| 42种核编码酿酒酵母tRNA的假尿苷化图谱 |
Barry, M. L. |
2026-09-22 |
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假尿苷是最丰富的RNA碱基修饰，因为它在tRNA和rRNA中广泛存在，并在其中作为结构和功能的关键调节因子。然而，在广泛使用的模式生物——出芽酵母酿酒酵母中，tRNA假尿苷位点尚未得到全面注释。在此，我们采用了两种已建立的用于检测tRNA假尿苷化位置的高通量方法：Nanopore直接RNA测序和2-溴丙烯酰胺辅助环化测序。利用DRS，我们对来自七种假尿苷合酶敲除酿酒酵母菌株的胞质tRNA进行了测序，包括Pus1、Pus3和Pus7的缺失菌株。对这些数据的分析验证了三十二个现有的假尿苷注释，并预测了另外十个先前未注释的假尿苷位点。我们的分析还揭示了在缺失某种PUS时，几个非尿苷位点的DRS信号变化，包括在缺失Pus3时第37位修饰丰度的明显变化。然而，液相色谱串联质谱和引物延伸实验表明，缺失Pus3时这些修饰的丰度没有变化，这强调了在解释基于DRS的信号变化时需要谨慎。利用BACS，我们确认了十个DRS预测的新位点，同时进一步检测到十一个先前未注释的假尿苷位点。结合Modomics数据库中现有的修饰注释与我们的DRS和BACS数据集，我们创建了一张所有检测到的假尿苷图谱——总计126个位点，包括21个新位点——以及负责其催化的酶，涵盖四十二个核编码的酿酒酵母tRNA同受体。 |
| 肽-RNA光交联与可调RNA链在全蛋白质组范围内映射RNA界面 |
Sha, S. |
2026-09-22 |
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光交联质谱（MS）能够绘制活细胞中蛋白质-RNA界面，但当前用于肽-RNA交联物的分离流程会去除大部分RNA，因此无法鉴定交联的RNA序列。我们提出pepR-MS，一种以可调长度RNA链富集肽-RNA交联物的方法。为最大化蛋白质组深度，我们应用pepR-MS生成高度截短的RNA加合物，在乳腺癌细胞的589种蛋白质中鉴定出超过34,000个独特交联，并精确定位了数百个结构化结构域和内在无序区域中的RNA接触位点。通过调节核酸酶消化，可保留长达五个核苷酸的较长RNA链，并使用专门的MS策略与交联肽一起测序。对于RNA序列归属，我们进一步引入计算工具SALT，其在单次LC-MS运行中为超过1,600个交联鉴定了肽-RNA序列对。总之，pepR-SALT提供了一个在单氨基酸和核苷酸分辨率下跨蛋白质组和转录组绘制蛋白质-RNA界面的框架。 |
| 基因组与功能分区之间的基因树冲突影响了蒺藜科(Zygophylloideae)的系统发育推断 |
van der Merwe, P. D. W. |
2026-09-22 |
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蒺藜科（Zygophyllaceae）下的驼蹄瓣亚科（Zygophylloideae）包含七属约180种，广泛分布于全球，尤其在干旱地区，在那里它们表现出对干旱的适应，包括C4和CAM光合作用。已有几项研究利用Sanger测序标记分析了驼蹄瓣亚科的系统发育关系，但没有任何研究能够解决该亚科内属间所有较深层次的亲缘关系。在此，我们利用离子半导体测序技术对叶绿体和核核糖体区域进行测序，以分析这些关系，并评估为何这些关系如此难以解决。我们对关键物种——狭义驼蹄瓣属（Zygophyllum sensu stricto）、Roepera、Tetraena、Fagonia、Zygophyllum stapffii及单型属Augea capensis——的39个叶绿体基因和核核糖体18S、5.8S、26S基因及内转录间隔区（ITS）进行了测序；并以蒺藜亚科（Tribuloideae）的蒺藜属（Tribulus）作为外类群。我们将这些序列与已发表的叶绿体基因组数据进行比对，随后采用最大似然法和贝叶斯方法进行系统发育分析，分别对非编码内含子和基因间间隔区，以及参与或不参与光合作用的基因，总结系统发育结果。我们将叶绿体数据与先前涉及更多分类群研究中使用的三个高度变异的非编码叶绿体区域序列相结合，同样也将核核糖体数据与更密集采样的ITS序列相结合，并评估添加此类数据是否能改善对一致拓扑结构的支持。我们使用叶绿体序列矩阵推断了一个定年系统发育。添加数据并不总能改善系统发育分辨率，这显然受到叶绿体光合作用相关基因中非信息性变异以及叶绿体和核信号冲突的影响。与光合作用无关的叶绿体基因为一个与独立数据一致的拓扑结构提供了稳健支持，因此可能代表一个有用的物种树假说。基因树冲突的原因仍不清楚：可能的解释包括光合作用相关基因的功能约束，以及古老快速分化过程中的渐渗杂交和/或不完全谱系分选。进一步的检验将需要对具有不同光合模式的谱系进行更广泛的采样，以及多个信息丰富、独立且选择中性的基因树。 |
