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上海交大/中科院深圳先进院合作最新Nature论文:为这一世界难题带来全新解决方案
生物世界· 2025-05-08 14:24
合成生物学技术在环境修复中的应用 - 工业废水、石油污染和塑料污染对全球海洋生物安全构成重大威胁,微生物修复受限于有机污染物复杂性和盐耐受性 [1] - 合成生物学技术为降解菌株构建提供新路径,但需要兼具快速生长、高盐耐受和易基因编辑特性的底盘细胞 [1] 工程菌株VCOD-15的研发突破 - 研究团队通过整合5个基因簇(总长度43kb)到需钠弧菌,培育出VCOD-15工程菌株,可同时降解甲苯、苯酚、萘、联苯和二苯并呋喃5种污染物 [2][5] - 采用自然转化方法和基因组迭代编辑技术,将霍乱弧菌的tfoX基因整合至需钠弧菌1号染色体,增强DNA摄取能力,构建基础菌株VCOD-2 [4] 工程菌株性能表现 - **降解效率**:48小时内对5种污染物去除率均超60%,联苯降解率达100%,甲苯和二苯并呋喃降解率近90% [10] - **耐盐性**:在102.5 g/L氯碱废水和52.5 g/L炼化废水中保持活性,显著优于天然菌株 [10] - **实际应用**:活性污泥反应器12小时完全去除高浓度污染物(1.0 mM联苯、1.5 mM苯酚),48小时内工业废水残留量低于检测限2% [10] - **土壤修复**:含盐土壤中8天内对联苯、苯酚、萘、二苯并呋喃净降解量分别达0.16、0.66、0.21、0.03 mmol/kg [10] 技术应用前景 - 为解决石油化工废水排污、海洋石油泄漏等环境问题提供全新生物修复方案 [2] - 菌株在复杂微生物群落中占比稳定(40%以上),展现实际场景应用潜力 [10]
AI自动化解决方案,加速类器官研究与药物开发丨线上研讨
生物世界· 2025-05-08 11:50
类器官技术发展 - 类器官技术是生命科学领域的颠覆性突破,通过体外三维培养高度模拟真实器官的结构与功能,为疾病机制研究、药物筛选及个性化治疗提供全新工具 [2] - 类器官与自动化技术的深度融合正在加速科研成果向实际应用的转化,尤其在精准医学领域具有重要价值 [2] 线上研讨会信息 - 2025年5月14日14:00-15:30将举办“AI自动化解决方案加速类器官研究与药物开发”线上研讨会,由Opentrons联合ISCO组织 [2] - 研讨会聚焦类器官技术的学术突破与自动化解决方案,旨在助力科研与医疗实践的高效衔接 [2] 研讨会报告主题 - 类器官在精准医学中的应用(14:00-14:30,主讲人:林鑫华,粤港澳大湾区精准医学研究院执行院长) [4] - Opentrons类器官自动化解决方案(14:30-15:00,主讲人:林德麟,Opentrons大陆地区应用技术支持工程师) [4] - 类器官在脑发育和疾病中的应用(15:00-15:30,主讲人:高正良,上海大学医学院研究员) [4] 主讲人背景 - 林鑫华:原复旦大学生命科学学院院长,现任粤港澳大湾区精准医学研究院执行院长,长期利用模式动物结合类器官技术研究信号转导与表观遗传机制,发表80余篇国际期刊论文 [9] - 林德麟:华南农业大学生物化学与分子生物学专业硕士,Opentrons大陆地区高级应用技术支持工程师,专注于自动化移液技术在生物技术领域的应用 [8] - 高正良:上海大学老年医学研究院副院长,从事发育、干细胞和衰老生物学研究20余年,发表50余篇SCI文章,包括Nature Neuroscience等高影响力期刊 [11] 其他活动信息 - 直播设有互动抽奖环节,参与互动发弹幕的观众有机会获奖 [16] - 可通过扫码或点击阅读原文预约直播 [17]
华东师范大学发表最新Nature论文,揭开真核生物起源之谜
生物世界· 2025-05-08 11:50
