| GLABRA2通过其自身的EAR基序介导TPL/TPR共抑制因子的招募来调控基因表达 |
Ahmad, B. |
2026-08-27 |
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拟南芥HD-Zip IV转录因子GLABRA2（GL2）展现出双重调控能力，既作为激活子又作为抑制子，调控介导表皮细胞类型分化的基因。GL2结合其靶基因启动子中的L1盒元件；然而，其控制基因表达的机制仍不清楚。GL2在其N端和C端附近含有两个推定的乙烯响应元件结合因子相关两亲性抑制（EAR）基序。N端EAR基序在单子叶和双子叶植物中形成HD-Zip IV转录因子独特分支的GL2直系同源物中高度保守。我们证明，删除或丙氨酸替换此N端EAR基序会导致毛状体、非毛根细胞和种皮黏液中的部分功能丧失表型。相反，影响C端EAR基序的突变显示出不正确的核定位，可能是由于蛋白质错误折叠。酵母双杂交和植物体内共免疫沉淀实验表明，GL2通过其N端EAR基序选择性地与TOPLESS（TPL）和TPL相关（TPR）共抑制因子相互作用。将SUPERMAN抑制域X（SRDX）与gl2 N端EAR基序突变体（gl2EAR-N）融合可挽救gl2突变体的表皮缺陷。突变体和野生型幼苗根的转录组分析进一步确认了GL2 N端EAR基序在调节基因表达中的作用。我们的发现支持一个模型，即GL2通过其EAR基序招募TPL/TPR共抑制因子以隔离组蛋白修饰蛋白，从而导致表皮发育所需的染色质重塑。 |
| 一种根部病原体驱动根际富集拮抗性假单胞菌，并诱导产生一种抗菌代谢物 |
Zouaoui, M. |
2026-08-27 |
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在植物中，土传病害的发生已被证明会触发有益微生物的招募，这些微生物有助于抵御病原体。然而，驱动这一招募过程的潜在机制仍不清楚。在此，我们利用一个无菌系统，结合源自蒺藜苜蓿根际的合成细菌群落（SynCom），来剖析微生物群与病原体的相互作用及其在由大豆疫霉根腐病菌（Aphanomyces euteiches）引起的根腐病发展中的作用，这是一种对豆科植物具有毁灭性的土传卵菌病原体。通过整合宏条形码、代谢组学和转录组学分析，我们揭示病原体感染会重构细菌SynCom，选择性地富集具有抗A. euteiches活性的特定假单胞菌属（Pseudomonas spp.）菌株。这种变化减轻了根腐病症状，触发了抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚（DAPG）的生物合成——这是一种抑制A. euteiches生长的假单胞菌特异性代谢物——并增强了植物内源异黄酮防御反应。出乎意料的是，我们发现A. euteiches通过产生一种热稳定、高分子量（30-100 kDa）的胞外成分，直接激活有益细菌中的DAPG产生，这一过程独立于植物。这些发现揭示了一种新机制，即病原体无意中激活了有益细菌的抗生素产生，从而扩展了植物的免疫系统。我们的研究强调了根际微生物相互作用在决定根部病害结果中的关键作用，为基于微生物组的策略对抗根部病害铺平了道路。 |
| NTMC2T5将脂质稳态与质体分化联系起来。 |
Huercano, C. |
2026-08-27 |
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叶绿体生物发生需要广泛的脂质重塑，以建立发育中质体的内部膜系统，然而在此过程中脂质稳态如何协调仍不完全清楚。在此，我们鉴定了一个此前未被识别的、Archaeplastida保守的SMP结构域蛋白家族，并表征了其在早期质体发育中的作用。NTMC2T5蛋白包含一个N端叶绿体靶向膜区域、一个SMP结构域和一个C2结构域，并以点状模式定位于叶绿体包膜，富集于与内质网（ER）相关的区域。在烟草中，NTMC2T5的缺失导致幼苗建立和去黄化过程中叶绿体发育的严重缺陷，而成熟叶片中的叶绿体维持基本不受影响。超微结构分析显示，突变体质体未能建立正常的原片层体和有序的类囊体膜，尽管质体数量和大小基本不受影响。脂质组学分析进一步揭示，NTMC2T5缺失导致质体半乳糖脂单半乳糖二酰甘油和二半乳糖二酰甘油显著减少，伴随质体外磷脂积累及去黄化期间脂肪酸组成改变。综合这些发现，NTMC2T5被确定为质体分化过程中脂质稳态的一个此前未被识别的决定因子，并建立了植物特异性SMP结构域蛋白家族与叶绿体膜生物发生之间的联系。我们提出，NTMC2T5在早期叶绿体发育中参与ER-质体脂质交换和/或ER-质体膜界面的组织。 |
| DIPTAR：用于蛋白质降解功能解析的合成生物学平台 |
Exconder, P. M. |
