| 用于鉴定细菌中小非编码RNA（sRNA）候选物的流程 |
Elhedi, S. |
2026-07-10 |
PDF |
细菌小非编码RNA（sRNAs）是关键的转录后调控因子，但其计算识别因转录噪声和缺乏典型编码特征而存在高假阳性率问题。我们开发了一个三阶段分析流程，整合了sRNA预测（sRNA-Detect）、转录起始位点定位（TSSAR, dRNA-seq）和Rho非依赖性终止子检测（RNIE），并将其应用于横跨六个门类的九个系统发育多样性细菌物种。通过顺序过滤，九个物种的预测精度提升了1.4至33倍，候选集规模最多缩减99.6%，同时已知sRNA的回收率反映了参考数据库的深度（金黄色葡萄球菌召回率6%，大肠杆菌和肠炎沙门氏菌为33-34%）。TSS和RIT约束构成了与基因组大小无关的通用生物学过滤器，能显著富集跨细菌多样性的sRNA预测。物种间精度差异反映的是数据库不完整性而非流程缺陷——在注释不完善的生物中，未匹配的预测更可能代表候选新型sRNA而非假阳性。RNA-seq覆盖深度可作为生物学相关性的可靠次级指标，但其解读需考虑不同数据集间测序深度的差异。 |
| 核仁是一种机械敏感性凝聚体，能够使核糖体生物合成适应机械力。 |
Shetty, Y. |
2026-07-10 |
PDF |
细胞内区室化是细胞组织的基础，但力学生物学主要通过膜界定的结构及相关信号通路来理解。机械力是否直接调控生物分子凝聚体——这些凝聚体组织着许多核心细胞功能——在很大程度上仍属未知。这一问题对核仁尤为关键，核仁作为突出的核内凝聚体，协调核糖体生物合成，并已知会响应多种生化扰动而重塑，使其处于细胞状态与生物合成调控的界面。本研究表明，机械压缩重塑核仁组织并降低核糖体DNA转录，同时鉴定出核仁素是该适应性反应的关键介导因子。压缩诱导核仁素从核仁快速可逆地重新分布至核质，伴随其在rDNA启动子区域占据率降低，以及rDNA转录和前体rRNA加工的改变。核仁反应独立于核仁素的经典翻译后调控，而依赖于核变形速率，核仁组织与功能随核体积损失呈比例变化，支持生物物理调控机制。综上，我们的发现确立了核仁作为机械敏感性凝聚体，并揭示了机械压缩通过基于核仁素的快速生物物理适应与后续较慢的表观遗传重塑双重调控核糖体生物合成。 |
| 动力蛋白-微管作用力驱动T细胞的核移动和跨内皮迁移。 |
Tagay, Y. |
2026-07-10 |
PDF |
在允许性细胞外环境中，经典肌动球蛋白驱动的阿米巴样运动的机械能力之外，细胞核成为限制性组织中T细胞迁移的主要障碍。我们证实动力蛋白-微管力传导轴是限制性T细胞迁移和跨内皮迁移过程中细胞核转位的关键机制。我们认为动力蛋白既作为马达蛋白，又作为F-肌动蛋白锚定的力传导元件（支点），沿细胞皮层滑动微管及与微管偶联的细胞核，驱动核运动和有效的细胞位移。动力蛋白是核运动的主要驱动力：其抑制会独立于肌球蛋白II活性而阻断细胞核运动，而F-肌动蛋白动力学在时空上与细胞核振荡解耦。在跨内皮迁移过程中，动力蛋白和肌动球蛋白协同且非冗余地发挥作用，只有联合抑制才能消除细胞核通过。计算模型表明，动力蛋白介导的拉力与细胞核施加的体积排阻效应相结合，足以产生自组织的细胞核振荡。斑马鱼朗格汉斯细胞中动力蛋白抑制会损害原位突起动力学，证实动力蛋白-微管轴是进化保守的力学生物学程序。综上，这些发现将动力蛋白-微管机械单元确定为工程化改造T细胞以增强实体瘤浸润的潜在靶点。 |
| 西高止山脉的鸟类展现出独特的季节性海拔迁移模式，并融合了依赖热力状况的迁移策略。 |
Faizee, A. K. |
2026-07-10 |
PDF |
