科研進(jìn)展
  • 廣州健康院揭示堿基類似物調(diào)節(jié)體細(xì)胞重編程新機(jī)制
    近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康院研究院劉晶團(tuán)隊(duì)在Cell & Bioscience期刊發(fā)表了題為“Epigenetic reshaping through damage: promoting cell fate transition by BrdU and IdU incorporation”的文章。該研究揭示了堿基類似物BrdU和IdU通過DNA損傷修復(fù)途徑調(diào)控組蛋白乙?；虳NA去甲基化從而促進(jìn)體細(xì)胞重編程的分子作用機(jī)制，同時(shí)在多個(gè)重編程系統(tǒng)中驗(yàn)證并發(fā)現(xiàn)了其劑量與作用結(jié)果之間的相關(guān)性。近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康院研究院劉晶團(tuán)隊(duì)在Cell & Bioscience期刊發(fā)表了題為“Epigenetic reshaping through damage: promoting cell fate transition by BrdU and IdU incorporation”的文章。該研究揭示了堿基類似物BrdU和IdU通過DNA損傷修復(fù)途徑調(diào)控組蛋白乙?；虳NA去甲基化從而促進(jìn)體細(xì)胞重編程的分子作用機(jī)制，同時(shí)在多個(gè)重編程系統(tǒng)中驗(yàn)證并發(fā)現(xiàn)了其劑量與作用結(jié)果之間的相關(guān)性。該研究基于實(shí)驗(yàn)室前期建立的化學(xué)成分明確的高效化學(xué)重編程體系（Cao et al., 2018），其中BrdU作為堿基類似物在該系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但機(jī)制尚不明確。堿基類似物具有隨機(jī)整合到基因組中的特征，其隨機(jī)性如何參與精密的體細(xì)胞重編程過程，同時(shí)體細(xì)胞重編程本質(zhì)是表觀遺傳重編程的過程，這種影響基因組的作用方式最終如何調(diào)控表觀遺傳重編程是該研究擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。研究首先發(fā)現(xiàn)BrdU可在化學(xué)重編程過程兩個(gè)階段發(fā)揮作用并可被IdU替代。在第一階段即體細(xì)胞向XEN-like轉(zhuǎn)變階段，BrdU/IdU的持續(xù)處理會(huì)造成DNA的損傷累積，通過小分子干擾雙鏈斷裂的主要修復(fù)通路ATM（ataxia telangiectasia-mutated）可顯著降低化學(xué)重編程的效率。XEN-like狀態(tài)關(guān)鍵基因Gata4、Sox17、Sall4的H3K9和H3K27乙酰化會(huì)在堿基類似物處理下特異性上調(diào)。而ATM的激活伴隨著磷酸化-乙?；募?jí)聯(lián)反應(yīng)，因此得出堿基類似物可通過誘導(dǎo)DNA損傷激活A(yù)TM信號(hào)通路造成損傷位點(diǎn)的乙酰化累積，從而調(diào)控基因表達(dá)。第二階段XEN-like狀態(tài)往多能性轉(zhuǎn)變的過程中，DNA甲基化是主要的限制因素，堿基類似物造成的持續(xù)損傷可使新合成的DNA雙鏈?zhǔn)ピ械募谆揎?，從而起到DNA去甲基化的作用。最后，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步在轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)重編程系統(tǒng)中驗(yàn)證了該機(jī)制的普遍性，并建立了以BrdU為核心的KLF4與SOX2（KS）高效體細(xì)胞重編程系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，BrdU仍可通過ATM信號(hào)通路激活XEN基因進(jìn)而促進(jìn)體細(xì)胞重編程進(jìn)程，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了堿基類似物在不同重編程系統(tǒng)的分子作用特點(diǎn)，并總結(jié)了其劑量與作用結(jié)果之間的相關(guān)性。綜上，研究發(fā)現(xiàn)BrdU/IdU可以激活DNA損傷修復(fù)途徑（HRR），導(dǎo)致組蛋白乙?；腿蚪MDNA去甲基化增加，從而調(diào)節(jié)體細(xì)胞重編程。該研究了揭示了基因組與表觀遺傳在體細(xì)胞重編程中的互作關(guān)系，為細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變的機(jī)制提供了新的見解。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士研究生李闖、碩士研究生徐小朵以及廣州健康院碩士研究生陳舒妍為該論文的共同第一作者。廣州健康院劉晶研究員、吳昊凱峰博士和西湖大學(xué)裴端卿教授為該論文的共同通訊作者，該研究成果得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。論文鏈接Brdu和Idu通過DNA損傷修復(fù)途徑調(diào)節(jié)體細(xì)胞重編程