2026-08-27 |
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蛋白质降解调控细胞稳态，然而许多降解事件因缺乏易于选择的表型而难以研究。在此，我们开发了降解诱导焦亡靶向受体（DIPTAR），这是一种模块化合成生物学平台，将蛋白质降解与CARD8介导的焦亡偶联。以HIF-1为模型底物，我们证明DIPTAR能忠实报告氧依赖性VHL介导的降解，并支持汇集CRISPR筛选，以识别HIF-1稳定性的已知和先前未识别的调控因子。DIPTAR在多种细胞类型中功能有效，并可编程适配多种蛋白质，包括BRD4、IκB和p53，将不同的降解刺激转化为共同的焦亡输出。DIPTAR还能检测病原体对宿主降解途径的扰动，包括降解依赖性信号传导的抑制和诱导。通过将蛋白质降解转化为稳健的可选择表型，DIPTAR为功能遗传发现、降解途径探究、降解剂表征以及宿主-病原体相互作用研究提供了可扩展平台。 |
| 对肿瘤进展过程中血管系统与瘤内细胞异质性之间相互作用的数学研究 |
Ghosh, S. |
2026-08-27 |
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肿瘤由异质性表型细胞组成，例如高度增殖的常氧细胞和增殖较弱的低氧细胞。它们的表型转换依赖于肿瘤微环境因素，如局部血管供应的氧气和营养物质浓度。然而，在持续的血管生成过程中，即从既有血管在肿瘤部位萌发新血管的过程，这种表型转换如何影响并作用于肿瘤生长，仍知之甚少。本文中，我们构建了一个数学模型，以阐明肿瘤进展过程中血管系统与肿瘤细胞异质性之间的相互作用。模型结果与实验数据高度吻合。我们的模拟结果表明，持续的血管生成会增加肿瘤生长速率。此外，我们观察到，低氧细胞对从常氧向低氧表型转换的影响，比其对从低氧向常氧转换的影响更为显著。进一步地，我们采用Sobol方法进行全局敏感性分析，以评估模型参数的重要性。分析突出显示，血管达到半最大速率时的体积对模型影响最大。 |
| 西花蓟马唾液腺转录组在发育阶段特异性及番茄斑萎病毒感染诱导下的变化 |
Benoit, J. B. |
2026-08-27 |
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西花蓟马（WFTs）是番茄斑萎病毒（TSWV）的重要传播媒介，通过循环增殖型方式传播该病毒。这种昆虫与病毒的关系特殊，仅幼虫能获取病毒，从而实现对植物的传播。在幼虫阶段，病毒在多个器官内循环并复制，在昆虫化蛹前到达唾液腺，并在昆虫变为成虫后仍存留于受感染的器官中。病毒在成虫唾液腺中持续复制，随后在取食过程中通过唾液接种到植物体内。理解TSWV与WFT唾液腺之间的相互作用，对于深入研究TSWV的接种机制以及阻断这种毁灭性植物病毒传播的努力至关重要。在此，我们记录了与TSWV感染成虫（雄性和雌性）及二龄幼虫唾液腺相关的转录组变化。富集于成虫雄性、雌性和幼虫基因中的基因集揭示了与WFT唾液腺相关的核心基因集，以及性别间和成虫与幼虫间存在差异的基因。对TSWV感染的转录组反应在幼虫（本研究中为二龄幼虫）中高于成虫，差异表达基因数量增加了近10倍。我们推测这是因为幼虫能高效获取病毒，且病毒首先在L2阶段进入唾液腺，而成虫唾液腺仅在幼虫阶段获得病毒后才被感染。因此，对幼虫的评估检测到感染早期的反应，而对成虫的评估则检测到感染后期的反应。同样，幼虫唾液腺的功能变化更为多样，在感染期间该组织中与生长和发育相关的显著转录组差异明显。最后，对已发表的唾液腺蛋白质组变化的比较分析显示，感染期间转录本和蛋白质水平之间存在相关性，但显著的TSWV响应转录本和蛋白质之间重叠很少。这些研究为TSWV首次突破幼虫唾液腺相关的分子变化提供了关键见解，揭示出与成虫相比显著不同的转录组反应。 |
| 小特兰西布之所能与所不能：新型DDE DNA转座子谱系内入侵结果的对比 |
Ilin, A. |
2026-08-27 |
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转座元件（TE）丰度在不同种群间可能存在显著差异，但种群特异的TE含量差异尚未被完全表征。在此，我们比较了代表地理和历史不同的黑腹果蝇种群的多个长读长基因组组装中的已知TE家族。几个基因组显示出显著的品系特异性扩增，包括在A6-Wild5B中历史上注释为Hopper的元件拷贝数异常增加。对这一扩增的调查揭示了一个此前未表征的全长自主元件，编码648个氨基酸的转座酶。我们将该元件命名为Nozomi，其非自主衍生体命名为Kodama，对应于已发表的Hopper共有序列。蛋白质序列、系统发育和结构分析将Nozomi归入Transib超家族，并显示预测的Nozomi转座体与实验确定的玉米穗虫Transib链转移复合物高度对应。