文章核心观点 - 本周Cell期刊上线了7篇研究论文，其中4篇来自华人学者，涵盖了植物基因进化、单倍体育种、肿瘤骨转移机制和乳腺癌多组学技术等前沿领域[3] 从头起源基因驱动玫瑰花香多样化 - 华中农业大学团队发现全新基因SCREP的多步骤"从零诞生"过程，该基因显著抑制玫瑰花关键芳香物质丁香酚的合成[4][5][8] - 约6300万年前蔷薇亚科物种出现非编码DNA序列，1600万年前演变为完整基因框架，MITE转座元件插入启动子区域提升SCREP表达水平[9] - 该发现为基因从头起源机制和植物性状精准改良提供新见解，具备合成生物学应用潜力[9] 重编程小孢子命运以实现体内单倍体高效诱导 - 武汉大学与湖北大学团队揭示BBM-BAR1调控模块可直接驱动小孢子从配子体发育转向胚胎发生途径[10][12][13] - 转录因子BBM特异性表达可诱导小孢子命运转变和胚胎发生，有效绕过胁迫处理需求，BAR1作为下游效应因子发挥类似作用[12] - 该技术突破传统胁迫处理瓶颈，为多种作物体内高效单倍体诱导提供变革性方法[13] 肿瘤劫持巨噬细胞获取铁元素以促进骨转移和贫血 - 普林斯顿大学团队首次发现癌细胞通过劫持富含铁的巨噬细胞获取铁元素，导致骨髓缺乏生成健康红细胞所需的铁元素[14][15][18] - 癌细胞会模拟成红细胞在骨组织低氧环境中维持增殖，该机制不仅存在于转移性乳腺癌，也拓展至其他主要癌症类型[18] - 研究为开发同时减缓骨转移和缓解伴随贫血的疗法开辟新途径[18] 整合单细胞基因组和转录组以破译乳腺癌进展机制 - 中国科学院团队开发首个高通量高精度的单细胞DNA和RNA多组学技术wellDR-seq[19][20][23] - 该技术揭示ER+乳腺癌细胞起源，首次在单细胞水平展示拷贝数与基因表达的复杂关系[23] - wellDR-seq作为通用方法适用于乳腺癌及其他癌症和生物医学领域[23]

研究核心发现 - 研究发现一个全新基因SCREP通过多步骤过程“从零诞生” [3] - SCREP基因可显著抑制玫瑰花关键芳香物质丁香酚的合成 [3] - 该基因为合成生物学领域从头设计新基因、改良生物性状开辟新思路 [3] 基因起源与进化机制 - 导致SCREP基因从头起源的多个进化步骤在大约6300万年前启动，1600万年前演变为完整基因框架 [5] - 一个“跳跃基因”微型反向重复转座元件插入其启动子区域，提升了SCREP基因表达水平 [5] - SCREP基因的进化动态解释了不同蔷薇物种与栽培品种间的花香差异 [5] 基因功能验证 - 在木香花、月季、玫瑰、光叶蔷薇四种代表性蔷薇植物中提取SCREP基因，转入不含该基因的草莓与矮牵牛后，丁香酚含量均显著降低 [6] - 实验证明SCREP基因是蔷薇家族中功能保守的“香气开关”，在不同植物中可稳定发挥作用 [6] 基因分布与产业应用 - SCREP基因普遍存在于进化程度较高或经人工选育的蔷薇品种中 [6] - 缺少SCREP基因或其启动子区域未插入“跳跃基因”的品种能释放更浓郁的丁香酚香气 [6] - 研究发现为蔷薇花香性状的定向调控提供理论依据，具备广阔的合成生物学应用潜力 [9] - 突破传统依赖已有基因进行改良组装的技术局限，可通过从头创造新基因方式精准改良植物性状 [9]