光合装置的天然结构状态、相互作用及环境适应性

光合装置的天然结构状态、相互作用及环境适应性

中国海洋大学海洋生命学院、深海圈层与地球系统前沿科学中心张玉忠教授团队与国内外合作者开展了蓝藻光合膜天然结构研究。相关论文发表于Nature Plants。该研究利用高分辨率原子力显微镜技术，以蓝细菌模式菌株Synechococcus elongatus PCC 7942为研究材料，对其光合膜——类囊体膜进行了高分辨率成像，在纳米水平上展示了类囊体膜上光合复合物的天然结构及相互结合方式，并解释了类囊体膜结构和功能的光适应调节机制。对近生理状态下的蓝细菌类囊体膜结构的认知将加深我们对蓝细菌、真核藻类以及高等植物的光合装置的生理功能及环境适应的理解。

揭示由SIV/HIV感染所触发的肠道菌群迁移模式及概率

中国科学院昆明动物研究所马占山团队揭示了由SIV/HIV感染所触发的肠道菌群迁移模式及概率。相关论文发表于FEMS Microbiology Ecology。研究人员通过分析SIV感染的猕猴的多组织（包括肠道、肠系膜淋巴结和肝脏）菌群数据，发现微生物从胃肠道逃逸到其他组织的过程类似于物理学中的随机游动（random walk）。也就是说，虽然肠道微生物逃逸很可能是由于SIV感染导致的，但逃逸的过程是随机的，并非有组织的确定性迁移。此外，该研究还发现菌群从胃肠道逃逸至肠系膜淋巴结或肝脏的概率（即迁移率，在属水平均>0.5）显著高于菌群在胃肠道内部的扩散率。

G-四链体调节猪伪狂犬病毒基因表达和病毒复制研究

华中农业大学理学院位灯国教授团队和动物科学技术学院、动物医学院刘正飞教授团队合作，发现伪狂犬病毒立即早期基因IE180 3UTR通过形成G-四链体调控基因表达和病毒复制。相关论文发表于RNA Biology。G-四链体是由鸟嘌呤富集序列形成的特殊二级结构，它的形成或解散可调节基因的复制、转录和翻译等过程。G-四链体在病毒中的研究主要集中在对人类免疫缺陷病毒HIV、丙型肝炎病毒HCV等人类病毒的研究。近年来，猪伪狂犬病毒（PRV）变异毒株使现有的商品化PRV疫苗不能对变异株提供完全保护力，给养猪业造成了很大的损失，人们开始研究PRV潜伏感染建立、维持、激活机制以及开发抗病毒药物。

新发布尼亚病毒免疫炎症调节机制研究

中国科学院武汉病毒研究所/病毒学国家重点实验室/生物安全大科学研究中心邓菲、王华林、宁云佳团队揭示了SFTSV感染诱导炎症免疫反应的重要机理，为发热伴血小板减少综合征炎症病理的深入理解提供了线索。相关论文发表于Journal of Biological Chemistry。哺乳动物进化出一系列的模式识别受体来识别入侵病原的核酸或者其他保守的分子组分，进而诱导炎症和免疫响应。机制上，SFTSV可通过其非结构蛋白将宿主分子TRIM25（RIG-I激活所需的泛素连接酶之一）特异性“监禁”到病毒包涵体中，有效抑制RIG-I的泛素化激活，从而在RIG-I信号的起始阶段拮抗宿主细胞免疫响应。

利用计算推动微生物转氨元件发掘与氨基酸高效利用

中国科学院微生物研究所的吴边团队开发了一种基于转氨酶的多酶级联系统，能够直接将L-氨基酸氧化为对应的酮酸，该团队从生物信息大数据出发，通过一系列生物信息学与计算生物学结合的方法，寻找兼容上述级联反应的新型转氨元件以扩大其应用范围。相关论文发表于ACS Catalysis。通过对序列和结构的组合分析，建立了针对不同家族的转氨元件高效快速的计算筛选方法，将未知序列展开到二维平面上，通过对序列所在位置的分布进行计算筛选，从数据库中的一万余个转氨元件中选取了27个候选序列进行测试。最终建立了一个由6个具有互补的底物选择性的转氨元件构成的酶工具箱，实现了对天然L-氨基酸的全覆盖。

黄栌枯萎病菌致病性研究

北京林业大学林学院森林病理学研究团队王永林等解析了黄栌枯萎病菌（大丽轮枝菌）bZIP转录因子VdAtf1作为新的氮代谢调节因子控制致病过程的分子机制。相关论文发表于New Phytologist。大丽轮枝菌是一种土传性植物病原真菌，世界范围内分布，其寄主范围多达400种以上，包括黄栌、紫荆、马铃薯、棉花和向日葵等，引起严重的植物维管束病害，造成巨大的经济和生态损失。该研究发现大丽轮枝菌bZIP家族转录因子VdAtf1調控致病性的新机制。敲除该基因不影响病原菌对活性氧胁迫的敏感性，而参与了对活性氮的应答。此外，该研究还证实了禾谷镰刀菌FgAtf1也参与氮代谢。

海绵共附生毛球腔属真菌活性代谢产物及降脂机制研究

中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室和广东省海洋药物重点实验室刘永宏团队与合作者对采自徐闻的美丽属海绵来源毛球腔属真菌进行了次级代谢产物研究，在呋喃酮类化合物降脂机制研究方面取得进展。相关论文发表于Journal of Cellular and Molecular Medicine。海绵是多孔滤食性无脊椎动物，是大量海洋微生物的栖息地，是海洋珊瑚礁生态系统的重要组成部分。海绵自身物理防御差，海绵共附生的微生物往往能够产生活性代谢产物来协助海绵抵抗捕食者，这些代谢产物结构独特，生物活性丰富，是海洋药物及其先导化合物的重要来源。

水稻抗病毒免疫机制

北京大学生命科学学院李毅课题组揭示了水稻茉莉酸（JA）信号通路通过调控RNA沉默（RNAi）信号通路促进水稻抗病毒免疫的机制。相关论文发表于Cell Host & Microbe。水稻条纹病毒（Rice stripe virus，RSV）是由昆虫传播的病毒，除侵染水稻外，还可以侵染小麦、大麦等禾本科作物。被感染水稻心叶基部出现褪绿的黄白色斑条，严重时心叶整片黄化甚至枯死，严重影响水稻产量。该研究揭示了病毒侵染后植物JA信号通路与RNAi信号通路协同参与水稻抗病毒防御的分子机制，发现了JAMYB作为响应JA信号通路的转录因子参与水稻AGO18的转录调控；同时揭示了水稻中独特的RSV CP介导的抗性的分子机制。