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生物大分子凝聚态调控细胞命运可塑性

国外学者在解析家族性直肠癌基因APC突变体功能易感性时发现了APC的重要调控蛋白EB1。但是，EB1如何招募众多的APC类蛋白（人类基因组显示约有1000种含SxIP基序蛋白）与动态变化的β-微管蛋白结合，一直是细胞生物学、生物物理学与分子病理学未解答的问题。对相关问题开展研究，中国科研团队取得了重要突破。研究成果于北京时间12月20日发表在国际学术期刊《自然·细胞生物学》（Nature Cell Biology）杂志上。

科研团队在解析细胞分裂微管动力学机制时，于2009年发现与克隆了一个新颖的EB1结合蛋白TIP150。TIP150含有典型EB1结合蛋白基序SxIP，负责招募微管解聚酶MCAK，在动态组装微管的正末端形成催化区室。在此基础上，团队利用活细胞光敏定位超高分辨显微成像与荧光蛋白互补策略，发现了柔性区域碱性氨基酸在EB1二聚化与调控微管动态性的功能，揭示了EB1第66位赖氨酸动态巴豆酰化修饰与微管结合的动态调控机制，及其对细胞分裂纺锤体定向稳定性维系的作用机制。

研究人员发现了EB1蛋白在活细胞动态微管追踪过程的液滴表征，利用基因编辑、物理化学模拟碱性氨基酸的丰度与间隔，并结合超高分辨成像，揭示了EB1蛋白的相分离特征与凝聚态物质基础，解析了相分离驱动EB1蛋白的微管正端追踪功能。至此，团队阐明了EB1蛋白相分離调控纺锤体微管可塑性的物理化学机制，向解析生物大分子凝聚态调控细胞命运可塑性理论研究迈出了重要一步。.

全球林栖脊椎动物灭绝债务始于第二次工业革命

中国科研人员用历史证据表明全球林栖脊椎动物的灭绝债务始于19世纪中叶，即第二次工业革命伊始。相关科研成果于近日发布于生物学期刊《通信生物学》（Communications Biology）。

据了解，灭绝债务是指人类破坏生态系统和导致生活在生态系统内的物种的灭亡之间存在的几十年甚至几个世纪的延迟。由于无法确定物种灭绝债务的信号有多强，以及这些债务是何时开始的，所以尚不清楚全球已建立的保护地是否对缓解物种灭绝债务的累积起到积极作用。

为高效开展生物多样性保护工作，中国科研人员通过汇编迄今为止最全面的生物、自然地理和生态数据集，揭示了第二次工业革命的开始是全球林栖脊椎动物灭绝债务已知最早的信号，表明与人类活动有关的生境变化开始带来延迟的生物多样性损失。更重要的是，全球保护地对林栖脊椎动物灭绝债务积累的缓解作用并不像对减缓森林覆盖率那样立竿见影，而是具有明显的时间滞后效应。这一现象对于栖息在泰加林和温带针叶林中的脊椎动物类群尤为明显。这表明过去两个世纪在全球范围内已建保护地仍需至少几十年时间来有效地减缓生物多样性丧失。

由于林栖脊椎动物丰富度和森林栖息地的非平衡态仍在继续发生，因此，应当积极采取预防措施，在促进森林恢复、保护区建设和生物多样性保护策略之间寻找良好的平衡点，以减少为全球林栖脊椎动物债务累积所支付的高额代价。

我国首艘超深水科考钻探船实现主船体贯通

12月18日，由我国自主设计建造的首艘面向深海万米钻探的超深水科考船——大洋钻探船，在广州市南沙区实现主船体贯通，即将下水，标志着我国深海探测领域重大装备建设迈出关键一步。

大洋钻探船是我国首艘超深水科考钻探船，隶属于自然资源部中国地质调查局，设计排水量达4.2万吨，具备全球海域无限航区作业能力和海域超过1万米的钻探能力。

作为支撑海洋强国建设的“国之重器”，大洋钻探船的设计和建造，聚焦解决地球深部重大资源环境科学问题，具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式，兼具隔水管和无隔水管钻探作业方式。此外，这个钻探船拟配置十大类别先进的船载设备，形成涵盖海洋研究全领域的九大实验室，并首次配建国际一流标准的古地磁和超净实验室，总体装备和综合作业能力处于国际领先水平。

