RUNX1在人类造血发育中的主导作用与非造血中胚层命运平衡——解读《runx1 is a key inducer of human hematopoiesis controlling non-hematopoietic mesodermal development》 一、学术背景与研究动因 造血系统的发育是高等生物生长与生命维持的根本保障。早期研究在小鼠模型中表明转录因子RUNX1（Runt-related transcription factor 1，也被称为AML1/CBFA2）在“决定性造血”（definitive hematopoiesis）的发生过程中起着不可或缺的作用。人类造血与小鼠虽有部分机制相似，但又存在显著差异，尤其是在早期造血、各分化阶段调控通路及多能干细胞分化命运等关键...

学术背景 植物在面对病原体入侵时，会启动一系列复杂的防御机制。其中，活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）在植物免疫反应中扮演着重要角色。过氧化氢（H₂O₂）作为ROS的主要成分，被认为是植物免疫反应的关键信号分子。然而，H₂O₂如何在植物细胞内被感知并转化为防御信号，尤其是转录因子如何直接感知H₂O₂并调控基因表达，仍然是一个未解之谜。 此前的研究表明，H₂O₂可以通过氧化蛋白质中的半胱氨酸（Cysteine）和甲硫氨酸（Methionine）残基来调节蛋白质功能。然而，关于转录因子如何直接感知H₂O₂并调控植物免疫反应的机制尚不清楚。本研究旨在揭示水稻中的转录因子BHLH25如何通过感知H₂O₂来调控植物的多重抗病性，并探讨这一机制在植物界中的普遍性。 论文来...

Hog1信号通路中的转录因子AoMsn2在真菌生长、发育和致病性中的作用 背景介绍 植物寄生线虫每年对农业造成巨大的损失，而线虫捕捉真菌（Nematode-Trapping Fungi, NT fungi）因其能够通过形成特殊的捕捉结构来捕获线虫，逐渐成为研究真菌与线虫相互作用的模型生物。Arthrobotrys oligospora是其中的一种典型NT真菌，它能够通过形成粘性网络来捕捉并杀死线虫。此前的研究表明，高渗透压甘油（Hog1）信号通路在A. oligospora的渗透调节和杀线虫活性中起着关键作用。然而，关于Hog1信号通路下游转录因子在NT真菌中的功能仍不清楚。因此，本研究旨在探究AoMsn2——Hog1信号通路下游的一个转录因子——在A. oligospora中的功能及其潜在...

多尺度足迹揭示顺式调控元件在细胞分化和衰老过程的作用 背景介绍 基因表达的调控是细胞命运和疾病发生的关键机制之一，而顺式调控元件（cis-regulatory elements, CREs）在这一过程中扮演了重要角色。CREs通过结合多种效应蛋白（如转录因子和核小体）来动态调控基因的表达。然而，现有的研究方法在测量这些效应蛋白在基因组范围内的结合动态时存在局限性，尤其是在单细胞水平上。这导致我们难以全面理解CREs的结构如何与其功能相关联，尤其是在细胞分化和衰老过程中。 为了解决这一问题，来自Broad Institute of MIT and Harvard、Harvard University等机构的研究团队开发了一种名为PRINT的计算方法，能够从染色质可及性数据中识别DNA-蛋白质相...

急性髓系白血病（AML）是成人中最常见的白血病类型。尽管大多数AML患者在接受标准化疗后能够达到完全缓解，但难治性和复发性疾病仍然是一个严峻的问题。过去十年中，免疫疗法在癌症治疗中得到了广泛应用，尤其是嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法在治疗血液系统恶性肿瘤，特别是B细胞恶性肿瘤方面取得了显著成功。然而，CAR-T细胞疗法在AML中的应用效果相对有限，其中一个主要限制因素是CAR-T细胞的耗竭（exhaustion）。CAR-T细胞耗竭被认为是影响其疗效的主要因素之一，如何减轻耗竭、维持CAR-T细胞的效应功能和持久性，从而实现持久的临床疗效，是当前的核心挑战。 T细胞在体内发挥保护作用，负责清除识别的抗原。然而，在某些情况下，T细胞的功能可能会受到耗竭的抑制。T细胞耗竭可能由多种因素引起...