| 高代谢率的选择降低了岸田鼠肠道微生物群对饮食限制的响应性 |
Baran, J. K. |
2026-09-22 |
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宿主与微生物群的相互作用对于适应环境变化（如能量可利用性的波动）至关重要。然而，宿主及其微生物群在应对短暂能量限制时表现出协调可塑性的程度仍不清楚。在此，我们研究了具有不同能量需求的宿主在暂时性饮食限制下，宿主和肠道微生物群平行可逆可塑性的能力。我们对来自长期人工选择实验的高有氧代谢品系（A品系）和对照品系（C品系）的岸田鼠（Clethrionomys glareolus）进行了饮食限制（用不可溶性纤维稀释食物），随后给予恢复期。我们在基线、饮食限制后和恢复后测量了与田鼠能量消耗相关的性状和粪便微生物群组成。我们假设A品系田鼠会比C品系田鼠经历更严重和更持久的饮食限制生理效应，而这可能被更高的微生物群响应性所抵消。饮食限制导致食物消耗暂时增加、体重和静息代谢率下降，以及肠道微生物群组成的显著变化，所有这些在恢复期均恢复到接近基线水平。这些效应在选择品系间基本相似，但与我们的预测相反，饮食限制对细菌多样性的影响在C品系中更强。这表明A品系微生物群对饮食变化的抗性更高，可能是由于高代谢能力的定向选择导致宿主对微生物群落的控制增强。总体而言，我们的发现凸显了宿主生理和肠道微生物群在波动环境中具有显著的可逆可塑性能力。 |
| 多次引入塑造了北美入侵性黄杨木蛾（Cydalima perspectalis）种群的基因组多样性和种群历史。 |
Basnet, A. |
2026-09-22 |
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黄杨木蛾（Cydalima perspectalis）是一种入侵性黄杨植物（Buxus spp.）害虫，已迅速扩散至整个欧洲，并自2018年在加拿大首次被发现以来，已遍布北美。了解其传入途径和早期种群结构对于有效监测和管理至关重要。我们整合了全基因组单核苷酸多态性（SNP）、线粒体细胞色素c氧化酶I（COI）以及形态学数据，以研究C. perspectalis在北美各地的早期入侵历史。全基因组分析揭示了北美与欧洲种群之间存在显著的遗传分化，同时北美内部也存在显著的遗传结构。特拉华州在遗传上与其他北美种群不同，且与欧洲种群具有更高的亲缘关系，这与独立的传入历史相一致。相比之下，纽约、马萨诸塞、密歇根、俄亥俄和安大略表现出更高的遗传相似性，表明存在共享祖先和/或区域连通性，而弗吉尼亚和西弗吉尼亚则表现出额外的分化。线粒体数据支持大多数北美种群之间存在共享祖先，而特拉华州与克罗地亚欧洲种群共享一个单倍型组。D统计量分析识别出若干北美和欧洲种群之间存在不对称的等位基因共享，这与多次传入及随后的混合相一致。形态计量分析揭示了若干身体和翅性状存在显著的地理变异。总之，这些互补数据集表明，多次传入、区域遗传结构和混合共同塑造了北美的入侵。这些发现凸显了将基因组方法与苗圃和边境监测相结合的价值，以识别传入途径并为这一新兴园艺害虫的针对性遏制和长期管理提供信息。 |
| TCF25作为GPRASP2稳定性的细胞质调控因子出现 |
Hardy, L. J. E. |
2026-09-22 |
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TCF25是一种保守的真核蛋白，其细胞定位和功能背景仍知之甚少。在此，我们表明在基础条件下，TCF25在多种人类细胞类型中主要位于细胞质，并存在一个耐洋地黄皂苷的核周池，提示其与膜连接组分相关。利用邻近标记技术探索TCF25的近端网络，进一步支持其富集于细胞质和细胞内膜相关蛋白。在公共数据集分析和近端蛋白质组数据的指导下，我们表明TCF25与G蛋白偶联受体相关分选蛋白GPRASP2结合，并通过保护其免受蛋白酶体降解来维持其基础丰度。利用结构建模，我们识别出两种蛋白之间一个假定的相互作用界面，涉及TCF25 C端区域两个间距很近的螺旋，它们对接至GPRASP2的螺旋重复片段。与这一预测一致，删除TCF25第604-664位氨基酸破坏了TCF25与GPRASP2之间的关系。总之，这些发现确立了TCF25的细胞质、膜近端背景，并鉴定出一个对其与GPRASP2结合所必需的C端区域。这些发现提示TCF25参与调控GPRASP2稳定性，为研究其在细胞稳态和疾病中的作用提供了框架。 |