    2024-01-19
  • 南極羅斯海新生代放射蟲研究取得重大進(jìn)展
    近日，由中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所研究員張?zhí)m蘭、副研究員張強(qiáng)和研究員陳木宏共同完成的逾67萬字科研專著《南極羅斯海的新生代放射蟲》在科學(xué)出版社正式出版。該項(xiàng)研究成果標(biāo)志著我國(guó)在南極羅斯海區(qū)域的綜合地球科學(xué)研究中取得了突破性進(jìn)展。羅斯海是遼闊太平洋南端的一個(gè)最高緯度邊緣海，具有典型的極地環(huán)境特征，成為探索南太平洋古海洋及極地氣候歷史演變的關(guān)鍵區(qū)域。隨著我國(guó)開始在南極羅斯海建立科學(xué)考察站，對(duì)這一關(guān)鍵極地海域的深入探索全面展開。該研究通過系統(tǒng)分析國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃（IODP）早期巖芯樣品，首次建立了南極羅斯海較為完整的新生代放射蟲生物地層年代框架，并揭示了古新世至第四紀(jì)各時(shí)期的生物地層序列及階段性差異特征，為高緯度新生代地層劃分提供了重要依據(jù)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過對(duì)502種放射蟲進(jìn)行詳細(xì)的化石鑒定和分類學(xué)研究，共發(fā)現(xiàn)了37科138屬，其中包含4個(gè)新屬和126個(gè)新種。這些研究成果不僅豐富了南極圈內(nèi)海區(qū)物種多樣性和歷史變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，也為探討太平洋-南極之間的海洋環(huán)境與生物演變動(dòng)力特性提供了有力支持。本書的重要發(fā)現(xiàn)之一是，南極羅斯海Site 274所在海區(qū)在新生代地質(zhì)時(shí)期具有獨(dú)特的生態(tài)與沉積環(huán)境，其放射蟲動(dòng)物群雖然與南大洋海區(qū)有過交流，但更多表現(xiàn)出獨(dú)立的生物地理與地層差異。研究詳細(xì)記錄了不同地質(zhì)時(shí)期羅斯海與南大洋之間放射蟲種類的發(fā)生、消失以及同步演化的事件，這些證據(jù)進(jìn)一步證實(shí)了全球氣候變化和地質(zhì)板塊運(yùn)動(dòng)對(duì)該地區(qū)生物多樣性的影響?！　〈送猓芯窟€揭示了南極羅斯海放射蟲動(dòng)物群的演化過程與全球氣候及冰蓋變化節(jié)奏的一致性，為理解南極海區(qū)新生代放射蟲化石群的演變過程及其對(duì)全球氣候變化和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)提供了新的科學(xué)認(rèn)識(shí)與證據(jù)?！　〈舜巍赌蠘O羅斯海的新生代放射蟲》的出版，填補(bǔ)了南極海區(qū)乃至全球放射蟲分類系統(tǒng)及生物地層研究領(lǐng)域重要空白，對(duì)推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的科研進(jìn)步和應(yīng)用價(jià)值提升具有深遠(yuǎn)意義?！　〈隧?xiàng)研究得到了國(guó)際大洋鉆探計(jì)劃組織的支持，并受到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、山東省泰山學(xué)者攀登計(jì)劃項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所自主部署項(xiàng)目以及中國(guó)IODP辦公室等多方資助。
    2024-01-18
  • 亞熱帶生態(tài)所主持的“農(nóng)業(yè)水土環(huán)境重金屬削減與安全生產(chǎn)技術(shù)集成示范”項(xiàng)目通過驗(yàn)收
