生命机制

高质量雉鸡基因组序列图谱构建和解析

上海交通大学农业与生物学院孟和教授团队采用多平台策略构建了染色体层级的雉鸡基因组序列图谱。相关成果发表于Molecular Ecology Resources。该研究首先明确了雉鸡与其他多种鸟类的系统发育关系，其次发现了一些钙离子相关基因可能参与了雉鸡的适应性进化与物种特性的形成，并且通过全基因组重测序分析在基因组中找到了与家养雉鸡体重相关的人工选择区域。此外，研究发现了雉鸡的免疫重要基因——主要组织相容性复合体（MHC）基因序列存在独特的排列模式，相较于家鸡祖先红原鸡存在3个大片段的染色体倒位，暗示着雉鸡免疫系统在进化过程中曾经经历过特殊的事件。

雉鸡（Phasianus colchicus）也称环颈雉，俗名野鸡或山鸡。（图片来源于上海交通大学新闻学术网）

（a）雉鸡与其他物种共有和特有基因家族；（b）系统发生树。（图片来源于上海交通大学新闻学术网）

植物机械碰触“记忆”形成的分子机制

北京大学生命科学学院钟上威研究员课题组发现植物细胞壁中的果胶结构能受到机械触碰的动态可逆调节，反复多次或长时间的碰触将逐渐改变细胞壁的机械强度，最终使得植物呈现接触形态建成的表型。相关成果发表于Science Advances。植物不能移动，它们对复杂环境需要更强的适应性。人类对于过往的天气和环境是有记忆的，比如某年的冬天特别冷，去过的某个地方温暖湿润等。植物对于天气和环境也是有“记忆”的，而且植物的这种对天气和环境的“记忆”能够帮助它们更好地适应周围环境。该研究报道了机械碰触通过激活内源激素乙烯抑制关键功能酶PGX3，调控细胞壁果胶裂解的分子信号传导通路。

系统性鉴定siRNA脱靶位点新方法

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）吴立刚研究组、上海市计划生育科学研究所李卫华研究组与扬州大学赵雅研究组合作，运用自主研发的SpyCLIP技术，对野生型和切割活性缺失的miRNA/siRNA效应器蛋白AGO2平行进行SpyCLIP建库测序，在全基因组层面准确、高效地鉴定出siRNA、miRNA的切割活性以及非切割活性作用位点，为降低siRNA药物的潜在脱靶风险，改进siRNA的设计规则提供了有力手段。相关成果发表于Molecular Therapy－Nucleic Acids。该研究对于未来siRNA药物研发如何最大化避免脱靶效应具有参考价值。

Katanin p60-like 1塑型力感受纤毛中细胞骨架

清华大学生命学院梁鑫课题组解析了机械力感受神经元中特化细胞骨架的三维结构及其形成的分子机制。相关成果发表于Journal of Cell Biology。机械力信号转导是细胞将胞外机械力信号转换为胞内信号的过程。课题组在前序工作中发现果蝇I型机械力感受神经元树突顶端存在特化的纤毛结构，该结构中存在着由非中心体微管构成的高级细胞骨架结构。新发现微管切割蛋白Kat-60L1具有特异性的表达模式和空间定位，而且能够调控该类感受神经元对机械力信号响应的敏感性。该分子通过与其他微管结合蛋白协同能够综合调控特化纤毛结构中微管的数量和长度，并进而精确调控了纤毛内特化微管细胞骨架的三维塑型。

催产素内分泌神经元通过脑内投射纤维影响情感行为

浙江大学与华中科技大学联合团队高志华、李安安等解析了下丘脑-神经垂体内分泌系统的三维精细结构及中枢功能，揭示了催产素不仅通过释放到外周起到激素的作用，还通过投射到脑内情感调控区域而影响情感行为。相关成果发表于Neuron。分泌血管加压素（AVP，又称抗利尿激素）和催产素（OXT）的神经元主要位于下丘脑室旁核（PVN）与视上核（SON）。研究发现，激活OXT大细胞不仅能通过投射至神经垂体的主轴突释放OXT，提高外周血液中OXT的含量，也能通过脑内的侧枝释放OXT，促进大鼠的社交行为；而抑制这些细胞则产生了相反的效果。提示OXT大细胞能在外周和中枢释放OXT，协调机体稳态和中枢行为。

通过fMOST技术重构大鼠下丘脑-神经垂体系统；利用化学遗传学方法特异操控O X T大细胞能影响外周血O X T水平，并调控大鼠的社交行为等。（图片来源于浙江大学求是新闻网）

下丘脑-神经垂体系统的三维重构展示（图片来源于浙江大学求是新闻网）

脂肪细胞死亡研究进展

西安交通大学医学部基础医学院心血管研究中心王胜鹏教授与德国马普所Stefan Offermanns等合作，在脂肪细胞死亡研究领域取得新进展。相关成果发表于Nature Communications。肥胖作为2型糖尿病、心血管疾病及癌症等众多疾病的危险因素，已成为世界公认的公共卫生问题。肥胖症中，脂肪组织发生动态重塑。为了检测肥胖过程中白色脂肪细胞的YAP和TAZ活性是否受到影响，科学家检测了YAP和TAZ的亚细胞定位以及YAP/TAZ靶基因在人和小鼠白色脂肪细胞中的表达，并证明人类和小鼠的肥胖伴随着白色脂肪细胞中YAP和TAZ的激活增加。

一种全新转录调控复合物INTAC——RNA聚合酶Ⅱ磷酸酶的鉴定

复旦大学附属肿瘤医院/生物医学研究院徐彦辉团队与陈飞团队合作，发现了一个全新的转录调控复合物INTAC（包含16个蛋白亚基，总分子量近1.5兆道尔顿），解析了INTAC的高分辨冷冻电镜结构，揭示了INTAC作为一个双功能酶同时具备RNA剪切和去磷酸化活性，可去除Pol Ⅱ的多个CTD磷酸化位点发挥转录抑制功能。相关成果发表于Science。基因表达的精密调控，对生命体的形成、发育以及各种生物学功能的维持至关重要；基因表达的紊乱与各种疾病的发生息息相关。该项研究首次发现PP2A这一最重要的磷酸酶可直接调控转录，拓展了磷酸酶与转录调控这两个重要研究领域的研究范畴。

蛇床子素舒张气道平滑肌的分子机制

中国科学院生物物理研究所卫涛涛课题组、美国克瑞顿大学屠亚平课题组、中国药科大学曹征宇课题组合作揭示蛇床子素舒张气道平滑肌的分子机制。相关成果发表于Molecular Biology and Evolution。传统中药蛇床子的主要活性成分蛇床子素（osthole），可以舒张气道平滑肌、抑制哮喘疾病模型的气道高反应性。研究团队从动物模型、组织切片、培养细胞及酶学反应等不同水平确定了蛇床子素的作用靶点是蛋白磷酸二酯酶4（PDE4）；进一步通过共结晶及X射线晶体衍射解析了蛇床子素与PDE4相互作用的结构基础，阐明了蛇床子素抑制PDE4并舒张气道平滑肌的分子机制。