光合裝置的天然結構狀態(tài)、相互作用及環(huán)境適應性

光合裝置的天然結構狀態(tài)、相互作用及環(huán)境適應性

中國海洋大學海洋生命學院、深海圈層與地球系統(tǒng)前沿科學中心張玉忠教授團隊與國內(nèi)外合作者開展了藍藻光合膜天然結構研究。相關論文發(fā)表于Nature Plants。該研究利用高分辨率原子力顯微鏡技術，以藍細菌模式菌株Synechococcus elongatus PCC 7942為研究材料，對其光合膜——類囊體膜進行了高分辨率成像，在納米水平上展示了類囊體膜上光合復合物的天然結構及相互結合方式，并解釋了類囊體膜結構和功能的光適應調節(jié)機制。對近生理狀態(tài)下的藍細菌類囊體膜結構的認知將加深我們對藍細菌、真核藻類以及高等植物的光合裝置的生理功能及環(huán)境適應的理解。

揭示由SIV/HIV感染所觸發(fā)的腸道菌群遷移模式及概率

中國科學院昆明動物研究所馬占山團隊揭示了由SIV/HIV感染所觸發(fā)的腸道菌群遷移模式及概率。相關論文發(fā)表于FEMS Microbiology Ecology。研究人員通過分析SIV感染的獼猴的多組織（包括腸道、腸系膜淋巴結和肝臟）菌群數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)微生物從胃腸道逃逸到其他組織的過程類似于物理學中的隨機游動（random walk）。也就是說，雖然腸道微生物逃逸很可能是由于SIV感染導致的，但逃逸的過程是隨機的，并非有組織的確定性遷移。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)菌群從胃腸道逃逸至腸系膜淋巴結或肝臟的概率（即遷移率，在屬水平均>0.5）顯著高于菌群在胃腸道內(nèi)部的擴散率。

G-四鏈體調節(jié)豬偽狂犬病毒基因表達和病毒復制研究

華中農(nóng)業(yè)大學理學院位燈國教授團隊和動物科學技術學院、動物醫(yī)學院劉正飛教授團隊合作，發(fā)現(xiàn)偽狂犬病毒立即早期基因IE180 3UTR通過形成G-四鏈體調控基因表達和病毒復制。相關論文發(fā)表于RNA Biology。G-四鏈體是由鳥嘌呤富集序列形成的特殊二級結構，它的形成或解散可調節(jié)基因的復制、轉錄和翻譯等過程。G-四鏈體在病毒中的研究主要集中在對人類免疫缺陷病毒HIV、丙型肝炎病毒HCV等人類病毒的研究。近年來，豬偽狂犬病毒（PRV）變異毒株使現(xiàn)有的商品化PRV疫苗不能對變異株提供完全保護力，給養(yǎng)豬業(yè)造成了很大的損失，人們開始研究PRV潛伏感染建立、維持、激活機制以及開發(fā)抗病毒藥物。

新發(fā)布尼亞病毒免疫炎癥調節(jié)機制研究

中國科學院武漢病毒研究所/病毒學國家重點實驗室/生物安全大科學研究中心鄧菲、王華林、寧云佳團隊揭示了SFTSV感染誘導炎癥免疫反應的重要機理，為發(fā)熱伴血小板減少綜合征炎癥病理的深入理解提供了線索。相關論文發(fā)表于Journal of Biological Chemistry。哺乳動物進化出一系列的模式識別受體來識別入侵病原的核酸或者其他保守的分子組分，進而誘導炎癥和免疫響應。機制上，SFTSV可通過其非結構蛋白將宿主分子TRIM25（RIG-I激活所需的泛素連接酶之一）特異性“監(jiān)禁”到病毒包涵體中，有效抑制RIG-I的泛素化激活，從而在RIG-I信號的起始階段拮抗宿主細胞免疫響應。

利用計算推動微生物轉氨元件發(fā)掘與氨基酸高效利用

中國科學院微生物研究所的吳邊團隊開發(fā)了一種基于轉氨酶的多酶級聯(lián)系統(tǒng)，能夠直接將L-氨基酸氧化為對應的酮酸，該團隊從生物信息大數(shù)據(jù)出發(fā)，通過一系列生物信息學與計算生物學結合的方法，尋找兼容上述級聯(lián)反應的新型轉氨元件以擴大其應用范圍。相關論文發(fā)表于ACS Catalysis。通過對序列和結構的組合分析，建立了針對不同家族的轉氨元件高效快速的計算篩選方法，將未知序列展開到二維平面上，通過對序列所在位置的分布進行計算篩選，從數(shù)據(jù)庫中的一萬余個轉氨元件中選取了27個候選序列進行測試。最終建立了一個由6個具有互補的底物選擇性的轉氨元件構成的酶工具箱，實現(xiàn)了對天然L-氨基酸的全覆蓋。

黃櫨枯萎病菌致病性研究

北京林業(yè)大學林學院森林病理學研究團隊王永林等解析了黃櫨枯萎病菌（大麗輪枝菌）bZIP轉錄因子VdAtf1作為新的氮代謝調節(jié)因子控制致病過程的分子機制。相關論文發(fā)表于New Phytologist。大麗輪枝菌是一種土傳性植物病原真菌，世界范圍內(nèi)分布，其寄主范圍多達400種以上，包括黃櫨、紫荊、馬鈴薯、棉花和向日葵等，引起嚴重的植物維管束病害，造成巨大的經(jīng)濟和生態(tài)損失。該研究發(fā)現(xiàn)大麗輪枝菌bZIP家族轉錄因子VdAtf1調控致病性的新機制。敲除該基因不影響病原菌對活性氧脅迫的敏感性，而參與了對活性氮的應答。此外，該研究還證實了禾谷鐮刀菌FgAtf1也參與氮代謝。

海綿共附生毛球腔屬真菌活性代謝產(chǎn)物及降脂機制研究

中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點實驗室和廣東省海洋藥物重點實驗室劉永宏團隊與合作者對采自徐聞的美麗屬海綿來源毛球腔屬真菌進行了次級代謝產(chǎn)物研究，在呋喃酮類化合物降脂機制研究方面取得進展。相關論文發(fā)表于Journal of Cellular and Molecular Medicine。海綿是多孔濾食性無脊椎動物，是大量海洋微生物的棲息地，是海洋珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。海綿自身物理防御差，海綿共附生的微生物往往能夠產(chǎn)生活性代謝產(chǎn)物來協(xié)助海綿抵抗捕食者，這些代謝產(chǎn)物結構獨特，生物活性豐富，是海洋藥物及其先導化合物的重要來源。

水稻抗病毒免疫機制

北京大學生命科學學院李毅課題組揭示了水稻茉莉酸（JA）信號通路通過調控RNA沉默（RNAi）信號通路促進水稻抗病毒免疫的機制。相關論文發(fā)表于Cell Host & Microbe。水稻條紋病毒（Rice stripe virus，RSV）是由昆蟲傳播的病毒，除侵染水稻外，還可以侵染小麥、大麥等禾本科作物。被感染水稻心葉基部出現(xiàn)褪綠的黃白色斑條，嚴重時心葉整片黃化甚至枯死，嚴重影響水稻產(chǎn)量。該研究揭示了病毒侵染后植物JA信號通路與RNAi信號通路協(xié)同參與水稻抗病毒防御的分子機制，發(fā)現(xiàn)了JAMYB作為響應JA信號通路的轉錄因子參與水稻AGO18的轉錄調控；同時揭示了水稻中獨特的RSV CP介導的抗性的分子機制。