長非編碼RNA種屬特異性加工決定其功能差異

長非編碼RNA種屬特異性加工決定其功能差異

中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所）陳玲玲研究組發(fā)現(xiàn)長非編碼RNA在不同物種來源干細胞中的特異性加工是其發(fā)生適應(yīng)性功能變化的重要機制，為深入理解長非編碼RNA的功能及進化提供了新思路。研究成果發(fā)表于Cell。這項最新研究通過分離人、鼠胚胎干細胞細胞核和細胞質(zhì)來源的RNA結(jié)合高通量測序分析，首次發(fā)現(xiàn)人、鼠胚胎干細胞中長非編碼RNA的加工及亞細胞定位存在顯著差異。研究詳細解析了其中一個新型的長非編碼RNA——hFAST維持人胚胎干細胞自我更新的分子機制。進一步結(jié)合生物信息學(xué)分析預(yù)測和實驗驗證篩選到了調(diào)控它們不同定位的關(guān)鍵因子PPIE。

吃雞蛋過多或過少均不利于健康

國家心血管病中心、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院的研究團隊研究揭示我國成年人每周食用3？6個雞蛋為宜。研究成果發(fā)表Science China Life Sciences（《中國科學(xué)：生命科學(xué)》）。研究發(fā)現(xiàn)，雞蛋攝入量與心血管疾?。ü谛牟　⒛X卒中等）及總死亡風(fēng)險間的關(guān)聯(lián)呈現(xiàn)U形關(guān)系。每周吃3？6個雞蛋的人，心血管疾病及總死亡風(fēng)險最低。相比較，每周吃雞蛋不足1個的人，心血管疾病及總死亡風(fēng)險分別升高22%和29%；而每周吃10個或以上雞蛋的人，相應(yīng)的風(fēng)險則分別升高39%和13%。此外，雞蛋攝入量對于不同類型心血管疾病的影響有所不同。雞蛋吃得太少容易發(fā)生出血性腦卒中，而吃得過多冠心病和缺血性腦卒中發(fā)生的可能性更大。

干細胞譜系自我維持新機制

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所焦雨鈴課題組發(fā)現(xiàn)STM基因的自激活是維持干細胞譜系的關(guān)鍵。研究成果發(fā)表于Current Biology。通過大量篩選突變體，得到一個側(cè)芽起始具有明顯缺陷的突變體，其葉腋處無法維持正常STM表達，葉腋處細胞逐步分化。因此，該突變體中導(dǎo)致表型的ATH1基因是維持STM表達和脫分化細胞狀態(tài)的關(guān)鍵基因。ATH1基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子，與STM所編碼的轉(zhuǎn)錄因子存在蛋白互作。實驗表明，ATH1可以直接結(jié)合STM基因位點，并且ATH1對STM基因的激活作用顯著依賴于STM蛋白本身?；谏鲜鼋Y(jié)果，得到一個依賴于ATH1蛋白的STM自激活調(diào)控回路。

新冠肺炎住院患者心肌損傷發(fā)生率19.7%

武漢大學(xué)人民醫(yī)院心血管內(nèi)科黃從新教授團隊開展了新冠肺炎住院患者心肌損傷與死亡的關(guān)系研究。研究論文發(fā)表于JAMA Cardiology。該研究連續(xù)入選了2020年1月20日至2月10日在武漢大學(xué)人民醫(yī)院住院治療、檢測了心肌酶譜的416例新冠肺炎患者，分析了心臟指標(biāo)與預(yù)后的關(guān)系，研究結(jié)果顯示，新冠肺炎住院患者心肌損傷發(fā)生率為19.7%。心肌損傷的出現(xiàn)預(yù)示著院內(nèi)死亡增加3？4倍。合并心肌損傷的患者院內(nèi)死亡率高達51.2%，而非心肌損傷患者死亡率只有4.5%。心肌損傷的出現(xiàn)可能預(yù)示著新冠肺炎患者院內(nèi)死亡風(fēng)險增加3？4倍。研究結(jié)果為新冠肺炎患者的臨床診療提供了重要證據(jù)。