阿斯加德古菌的发现与研究进展 - 2015年瑞典乌普萨拉大学团队在Nature发表论文,发现全新古菌——洛基古菌(Lokiarchaeota),并解析其DNA序列[2] - 后续发现索尔古菌(Thorarchaeota)、奥丁古菌(Odinarchaeota)、海姆达尔古菌(Heimdallarchaeota)等,统称为阿斯加德古菌[2] - 这些发现重新引发关于生命域分类(细菌域/古菌域/真核域)和真核生命起源的学术争论[2] 真核生物起源的关键研究 - 2025年华东师范大学团队在Nature发表研究,将真核生物起源精确定位为海姆达尔纲的姐妹类群,起源时间约27.2亿年前[3] - 研究生成223个新阿斯加德古菌基因组,构建包含411个基因组的数据集,鉴定出16个新属级或更高级别谱系[6] - 通过系统基因组学方法,以高置信度将真核生物定位到海姆达尔纲之外,表明其在海姆达尔纲分化前就已进化[7] - 发现涅尔德古菌基因组具有嵌合性质,由阿斯加德古菌和TACK古菌序列共同组成[8] 阿斯加德古菌的系统发育扩展 - 2021年深圳大学团队在Nature发表研究,将阿斯加德古菌从6个门扩展到12个门,新增悟空古菌(Wukongarchaeota)[12] - 对162个完整/近完整基因组比较分析,包含75个新组装的宏基因组[12] - 推断阿斯加德古菌和真核生物最后共同祖先出现在27.2亿年前,可能是厌氧产乙酸古菌[11] 微管蛋白的重大发现 - 2025年苏黎世联邦理工学院团队在Cell发表研究,首次在阿斯加德古菌中发现能形成微管纤维的异源二聚体微管蛋白[14][15] - 这一发现改写了"微管结构是真核生物独家专利"的传统认知,为真核生物起源提供决定性证据[15] 研究假说支持 - 研究结果支持真核生物的氢起源假说,即真核生物起源于依赖氢气的古菌宿主与产氢气原线粒体的融合[9]
中国学者一作Cell论文:揭开人类如何感知甜味
生物世界· 2025-05-08 11:50
甜味受体研究突破 - 人类甜味受体由TAS1R2和TAS1R3两种蛋白质组成的异源二聚体,属于C族G蛋白偶联受体,能够识别多种甜味化合物包括天然糖类、人工甜味剂等[2] - 哥伦比亚大学研究团队首次解析了人类甜味受体的高分辨率三维结构,揭示了其与三氯蔗糖和阿斯巴甜结合时的结构基础[3][6] - 研究发现甜味受体呈现明显不对称性,TAS1R2亚基结合配体并与G蛋白偶联,而TAS1R3亚基保持开放状态[6][8] 甜味感知机制 - 甜味感知始于口腔中专门的味觉受体细胞(TRC),这些细胞表面的甜味受体启动信号传导事件,产生对甜味的吸引力[5][6] - 不同甜味分子共用同一结合口袋激活受体,但具体相互作用机制存在差异,点突变实验显示不同配体对受体功能影响不同[7][8] - 研究揭示了TAS1R2和TAS1R3亚基之间存在协调的结构变化,为理解甜味检测提供了结构基础[8][10] 潜在应用前景 - 甜味受体结构的解析为设计新一代味觉调节剂开辟了机会,可能通过靶向化合物改变对天然糖类的感知方式[10] - 该研究可能促进更健康甜食的研发,如改良碳酸饮料、口香糖等产品,应对糖类摄入过量导致的健康问题[3][10]
华人学者一天发表了9篇Nature论文
生物世界· 2025-05-08 11:50
Nature期刊2025年5月7日论文发表概况 - 国际顶尖学术期刊Nature于2025年5月7日上线23篇论文,其中9篇由华人学者主导(通讯作者或第一作者)[2] 重点论文研究领域及突破 材料科学 - 加州理工学院团队在双层石墨烯超导性研究中实现扭转可编程控制,为超导材料设计提供新思路 [2] - 中国科学技术大学团队开发晶内三维钙钛矿异质结构,显著提升纯红色钙钛矿LED性能 [9] 生物医学 - 斯坦福大学研究发现PLA2G15酶可作为BMP水解酶靶点,对溶酶体疾病治疗具潜在价值 [5] - 需钠弧菌经工程改造后展现高效生物修复能力,可降解复杂有机污染物(上海交大/中科院团队) [8] 神经科学 - 华盛顿大学团队揭示异质性蓝斑周围神经元对唤醒和探索行为的调控机制 [12] 环境科学 - 北京大学团队系统分析大气甲烷季节振幅变化趋势,为温室气体研究提供新数据 [15] 基础生物学 - 华东师范大学团队提出真核生物起源新假说,认为其可能源于阿斯加德古菌门海姆达尔纲之外 [16] - 中科院团队发现苜蓿中调控根瘤菌共生与免疫的关键激酶介导因子 [18] 分子生物学 - 加州大学伯克利分校阐明整合应激反应中SIFI蛋白的分子作用机制 [20] 注:论文加速上线3篇,包括苜蓿共生机制[18]和应激反应研究[20] [18][20]
