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同济大学最新Science论文:cGAS的这种突变,可延缓衰老、延长寿命
生物世界· 2025-10-10 12:05
研究核心发现 - 研究首次揭示裸鼹鼠cGAS蛋白上4个特定氨基酸突变(S463、E511、Y527、T530),使其从人类细胞中的DNA修复抑制因子转化为修复增强因子 [3] - 这种功能逆转增强了同源重组修复效率,从而发挥对抗细胞衰老、缓解器官退化、延长寿命和健康寿命的作用 [3][6] - 通过腺相关病毒将裸鼹鼠cGAS递送至老年小鼠体内,可减轻虚弱症状、减缓毛发变白、降低炎症指标并延长健康寿命 [7] 裸鼹鼠生物学特性 - 裸鼹鼠是一种寿命极长的啮齿类动物,寿命可达30-40年,是同体型啮齿动物寿命的10倍以上 [2] - 裸鼹鼠具有抵抗衰老相关疾病的强大能力,包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病 [2] 分子机制解析 - 裸鼹鼠cGAS的4个氨基酸改变通过调控其泛素化状态,延长其在DNA损伤后染色质上的保留时间 [6] - 这种延长存在促进了RAD50与FANCI之间的复合物形成,从而增强同源重组修复 [6] - 恢复这4个氨基酸改变则会消除这些保护作用 [6] 研究背景与意义 - 2018年研究发现人类细胞中cGAS通过抑制同源重组途径促进基因组不稳定 [4] - 该研究证实调控cGAS可作为一种延长寿命的新策略,未来或可通过小分子药物或基因编辑模拟裸鼹鼠cGAS突变 [3] - 2023年Nature研究首次证明裸鼹鼠的长寿与抗癌机制可被转化到其他短寿物种中 [10] 研究方法与验证 - 研究团队通过比较分子生物学分析揭示了cGAS功能逆转的机制 [9] - 突变裸鼹鼠cGAS的4个位点会导致其丧失促进修复能力,而将这4个位点引入人类cGAS可消除其对同源重组的抑制 [6] - 将裸鼹鼠cGAS引入老年小鼠验证了其缓解衰老的效果 [7]
Nature子刊:山东大学张磊/赵国平团队开发AI大模型,用于发现抗菌肽,对抗多重耐药菌
生物世界· 2025-10-10 12:05
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 世界卫生组织 (WHO) 曾发一份多重耐药菌名单,统称为 ESKAPE , 代表了六种最棘手、最常见的多重耐药细菌, 名单之首是 耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌 (CRAB) 。碳青霉烯类抗生素是所有其他治疗手段都失败时的"最后一道防线",但其极易受到抗生素耐药性的出现和传播的影响。鉴于这一紧迫问题,人们越 来越关注 抗菌肽 (AMP) 作为传统抗生素的有前景替代品。 与传统抗生素相比, 抗菌肽 (AMP) 因其广谱活性、快速杀菌机制以及诱导耐药性的可能性较小,成为很有前景的抗生素替代品。发现针对临床多重耐药菌的 新型抗菌肽,对于应对持续的抗生素耐药危机至关重要。 2025 年 10 月 3 日,山东大学齐鲁医学院 张磊 教授、 赵国平 教授团队在 Nature 子刊 Nature Microbiology 上发表了 题为: A generative artificial intelligence approach for the discovery of antimicrobial peptides against multidrug-resistant bacteria ...
