207个棉花遗传变种中单核苷酸位点的全基因组层次上DNA甲基化多态性揭示表观基因组对复杂性状的贡献

棉花种群水平DNA甲基化多态性研究揭示表观基因组对复杂性状的贡献 背景与研究动机 在过去几十年中,基因组和基因多样性通过全基因组关联研究(GWAS)被广泛研究,为理解作物性状变异提供了理论基础。然而,DNA甲基化等表观遗传修饰在调控作物性状方面的作用依旧相对不明确。DNA甲基化,是一种重要的表观遗传标记,通过在胞嘧啶(Cytosine)上加上甲基基团,调控基因表达、维持基因组稳定性,并在多种作物的农艺性状中起关键作用。研究发现,基因组甲基化水平的多态性与生态适应性状有关,但在自然作物种群中,表观遗传变异对作物性状的贡献仍然需要更深入的探索。 基于此需求,来自浙江大学和阿里巴巴集团等研究机构的科学家们开展了一项系统的研究,首次在207个棉花品种中生成了高质量的甲基组、转录组和基因组数据,扩展了...

利用条件性蛋白扩散模型生成具有增强活性的人工可编程核酸酶序列

利用条件性蛋白扩散模型生成具有增强活性的人工可编程核酸酶序列

深度学习助力蛋白质设计:基于条件扩散模型的功能蛋白序列生成 蛋白质是生命科学研究和应用的核心,其多样性和功能复杂性为科学家提供了无数可能性。随着深度学习技术的发展,蛋白质设计正迈向一个全新高度。由上海交通大学、剑桥大学等多个机构的科学家联合发表的研究《A conditional protein diffusion model generates artificial programmable endonuclease sequences with enhanced activity》展示了一种名为“条件蛋白扩散模型”(Conditional Protein Diffusion Model, 简称 CPDiffusion)的创新方法,用于设计具有增强功能的人工蛋白质序列。这一研究已发表在《Ce...

针对SNRNP200诱导的剪接失调的靶向治疗为糖酵解型三阴性乳腺癌提供免疫治疗机会

靶向SNRNP200诱导的剪接失调:糖酵解三阴性乳腺癌免疫治疗的新策略 背景 三阴性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌中侵袭性最强的亚型,具有极高的复发率和病死率。尽管近年来针对TNBC亚型的研究取得了重要进展,包括通过代谢途径进行亚型划分(如脂代谢型、糖酵解型和混合型),但针对肿瘤代谢的治疗策略在实际应用中仍面临巨大挑战。现有药物如乳酸脱氢酶(LDH)抑制剂在糖酵解型TNBC中虽取得一定疗效,但其副作用对非肿瘤细胞(如基质细胞和免疫细胞)造成的损害,限制了其整体治疗效果。 RNA剪接是调控基因表达的重要机制,其在肿瘤代谢中的作用逐渐被揭示。一些研究显示,剪接体(spliceosome)组成成分的异常是肿瘤中剪接失调的主要原因,且特定剪接基因的调控能够选择性地诱导肿瘤细胞死亡,而不影响正常乳腺上皮细...

人类胚胎的复杂嵌合体及早期发育中的非整倍性细胞

人类胚胎复杂嵌合现象研究:揭示早期胚胎发育中的广泛非整倍性 背景与研究目的 植入前遗传学检测(Pre-implantation Genetic Testing for Aneuploidy, PGT-A)是体外受精(IVF)过程中广泛应用的技术,旨在通过筛除异常胚胎提高着床率和活产率。然而,对于人类胚胎遗传学的有限了解使得PGT-A的使用基于未被充分验证的假设与指南,这可能导致具有发育潜力的胚胎被错误地丢弃。现有研究显示,胚胎嵌合现象(mosaicism)的发生率介于2%至90%之间,但大多数研究的评估方法基于有限的多细胞样本,这可能低估了实际嵌合情况。此外,早期胚胎嵌合现象的动态变化与其对胚胎发育的影响仍未明晰。因此,本研究通过单细胞全基因组测序与单细胞RNA测序(scRNA-seq)系统...

MED23对少突胶质细胞分化与髓鞘形成的调节机制

跨领域突破:Mediator Med23如何调控神经髓鞘形成的分子机制 背景与研究目标 髓鞘是中枢神经系统(CNS)中包裹神经轴突的多层膜结构,其完整性对神经信号传导和神经功能至关重要。然而,当髓鞘受到破坏时,例如在多发性硬化和脑白质病变等疾病中,会导致严重的神经功能障碍。髓鞘的形成和修复主要依赖于少突胶质细胞(oligodendrocytes, Ols),而这些细胞从少突胶质前体细胞(oligodendrocyte progenitor cells, OPCs)分化而来。OPC的分化需要严格的转录和表观遗传调控,但其中的分子机制尚不完全清楚。 此前的研究表明,Mediator复合物在整合转录调控中发挥核心作用,尤其是在细胞分化过程中。更具体地说,Mediator的子单元Med23与人类髓鞘...

解析胶质瘤的拓扑结构:基于网络理论框架的研究

解读胶质瘤拓扑景观:基于网络理论框架的研究 胶质瘤干细胞(Glioma Stem Cells, GSCs)被认为是胶质瘤复发和治疗耐药的关键因素,成为新疗法的重要研究目标。然而,目前对胶质瘤干细胞在胶质瘤分层结构中的作用仍然存在争议,这种有限的理解阻碍了研究成果向临床转化。为了解决这一问题,Yao等人团队通过整合实验数据和内生性网络理论(Endogenous Network Theory, ENT),构建了一个描述胶质瘤能量景观的核心内生性网络模型。本研究揭示了胶质瘤生物学的复杂特性,并为治疗策略提供了新的理论视角。 背景与研究动机 胶质瘤是一种侵袭性脑肿瘤,其细胞来源和分化机制长期以来备受关注。近年来,研究发现胶质瘤细胞可能与神经或胶质干细胞特性密切相关,这种细胞被定义为胶质瘤干细胞(GS...