卵细胞重编程机制研究取得重要进展

中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学所徐国良、李劲松课题组及其合作单位关于Tet3DNA双加氧酶负责卵细胞重编程的研究取得重要进展。他们研究发现卵细胞来源的母源因子Tet3加氧酶负责父本基因组DNA胞嘧啶甲基的氧化修饰,从而启动DNA的去甲基化．进一步激活Oct4和Nanog等全能性基因的表达。卵细胞内特异性敲除Tet3的母鼠生育力显著下降,其大部分胚胎在着床后发生退化,     

生命科学

正拟南芥RNA核糖甲基化修饰研究中国科学院生物物理研究所叶克穷课题组、北京大学现代农学院王玉秋博士和中国科学院遗传与发育研究所李家洋课题组合作,系统检测了模式植物拟南芥中多种RNA上的2'氧甲基化修饰谱,并对指导修饰的snoRNA进行了归属。相关成果发表于Nucleic Acids Research。研究者在snRNA上发现了19个修饰位点,     

新药合成

时空可分辨全局性解析蛋白质-DNA相互作用新方法中国科学院上海药物研究所陈小华课题组和谭敏佳课题组合作,实现了对蛋白质-DNA动态互作、包括弱相互作用的转录因子-DNA的时空动态性深度解析。相关成果发表于《自然·化学》（Nature Chemistry）。蛋白质与DNA的相互作用在生物学过程中发挥着关键作用。精确解析蛋白质-DNA相互作用能够揭示二者相互识别机制和动态变化,对于深入理解生理和病理条件下基因的调控机制至关重要。这项研究为全局性深度解析蛋白质-DNA的时空动态互作提供了一种新方法,以目标DNA序列为探针的互作蛋白质结合活性分析策略,有望用于解析目标DNA序列中不同的碱基修饰与蛋白质相互作用的研究。     

研究揭示全新细菌自我防卫机制

近期,记者从上海交通大学获悉,该校邓子新院士团队对DNA骨架硫修饰生物学意义的研究又获得两项重要突破。 国际学术期刊《核酸研究》（NucleicAcids Research）以特写文章发表了该团队由副教授德林主持,博士生徐铁刚和姚芬为共同第一作者的论文《沙门氏菌中与DNA骨架上硫修饰直接关联的一种新的限制系统》。     

细菌先天免疫—DNA限制系统的研究进展

为抵御入侵的外源DNA,细菌进化出先天免疫机制和适应性免疫机制,前者主要由DNA限制修饰系统介导,后者由CRISPR系统介导。通常,细菌DNA限制修饰系统(I～III型)识别和降解未经修饰的DNA,同时通过甲基化修饰的方式保护其自身DNA免受降解。细菌中还存在一类IV型限制修饰系统,它仅由限制性核酸酶组成,可识别和降解外源经甲基化修饰的DNA。近年来,人们在细菌中发现一种新的DNA修饰模式——磷硫酰化,并表明IV型限制修饰系统可识别和降解经磷硫酰化修饰的DNA。在简要介绍细菌限制修饰系统的基础上,本文将重点阐述IV型限制修饰系统的特点和作用机制,结合笔者自身的研究提出开展IV型限制修饰系统研究的建议,为今后探索细菌先天免疫机制提供参考。     

生物物理所研究发现决定偏好行为的神经基础

中科院生物物理所刘力课题组龚哲峰副研究员等人经过将近4年的潜心研究和不懈努力,发现果蝇幼虫中央脑的两对神经元足以调节果蝇幼虫对于不同光强条件的偏好行为。通过检验神经元之间的突触位置关系并结合功能钙成像技术,他们发现,这两对神经元属于果蝇幼虫视觉信息处理通路的第三级神经元。     

