《Cell:科学家揭示端粒酶内部工作机制》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-06-13
  • 端粒酶是一个RNA-蛋白复合物(RNP),负责使用其端粒酶逆转录酶(TERT)和包含模板的端粒酶RNA(TER)在染色体3’末端延长端粒DNA。它的活性是人类健康的关键决定因素,影响着衰老、癌症以及干细胞更新。但是由于缺乏端粒酶、尤其是结合着端粒DNA的端粒酶的原子模型,我们对端粒DNA反复合成的机制并不是很清楚。

    为了解决这个问题,来自加州大学洛杉矶分校等单位的科学家们在Z. Hong Zhou及Juli Feigon的带领下使用冷冻电子显微镜揭示了四膜虫中结合了端粒DNA的活化端粒酶的原子结构,分辨率达4.8埃,相关研究成果于近日发表在《Cell》上,题为“Structure of Telomerase with Telomeric DNA”。

    研究人员发现端粒酶的催化核心是一个由TERT和TER连锁的复杂结构,包括一个过去未完全表征的TERT结构域,可以与TEN结构域相互作用,在物理上封闭TER,以此调节其活性。

    总的而言,这项研究揭示了端粒酶催化核心及其与端粒DNA相互作用形成的复合物的原子结构,为端粒酶组装和循环提供了新的观点,同时还为逆转录酶RNP提供了一个新的范例。这将为促进人们了解端粒及端粒酶在衰老、癌症等一系列生命过程中发挥的作用奠定基础。

  • 原文来源:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)30570-1
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  • 《科学家揭示高温导致棉花雄性不育新机制》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-06-24
    • 近日,华中农业大学棉花研究团队阐明了DNA甲基化对于高温胁迫下花粉活性和花药开裂具有不同的调控作用,有关研究论文在线发表于《植物细胞》上。 课题组前期鉴定了两个在高温下存在表型差异的材料:“84021”(耐高温)和“H05”(敏高温),转录组测序发现敏高温材料“H05”在高温下的差异表达基因数目远远超过耐高温材料“84021”。同时液相色谱测定结果显示两者内源的DNA甲基化整体水平在高温胁迫下存在显着差异,DNA甲基化整体水平的波动可能影响糖信号、活性氧和生长素之间的平衡导致雄性败育。进一步分析发现高温胁迫上调敏高温材料“H05”中I型酪蛋白激酶在花药绒毡层和小孢子中的表达,影响花药中糖与激素信号之间的平衡,导致败育。但DNA甲基化参与植物雄性生殖器官高温响应的机制仍不清楚。 为建立高温胁迫导致DNA甲基化变化调控花药育性之间的关系,研究人员继续采用“84021”和“H05”,分别在常温和高温条件下,构建了四分体时期,绒毡层降解时期和花药开裂期三个重要花药发育时期的DNA甲基化差异图谱。阐明在高温胁迫下,“H05”呈现出相对较低的DNA甲基化水平,而“84021”则一直维持在较高的水平。“H05”中较低的24nt小RNA数量暗示着小RNA介导的DNA甲基化建立途径(RdDM)受到影响。通过外施DNA甲基化抑制剂,发现“H05”在常温下出现了类似高温胁迫下花粉不育的表型,但与此同时花药壁却正常开裂。进一步的RNA测序结果显示,糖和活性氧代谢途径明显受到DNA甲基化的调控,而生长素路径在抑制剂的处理下却没有出现明显的变化。另一方面课题组通过smallRNA及降解组测序发现高温胁迫是通过影响生长素相关micRNAs的转录进而调控花药开裂。 本研究首次绘制了高温与常温下棉花花药中的DNA甲基化图谱,并首次发现高温胁迫下导致的花粉不育和花药壁不开裂表型受不同的路径调控,这对进一步研究高温导致雄性不育的机理,创制耐高温种质具有重要意义。
  • 《中国科学家揭示视觉拥挤效应的神经机制》

    • 来源专题:科技大数据监测服务平台
    • 编译者:zhoujie
    • 发布时间:2019-06-24
    • 中国科学家揭示视觉拥挤效应的神经机制. . 日前,采用基于功能性磁共振成像的群感野技术,北京大学心理与认知科学学院方方教授课题组揭示了视觉拥挤效应的神经机制。相关成果6月20日发表于《当代生物学》。 视觉拥挤效应在日常生活中很常见。当一个位于外周视野的目标物体周围有其他物体呈现时,对这个目标物体的辨别会变得困难,这种现象被称为视觉拥挤效应。在过去一百年中,研究者普遍认为视觉拥挤是由于视觉系统缺乏必要的分辨率把目标刺激从旁侧刺激中分离出来,导致被错误的整合。 基于功能性磁共振成像的群感受野技术是近年来发展起来的脑成像数据分析方法。它的最大优势是能够获得大脑里每个体素的群感受野位置和大小的信息,分离对不同视野位置反应的体素,精准地考察不同视野位置上刺激的激活。 基于功能性磁共振成像的群感受野技术,研究人员通过一系列实验,发现早期视觉皮层V2的群感受野大小在视觉拥挤过程中起着关键性的作用,群感受野越小,拥挤效应越弱。 “此次研究使用神经科学的方法首次直接验证了过去关于视觉拥挤效应发生机制的最重要假设,并且确定了V2是视觉拥挤效应发生的关键脑区。”论文第一作者何东军说。 几乎所有视觉刺激都可能引发视觉拥挤,在弱视、黄斑变性、阅读障碍等多种临床疾病造成视觉功能损害后更显重要。“深入探讨视觉拥挤效应的神经机制不仅可以使研究者对视觉系统进行物体识别机制的理解,而且具有重要的临床意义。”何东军说。