| 六自由度-SVC模型预测的驾驶动态波动在五项真实世界驾驶研究中的影响 |
Buchheit, B. |
2026-09-22 |
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尽管采用了技术性应对措施，研究表明，作为汽车乘客出行时，感觉冲突以及由此引发的晕动症症状（如恶心）仍无法完全避免。因此，可靠地预测晕动症将成为智能车辆的一种可能解决方案，以避免行程中断，例如通过调整驾驶策略或路线规划。在以往工作中，作者已能够为广泛使用的6DOF-SVC模型展示一套面向应用的参数集，用于估算乘客在将视线降低至非驾驶相关任务时的晕动症发生率（MSI）。在本研究中，这些参数通过此前进行的五次晕动症驾驶实验得到了验证并进一步优化。研究还首次表明，基于行驶动力学特征（由路线特性或驾驶风格导致）的预期自然MSI波动，以及实验测定的MSI变化，大约为10%。此外，研究结果表明，参与者似乎具有与其晕动症易感性相关的个体MSI阈值，但该阈值在不同实验间波动过大，不适合实际应用。因此，该模型能够成功估算测试路线上的晕动症风险，但预测的MSI轨迹仍存在不准确性。 |
| 一种用于精细运动控制模拟的小鼠前肢远端生理学详细生物力学模型 |
Lindo Sandoval, N. |
2026-09-22 |
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本研究提出了一种生理学上详细的小鼠远端前肢生物力学模型，该模型整合了内在肌群、肌腱走行以及指级骨骼解剖结构，而这些特征在现有肌肉骨骼模型中往往被简化或省略。通过高分辨率解剖重建和计算建模，我们构建了腕部和指部的生理学表征，能够模拟复杂的前肢运动。该模型能够模拟抓握相关任务中协调的远端前肢运动和指级肌肉行为。我们针对多种任务进行了仿真，包括抓握、伴随旋后的抓握、腕屈曲以及第一指屈曲，并将分析重点放在抓握任务上，因为该任务同时整合了内在肌和外在肌。模型性能通过以下方式评估：比较力矩驱动参考运动与肌肉驱动仿真之间的标记点轨迹、时间 shuffle 对照，以及比较实验记录的电活动与模型预测的肌肉兴奋模式。该模型成功再现了协调的远端前肢运动学，展示了力矩驱动与肌肉驱动仿真方法之间的高度一致性，并生成了与抓握相关运动中实验观测电活动相一致的生理学合理的肌肉兴奋模式。这些发现确立了该模型作为研究小鼠精细运动控制、神经肌肉协调及运动相关障碍的框架，同时为未来研究神经系统疾病及其潜在生物力学机制奠定了基础。 |
| 利用基因组语言建模进行新型天然生物合成装配线的生成设计 |
Lanclos, N. |
2026-09-22 |
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重编程生物合成装配线可以将生物合成扩展到自然界探索的化学空间之外。然而，这仍然困难，因为装配线功能依赖于大型多结构域酶之间的协调相互作用。在这里，我们将gLM2，一个在宏基因组序列上训练的基因组语言模型，与离散扩散和结构域级条件化相结合，以实现生物合成基因簇的生成设计和优化。我们将这种方法应用于一种嵌合I型聚酮合酶（PKS），该酶被工程化以生产δ-戊内酰胺，一种并非由PKS自然合成的分子。通过在完整PKS序列背景下对两个多结构域区域进行迭代重新设计，gLM2逐步提高了δ-戊内酰胺的产量，产生的变体滴度比起始酶高达9.4倍。总之，这些结果表明，进化序列信息可以被学习并应用于复杂的多结构域酶设计问题，扩展生物合成装配线以生产其天然生物合成库之外的分子。 |
| 胆管癌相关FGFR2改变的不同表型后果取决于胆管上皮细胞状态 |
Chiasson-MacKenzie, C. |
2026-09-22 |
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上皮性癌症破坏组织结构，通常由在正常上皮形态发生中发挥重要作用的基因突变驱动。肝内胆管系统是一个上皮管状网络，通过在发育中的肝脏内从头起始并扩张顶端管腔而形成。肝内胆管肿瘤（肝内胆管癌）常携带FGFR2受体酪氨酸激酶的激活性基因组改变，该激酶在其他发育背景下的上皮形态发生中发挥重要作用。利用一个生理性且定量的三维模型，我们证明FGFR信号对胆管形态发生很重要，并且致癌性FGFR2融合和框内缺失会破坏胆管结构。重要的是，我们表明FGFR2突变体的运输和信号传导，以及它们的表型影响，均受细胞上皮状态调控。出乎意料的是，我们还发现不同的驱动肿瘤的FGFR2突变体以完全不同且具有临床相关性的方式破坏胆管形态发生，这增进了我们对形态发生和肿瘤发生的理解，并凸显了对二者进行汇聚研究的重要性。 |