曹操DNA研究应理性判断

日前有媒体报道,复旦大学历史学和人类学联合课题组发布关于曹操家族DNA研究最新成果,称首次100％确定曹操家族DNA,证实曹操并非汉相曹参后代,同时推翻了曹操为夏侯氏抱养而来的说法。据报道,相关研究论文去年上半年已在国际著名学术杂志《人类遗传学报》上发表,并得到国际认可。下一步,复旦课题组将研究孔子及其后人、尧舜禹、黄帝、炎帝等历史人物。     

我国科学家发现果蝇肠上皮干细胞可自我更新

围绕肠壁的环形肌一个众所周知的功能就是产生肠蠕动,促进食物的推进。而在果蝇体内,它还有一个极为重要的功能,那就是维持肠上皮干细胞的自我更新。这项干细胞研究的最新发现由北京生命科学研究所袭荣文博士带领的课题组完成,并在线刊登在9月21日的《自然》杂志上。     

基于柯西变异的果蝇优化算法

针对果蝇优化算法是模仿果蝇寻找食物行为而进行全局搜索最优解的新算法,该算法存在容易陷入局部最优解和收敛速度慢的缺点。提出了一种基于柯西变异的果蝇优化算法,利用柯西分布具有较高的两翼概率特性从而容易产生一个远离原点的随机生成数,即柯西分布有一条很长的尾巴。所以在果蝇个体利用嗅觉搜索食物之随机方向距离上引入柯西变异算子代替原来随机方向变异算子进行扰动,从而容易跳出局部最优。最后通过数值仿真实验对6个标准测试函数来进行作对比检验,结果表明该算法在求解高维函数优化问题更好。     

癌症基因图谱计划甲基化数据及其分析工具

<正>随着测序技术的不断进步,为了更加深入的探究癌症产生和发展的分子机理,产生了一些针对癌症的研究计划,癌症基因图谱计划（The Cancer Genome Atlas,TCGA）便是其中之一。该计划包含了海量的数据,DNA甲基化数据是该计划中一种重要的表观遗传修饰数据。本文简要介绍了癌症基因图谱计划,阐述了癌症基因图谱计划的甲基化数据,对癌症基因图谱计划中甲基化数据的分析工具进行了说明,简述了450K甲基化数据的分析过程,以期对使用癌症基因图谱计划开展DNA甲基化的相关研究提供相应帮助和支持。     

研究发现帕金森氏病可能的发病机制

生物物理所王志珍院士领导的研究小组与焦仁杰研究组合作,利用果蝇的PD模型进行研究,发现组蛋白去乙酰化酶6（HDAC6）在帕金森氏病发生过程中起关键调节作用。在果蝇PD模型中把HDAC6基因进行缺失突变之后,PD症状包括多巴胺神经元死亡、视网膜退变和运动障碍都显著加重。同时标志性的包涵体由于HDAC6的缺失而显著减少。可溶性的寡聚体却明显增多。     

新型功能纳米界面构建及生物传感分析应用

生物分析过程中,绝大多数生物识别分子组装、特异性结合反应以及传感信号的读取,全都发生于传感界面,界面的功能和性质对于检测效果起到关键作用。如何构建新型生物传感界面,促进高灵敏、高特异和高通量的生物分析方法的实现,是生命科学中一个重要的研究课题。上海市计量测试技术研究院刘刚博士课题组利用表面共组装技术、新型纳米材料制备和修饰技术、DNA分子构型设计和控制技术,系统研究并构建了一系列新型生物传感界面,成功应用于多种生物分析方法的发展。     

肿瘤抑制因子Caliban相互作用蛋白的筛选和验证

为了研究Caliban的肿瘤抑制机制,通过酵母双杂交的方法筛选得到了4个新的Caliban相互作用蛋白:Bip2、Uba2、RpS27A和CG7182.它们的功能涉及转录调节、肿瘤抑制和泛素化修饰等过程.通过免疫共沉淀证实了Bip2与Caliban在体外结合,并发现在果蝇体内过表达Bip2可以抑制p53的转录.这些结果为研究Caliban的肿瘤抑制功能提供了基础.     

