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2023年第53卷第9期

着丝粒与动粒的功能、结构和动态组装

窦震1,2✉， 刘冉1,2， 臧建业1,2， 姚雪彪1,2， 刘行1,2✉

(1.中国科学技术大学无膜细胞器与细胞动力学教育部重点实验室，生命科学学院，安徽合肥 230026；2.中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心，安徽省细胞动力学和化学生物学重点实验室，安徽合肥 230027)

✉通讯作者：窦震，E-mail: douzhen@ustc.edu.cn； 刘行，E-mail: xing1017@ustc.edu.cn

摘要：确保真核生物物种的遗传信息在亲代与子代之间忠实地传递是细胞有丝分裂的一项基本任务。着丝粒是一个特殊的染色体区域，对于在有丝分裂过程中介导姐妹染色单体的排列和分离至关重要。着丝粒身份确定是由含有着丝粒蛋白A（CENP-A）的核小体这种表观遗传机制决定的。CENP-A核小体为有丝分裂期内层动粒和外层动粒组装的关联提供了基础。本文回顾了着丝粒身份确定、内层动粒功能和组装以及外层动粒功能和组装。特别是，我们关注了组成型着丝粒关联网络（CCAN）结构活性关系的最新进展。CCAN 结构信息为我们对着丝粒和动粒功能以及动态组装的理解提供了新的启示。

关键词：有丝分裂； 着丝粒； 动粒； 组成型着丝粒关联网络 (CCAN)； CDK1

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0901

卵母细胞的低温保存：历史，成就和未来

赵世玉， 赵刚✉

(中国科学技术大学电子工程与信息科学系，安徽合肥230027)

✉通讯作者：赵刚，E-mail: zhaog@ustc.edu.cn

摘要：近年来由于肿瘤和非肿瘤因素的影响，对女性生育力保存的需求越来越高，满足这些需求将会是未来几年的一个热门话题。卵母细胞的冷冻保存是实现女性生育力保存的一个可行的选择，在哺乳动物基因库和人类卵母细胞库方面已经取得了重大进展。本文系统介绍卵母细胞低温保存的研究历史和玻璃化保存技术，重点介绍保存中使用的玻璃化载体。此外，我们还总结了卵母细胞玻璃化保存的基本原理，讨论了玻璃化对于卵母细胞质量的影响，并且提出了改善卵母细胞低温保存效率的一些策略。最后，我们对卵母细胞低温保存技术进行了总结，并对其发展前景进行了展望。

关键词：生育力保存； 卵母细胞； 低温保存； 玻璃化

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0902

构建M1型巨噬细胞相关lncRNA签名预测肿瘤免疫微环境

吴琦， 刘一鸣， 胡青松， 吴慧慧✉

(中国科学技术大学生命科学与医学部基础医学院，安徽合肥 230026)

✉通讯作者：吴慧慧，E-mail: wuhuihui@ustc.edu.cn

摘要：长链非编码RNA（lncRNA）被认为是肿瘤微环境和肿瘤免疫微环境中至关重要的分子。巨噬细胞作为免疫系统的重要成员，与M1型巨噬细胞功能相关的lncRNA依然需要进一步的探讨。本文基于肿瘤微环境中M1型巨噬细胞浸润程度高和低的队列样本的转录组差异构建了lncRNA签名。该lncRNA签名包含7个lncRNA∶LINC01494，ZDHHC20-IT1，LINC01450，LINC00871，EVX1-AS，KIF25-AS和AADACL2-AS1。这些lncRNA均在M1巨噬细胞缺乏型病人样本中高表达，表明它们在抑制巨噬细胞浸润和极化为M1亚型过程中的潜在作用，进而导致免疫排斥型的肿瘤微环境，而这已被证明与不良预后密切相关。该lncRNA签名不仅预测了不理想的临床预后，也与抗原处理和递呈障碍所导致的免疫抑制性环境相关。此外，我们也评估了该lncRNA签名在免疫检查点抑制疗法中的预测价值，这进一步丰富和增强了lncRNA在预测免疫治疗响应情况的价值。

关键词：结肠癌； M1型巨噬细胞； 长非编码RNA； 肿瘤免疫微环境； 免疫检查点治疗

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0903

调节circRNA内的miRNA结合位点以提高其翻译效率

张可维， 单革✉， 陈亮✉

(中国科学技术大学附属第一医院检验科，中国科学院天然免疫与慢性疾病重点实验室，中国科学技术大学生命科学与医学部基础医学院，安徽合肥 230027)