全球范围内，山地鸟类通过垂直迁徙调整海拔分布范围，以追踪天气模式和资源的季节性变化。由于在山地梯度上采集数据的困难，针对此类海拔范围变化的模式与机制研究长期受限于空间尺度。本研究整合了全球最大参与式科学项目（eBird）的数据与系统性调查，探究西高止山脉生物多样性热点区域尼尔吉里丘陵鸟类海拔范围变化的模式及潜在机制。我们计算了尼尔吉里地区全年栖息鸟类在气温最高月与最低月之间的海拔范围变化幅度，并通过系统发育广义最小二乘回归量化了这些变化与物种特征之间的关联。研究发现，77%（54/70）的研究物种存在海拔范围的季节性变化。尼尔吉里鸟类冬季向低海拔（37%）与向高海拔（33%）迁移的比例近乎持平。所有物种的季节性分布范围均有显著重叠，但采取了不同的迁移策略：热生态幅狭窄的物种冬季主要向低海拔迁移（生态位追踪），而热生态幅最宽的物种则向高海拔迁移（生态位转换），揭示物种通过对比性热适应策略应对气候波动。结果表明，气候限制因素（尤其是热生态幅）可能是驱动尼尔吉里鸟类海拔范围季节性变化的主要因素。理解这些海拔迁移策略，对于面临加速气候变化的全球热带山地系统的保护规划至关重要。 |
| 晚期胰腺导管腺癌中，空间免疫架构与肿瘤谱系程序共同塑造临床结局。 |
Oo, H. M. |
2026-07-10 |
PDF |
胰腺导管腺癌（PDAC）具有广泛的分子和微环境异质性，但在晚期疾病中，肿瘤谱系状态如何与空间免疫组织相互作用仍不清楚。本研究对27例晚期PDAC患者进行了基于组织循环免疫荧光（t-CyCIF）的多重空间蛋白质组学分析，并结合代表性肿瘤的空间转录组学分析。根据GATA6和CK5表达将肿瘤分为经典型、混合型、基底型和空型上皮状态，揭示了与临床结局相关的不同免疫结构。经典型和混合型肿瘤呈现富含淋巴细胞的免疫炎症微环境，而基底型和空型肿瘤则表现为以M2型巨噬细胞增多为特征的免疫排斥、巨噬细胞主导的景观。空间转录组学分析进一步揭示，混合型肿瘤并非均质中间状态，而是包含空间分离的混合型_经典型和混合型_基底型区域，具有不同的转录程序、免疫微环境及细胞间通讯网络。混合型_基底型区域与M2型巨噬细胞富集增加及巨噬细胞来源的SPP1-CD44信号优先激活相关，提示局部免疫-上皮相互作用在上皮可塑性和谱系状态转变中发挥作用。为量化空间免疫组织，我们开发了空间免疫评分，该评分可捕捉CD8细胞毒性T细胞相对于CD4辅助性T细胞和CD163 M2型巨噬细胞的空间定位。较高评分与较差生存期相关，且比传统免疫细胞丰度指标提供更强的预后信息。将空间免疫评分与GATA6表达整合后，预后区分能力（AUC=0.822）优于任一单独指标。综上，这些发现表明肿瘤谱系状态和空间免疫组织是PDAC生物学的互补维度，并强调空间肿瘤-免疫相互作用是晚期胰腺癌临床结局的决定因素。 |
| 精氨酸琥珀酸合成酶1将肝脏尿素循环与全身脂质代谢联系起来 |
Kim, L. C. |
2026-07-10 |
PDF |
肝脏尿素循环在肝病和肝细胞癌（HCC）中持续受到抑制，但单个酶缺失是否参与疾病的发生和发展仍不清楚。我们利用肝细胞特异性缺失精氨琥珀酸合成酶1（ASS1，一种将瓜氨酸和天冬氨酸缩合为精氨琥珀酸的尿素循环酶）的小鼠，研究了ASS1在饮食和致癌物诱导的肝病进展中的作用。结果发现，肝脏Ass1完全缺失是致命的，但高脂饮食可延长寿命。出乎意料的是，肝脏Ass1缺失约85%的小鼠完全免受饮食诱导的肥胖、肝脂肪变性、纤维化和HCC的影响。我们确定，肝脏Ass1缺失会激活外周氧化组织中的脂肪酸氧化，从而增加能量消耗并保护小鼠免受疾病表型的影响。此外，在肥胖发生后靶向Ass1可促进体重减轻并逆转肝脂肪变性。这些发现表明，肝脏ASS1是全身脂质代谢的新型调节因子，可被靶向用于预防肥胖、肝病和HCC。 |
| 动态组蛋白超乙酰化塑造环境响应性染色质状态 |
Ammari, M. |
2026-07-10 |
PDF |
