Science一周论文导读｜2025年3月7日

科研圈 · 公众号 · 科研 · 2025-03-17 12:16

正文

审校小勺小象小冰

制版阿金

生物学

Biology

Neonatal fungi promote lifelong metabolic health through macrophage-dependent β cell development

新生真菌通过巨噬细胞依赖性β细胞发育促进终身代谢健康

（导读阿金）早期微生物多样性丧失与糖尿病相关，但微生物影响疾病的机制仍待阐释。本研究报告了小鼠体内关键的新生“窗口”，此时的微生物群破坏减少β细胞发育，从而影响终生代谢后果。研究人员证明了在人类体内存在类似的过程，并识别出足以影响β细胞生长的特定真菌和细菌。此外，微生物群还对胰岛驻留巨噬细胞发挥重要作用，发育过程中巨噬细胞耗竭也会减少β细胞。结果明确了真菌是促进代谢长期健康的关键早期共生体。 [ 论文详细信息 ]

A subcellular map of translational machinery composition and regulation at the single-molecule level

单分子水平上翻译机制组成和调控的亚细胞图谱

（导读才生）哺乳动物细胞内有上百万个核糖体，但我们仍缺乏可视化工具并表征其亚细胞组成。本研究报告了核糖体扩张显微镜（RiboExM）以可视化单个核糖体，以及光遗传邻近标签技术（ALIBi）以探测其组成。研究人员以此生成了一张超分辨率核糖体图谱，揭示了亚细胞翻译热点和富集于内质网多聚核糖体附近的60S亚基。该方法有助于以更高的分辨率进一步探索核糖体的定位与组成。 [ 论文详细信息 ]

Historic manioc genomes illuminate maintenance of diversity under long-lived clonal cultivation

木薯历史基因组阐明了长期克隆栽培下多样性的维持

（导读才生）木薯是全球最重要的作物之一，源于全新世早期的南美洲。本研究聚焦于来自美洲的传统变体和植物标本的野生近缘体，分析了总共573个新发表的基因组，观察到跨越遥远距离的亲缘关系，高遗传多样性的维持，代际杂合性的富集，以及连接全世界所有木薯的种系单倍体基因组嵌合。结果阐明传统克隆栽培管理策略对维持、多样化以及共享木薯基因池的作用。 [ 论文详细信息 ]

Macrophage peroxisomes guide alveolar regeneration and limit SARS-CoV-2 tissue sequelae

巨噬细胞过氧化物酶体引导肺泡再生并限制SARS-CoV-2组织后遗症

（导读阿金）过氧化物酶体至关重要，但这一代谢细胞器常被忽视。本研究发现过量的干扰素信号传导重塑巨噬细胞过氧化物酶体。在呼吸道病毒感染重症期间，过氧化物酶体的丧失会损害炎症消退以及肺部修复。过氧化物酶体调控脂质代谢和线粒体健康，增强病毒感染后肺泡巨噬细胞介导的组织修复和肺泡再生。通过药理学增强过氧化物酶体生物合成可减缓动物模型中COVID-19的急性症状和急性后遗症。 [ 论文详细信息 ]

G-quadruplex–stalled eukaryotic replisome structure reveals helical inchworm DNA translocation

G-四联体阻滞的真核复制体结构揭示了DNA螺旋蠕动转运机制

（导读才生）DNA G-四联体（G4s）是非B型DNA次级结构，会影响DNA复制以危害基因组稳定性。本研究为阐明G4s诱导复制叉停止的机制，使用重组酵母和人源复制体表征了与亲本DNA中复制叉与预先形成的G4s的碰撞过程，主链模板中单个G4通过阻止CMG解旋酶就足以让复制体停滞下来。冷冻电镜结构解析表明折叠起来的G4定位于中央CMG通道内，阻止转运过程。该结果阐明了在正常和干扰条件下的真核复制叉机制。 [ 论文详细信息 ]

Macroevolutionary divergence of gene expression driven by selection on protein abundance

蛋白质丰度选择驱动的基因表达的宏观演化分化

（导读才生）信使RNA（mRNA）的调控和蛋白质丰度之间关系的演化过程仍待阐明。本研究推导出一套全新的系统发育模型，并用于多物种哺乳动物数据，揭示了在宏观演化时间尺度内选择性对蛋白质丰度强大的稳定作用，影响mRNA丰度的突变在最小程度上影响蛋白质丰度，以及mRNA丰度随着选择性与蛋白质丰度对齐而发生演变。该结果提供框架以揭示驱动基因表达分化的演化规则。 [ 论文详细信息 ]

Rapid butterfly declines across the United States during the 21st century

21世纪美国蝴蝶数量急剧下降

（导读领研网）蝴蝶是重要的传粉者，对植物和农作物至关重要。本研究使用统计模型估算了342个物种的种群趋势，表明2000年至2020年间，蝴蝶数量减少了22%。三分之一的物种数量大幅下降，有107个物种的数量减少了50%以上。受影响最严重的物种包括佛罗里达白蝶、爱马仕铜蝶、尾橙蝶等。结果呼吁如果采取紧急保护措施，蝴蝶数量有可能恢复。 [ 论文详细信息 ]

Protein codes promote selective subcellular compartmentalization

蛋白质编码促进选择性亚细胞区室化

（导读才生）细胞演化出各种机制将约100亿个蛋白质分子分配入亚细胞区室化。本研究表明共享一些功能的蛋白质会共享相应的氨基酸序列码，将细胞引导至各自的区室。研究人员由此开发出一套蛋白质语言模型ProtGPS，成功引导了在细胞核内选择性组装的全新蛋白质序列的生成，并识别出可改变这一序列码的病理突变，从而改变蛋白质亚细胞定位。该结果揭示了蛋白质序列所包含的重要序列码以主导分配过程。 [ 论文详细信息 ]