自主Nozomi拷贝仅限于少数黑腹果蝇基因组，在这些基因组中它们与Kodama的大量但独立的扩增相关。所有Kodama元件均携带相同的精确1，380-bp内部缺失，断点微同源性提示其起源于替代性末端连接相关机制。比较搜索识别出一组更广泛的具有对比入侵历史的Transib相关元件。与Nozomi的受限分布不同，Hayabusa表现出最小的序列分歧、有限的结构退化以及在铃木果蝇和montium类群中的广泛分布，这与一次近期且高度成功的水平入侵一致。因此，密切相关的Transib元件在水平获得后可遵循显著不同的轨迹：Nozomi保持受限，同时驱动较短非自主衍生体的局部扩增，而Hayabusa则广泛扩散至多个物种。 |
| 丙酮酸脱氢酶复合物与含mtDNA的组装体之间的RNA依赖性结合支持线粒体翻译 |
Hagen, J. |
2026-08-27 |
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线粒体DNA（mtDNA）编码氧化磷酸化机制的核心亚基，其表达在空间上是有组织的，基因组被包装成核仁，转录和线粒体核糖体组装集中在其周围。这种结构如何构建，以及它如何与细胞器的代谢状态相关联，仍知之甚少。在此我们表明，丙酮酸脱氢酶复合体（PDHc），它为三羧酸循环提供乙酰辅酶A，是酿酒酵母中该机制的一个组成部分。PDHc与mtDNA共纯化，并存在于高分子量组装体中，其完整性需要RNA而非DNA，邻近标记将其选择性定位在线粒体核糖体附近。E1亚基Pda1浓缩成离散的焦点，这些焦点依赖于mtDNA，并在线粒体翻译抑制时可逆地分散。Pda1、Pdb1或Lat1的缺失，但非E3结合蛋白Pdx1的缺失，会损害mtDNA的维持；删除PDA1、PDB1或LAT1也会降低线粒体编码报告基因的输出，且PDHc缺陷细胞对翻译抑制高度敏感。催化失活的Pda1和Lat1变体与野生型蛋白一样有效地挽救这两种缺陷，表明其功能在遗传上可与乙酰辅酶A合成分离。因此，PDHc作为支持线粒体基因表达的RNA依赖性结构的非催化组分发挥作用。 |
| eIF4B RNA识别基序在应激颗粒组装过程中促进翻译起始机器的高阶组织化。 |
Bolivar, J. |
2026-08-27 |
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细胞通过快速重塑翻译并组装应激颗粒（SGs）来响应环境应激，应激颗粒是动态的核糖核蛋白凝聚体，包含未翻译的mRNA、翻译起始因子和40S核糖体亚基。尽管翻译起始因子eIF4B已被涉及在SG生物学中，但其高度保守的RNA识别基序（RRM）对SG组装的贡献仍不清楚。在此，我们开发了一种定量活细胞成像框架，能够在单细胞分辨率下解析SG组装的不同动力学阶段，并将这些测量与蛋白质合成的单细胞分析相结合。利用这种方法，我们表明破坏eIF4B RRM会延迟SG成核、减缓SG组装并减少形成的SG数量，而对成熟SG大小影响甚微。生化分析揭示，RRM突变体保留了对RNA和40S核糖体亚基的高亲和力结合，仅表现出eIF4A解旋酶刺激活性的适度降低，但显示出改变的RNA结合方式，这与翻译起始机制的RNA依赖性组织受损一致。将SG动力学与蛋白质合成的单细胞测量相结合，进一步揭示延迟的SG成核与氧化应激期间翻译抑制减弱相关。总之，我们的发现将保守的eIF4B RRM识别为翻译起始机制高效高阶组织的调节因子，并建立了一个定量框架，用于研究细胞应激期间SG组装和翻译重塑如何协调。 |
| 核皱纹源于上皮细胞中细胞和核形态变化所引发的几何适应。 |
Le, K. M. |
2026-08-27 |
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机械线索影响细胞行为与命运，并常伴随核形态变化；然而，上皮细胞核如何适应此类变形仍未完全阐明。本研究探讨了人上皮细胞中核皱褶（NWs）——即核膜向内折叠——的形成与调控机制。通过在2.5D球体培养和受控2D单层中使用定量共聚焦成像，我们发现NWs在MCF10A细胞中频繁形成，而在hTERT-RPE1细胞中罕见，表明其具有显著的细胞类型特异性。NW频率随细胞密度增加而升高，并与核圆化相关的协调几何变化紧密关联。破坏F-actin组织而非微管，可强烈诱导NW形成，而胰蛋白酶消化引起的急性细胞圆化足以在多种细胞类型中触发广泛皱褶。活细胞成像显示，在低细胞密度下NWs具有动态性和可逆性，但在持续受限条件下趋于稳定。NW形成未伴随可检测的核膜破裂、DNA损伤或应激相关组蛋白磷酸化。定量分析支持一种被动几何模型，即多余核表面积的重新分布适应核形态重塑，使上皮细胞核能够缓冲机械约束同时保持核完整性。 |