Biology
Site-saturation mutagenesis of 500 human protein domains
500个人类蛋白质结构域的位点饱和突变
(导读 领研网)错义突变改变了蛋白质的氨基酸序列,导致三分之一的人类遗传疾病。本研究分析了621种致病错译突变,其中有五分之三导致可检测到的蛋白质稳定性下降,并创建了一个巨大的人类蛋白质结构域变异目录,包括522个人类蛋白质结构中的50多万个突变。结果证明了大规模检测人类蛋白质变体的可行性,也为临床变体阐释和训练、测试计算方法提供大量参考数据集。
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Organ-specific sympathetic innervation defines visceral functions
器官特异性交感神经支配决定内脏功能
(导读 领研网)自主神经系统通过交感神经通路和副交感神经通路协调大脑和身体各功能。本研究使用多模态转录组学分析,识别出腹腔-上肠系膜神经节(CG-SMG)中分子层面上至少两类独特的交感神经细胞群,其轴突投射不相重叠:一类神经元主要连接肠道,调控肠胃运动,另一类则掌控胰腺、肝脏胆管等分泌相关器官。该结果对深入理解身体平衡稳态的维持机制提供了重要新线索。
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H5N1 clade 2.3.4.4b dynamics in experimentally infected calves and cows
实验感染小牛和母牛中的H5N1进化枝2.3.4.4b动态变化
(导读 阿金)去年美国农场暴发了高致病性禽流感病毒(HPAIV)进化枝2.3.4b H5N1感染。本研究提供了两项独立的进化枝2.3.4.4b实验室感染分析结果,以评估美国H5N1牛病毒分离株基因型B3.13在小牛群体中的口鼻易感情况以及传播情况,以及直接接种感染H5N1 B3.13或者欧盟H5N1野生鸟类病毒分离株后泌乳奶牛的易感情况。数据结果表明除了H5N1 B3.13,其他HPAIV H5N1菌株都有可能在奶牛乳房中复制,并主要通过牛乳或者产奶过程而非呼吸道进行传播。
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Dairy cows inoculated with highly pathogenic avian influenza virus H5N1
奶牛接种高致病性禽流感病毒H5N1
(导读 阿金)本研究在实验条件下给荷斯坦小牛以及泌乳奶牛分别接种了基因型B3.13病毒,前者通过气溶胶呼吸道途径而后者通过乳房内途径感染,小牛的临床表现为轻症,但检测到病毒感染,发生病变以及血清转变,而泌乳母牛的临床表现包括瘤胃蠕动减少,牛奶外观变化,产奶量降低,并在牛奶中检测到高水平的病毒RNA。结果提供基础证明需要深入调查其他感染途径、发病机制、传播过程以及干预策略。
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Evolving antibody response to SARS-CoV-2 antigenic shift from XBB to JN.1
SARS-CoV-2抗原从XBB转变为JN.1后抗体反应的不断演变
(导读 领研网)尽管全球性新冠疫情已经结束了,新冠病毒仍在世界范围内持续流行,不断突变,目前世界主流毒株从XBB谱系过渡到BA.2.86/JN.1。本研究通过对不同免疫背景的XBB与JN.1突变株感染者产生抗体的系统性分析,描述了XBB和JN.1谱系免疫原性的区别,强调了KP.2、KP.3等JN.1谱系突变株的强烈免疫逃逸能力。结果强调了为了高效富集真正广谱的A1类中和抗体,并争取免疫印记的减弱甚至消除,基于包含多个AQ抗体特异性逃逸突变的新型JN.1谱系突变株,特别是KP.2和KP.3等子毒株来开发疫苗加强针是有必要的。
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Central control of dynamic gene circuits governs T cell rest and activation
动态基因回路的中央控制主导着T细胞静息和激活状态
(导读 领研网)每种细胞类型都拥有独特的基因表达模式,这种特异性依赖于转录调控网络。本研究使用CRISPR筛选技术在多种人源CD4
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T细胞中识别出调控IL-2Rα表达的调节因子,揭示了T细胞静息和激活状态的基因调控机制,为理解T细胞的功能和免疫应答机制提供了重要的基础。
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相关报道:CRISPR筛选揭示T细胞静息与激活的基因调控机制
