基于逆转录转座子起源的壳体基因PNMA1与PNMA4维持生殖力的机制研究 —— Nature Aging最新研究综述 一、研究背景与科学意义 在人类乃至哺乳动物基因组中，近半数DNA由逆转录转座子（retrotransposons，反义转座子）构成，这些序列原本作为基因组中的“寄生分子”存在，通过RNA中介插入宿主基因组。然而，大部分逆转录转座子因沉默或功能突变已经失活，但科学家们逐步认识到，部分逆转录转座子能够通过“驯化”（domestication）逐步演化为给宿主带来适应性优势的新基因。 PNMA（Paraneoplastic Ma）家族就是此类“驯化产物”的代表成员，其起源可追溯至至少一亿年前古老脊椎动物的Metaviridae科逆转座子。PNMA家族包含多个具有壳体（capsid，...

一、学术背景 自生命起源以来，生物个体需要构建有效的屏障来保护自身细胞免受外界物理与化学伤害。在细菌和古菌（archaea）领域，细胞表面层（S-layer, 表面层）是普遍存在、结构精巧的二维蛋白质晶格结构，替代细胞壁或荚膜多糖，起到关键的防护和结构支撑功能。这些S-layer可保护细胞膜，对恶劣环境、捕食、渗透压和毒素暴露等均展现出独特的防护作用。但这种规则晶格也被认为会对细胞形态的快速变化（如细胞分裂、胞质分配）产生物理限制，因此，细胞如何在维持机械强度与实现快速分裂间达到平衡，成为细胞生物学中的核心科学问题。 古菌Sulfolobus acidocaldarius是热偏好菌（thermoacidophilic）家族的代表物种，是研究古菌细胞生物学、环境适应性及与真核细胞起源相关性的理...

免疫细胞迁移新机制揭示：单核细胞如何在肿瘤周围基质中“开路前行” 一、学术研究背景与问题 细胞迁移（cell migration）是生命活动中至关重要的生物学过程，其涵盖了胚胎发育、组织修复、免疫应答及多种疾病进展过程。对于肿瘤微环境来说，免疫细胞，尤其是单核细胞（monocyte），从血液进入肿瘤组织后，能进一步分化为巨噬细胞，对肿瘤进展起到重要的调节作用。然而，肿瘤组织的细胞外基质（extracellular matrix, ECM），不仅在力学性能（如刚度stiffness、粘弹性viscoelasticity等）上有显著差异，还随肿瘤的发展变得更加致密和复杂。 近年来，许多研究发现，肿瘤周围基质的刚度升高和粘弹性的增强与肿瘤的进展密切相关。这些基质力学性能的变化不仅影响肿瘤细胞本身的...

学术背景与研究动因 细胞骨架（cytoskeleton）作为细胞形态保持与力学性能的核心支撑结构，主要由微丝（actin filaments）、微管（microtubules）和中间纤维（intermediate filaments）三大类构成。其中，中间纤维在细胞维持形状和承受应力等方面扮演着不可替代的角色。尽管中间纤维的重要生理功能已广泛认识，并且某些结构特征和动力学过程已有不少研究，但关于其中一个代表性成员——波形蛋白（vimentin）中间纤维，尤其在其组装和解聚（assembly/disassembly）机制上，依然存在诸多未解之谜。现有研究表明，微丝和微管的装配与解体机制相对明确，而中间纤维相关机制却鲜有深入解析。与此同时，波形蛋白在机体的多种疾病发生中扮演重要角色，其状态变化与...

光适应驱动绿藻运动新模式 —— 解读 “Intermediate light adaptation induces oscillatory phototaxis switching and pattern formation in Chlamydomonas” 一、研究背景与科学问题 微观尺度下的生物游动体（microswimmers），如单细胞藻类、细菌、精子等，是自然界中重要的生态组成部分。它们通过各种“向性”行为（taxis，如化学趋向性chemotaxis、光趋向性phototaxis等）响应环境刺激，在生态系统中的物质循环、能量流动中扮演着关键角色。多年来，科学家对这些生物的快速刺激感知（ms级）、细胞水平的行为调节（秒~分钟）、以及长期适应性变化（分钟以上）进行过广泛研究，但——...