Science:许瑞明/金文星团队解析人类逆转座子LINE-1的DNA靶向转机制
生物世界· 2025-10-10 12:05
研究核心突破 - 研究突破了LINE-1逆转座子ORF2p蛋白体外纯化与功能研究的瓶颈 [3] - 解析了ORF2p进行RNA逆转录以及识别多样性RNA底物的作用机制 [3] - 揭示了ORF2p靶向切割基因组DNA以及LINE-1转座与细胞复制偶联的分子原理 [3] 研究方法与发现 - 在真核细胞中表达并纯化了人类ORF2p与其内源性核酸形成的复合物 [4] - 通过冷冻电镜分析发现共纯化核酸有两种片段:A型RNA/DNA杂交体和B型带有单链尾部的双链DNA [5] - ORF2p缺乏序列特异性DNA结合的决定因素 其内切酶结构域通过灵活连接与dsDNA结合区域相距较远 [5] - 共纯化的DNA测序显示富含重复的卫星DNA元件 RNA测序表明ORF2p能结合并逆转录多种细胞RNA [5] ORF2p内切酶活性机制 - ORF2p对具有叉状或悬突结构的DNA底物的内切酶活性显著增强 [6] - 高效切割位点位于携带TTTTT/AA共有序列的切割基序5'方向约6-10个碱基对处 [6] - 对另一条链的切割主要发生在距离该基序8-12个核苷酸的TA TC和TG二核苷酸之间 [6] - 对两条DNA链的切割导致8-12个核苷酸的交错侧翼偏移 解释了LINE-1整合时靶位点重复的产生 [6] 研究意义与结论 - 发现ORF2p是一种结构依赖性内切酶 结合于切割位点上游的双链DNA区域并识别下游叉状或翼状结构以实现高效DNA切割 [7] - 表明LINE-1的逆转座过程可能利用染色体生物学过程中产生的非经典DNA结构中间体来实现基因组入侵和重排 [7] - 这些发现深化了对逆转录转座分子机制的理解 为研究基因组动态变化和进化提供了重要见解 [7]
深圳大学发表最新Science论文
生物世界· 2025-10-10 08:00
研究背景与核心问题 - 通过保护森林产生碳信用的REDD+项目是自愿碳市场中抵消温室气体排放的重要机制[2] - 近期研究对这些项目的有效性提出质疑导致碳补偿价值下降[2] - REDD+机制旨在为发展中国家提供财政激励以保留森林从而吸收二氧化碳和阻止全球变暖[4] 最新研究核心发现 - 深圳大学李清泉院士团队在《Science》发表的研究评估了12个热带国家52个REDD+项目[3] - 研究发现仅有19%的项目达到了其自行报告的减排目标[3][6] - 研究估计在可交易的碳信用中仅有132%是有实际减排效果支持的[6] - 研究结论比之前更乐观认为REDD+项目的气候效益高于以往评估[7] 项目表现与地区差异 - 只有少数项目实现了统计上显著的森林砍伐减少[6] - 项目成功情况和高估程度在不同国家之间差异很大[3] - 在巴西和非洲的项目表现更为出色[6][7] 现存问题与改进建议 - 研究发现存在严重的超额信用问题即发放的碳信用远多于实际减少的排放量[6] - 许多项目存在夸大和水分并未像声称的那样有效[7] - 研究建议必须改进基线设定方法和加强核查框架以提高可信度[7] - 未来关键是通过更严格科学的方法确保每一份碳信用都真实可靠[7]
华人学者一天发表了4篇Nature论文
生物世界· 2025-10-09 18:00
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 2025 年 10 月 8 日,国际顶尖学术期刊 Nature 上线了 15 篇论文 , 其中 4 篇来自华人学者 (包括作为通讯作者和第一作者的论文) 。 10 月 8 日,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 赵惠民 教授作为通讯作者 ( 崔海洋 、 苏雨峰 作为共同第一作者) , 在 Nature 期刊发表了题为: Enzyme specificity prediction using cross attention graph neural networks ( 基于跨注意力图神经网络的酶特异性预测 ) 的研究论文 【1】 。 该研究提出了一种结合 跨注意力机制 (Cross-Attention) 与 SE(3)-等变图神经网络 ( SE(3)-equivariant GNN) 的创新人工智能模型—— EZSpecificity , 可高精度预测酶的底物特异性,以帮助研究人员找到酶与底物的最佳组合。这项研究为 AI 在酶工程、合成生物学和绿色制造中的深度应用奠定了新的方法学基 础。 10 月 8 日, 复旦大学 周鹏 教授作为通讯作者, 刘春森 青年研究员作为共同第一作 ...