北京大学发表最新Nature论文
生物世界· 2025-05-08 07:25
甲烷季节性振幅变化研究 - 甲烷在大气中的浓度自工业革命以来几乎增加了两倍 其季节变化幅度(SCA)在北半球高纬度地区减小 在亚热带和热带地区增大 这些对立趋势有助于理解全球甲烷收支的长期变化 [1] - 北京大学彭书时团队研究发现 甲烷季节性振幅变化归因于排放量变化和羟基自由基(OH)反应导致的大气甲烷汇变化 [1][3] 甲烷排放与气候反馈机制 - 北半球高纬度地区甲烷浓度振幅减小主要由气候变暖导致自然排放(如湿地排放)增加 证实了气候正反馈效应 [3] - 亚热带和热带地区甲烷浓度振幅加大主要因羟基自由基(OH)氧化作用增强 [3] 对流层OH浓度与甲烷汇变化 - 研究提供了1984年以来对流层OH浓度增加10±1%的独立证据 结合甲烷浓度上升 表明甲烷大气汇增加了21±1% [3] 历史研究成果关联 - 彭书时团队2022年研究显示 2020年大气甲烷浓度加速增长中 一半归因于湿地主导的自然排放增加 另一半归因于对流层OH浓度降低 [4] - 该成果强调湿地甲烷排放对全球温控目标的重要性 并指出未来甲烷减排需同步考虑氮氧化物等人为污染物排放趋势的影响 [4] 学术资源 - 相关论文链接包括2025年Nature期刊关于甲烷季节性振幅趋势的研究 以及2022年关于湿地排放与OH浓度变化的论文 [5]
Nature头条:有抑郁、焦虑等心理健康问题的青少年刷手机时间更长
生物世界· 2025-05-07 17:29
研究背景 - 剑桥大学研究团队在Nature Human Behaviour发表关于青少年心理健康与社交媒体使用的研究[2] - 研究基于英国NHS 2017年对3340名11-19岁青少年的调查数据[2] - 16%的参与者至少有一种心理健康问题[2] 研究分组 - 8%参与者有"内化"型问题(抑郁/焦虑)[3] - 3%参与者有"外化"型问题(注意力缺陷多动障碍)[3] 主要发现 - 有心理健康问题的青少年日均社交媒体使用时间比同龄人多50分钟[3] - 内化型问题青少年更容易进行网络社交比较[3] - 内化型问题青少年更易受网络反馈流量(点赞/转发/评论)影响[3] - 内化型问题青少年更少在社交媒体坦白真实感受[3] - 有心理健康问题青少年更难控制社交媒体使用时间[3] 研究意义 - 研究提示家长需特别关注焦虑/抑郁倾向青少年的社交媒体使用[3]
Immunity:哈工大黄志伟团队揭示γδ T细胞感知磷酸抗原激活免疫反应的分子机制
生物世界· 2025-05-07 15:30
编辑丨王多鱼 排版丨水成文 T 细胞 根据其表面的 T 细胞受体 (TCR) 可分为 αβ T 细胞 和 γδ T 细胞 , αβ T 细胞的激活依赖于通 过 αβ T 细胞受体识别由主要组织相容性复合体 (MHC) 或 MHC 样分子呈递的抗原肽,γδ T 细胞则对 多种非肽类二磷酸代谢物,即所谓的 磷酸抗原 ( Phosphoantigen,pAg) 作出反应。γδ T 细胞对 pAg 的识别不依赖于 MHC。 Vγ9Vδ2 T 细胞 是人类循环 γδ T 细胞中数量最多的亚群。Vγ9Vδ2 T 细胞通过产生细胞毒性反应和细胞因 子反应以及调节靶细胞的吞噬作用,在对微生物感染和细胞肿瘤发生的免疫反应中发挥着关键作用。 Vγ9Vδ2 T 细胞通过 Vγ9Vδ2 TCR 识别肿瘤和微生物产生的 胞内 pAg 诱导组装 嗜乳脂蛋白 (Butyrophilin,BTN) 受体复合物 (包括BTN2A1、BTN3A1、BTN3A2和BTN3A) 激活免疫反应,这 种"inside-out" (由内而外) 的免疫激活是 Vγ9Vδ2 T细胞 所特有的。BTN 家族蛋白通过胞内 B30.2 结 构域感知 pAg 并通过 ...