后续，大洋钻探船将开展上建区域搭载、设备安装调试、码头试验等工作，预计于2024年全面建成。钻探船建成后主要承担国家重大科技项目和国际大科学计划中的大洋科学钻探任务。

决定种子活力的表观遗传调控机制被揭示

产生高活力的种子在环境条件合适时迅速萌发并发育产生健壮的幼苗是高等植物繁衍的关键。然而，目前尚不清楚在种子形成时，其萌发和胚后发育的能力是如何产生的。近日，中国科研团队在《自然·通信》（Nature Communications）杂志上发表研究论文，为进一步阐释种子活力的形成机制提供了基础。

通过对H3.3完全敲除的拟南芥突变体研究发现，这个突变体能够正常产生成熟的种子，且其形态和种子储藏蛋白等指标均与野生型一致。然而H3.3突变体种子却无法正常萌发，抑或是少数萌发的种子也在萌发后立即停止发育。分析H3.3在种子染色质上的分布发现其在成熟种子中具有特异的基因5'端/启动子区和基因3'端均富集的分布模式，而在营养组织如幼苗中H3.3仅在基因3'端富集。H3.3对于成熟种子中染色质开放性的形成至关重要，其促进基因5'端/启动子区的开放，从而使种子在萌发时感知环境及胚后发育的基因能够正常表达。此外，H3.3却在基因3'端抑制染色质的开放性和基因上的异常转录 （cryptic transcription）。

上述研究揭示了植物通过组蛋白变体H3.3在种子中的特异装配，从而“打开”染色质为其萌发和胚后发育做准备的机制。因此，在一定程度上H3.3具有类似先锋因子在细胞命运调节中的作用。作为一种替代组蛋白，H3.3在很多植物细胞的分化时均发生明显富集。因此，H3.3可能是一个植物细胞命运决定的关键因子，对其作用机制的进一步解析将有助于植物再生等重大科学问题的探索。

世界鲳属鱼类物种多样性和地理分布格局被揭示

近日，中国科研团队在世界鲳科、鲳属鱼类分类及地理分布格局研究方面获得新进展，首次揭示世界鲳属鱼类物种多样性和地理分布格局，相关成果发表在《海洋科学前沿》（Frontiers in Marine Science）上。

鲳属鱼类广泛分布于印度—西太平洋热带和温带海域，是世界及中国重要海洋渔业资源和经济鱼类。中国是鲳属渔业资源捕捞和利用大国，其年捕捞量和外贸进出口总量分别约占全球总数的75%和80%。然而，由于鲳属物种间外部形态极其相似，物种区分缺乏重要形态鉴别特征，个别物种模式标本丢失，导致依据传统形态学方法建立的鲳属物种分类、地理分布及系统演化关系长期存在较大争议。因此，揭示鲳属物种多样性组成及地理分布格局形成与演化历程，对未来世界及我国鲳科鲳属渔业资源的合理开发和可持续利用具有重要研究价值。

中国科研团队在前期研究基础上，基于分子系统学和物种界定方法，整合全球1497条鲳属线粒体序列，建立全球鲳属线粒体序列数据集，对印度—西太平洋海域鲳属物种分类和地理分布进行系统分析，首次揭示了世界鲳属鱼类物种多样性和地理分布格局，厘清世界鲳属7个有效物种，即银鲳、中国鲳、灰鲳、刘氏鲳、珍鲳、翎鲳和素鲳。研究结果表明，过去文献中报道的镰鲳应为银鲳的同物异名。

研究结果还显示，鲳属物种多样性中心在印度—西太平洋中部，包括巽他陆架及南海周边海域，除素鲳仅局限分布于印度洋沿海外，其余6种均在这个区域交叉分布。分化时间和生物地理重建结果表明，鲳属鱼类起源于晚中新世的印度—西太平洋中部，与印太交汇区生物多样性中心形成时间相近，推测鲳属起源可能与印太交汇区生物多样性中心形成有关。

（责编：李莉）