复引起的，因此迫切需要寻找出顺铂耐药癌症的后天漏洞。文章构建了一种缺氧扩增DNA修复-抑制脂质体纳米药物（简称为HYDRI NM），该药物由铂（IV）前药作为构建基元，葡萄糖氧化酶（GOx）和缺氧激活的替拉帕明（TPZ）作为有效载荷配制而成。在临床相关模型的研究中，包括患者源性类器官和患者源性异种移植瘤，HYDRI NM均能够有效抑制顺铂耐药肿瘤的生长。

miR-218-2调节海马认知功能及其机制

清华大学生命学院姚骏课题组开展miR-218-2通过C3依赖的方式调节海马体认知功能的研究。相关成果发表于PNAS。miR-218作为一个在中枢神经系统中广泛表达的miRNA，被发现在阿尔茨海默病、精神分裂症和抑郁症等多种神经退行性疾病和神经精神疾病中出现表达异常。miR-218-2基因在小鼠海马中通过靶基因C3调节神经元的形态和突触囊泡的转运与释放，进而影响神经元的突触可逆性和LTP的发生，最终影响小鼠的认知功能。该研究揭示了神经退行性疾病和神经精神疾病可能通过共通的miR-218相关机制产生认知障碍，为后续的疾病认知缺陷的治疗提供了新思路。

锰盐（MnJ）的优良佐剂效果及其作用机制

北京大学生命科学学院蒋争凡等与合作者报道了一种既是免疫激活剂，又是递送系统的纳米锰佐剂（MnJ）。相关成果发表于Cellular & Molecular Immunology。该新佐剂既能高效激活细胞免疫并促进体液免疫，也能激活黏膜免疫反应并诱导分泌型IgA产生，用做黏膜免疫佐剂。锰佐剂对几乎所测试的所有种类抗原都有效，能显著提高灭活疫苗的效果，可以将灭活病毒的浓度减少到1/100还能达到完全保护的效果。对于易突变的病毒，免疫单联疫苗也能达到交叉保护的效果。锰佐剂制备的肿瘤疫苗能显著抑制肿瘤的生长和转移，并促进瘤内活化的NK细胞和CD8+T细胞的浸润。