谭蔚泓院士连发3篇论文,开发核酸适配体药物,治疗阿尔茨海默病及多种癌症类型
生物世界· 2025-10-09 16:30
核酸适配体技术平台概述 - 核酸适配体是一类短的单链DNA或RNA寡核苷酸,通过形成三维结构靶向结合特定蛋白或细胞,具有高度特异性、易于合成、可定制、热稳定性好、分子小和组织穿透能力强等优点 [2] - 该技术成为选择性靶向特定蛋白质或细胞以治疗多种疾病类型的新选择 [2] - 中国科学院杭州医学研究所谭蔚泓院士团队近期开发了多款基于核酸适配体的候选药物,在阿尔茨海默病及多种癌症类型中显示出有潜力的治疗效果 [2] Apt-M:治疗阿尔茨海默病候选药物 - 研究团队开发了基于单核细胞的细胞疗法Apt-M,该单核细胞通过高亲和力的Tau蛋白特异性核酸适配体进行功能化修饰,能够靶向清除细胞外Tau蛋白 [4][6] - 在阿尔茨海默病小鼠模型中,Apt-M治疗抑制了神经胶质细胞的激活,缓解了神经炎症,保持了神经元和线粒体的完整性 [6] - 长期治疗改善了小鼠模型的记忆和空间学习能力,且未引发毒性或行为方面的副作用 [4][6] - 该策略为阿尔茨海默病的治疗干预提供了有前景的新方法 [8] CD4核酸适配体工程化细胞平台:治疗三阴性乳腺癌 - 团队开发了CD4核酸适配体工程化液氮处理癌细胞(Apt CD4 -LNT),旨在选择性招募并激活CD4+ T细胞 [10][12] - 该系统利用CD4核酸适配体对CD4+ T细胞的特异性靶向和液氮处理癌细胞的归巢能力,促使CD4+ T细胞在肿瘤微环境中实现靶向浸润和激活 [12] - 活化的CD4+ T细胞能增强NK细胞、B细胞和树突状细胞的浸润和活性,重塑免疫环境,强烈抑制三阴性乳腺癌肿瘤生长 [10][12] - 该研究为推进以CD4为靶点的癌症免疫治疗策略提供了新思路 [14] ApDC(Sgc8c-M):治疗多种癌症类型 - 研究团队开发了一种核酸适配体-药物偶联物(ApDC)Sgc8c-M,由强效抗有丝分裂剂MMAE与靶向PTK7的核酸适配体Sgc8c偶联而成,用于治疗PTK7过表达的癌症 [16][17] - 从啮齿类动物到非人灵长类动物(食蟹猴)的全面评估显示,Sgc8c-M能够有效诱导细胞系来源和患者来源的异种移植瘤模型产生持续的肿瘤消退 [17] - Sgc8c-M的效果优于未偶联的MMAE、化疗药物紫杉醇以及一种靶向PTK7的抗体药物偶联物(ADC),且在食蟹猴中耐受性良好,多次给药后未见明显蓄积 [17] - 该研究突显了Sgc8c-M作为有效抗肿瘤药物的潜力,并为ApDC的临床转化提供了见解 [19]
Cell子刊:上海交大翟炜/刘尽尧团队发现,这种肠道细菌能够抑制肾癌发展
生物世界· 2025-10-09 16:30
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 肾细胞癌 (RCC) 是泌尿系统常见的恶性肿瘤,其确切病因仍有待探究。 肾透明细胞癌 (ccRCC) 是肾细胞癌最常见的病理类型,约占 70%。 越来越多的证据表明,作为人体关键组成部分的 肠道微生物群 在肿瘤发生以及对治疗的响应方面具有重要影响。尽管已有研究显示某些肠道微生物及其相关活性 产物与 ccRCC 的治疗有关,但肠道微生物组与 ccRCC 形成之间的关系仍不确定。因此,阐明肠道微生物组对 ccRCC 肿瘤进展的潜在影响至关重要。 2025 年 10 月 8 日,上海交通大学医学院附属 仁济医院 翟炜 研究员、上海交通大学医学院 刘尽尧 研究员团队合作,在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上发 表了题为: Intestinal Lachnospiraceae bacterium -derived propionate inhibits the progression of clear cell renal cell carcinoma 的研究论文。 该研究表明,肠道细菌 Lachnospiraceae bacterium ( L. ...