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Interleukin-15-armoured GPC3 CAR T cells for patients with solid cancers
针对实体瘤患者的白细胞介素-15 GPC3 CAR-T细胞
(导读 领研网)白介素-15(IL-15)促进T淋巴细胞存活,增强嵌合抗原受体(CAR)T细胞在实体瘤临床前模型中的抗肿瘤特性。本研究报告一种经过双重改造的CAR-T细胞:T细胞既能靶向实体瘤常见抗原GPC3,同时也能表达IL-15,即15.CAR-T细胞。接受15.CAR-T细胞治疗的12位实体瘤患者中,有8人的疾病得到控制,其中4人获得部分缓解。结果揭示了单次15.CAR-T细胞疗法的安全性,可在实体瘤治疗中发挥强大作用。
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相关报道:66%患者的肿瘤得到控制!《自然》:双效合一的CAR-T策略,突破实体瘤治疗难题
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Progressive plasticity during colorectal cancer metastasis
结直肠癌转移过程中的渐进式可塑性
Engineered extrachromosomal oncogene amplifications promote tumorigenesis
工程化的染色体外致癌基因扩增促进肿瘤发生
(导读 领研网)基因局部扩增是最常见的癌症相关突变。本研究开发出一种全新的实验模型,可模拟染色体外DNA(ecDNA)的形成及其在肿瘤发生中的作用。该模型通过基因工程技术在细胞和小鼠体内诱导出含有关键癌基因的ecDNA,并追踪了它们的动态变化。结果表明ecDNA不仅促进了细胞的增殖和不死,还与癌细胞的遗传异质性和肿瘤演化密切相关。
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相关报道:小环大威力——癌症中的脱缰野马ecDNA(染色体外DNA)
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A foundation model of transcription across human cell types
跨人类细胞类型的转录基础模型
(导读 领研网)现有的转录调控模型在处理未见过的细胞类型或环境时往往缺乏泛化能力,限制了其在更广泛生物学场景中的应用。本研究提出一种全新的基础模型:通用表达转换器,旨在从染色质开放性数据和基因序列信息中学习调控规则,实现对基因表达的高精度预测。该结果标志着转录调控研究进入全新阶段。
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相关报道:解码基因调控——GET模型如何颠覆传统预测方法
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Bidirectional histone monoaminylation dynamics regulate neural rhythmicity
双向组蛋白单氨基化动力学调节神经节律
(导读 领研网)作为大脑内重要神经递质的单胺类分子不仅是化学信使,还能影响组蛋白的表观遗传修饰进而调控基因表达。本研究在神经元中发现神经递质对组蛋白的单胺化修饰,可以动态调节生物钟基因的表达模式,进而调控动物的昼夜节律行为。结果表明组胺对睡眠-觉醒周期与昼夜节律行为的调节有一种独立于神经递质的全新机制。
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相关报道:打破传统认知!《自然》:大脑生物钟的全新调节机制找到了
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In situ analysis reveals the TRiC duty cycle and PDCD5 as an open-state cofactor
人类细胞中环状分子伴侣TRiC的结构、构象动态和空间组织
(导读 阿金)环形伴侣蛋白T复合物蛋白质环复合物(TRiC)是ATP驱动的蛋白质折叠机器。本研究揭示了TRiC在开放、闭合、底物结合和前折叠蛋白相关状态下的独特结构,并重建了其在细胞内的工作周期。研究发现,开放和闭合状态的TRiC在细胞内分布相对平衡,且几乎总是与底物结合。此外,研究还发现程序性细胞死亡蛋白5(PDCD5)是TRiC的一个开放态特异性辅因子,它与TRiC的CCT1亚基特异性结合。这些发现为理解TRiC在癌症和神经退行性疾病中的功能障碍奠定了基础。