繪制首個人類細胞圖譜

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院郭國驥教授團隊與合作者繪制成功了首個人類細胞圖譜。研究成果發(fā)表于Nature。研究團隊對60種人體組織樣品和7種細胞培養(yǎng)樣品進行了Microwell-seq高通量單細胞測序分析，系統(tǒng)性地繪制了跨越胚胎和成年兩個時期、涵蓋八大系統(tǒng)的人類細胞圖譜。概括地說就是人體細胞數(shù)字化，能夠用數(shù)字矩陣描述每一個細胞的特征，并對它們進行系統(tǒng)性的分類。研究定義了許多之前未知的細胞種類，還發(fā)現(xiàn)了一些特殊的表達模式。該研究從單細胞水平上全面分析了胚胎和成年時期的人體細胞種類，研究數(shù)據(jù)將成為探索細胞命運決定機制的資源庫，研究方法或可對人體正常與疾病細胞狀態(tài)進行鑒定。

腫瘤細胞如何適應(yīng)新的小分子藥物并維持細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的分子機制研究

北京理工大學(xué)生命學(xué)院楊勇飛課題組和軍事醫(yī)學(xué)研究院陳薇課題組合作，揭示了泛素化連接酶Nedd4通過特異性識別并降解線粒體通道蛋白VDAC2/3降低黑色素瘤細胞對鐵死亡小分子誘導(dǎo)劑erastin敏感性的分子機制。研究論文發(fā)表于Nature Communications。erastin通過誘導(dǎo)ROS應(yīng)答轉(zhuǎn)錄因子FOXM1激活神經(jīng)元前體細胞表達發(fā)育下調(diào)4（Nedd4）的表達。Nedd4是真核生物HECT結(jié)構(gòu)域E3連接酶家族的重要成員。Nedd4通過其WW結(jié)構(gòu)域與VDAC2/3的PPxY序列結(jié)合并促進VDAC2/3降解，降低癌細胞對erastin的敏感性。通過抑制Nedd4和FOXM1的表達，減少VDAC2/3蛋白質(zhì)降解的方法，可增加癌細胞對erastin的敏感性。

線粒體自我功能修復(fù)的新機制

中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院劉興國課題組揭示了一種OPA1外顯子4b介導(dǎo)的不依賴于線粒體融合的全新線粒體功能修復(fù)機制，并發(fā)現(xiàn)這一類剪接體在肝癌中有助于線粒體代謝轉(zhuǎn)變。研究成果發(fā)表于Frontiers in Cell and Developmental Biology。OPA1的外顯子之一4b不依賴于線粒體之間的融合，直接調(diào)控線粒體呼吸而恢復(fù)自我能量供給。OPA1外顯子4b調(diào)控線粒體DNA類核的結(jié)構(gòu)，特異結(jié)合線粒體DNA的D-loop區(qū)來調(diào)控其轉(zhuǎn)錄，修復(fù)電子傳遞鏈，最終恢復(fù)線粒體呼吸功能。含有OPA1-Exon4b的剪接體蛋白在肝癌細胞中的表達特異下調(diào)，導(dǎo)致腫瘤糖代謝Warburg效應(yīng)中線粒體能量供給下降。

人源七聚體Pannexin 1通道的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)

復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院王磊課題組，與中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）竺淑佳課題組，以及中科院上海藥物所余學(xué)奎課題組合作，解析了人源Pannexin 1通道的結(jié)構(gòu)與功能。相關(guān)論文發(fā)表于Cell Research。通過真核細胞重組表達純化了人源野生型Pannexin 1蛋白。用單顆粒冷凍電鏡解析了3.2埃分辨率的人源野生型PANX1三維結(jié)構(gòu)，并揭示其七聚體的組裝形式，完全不同于之前領(lǐng)域內(nèi)普遍認為Pannexin 1是六聚體通道的結(jié)論。通過結(jié)構(gòu)的分析，研究人員進一步解析了ATP通透的限制性位點，揭示了胞外端74位的色氨酸形成一個直徑小于10埃的門控環(huán)。