    1月17日，湖南省科技廳組織中南大學(xué)、湖南省土壤肥料研究所、湖南省環(huán)境科學(xué)研究院和湖南天平正大會(huì)計(jì)師事務(wù)所等單位專家，對(duì)中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所主持的湖南省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)計(jì)劃（科技攻關(guān)類）“農(nóng)業(yè)水土環(huán)境重金屬削減與安全生產(chǎn)技術(shù)集成示范”項(xiàng)目（2020.07－2022.12）進(jìn)行了會(huì)議綜合績(jī)效評(píng)價(jià)。省科技廳科技監(jiān)督與誠(chéng)信建設(shè)處四級(jí)調(diào)研員曠昊、事務(wù)中心項(xiàng)目運(yùn)行部部長(zhǎng)謝靜波、副部長(zhǎng)夏潤(rùn)龍、亞熱帶生態(tài)所所長(zhǎng)陳洪松、科技處處長(zhǎng)劉守龍、副處長(zhǎng)鄧正苗等領(lǐng)導(dǎo)以及項(xiàng)目首席黃道友研究員、各課題負(fù)責(zé)人和科研骨干20余人出席會(huì)議。1月17日，湖南省科技廳組織中南大學(xué)、湖南省土壤肥料研究所、湖南省環(huán)境科學(xué)研究院和湖南天平正大會(huì)計(jì)師事務(wù)所等單位專家，對(duì)中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所主持的湖南省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新引領(lǐng)計(jì)劃（科技攻關(guān)類）“農(nóng)業(yè)水土環(huán)境重金屬削減與安全生產(chǎn)技術(shù)集成示范”項(xiàng)目（2020.07－2022.12）進(jìn)行了會(huì)議綜合績(jī)效評(píng)價(jià)。省科技廳科技監(jiān)督與誠(chéng)信建設(shè)處四級(jí)調(diào)研員曠昊、事務(wù)中心項(xiàng)目運(yùn)行部部長(zhǎng)謝靜波、副部長(zhǎng)夏潤(rùn)龍、亞熱帶生態(tài)所所長(zhǎng)陳洪松、科技處處長(zhǎng)劉守龍、副處長(zhǎng)鄧正苗等領(lǐng)導(dǎo)以及項(xiàng)目首席黃道友研究員、各課題負(fù)責(zé)人和科研骨干20余人出席會(huì)議。該項(xiàng)目以“灌溉水-農(nóng)田土壤-作物”系統(tǒng)為對(duì)象，聚焦農(nóng)業(yè)水土環(huán)境重金屬超標(biāo)問題進(jìn)行科技攻關(guān)，形成超標(biāo)灌溉水重金屬立體高效生物凈化、土壤重金屬污染調(diào)理劑精準(zhǔn)施用、重金屬超標(biāo)農(nóng)田生物減量修復(fù)、農(nóng)藝特定靶向調(diào)控和農(nóng)業(yè)水土環(huán)境重金屬超標(biāo)綜合治理等關(guān)鍵技術(shù)10余項(xiàng)，組裝集成處置超標(biāo)灌溉水生物凈化系統(tǒng)2套和重金屬超標(biāo)農(nóng)田減量種植與治理修復(fù)5套模式并示范，創(chuàng)建了基于重金屬超標(biāo)農(nóng)田安全生產(chǎn)和風(fēng)險(xiǎn)管控的綜合解決方案。在研期間，項(xiàng)目獲農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記產(chǎn)品2個(gè)，確定綠色高效土壤調(diào)理劑與葉面阻控劑產(chǎn)品（配方）3個(gè)，申請(qǐng)專利9項(xiàng)（已授權(quán)6項(xiàng)），發(fā)表論文65篇（其中第一標(biāo)注論文31篇），制訂地方標(biāo)準(zhǔn)1個(gè)，編制技術(shù)規(guī)程3個(gè)，提交咨詢報(bào)告3份，相關(guān)成果獲得省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)3項(xiàng)，并將相關(guān)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為物化產(chǎn)品，在益陽赫山、常德澧縣建成了1920畝的核心示范區(qū)，向長(zhǎng)沙、益陽、常德等9市輻射推廣應(yīng)用,17萬畝，帶動(dòng)農(nóng)民年均增收約900萬元、企業(yè)新增產(chǎn)值約5900萬元。評(píng)價(jià)專家組一致認(rèn)為該項(xiàng)目圓滿完成了任務(wù)書規(guī)定的目標(biāo)任務(wù)，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益顯著，同意通過驗(yàn)收。據(jù)悉，該項(xiàng)目是“十四五”期間省科技廳農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)類的重大項(xiàng)目，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖南師范大學(xué)、湖南艾布魯環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?、中南林業(yè)科技大學(xué)、湖南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究所、湖南工業(yè)大學(xué)、長(zhǎng)沙學(xué)院、湖南農(nóng)杰科技發(fā)展有限公司、湖南人文科技學(xué)院等作為協(xié)作單位參加了項(xiàng)目研究。會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)
