2025 年 3 月 28 日,国际顶尖学术期刊
Science
最新一期上线了 14 篇论文,其中 5 篇来自华人学者
(包括作为通讯作者和第一作者的论文)。
1. 小麦串联激酶和 NLR 对可抵抗多种真菌病原体
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp5469
中国科学院遗传与发育生物学研究所刘志勇、陈宇航、周俭民、陆平、南京师范大学韩管助、湘湖实验室李洪杰共同通讯
在
Science
发表论文
「A wheat tandem kinase and NLR pair confers resistance to multiple fungal pathogens」
。
该研究揭示了串联激酶抵御病原菌入侵的全新免疫机制:
一个非典型的 NLR 蛋白 WTN1(Wheat Tandem NBD 1)与串联激酶 WTK3 协同识别病原菌的效应蛋白激发免疫反应,表现对多种小麦真菌病害的抗性。
该项工作突破了领域内对串联激酶作用机制的认识,发现了串联激酶与传统 NLR 协同抗病新范式,填补了植物串联激酶免疫调控途径的空白,为作物广谱多抗品种精准设计奠定了理论和应用基础。
2. 端粒转座子在线性细菌基因组中普遍存在
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp1973
美国康奈尔大学 Shan-Chi Hsieh 作为第一作者
,在
Science
发表论文
「Telomeric transposons are pervasive in linear bacterial genomes」
。
转座子是细菌间遗传交换的主要驱动因素。靶位选择已成为确保转座子传播同时尽量减少对宿主过度损害的关键特征。在这项研究中,
研究人员确定了几个填充细菌端粒的转座子家族,这与真核生物中发现的转座子的行为惊人地相似。当这些端粒转座子占据宿主的 DNA 末端时,它们还充当「成瘾」系统,确保它们不会丢失。
独特的适应性使这些元素能够传播到宿主的端粒末端并在宿主之间水平传播。它们还调动具有新功能的基因,这些基因可能使新的细菌宿主受益,从而使转座子和宿主受益。
3. 单细胞 NanoATAC-seq2 揭示小鼠早期胚胎染色质可及性景观
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp4319
北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)汤富酬课题组与清华大学基础医学院纪家葵课题组
合作在
Science
上发表论文
「Chromatin Accessibility Landscape of Mouse Early Embryos Revealed by Single-cell NanoATAC-seq2
」。
该研究首次报道了适用于单细胞样本起始的 ATAC-seq 技术 —— scNanoATAC-seq2。
该技术开发了创新的单管反应体系,将多个实验步骤集成在单个反应管中完成,最大程度降低了样品损失。
通过长片段富集,极大降低了文库的线粒体 DNA 污染比率,实现了从单个细胞起始样本获取高质量的染色质可及性信息。研究人员采用 scNanoATAC-seq2 技术对小鼠着床前胚胎各发育阶段进行了系统、深入的单细胞分辨率染色质可及性分析。
4. 享乐性饮食由多巴胺神经元控制,这些神经元可对抗 GLP-1R 饱腹感
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt0773
加州大学 Zhenggang Zhu 作为第一作者
,在
Science
发表论文
「Hedonic eating is controlled by dopamine neurons that oppose GLP-1R satiety」
。
本研究揭示了
腹侧被盖区多巴胺能神经元(VTADA)在享乐性进食中的核心调控机制。
通过光遗传学特异性激活 VTADA 神经元可延长可口食物摄入时间,其活动强度与食物适口性及饥饿状态正相关,与疾病状态负相关。机制上发现,蓝斑周围区谷氨酸能神经元(periLCVGLUT2)通过 VTA 区 GABA 能中间神经元(VTAVGAT)间接抑制 VTADA 神经元活性,构成调控进食时长的神经环路。研究证实 VTADA 神经元仅在摄食阶段的时间特异性激活能正向调控进食行为,非进食期激活则无效,这解释了既往研究中非特异性神经调控的矛盾结果。
该发现为肥胖治疗提供了新靶点,揭示了多巴胺能系统通过相位特异性活动调控摄食行为的关键机制。
5. 小麦串联激酶激活 NLR 引发免疫
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp5034
沙特阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)博士后陈壬杰和生物信息学专家 Oliver Powell,澳大利亚联邦科学与工业研究院(CSIRO)博士后陈健,博士后 Megan Outram 为共同第一作者
。在
Science
上发表论文
「A wheat tandem kinase activates an NLR to trigger immunity」
。
这项研究揭示了小麦免疫系统抵御秆锈病的新机制。
该研究发现,小麦通过一种称为「串联激酶」的蛋白家族识别病原体入侵。在正常情况下,这些激酶处于自我抑制状态;当秆锈病菌入侵时,会激活激酶,触发受感染细胞的程序性死亡,从而切断病原体营养供应,阻止其扩散。
这一发现首次阐明了小麦应对秆锈病的早期分子事件,为开发抗病小麦品种提供了全新靶点。
研究人员强调,随着气候变化导致病害范围扩大,该发现对保障全球粮食安全具有重要意义。小麦作为年产量超 7.5 亿吨的主粮作物,其病害防控直接关系到数十亿人的粮食供应。