核小体纤维拓扑结构指导转录因子结合增强子 学术背景 细胞身份的确立依赖于多个转录因子（Transcription Factors, TFs）在细胞类型特异性基因的增强子上的协同结合。尽管TFs能够识别可及染色质中的特定DNA基序（motif），但这一信息并不足以解释TFs如何选择增强子。本文通过比较四种不同的TF组合，分析了它们在基因组中的结合位点、染色质可及性、核小体定位以及三维基因组组织，揭示了核小体纤维的拓扑结构如何指导TFs结合到增强子。 论文来源 本文由Michael R. O’Dwyer、Meir Azagury、Katharine Furlong等作者共同撰写，作者来自University of Edinburgh、The Hebrew University-Hadassah ...

基因组范围内单细胞和单分子水平的转录因子足迹分析 学术背景 在人类和其他哺乳动物中，尽管每个体细胞的基因组基本相同，但不同细胞类型的功能却大相径庭。这种差异主要由转录因子（Transcription Factors, TFs）与基因调控区域的结合所决定，TFs通过控制DNA转录为RNA的过程来调控基因表达。理解TFs如何与基因组结合是功能基因组学研究中的核心问题之一。然而，现有的研究方法存在一定的局限性。传统的“自下而上”方法（如原子分辨率结构和单分子成像）和“自上而下”方法（如经典遗传学和分子生物学）虽然提供了许多有价值的信息，但无法在单细胞和单分子水平上全面揭示TFs的结合模式。 为了克服这些限制，本研究开发了一种名为“基于脱氨酶的足迹分析”（Footprinting with Deam...

识别Mowat-Wilson综合征的DNA甲基化特征 背景介绍 Mowat-Wilson综合征（MOWS）是一种罕见的神经发育障碍，由ZEB2基因的杂合性缺失或功能丧失突变引起。该基因编码一种转录因子，参与神经发育。患有MOWS的个体常表现出中度到重度的全球发育延迟、智力障碍、癫痫和典型的面部表型。此外，还可能存在短身材、Hirschsprung病、大脑和心脏异常等。然而，该综合征的罕见性和表型多样性使得其在新生儿期的诊断更具挑战性。为了解决这一问题，科研人员开展了研究，旨在通过识别一种新的诊断生物标志物来简化MOWS的诊断过程。 论文来源 这项研究由Stefano Giuseppe Caraffi、Liselot van der Laan、Kathleen Rooney等科研人员共同完成，...

研究报告：ROR2在胰腺癌细胞可塑性中的调节作用 背景介绍 胰腺导管腺癌（PDAC）是一种致命的疾病，绝大部分患者缺乏治愈的可能性。这部分是因为难以早期检测。PDAC的特征之一是其广泛的肿瘤细胞异质性，这种异质性既体现在“经典型”和“基底样”分子亚型之间的变化，也反映了由于细胞间的可塑性导致的治疗抵抗深层机制。在PDAC的进展中，细胞可塑性贯穿始终，包括正常细胞转化为前癌变性病变和恶性肿瘤的过程，同时伴随着不同细胞身份的获取。 已有研究表明，不同的胰管和腺泡细胞在胰腺癌小鼠模型中可以生成PDAC。腺泡细胞在小鼠中更易于转化。炎症或KRASG12D的致癌表达会诱导腺泡细胞转化为具有导管样性质的前体细胞，即腺泡导管化生（ADM）。化生性导管细胞的特征是上调定义正常导管细胞的基因表达（例如KRT1...

双向表观遗传编辑揭示基因调控的层次结构 背景和研究动机 在人类基因组中，非编码元件如增强子（enhancer）在基因调控中的作用已被广泛认知。然而，目前常用的CRISPR干扰方法在研究非编码元件和遗传相互作用方面仍存在一些局限性。主要是因为传统的CRISPR方法，如CRISPR干扰（CRISPRi）和CRISPR激活（CRISPRa），仅能一次性进行单个位点的编辑。这限制了研究人员对基因调控网络中相互作用的深入理解。因此，本研究致力于开发一种可以双向编辑表观遗传特性的系统，以解决这些问题。 来源和作者信息 这篇题为”Bidirectional Epigenetic Editing Reveals Hierarchies in Gene Regulation”的研究论文，发表于《Nature ...