中国博后一作Nature论文:开发AI模型,高精度预测酶的特异性,已回国加入南京师范大学
生物世界· 2025-10-09 12:05
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 酶 ( Enzyme ) 是生命的分子机器,其功能的一个关键特性是底物特异性——即酶能够识别并选择性地作用于特定底物的能力。这种特异性源自酶活性位点的三 维 (3D) 结构以及反应复杂的过渡态。实际上,许多酶并非传统认为的那样"专一",它们可能具有多功能性,除了作用于其最初进化时涉及的底物,还能作用 于其他结构相似的底物,从而催化不同类型的反应。 此外,数以百万计的 已知的酶仍缺乏可靠的底物特异性信息,这阻碍了它们的实际应用以及我们对自然界生物催化多样性的全面理解。 2025 年 10 月 8 日, 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 (UIUC) 赵惠民 教授团队 ( 崔海洋 、 苏雨峰 为共同第一作者 ) 在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表 了 题为: Enzyme specificity prediction using cross attention graph neural networks 的研究论文,论文第一作者 崔海洋 博士现为 南京师范大学教授。 该研究提出了一种结合 跨注意力机制 (Cross-Attention) 与 SE(3)-等变图神经网络 ( ...
Cell子刊:复旦大学章真/华国强利用类器官预测直肠癌患者对放化疗的响应
生物世界· 2025-10-09 12:05
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 类器官 ( Organoid ) 是自我体组织的 3D 培养物,其细胞组成、结构和功能与它们所起源的组织相似。 患者来源的癌症类器官 (PDCO) 能高度再现相应肿 瘤的组织病理学和遗传学特征。癌症类器官在体外对治疗的反应能够准确预测患者的临床结果,目前,已有多项前瞻性干预性随机对照临床试验正在利用癌症类 器官来指导胰腺癌癌症患者的治疗。 2025 年 10 月 3 日,复旦大学附属肿瘤医院 章真 教授、 华国强 研究员,及中山大学肿瘤防治中心 姚晔 等人在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上发表了题 为: Comprehensive dissection of rectal cancer organoids in responses to chemoradiation 的研究论文。 该研究利用 患者来源的直肠癌类器官 对放化疗响应进行了全面剖析, 证明了这种 患者来源的癌症类器官 (PDCO) 能够预测 局部晚期直肠癌 (LARC) 对放 化疗的响应,支持了 伊立替康 作为 LARC 患者新辅助治疗的候选药物。 在这项最新研究中,研究团队 ...
内蒙古大学×同济大学合作发表Nature Biotechnology论文:突破牛羊基因编辑育种瓶颈
生物世界· 2025-10-09 12:05
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 在啮齿动物 (例如小鼠) 中, 将 孤雄单倍体干细胞 (haESC) 注入完整卵母细胞能够使后代发育至足月。然而人,这种方法尚未在 反刍动物 (例如牛、羊) 获得成功,因为还未获得反刍动物的 haESC ,这严重限制了对 牛羊等反刍动物的生物育种。 2025 年 10 月 7 日 ,内蒙古大学 杨磊 教授、 李光鹏 教授 与 同济大学 高绍荣 院士团队 合作, 在 Nature Biotechnology 期刊 发表了题为: Generation of modified cows and sheep from spermatid-like haploid embryonic stem cells 的研究论文。 在这项最新研究中,研究团队研究首次成功建立了牛和羊的 孤雄单倍体干细胞系 (ha E SC) ,并通过一种命名为" 胞浆内 ha E SC 注射" (iCHI) 的技术 (与胞浆内精子注射技术原理相似) ,成功培育出后代。 反刍动物的 ha E SC 表现出形成态多能性特征,在体外和体内实验中均能分化为三胚层组织。通过在这些 ha E SC 中异位表达 鱼精蛋白 ...