抗衰老公司NewLimit获1.3亿美元融资,硅谷亿万富翁创立,通过表观遗传重编程延长人类健康寿命
生物世界· 2025-05-07 15:30
公司概况 - NewLimit是一家专注于抗衰老生物技术的公司,成立于2022年,由谷歌风投合伙人Blake Byers博士、Coinbase联合创始人Brian Armstrong和表观遗传重编程专家Jacob Kimmel博士共同创立 [2] - 公司已完成1.5亿美元融资,最新B轮融资1.3亿美元,由凯鹏华盈领投,估值提升至8.1亿美元 [2] - 公司联合创始人Jacob Kimmel博士曾在谷歌旗下抗衰老公司Calico Life Sciences担任首席研究员,领导表观遗传重编程研究 [6] 技术平台 - 核心技术为表观遗传重编程,通过重编程衰老细胞的表观基因组来恢复年轻功能 [3] - 采用单细胞基因组学、表观遗传编辑、机器学习和高通量功能检测等前沿技术 [3] - 先导药物通过脂质纳米颗粒(LNP)递送mRNA至肝细胞,编码转录因子以逆转细胞衰老 [7] - 技术受诺贝尔奖得主山中伸弥研究的启发,利用功能基因组学和机器学习模型测试数千种重编程干预措施 [7] 研发管线 - 首批研发项目针对肝脏、免疫系统和血管系统的年轻功能恢复 [3] - 主推临床前项目为治疗酒精相关肝病的肝脏再生mRNA疗法,计划未来几年进入临床试验 [3][7] - 给药方案拟采用每三周一次的静脉注射,参考Alnylam公司的siRNA药物Onpattro [7] 发展战略 - 短期目标:研发治疗衰老相关疾病的表观遗传重编程药物 [3] - 长期愿景:大幅延长人类健康寿命(Health Span) [3][8] - 计划效仿GLP-1类药物扩展路径,从酒精相关肝病逐步拓宽至代谢综合征等更广泛适应症 [4][7] 行业趋势 - 延长"健康寿命"日益受到关注,Flagship Pioneering上月推出类似公司Etiome,获5000万美元融资 [8]
憾失诺奖!陈列平在Nature Medicine发文,回顾自己发现PD-L1以及从质疑中颠覆癌症治疗格局
生物世界· 2025-05-07 11:13
核心观点 - 陈列平教授发现PD-L1分子并揭示其与PD-1通路在肿瘤免疫逃逸中的作用,开创了"解除免疫刹车"的治疗策略,推动全球十余种PD-1/PD-L1抑制剂上市,覆盖70余种癌症,成为癌症治疗领域的里程碑药物[1][6][8] - 该发现解决了癌症免疫治疗的长期悖论,使晚期实体瘤患者生存期显著延长,标志着免疫治疗从边缘领域跃升为肿瘤学支柱[1][8] - 研究从基础发现到临床转化形成完整链条,重塑了现代癌症治疗范式,并持续推动新一代免疫疗法的探索[7][8][10] 癌症免疫治疗历史困境 - 20世纪90年代末至21世纪初,癌症疫苗和细胞因子治疗等主要疗法在临床试验中屡屡受挫,尤其是针对占人类癌症90%的实体瘤[3] - 临床前数据与临床试验结果脱节,免疫反应与肿瘤生长抑制之间缺乏明确关联,构成癌症免疫治疗的核心困境[3] - 当时学界观点两极分化:一派认为免疫策略存在根本缺陷,另一派主张需要更强劲的免疫刺激[3] 理论突破与假说提出 - 陈列平提出第三种可能:免疫应答足够强大但在肿瘤部位被主动抑制,肿瘤微环境可能构筑屏障阻止免疫攻击[3] - 受达尔文进化论启发,认为肿瘤早期免疫压力可能筛选出具有逃逸能力的克隆,免疫抑制蛋白(如PD-L1)的过表达可能在免疫压力下占据主导[4] - 提出适应性耐药假说:肿瘤浸润T细胞分泌IFNγ诱导肿瘤细胞上调PD-L1,后者通过PD-1受体抑制T细胞活性,形成负反馈回路[5] 关键科学发现 - 1997年在梅奥实验室通过EST技术首次克隆B7-H1(后命名为PD-L1),1999年证实其抑制T细胞免疫的功能[4] - 发现多种癌组织过度表达PD-L1蛋白而正常组织罕见表达,该免疫组化检测后来发展为恶性肿瘤的临床预测生物标志物标准[5] - 2002年开发靶向PD-L1和PD-1的单克隆抗体,在动物模型和细胞培养系统中展现增强肿瘤免疫的潜力[5] 临床转化与产业应用 - 初期遭遇冷遇,2000年首个产业合作两年内夭折,2004年与Medarex公司达成协议开启临床转化之路[6] - 全球已开发十余种PD-1/PD-L1抑制剂,获批适应症覆盖70余种癌症,在常见实体瘤中挽救了数百万生命[6] - 将肿瘤微环境确立为免疫治疗靶点开发的核心领域,启发后续CTLA-4、TIM-3等免疫检查点的研究[10] 领域影响与范式革新 - 从根本上重塑现代癌症治疗,彰显肿瘤微环境作为免疫治疗靶点发现宝库的价值[6] - 通过从基因克隆到药物开发的完整链条,证明基础研究驱动临床突破的可行性,重塑癌症治疗研发模式[10] - 开创的"解除免疫刹车"策略持续推动新一代免疫疗法的探索,标志着免疫治疗从边缘领域跃升为肿瘤学支柱[8][10]