果蝇基于价值抉择的脑机制研究又获新进展

基于价值的抉择是一种生存能力。上海生科院神经科学研究所郭爱克院士领导的学习与记忆研究组6年前曾发现果蝇具有“趋利避害”的抉择能力。6年来，他们从基因-脑-行为．认知的结合上，将研究聚焦在果蝇抉择的神经环路机制上。采用增强子陷阱和上游激活序列（GAL4／UAS）的二元表达系统的基因操作，在特定的时间阻断果蝇脑的蘑菇体结构和多巴胺神经元的突触递质释放，     

关于DNA甲基化对肿瘤影响的研究进展

表观遗传是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变[1]。表观遗传学研究染色质重塑、DNA甲基化、X染色体失活、非编码IKRNA调控4个方面,其中的任何一方面异常都能引起疾病甚至癌症。各研究表明DNA甲基化和组蛋白修饰异常在多种肿瘤的发生中起着重要作用。本文以胃癌形成原因为例对DNA甲基化在肿瘤行程中的重要作用进行概述。     

封面故事：人类遗传结构的百科全书

ENCODE项目即所谓的“DNA元素百科全书”项目,其中ENCODE所代表的是“ENCyclopedia Of DNA Elements”。该项目旨在识别人类基因组中所有功能元素。现在人类基因组序列已经确定,所以下一个挑战是弄清细胞实际上是怎样将其作为一本“说明书”来使用的。ENCODE课题组已经完成了该项目的“原理证明”试点阶段的工作,     

科苑集粹

果蝇:长期记忆会导致短命科学家一直认为对危险环境的长期记忆可以帮助动物提高生存能力,从而“益寿延年”。但是瑞士科学家通过对果蝇的研究发现,长期记忆让果蝇付出了生命代价,它们要为此“折寿”数小时。研究人员一直很困惑的是,人们为什么可以人工培育果蝇以提高其记忆力,但自然界的果蝇却不能通过自身进化提高记忆力?他们怀疑这背后肯定是由于某种“昂贵的代价”阻止了自然界的果蝇去提高长期记忆的能力。在一次实验中,研究人员将实验用的果蝇分为两组,分置在两个试管中。他们向两个试管同时加入一种恶臭的化学物并进行摇晃,让果蝇充分…     

海葵基因组带来的惊讶

研究人员报告说，海葵的基因组比果蝇或线虫的基因组更复杂，也更接近脊椎动物。虽然人们一般认为在进化过程中随着新进化系的发展，基因组变得越来越复杂，但是这些发现提出，所有现在活着的动物的最后一个祖先实际上已经具有相对复杂的基因组，包括许多过去认为只有脊椎动物才有的基因。Nicholas Putnam和同事指出，果蝇和线虫的基因组可能通过DNA丢失和重组变得简单了。这些研究人员报告说，星状海葵Nematostella的基因组包含4，5亿个碱基对，估计有1，8万个编码蛋白质的基因。     

曹操并非曹参之后

一代枭雄曹操生前身后不少事一直疑点重重,复旦大学历史学和人类学联合课题组的最新成果揭开了多个曹操的身世谜团,证明曹操既非一些史学家认为的夏侯氏后人,也非汉代丞相曹参的后代,并找出了6支曹氏族群最有可能是曹操后代。DNA揭开曹操身世之谜曹操本是生活在2000年前的历史人物,寻找他的DNA似乎遥不可及。能不能用现在人的基因反推曹操的基因,从而破解曹操的身世之谜     

DNA 4mC甲基化修饰位点预测的研究进展

DNA N4-methylacytosine (4mC)在DNA表达、修复和复制方面起着重要作用。准确地预测DNA 4mC位点是了解其功能行为的迫切需要,这将有助于药物发现和生物医学研究。相比于传统湿实验方法而言,基于机器学习的4mC位点识别方法不仅能节省大量的经费,而且能快速大批量地获取4mC修饰位点。本研究对现有预测器进行了汇总分析,并对未来相关研究工作进行展望。