转录因子通过激活靶基因来协调环境响应，但其如何重塑表观基因组结构以协调基因表达仍知之甚少。我们此前在拟南芥和番茄中鉴定出SIENA（刺激诱导增强子乙酰化）结构域，即围绕MYC2转录因子结合位点的茉莉酸诱导型H3K9高度乙酰化大区域。然而，SIENA结构域的形成机制及其功能意义尚不明确。本研究发现，大豆主要茉莉酸响应基因及基因簇中也存在SIENA结构域，表明该现象可延伸至进化关系较远的作物物种。全基因组染色质图谱分析显示，SIENA结构域积累多种组蛋白乙酰化修饰（包括H3K9ac、H3K27ac、H3K56ac、H2BK20ac和H2A.Zac），确立其为广泛组蛋白高度乙酰化区域。药物抑制蛋白酶体周转和组蛋白乙酰化动态会破坏SIENA形成。染色质可及性分析进一步表明，SIENA内诱导性可及性与MYC2结合位点紧密关联，支持MYC蛋白启动局部染色质重编程事件的模型。综上，本研究确立SIENA为MYC2依赖性染色质组织结构域，并揭示组蛋白高度乙酰化是MYC2介导基因激活的核心特征。 |
| Carpobrotus属杂交的细胞基因组学特征揭示了亲本偏倚优势。 |
Pascual-Diaz, J. P. |
2026-07-10 |
PDF |
O_LI杂交常与植物入侵相关，但其对入侵物种基因组组织和染色体进化的影响仍知之甚少。我们研究了入侵性Carpobrotus edulis--acinaciformis杂交复合体的杂交程度，并确定了亲本物种在杂交材料中的细胞基因组贡献。C_LIO_LI我们结合全基因组测序、群体基因组分析、基因组大小估算、重复序列组表征、染色体计数和荧光原位杂交技术，比较了来自南非和地中海盆地的亲本物种与杂交材料。C_LIO_LI群体基因组分析揭示了广泛的杂交和基因渗入现象，大多数入侵材料表现出混合祖先。Patterson D统计支持向C. edulis的不对称等位基因共享。杂交材料的基因组大小与C. edulis无显著差异，而C. acinaciformis具有显著更大的基因组。重复序列组分析发现重复DNA组成存在显著差异，特别是在卫星DNA丰度和染色体分布方面。新鉴定的卫星重复序列CarpoSat在亲本物种间呈现对比性染色体模式，而杂交材料则表现出类似C. edulis的卫星模式。C_LIO_LI我们的结果表明，Carpobrotus杂交材料是后期杂交后代和回交个体的混合群体，强烈偏向C. edulis，表明存在不对称基因渗入。这些发现凸显了整合细胞遗传学和基因组学方法对理解入侵杂交复合体基因组进化的重要价值。C_LI |
| 结构域插入提高了CRISPR腺嘌呤碱基编辑器的精确性 |
Müller, M. M. |
2026-07-10 |
PDF |
腺嘌呤碱基编辑器（ABEs）可实现高效的AT到GC转换，但其宽泛的活性窗口常导致非预期的旁观碱基编辑。我们假设在碱基编辑器中插入一个庞大的惰性蛋白结构域，将限制脱氨酶的有效作用范围，从而优先引导编辑至目标腺嘌呤。本研究通过结构引导设计和计算推断，系统定位了高活性TadA8e腺嘌呤碱基编辑器中的结构域插入位点。我们发现TadA8e可在多个表面位点接受结构域插入，整体活性和编辑窗口宽度取决于插入位置而非结构域类型。令人振奋的是，在L68残基处插入结构域可在多个基因组位点保持稳健编辑，同时将编辑窗口严格聚焦于第5位点。在此位点插入超折叠GFP产生的碱基编辑器变体具有更窄的编辑窗口、通过荧光追踪编辑细胞的能力，并显著降低了Cas非依赖性脱靶编辑。本研究凸显了结构域插入工程作为创建更聚焦、更精准的CRISPR碱基编辑器的强大策略。 |
| 第二次切割驱动的非经典引发扩展了5'方向的先导编辑 |
Chen, P.-R. |
2026-07-10 |
PDF |
依赖切割的CRISPR-Cas基因编辑依赖于RNA引导的DNA切割，从而驱动细胞机制整合预期编辑。然而，CRISPR核酸酶也可对已切割的DNA链进行第二次切割。这一特性此前从未被重新用于基因编辑。在此，我们首次报道整合Cas9的第二次切割活性以实现精准基因编辑，从而在切口5'方向实现此前无法完成的先导编辑。我们阐明了第二次切割驱动的通路，该通路在切口上游启动非经典逆转录事件。我们识别了非经典与经典通路之间的竞争关系，这种竞争可通过理性设计携带预期编辑的RNA模板进行调控。我们证明细胞生理状态可提升单个逆转录本的编辑效率，但对通路竞争影响有限。我们的发现重塑了先导编辑的设计原则，并为利用CRISPR-Cas系统固有的、非宿主特异性的第二次切割活性开辟了全新维度。 |