✉通讯作者：单革，E-mail: shange@ustc.edu.cn； 陈亮，E-mail: anqingcl@ustc.edu.cn

摘要：环状RNA（circRNA）是具有共价闭合的环状结构的RNA，其中有些circRNA具有翻译能力。然而，调节circRNA翻译效率的方法及其应用仍需我们进一步探索。本文利用T7 RNA聚合酶和优化的PIE方法，转录形成含有CVB3 IRES翻译起始元件和荧光素酶蛋白编码序列的RNA，并在体外环化形成环状RNA。我们将环状RNA转染到细胞中，并成功翻译成具有活性的荧光素酶。在荧光素酶编码序列两侧插入miRNA结合位点显著降低了circRNA的翻译效率。随后萤火虫荧光素酶编码序列中的miRNA结合位点的同义突变导致体外合成的circRNA翻译效率增加。我们还证明了特定miRNA结合位点的突变也可以增强合成circRNA的翻译效率。进一步的体内实验通过生物发光成像表明，miRNA结合位点的同义突变促进了体外合成circRNA在体内的翻译。本研究表明，调节circRNA内的miRNA结合位点影响了circRNA的翻译效率，这有望作为未来临床成像应用的多功能工具。

关键词：环状RNA； 环状RNA翻译； 体外环化； 微小RNA； 环状RNA应用

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0904

一株罕见不携带rmpA、rmpA2的多药耐药高毒力肺炎克雷伯菌临床分离株

何知恩1， 曹力文2， 戴媛媛3， 鲁怀伟3， 孙宝林1✉，李玉杰1✉

(1.中国科学技术大学附属第一医院肿瘤科，中国科学技术大学生命科学与医学部，安徽合肥 230027；2.中国科学技术大学少年班学院，安徽合肥 230026；3.中国科学技术大学附属第一医院检验科，中国科学技术大学生命科学与医学部，安徽合肥 230001)

✉通讯作者：孙宝林，E-mail: sunb@ustc.edu.cn； 李玉杰，E-mail: lyj2020@ustc.edu.cn

摘要：肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）是一种臭名昭著的机会致病菌，尤以高毒力肺炎克雷伯菌（HypervirulentK.pneumoniae, hvKp）为重。幸运的是，多数hvKp对抗生素敏感。然而，近年来，多药耐药hvKp(multidrug-resistant hvKp, MDR-hvKp)引发病症的报告剧增，威胁着全世界人民的健康和安全。本研究报告了一例感染了不携带rmpA和rmpA2的MDR-hvKp的92岁慢性阻塞性肺疾病患者的病例。患者在住院后第8天去世。对患者痰液中分离得到的肺炎克雷伯菌21072329进行表型实验和全基因组测序，结果显示，21072329属于ST11-KL47 MDR- hvkp，该菌株对大蜡螟具有较高的致死率。同时，21072329有着较强的粘性，难以将其完全离心。21072329携带ESBL（extended spectrum beta-lactamase）基因（blaCTX-M-65,blaSHV-158, 和blaTEM-1）和碳青霉烯酶基因(blaKPC-2)，其对碳青霉烯类抗生素和第三代、第四代头孢菌素耐受。21072329虽具有hvKp的特征，但在其基因组中未发现rmpA和rmpA2。此外，它只携带了一种铁载体耶尔森菌素 (yersinabactin) 。这表明可能存在其他促进hvKp形成的高毒力因子。MDR-hvKp已经给全球医疗保健带来了巨大负担，携带未知高毒力因子的肺炎克雷伯菌则带来了新的威胁，因此迫切需要进行预防和深入研究。

关键词：多药耐药高毒力肺炎克雷伯菌； 肺炎克雷伯菌；ST11； 全基因组测序

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0905

粗粒化模拟研究核糖体30S小亚基的组装动力学

刘欣1， 张志勇1,2✉

(1.中国科学技术大学大数据学院, 安徽合肥 230027；2.中国科学技术大学物理系, 安徽合肥 230026)

✉通讯作者：张志勇，E-mail: zzyzhang@ustc.edu.cn

摘要：核糖体是一种生物大分子复合物，它负责蛋白质的生物合成。在大肠杆菌（E.coli）中，完整的核糖体由30S小亚基和50S大亚基组成。大约半个世纪以来，30S小亚基一直是研究核糖体体外组装的关键模型系统，并提出了其组装图谱。然而，该RNA-蛋白质复合物动态组装过程中很多的结构细节仍然未知。本文按照30S小亚基组装图谱的顺序进行了一系列粗粒化模拟，以研究其组装过程中的构象动力学。我们发现，裸露的16S rRNA三级结构非常不稳定，即使与早期组装蛋白结合后仍然会出现类似情况。中期组装蛋白可以显著限制16S rRNA的柔性，并使后者接近于天然结构。晚期组装蛋白的最终结合使16S rRNA完全获得其功能运动。特别地，我们发现蛋白S9和S3对30S小亚基的组装可能比其他核糖体蛋白有更重要的贡献。如果已知组装图谱，我们的粗粒化模拟策略可以广泛应用于研究生物大分子复合物的组装动力学。

关键词：生物大分子复合物； 组装； 核糖体； 30S亚基；粗粒化模拟； 主成分分析

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0906