《局灶性癫痫研究揭示大脑嵌合体机制 》

  • 来源专题:脑科学与类脑研究
  • 编译者: 苑亚坤
  • 发布时间:2023-11-08
  • 纽约的一项全新研究表明,部分局灶性癫痫病例可以追溯到大脑中的嵌合突变,这种突变是由母体减数分裂期间1号染色体1q臂上出现的拷贝数改变引起的。其他组织类型会在胚胎发育阶段对这些突变进行修复,与胎儿发育阶段发生的体细胞嵌合突变产生了明显差异。

    “我们的研究结果代表了大脑嵌合现象在发育过程中出现的一种新机制,”资深作者和通讯作者、全美儿童医院和俄亥俄州立大学的研究员Tracy Bedrosian和Erin Heinzen 在《自然遗传学》上发表的论文中写道。

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  • 《研究揭示调控iNKT细胞分化终末成熟的分子机制》

    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-01-10
    • 9月24日,国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所刘小龙研究组的最新研究成果“Regulation of the terminal maturation of iNKT cells by mediator complex subunit 23”,首次揭示了调控iNKT细胞分化终末成熟的分子机制。   iNKT细胞是一类特殊的T细胞亚群,表达特定的T细胞受体(TCR)和NK细胞表面受体(NK1.1)。iNKT细胞不同于经典的T细胞,能够识别MHC-I分子类似物CD1d分子递呈的糖脂类抗原,在抗原刺激后,能够迅速分泌一系列细胞因子,从而激活其他免疫细胞,在生理病理过程中发挥重要作用。大部分iNKT细胞由双阳性胸腺细胞(CD4+CD8+)分化而来, 其分化成熟过程分为四个阶段(阶段0-阶段3)。阶段0到阶段1,iNKT细胞进入快速增殖期;阶段1到阶段2上调CD44表达,获得效应记忆性;阶段2到阶段3,上调NK1.1表达,成为功能成熟的iNKT细胞。其中阶段2到阶段3是iNKT细胞分化的最后阶段,对于建立iNKT细胞特定的免疫功能十分关键,然而调控该分化阶段的分子机制一直不清楚。   刘小龙研究组的工作揭示,在小鼠T细胞中特异敲除转录中介体亚基Med23后,iNKT细胞的分化完全停滞在阶段2,这为研究iNKT细胞终末分化成熟提供全新模型。对野生型阶段2和阶段3的iNKT细胞转录组进行比较,发现阶段2和阶段3的iNKT细胞具有不同的转录调控以及免疫功能相关基因的表达。进一步的功能分析表明,相较于阶段2的细胞,阶段3的iNKT细胞不仅可以上调一系列NK细胞相关的表面受体;在受到抗原刺激后,还具有快速分泌细胞因子和趋化因子的能力。然而,Med23缺失的iNKT细胞功能受损,甚至不能达到野生型阶段2的iNKT细胞的功能水平,表现出抗原应答不敏感,丧失免疫细胞招募能力,最终导致iNKT细胞清除肿瘤的能力受损。他们的研究还进一步揭示,在Med23缺失的iNKT细胞中过表达AP-1家族转录因子c-Jun能够部分拯救iNKT细胞的分化缺陷。该研究深入探讨了iNKT细胞从阶段2到阶段3过程中免疫功能建立的机理,揭示了Med23调控iNKT细胞分化终末成熟的作用与机制。   在读博士生徐昱为论文的第一作者,研究员刘小龙为通讯作者。该研究得到研究员吴立刚及其学生李荣红、张宏道在转录组测序方面的大力帮助。该研究得到国家自然科学基金、中国科学院先导专项、中国科学院青年创新促进会和中国博士后科学基金的经费资助,同时获生化与细胞所公共技术服务中心动物实验技术平台、细胞生物学技术平台的技术支持。
  • 《Nature | 揭示跨外显子转化为跨内含子剪接体分子机制》

    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-05-26
    • 2024年5月22日,四川大学华西医院生物治疗全国重点实验室张祯威研究员与德国马克思普朗克多学科交叉所Holger Stark,Reinhard Lührmann课题组合作在Nature上在线发表了题为Structural insights into the cross-exon to cross-intron spliceosome switch的研究成果,揭示了跨外显子剪接体转化为跨内含子剪接体的具体分子机制,并提出了全新的人类剪接体组装模型,挑战了基于酵母研究的经典认知。 该研究首先纯化了跨外显子组装的剪接体,并通过单颗粒冷冻电镜手段揭示了其三维结构。研究者发现跨外显子组装的剪接体停留在了包含所有5个snRNP的pre-B复合体阶段。该复合体除了U1snRNP的位置不同以外,其中的U2-tri-snRNP部分与先前发表的跨内含子组装的pre-B复合体相似。通过外源引入包含5端剪接位点的低聚核苷酸(5'ss oligo),该跨外显子pre-B复合体可被转化为类似跨内含子的B复合体(B-like 复合体),再次证明跨外显子和跨内含子和组装的pre-B复合体在结构和功能上具有相似性。基于这一发现,作者在体外重构了pre-B到B-like复合体的中间状态,并通过单颗粒冷冻电镜手段揭示这些中间状态的三维结构。这五个全新的剪接体中间状态完整揭示了由跨外显子pre-B复合体转变为跨内含子B复合体的分子过程。 出乎意料的是,在研究过程中,研究人员发现跨外显子组装的pre-B复合体可以形成前所未见的二聚化状态,且在二聚化剪接体中,每个pre-B复合体可以与另一个pre-B复合体的U1 snRNP相结合,并通过依赖ATP的方式,稳定结合彼此的5端剪接位点(5' splice site, 5'ss)。该结果表明了在跨外显子到跨内含子转变过程中,pre-B复合体中的tri-snRNP可以直接和一个结合5’ss的U1snRNP互作,并转化为跨内含子剪接体。 基于此,研究者提出了全新的人类剪接体组装模型。首先,外显子序列招募SR蛋白并促进外显子两端U2和U1 snRNP的结合,形成跨外显子复合体。随后tri-snRNP被招募到U2 snRNP,形成跨外显子pre-B复合体。该复合体具有完整组装的U2-tri-snRNP部分,并准备结合U1 snRNP。而剪接产物取决于随后被tri-snRNP结合的U1 snRNP。1. 若内含子5‘端的U1 snRNP被结合,跨外显子复合体转变为跨内含子复合体,移除内含子介导经典剪接;2. 若更为上游外显子的U1 snRNP被结合,跨外显子复合体转变为跨内含子复合体,并跳过中间的外显子;3. 若下游的U1 snRNP被结合则介导反向剪接,形成环状RNA (circRNA);4. 若来自另一个转录本的U1 snRNP被结合,则介导反式剪接 (trans-splicing)。 总之,该研究提出全新的人类剪接体组装模型将经典剪接、可变剪接、反向剪接、反式剪接这些看似不相关且复杂的剪接调控机制统一到了同一框架下,为研究pre-mRNA剪接调控研究提供了新的范式。