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Structural basis for the conformational protection of nitrogenase from O
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通过构象变化保护固氮酶免于接触氧气的结构基础
(导读 领研网)固氮生物在需要氧气生成能量的同时能有效保护固氮酶免受氧气损害,其具体机制仍待阐释。本研究利用冷冻电镜技术捕捉到铁硫蛋白FeSII与固氮酶蛋白混合物的近原子级图像,研究人员观察到FeSII夹在两种固氮酶蛋白之间,将它们连接成丝状结构,既阻隔了氧气接触固氮酶的金属辅因子,同时诱导了酶的休眠状态。而当FeSII感知到氧气时,会促使其他固氮酶蛋白结合,从而形成更大的复合物和细丝结构。该结果为理解生物固氮提供了重要线索。
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Conformational protection of molybdenum nitrogenase by Shethna protein II
Shethna蛋白II通过构象变化保护钼固氮酶
(导读 领研网)本研究通过单颗粒冷冻电镜揭示了二聚体FeSII与固氮酶复合物的三维结构,FeSII与两个铁蛋白NifH和两个钼铁蛋白NifDK结合,形成一个620 kDa的核心复合物,随后该复合物进一步聚合成纤维状结构,使固氮酶的金属簇处于催化失活但免受氧化的保护状态。结果证明FeSII构象变化是发挥其保护功能的关键,为人工固氮系统构建和蛋白质工程提供重要依据。
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Chemistry
Photochemical permutation of thiazoles, isothiazoles and other azoles
噻唑、异噻唑和其他唑类的光化学置换
(导读 领研网)噻唑和异噻唑是药物和农药领域的重要结构。本研究发现光化学能够选择性和以可设计的方式调控噻吩和异噻唑分子结构,这种光化学骨架结构改变具有温和的反应条件,对复杂的分子骨架结构和各异的官能团兼容。该反应能够应用于其他唑结构体系,结果展示了光化学结构重排技术有潜力用于制备结构复杂的化合物。
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Geoscience
Field–particle energy transfer during chorus emissions in space
太空合声波辐射过程中的场-粒子能量转移
(导读 领研网)合声波是电磁辐射暴,对于地球辐射带的形成、脉动极光以及粒子能沉淀到地球大气中都具有关键作用。本研究在距离地球16.5万公里的地球中尾中性片区域探测到了上升调合声波,持续时间接近0.1秒,啁啾频率接近每秒100赫兹。该结果表明合声波或能在太空中任何地方形成,而不仅仅是在行星偶极磁场中形成的。
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相关报道:来自外太空的啁啾合声波
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Clouds reduce downwelling longwave radiation over land in a warming climate
气候变暖环境下云减少陆地上空的下行长波辐射
(导读 小天)云在很大程度上影响着地球能量平衡,而限制云辐射反馈机制是准确预测气候变化的关键。本研究展示了大平原南部地区陆地上空的局部地区表面长波云负反馈,可导致下行长波辐射每十年发生每平方米−1.77 ± 1.15 W的变化,也可揭示云变化部分调控温室气体浓度以及陆地上空大气温度增加导致的变暖效应。结果建立了一套观测辐射力度和反馈的重要基准,以验证陆地上空的气候模型表现情况。
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Materials Science
Superconductivity in twisted bilayer WSe
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扭转双层WSe
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中的超导性
(导读 领研网)莫尔材料有助于实现电子平带和受到平带强相关驱动的量子相位。本研究报告在扭转角度为3.5°和3.65°的WSe
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中观察到稳健的超导性,出现在半带填充和零外部位移场附近。在两种情况下最佳超导转变温度均为约200mK,约占有效费米温度的1-2%。在库仑诱导电荷局域化边缘观测到的超导性表明了强电子相关性的根源。