利用标记性染色体的差异消除实现单株系非转基因雄性蚊子的生产

研究背景 埃及伊蚊(*Aedes aegypti*)是登革热、寨卡病毒等虫媒病毒的主要传播媒介。当前基于释放不叮咬雄蚊的遗传控制策略(如不育昆虫技术SIT或沃尔巴克氏体不相容技术IIT)面临核心瓶颈:如何高效、低成本地分离数百万只不含叮咬雌蚊污染的雄性个体。传统方法依赖形态学筛选或转基因标记,但存在效率低、成本高或监管障碍等问题。本研究针对这一难题,利用埃及伊蚊同形性染色体(homomorphic sex chromosomes)的特性,开发了名为”差异消除标记性染色体”(DEMARK)的创新技术体系。 埃及伊蚊的性别决定由1号染色体上的M/m位点控制:M染色体携带雄性决定基因(如*nix*和*myo-sex*),但与m染色体在形态上高度相似。前期研究发现,M/m染色体周围存在约100 Mb...

VCP的核转运:通过与KPNB1相互作用修复DNA损伤

学术背景 DNA损伤修复(DDR, DNA Damage Repair)是维持基因组稳定的核心机制,其功能异常与癌症发生发展密切相关。Valosin-containing protein(VCP/p97)作为AAA+ ATP酶家族成员,在DDR过程中通过识别泛素化蛋白并招募修复因子(如53BP1、BRCA1等)发挥关键作用。然而,VCP在胞质合成后如何转运至细胞核的机制尚未阐明。同时,核转运受体Karyopherin β1(KPNB1)在多种癌症中高表达,但其在DDR中的具体调控机制亦不明确。本研究旨在揭示VCP核转运的分子机制,并开发靶向该通路的小分子抑制剂。 论文来源 本论文由四川大学华西医院甲状腺外科Xing Zhichao、生物治疗国家重点实验室Ye Haoyu、Wu Wenshua...

手性生物晶体中电子自旋与质子转移的耦合研究

学术背景 质子传递(proton transfer)在生物能量转换(如ATP合成)和信号传导中扮演核心角色。传统理论认为质子通过水分子链或氨基酸侧链的”跳跃机制”(hopping mechanism)实现传输,而近年来提出的”质子耦合电子转移”(PCET, proton-coupled electron transfer)假说认为电子转移可能同步参与该过程。由于生命系统具有高度手性(chirality)特征,”手性诱导自旋选择性”(CISS, chiral-induced spin selectivity)效应——即电子在手性环境中运动时会产生自旋极化(spin polarization)——可能影响这一过程。本研究以溶菌酶(lysozyme)晶体为模型,首次揭示了质子传递效率与电子自旋状态...

浅梯度中持续伪足分裂是一种有效的趋化策略

学术背景 趋化性(chemotaxis)是细胞或微生物沿化学梯度定向运动的关键行为,在免疫反应、伤口愈合和病原体感染等生理过程中发挥重要作用。然而,细胞如何在复杂梯度环境中选择最优运动模式(如伪足分裂或从头形成)仍不清楚。传统模型假设细胞通过全局梯度感知(global gradient sensing)实现导航,但这一机制在浅梯度(shallow gradients)或动态环境中可能效率不足。 本研究聚焦于变形虫样细胞(如*Dictyostelium discoideum*)的伪足(pseudopod)动态,提出了一种基于机械智能(mechanical intelligence)的简化模型:伪足通过竞争有限的肌动蛋白(actin)资源实现方向决策,无需依赖复杂的信号通路或记忆机制。 论文来源...

RNA靶向小分子的结构机制研究突破

学术背景 RNA作为遗传信息载体和功能分子,长期以来被认为是”不可成药”的靶点。近年来,随着对RNA结构生物学认识的深入,科学家们开始探索靶向RNA的小分子药物开发。然而,这一领域面临三大核心挑战:(1) 缺乏系统化的RNA-配体识别规律;(2) 大尺寸RNA-小分子复合物的高分辨率结构解析困难;(3) 功能性RNA配体的筛选方法有限。 本研究针对真菌病原体中广泛存在的group I intron(I类内含子)这一特殊RNA结构,通过整合高通量筛选、药物化学和冷冻电镜技术,首次实现了对大型催化性RNA的从头配体设计及高分辨率结构解析。该工作为RNA靶向药物开发提供了重要的分子机制模板。 论文来源 本研究成果由Yale大学Anna Marie Pyle教授团队领衔完成,第一作者为Tianshu...