    2024-01-18
  • 廣州能源所獲粵港澳大灣區(qū)高價(jià)值專利培育布局大賽銀獎(jiǎng)
    近日，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所“中-深層地?zé)峄诔L(zhǎng)重力熱管的變革性取熱及用熱技術(shù)”2023年粵港澳大灣區(qū)高價(jià)值專利培育布局大賽中斬獲銀獎(jiǎng)。近日，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所“中-深層地?zé)峄诔L(zhǎng)重力熱管的變革性取熱及用熱技術(shù)”2023年粵港澳大灣區(qū)高價(jià)值專利培育布局大賽中斬獲銀獎(jiǎng)。我國(guó)地?zé)豳Y源儲(chǔ)量相當(dāng)于20余萬年的能源消耗總量，地?zé)岙a(chǎn)業(yè)具有萬億級(jí)市場(chǎng)潛力，碳減排潛力可觀。該項(xiàng)目獨(dú)創(chuàng)超長(zhǎng)重力熱管取熱及用熱技術(shù)，同時(shí)革新了地?zé)衢_采和利用技術(shù)，克服現(xiàn)有技術(shù)面臨的所有難題，對(duì)不同深度、不同類型地?zé)崞毡檫m用。項(xiàng)目已獲國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)課題等研發(fā)經(jīng)費(fèi)支持；核心專利在中國(guó)、美國(guó)、歐盟、澳大利亞等20余國(guó)家獲得授權(quán)，核心技術(shù)通過成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和許可實(shí)施等方式與行業(yè)內(nèi)企業(yè)開展合作，初步展現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該系列技術(shù)目前已完成示范工程6項(xiàng)，下管7根，帶動(dòng)投資超過1億元。示范項(xiàng)目被院士領(lǐng)銜的專家團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)為國(guó)際領(lǐng)先，中央電視臺(tái)等媒體多次報(bào)道。近年來，廣州能源所圍繞國(guó)家和地方重大需求、行業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)深入布局，取得了一系列成果。今后，廣州能源所將進(jìn)一步深入貫徹落實(shí)國(guó)家及地方相關(guān)精神，大力推動(dòng)高價(jià)值專利培育和高效益專利轉(zhuǎn)化。
    2024-01-18
  • 南海海洋所儀器中心儀器設(shè)備功能開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新工作榮獲《科研儀器案例庫》收錄
    近期，南海海洋所儀器中心高級(jí)工程師周巍、工程師鄭曉紅、正高級(jí)工程師肖志會(huì)等撰寫案例《基于國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算集群實(shí)現(xiàn)海洋模式的加速計(jì)算》、《一種核磁共振波譜儀的散熱片改進(jìn)設(shè)計(jì)》被《科研儀器案例庫》收錄。　　案例《基于國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算集群實(shí)現(xiàn)海洋模式的加速計(jì)算》，面對(duì)氣候變化預(yù)測(cè)和海洋環(huán)境保護(hù)等重大挑戰(zhàn)，通過利用國(guó)產(chǎn)鯤鵬高性能計(jì)算集群，成功加速了ROMS、CESM和HYCOM等主流海洋模式的計(jì)算，顯著提升了模型的計(jì)算效率和擴(kuò)展能力。研究成果不僅標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算技術(shù)在我國(guó)海洋科學(xué)領(lǐng)域的成功應(yīng)用，而且為未來海洋研究和應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，推動(dòng)了南海海洋所在海洋科學(xué)和高性能計(jì)算領(lǐng)域的前沿研究?！　“咐兑环N核磁共振波譜儀的散熱片改進(jìn)設(shè)計(jì)》，針對(duì)核磁共振波譜儀的維護(hù)成本高和穩(wěn)定性差的問題，通過改進(jìn)散熱片設(shè)計(jì)，保留安全閥，簡(jiǎn)化了液氮補(bǔ)充和液氦排放程序。這一改進(jìn)不僅降低了磁體失超的風(fēng)險(xiǎn)和液氦浪費(fèi)，保障了儀器的安全運(yùn)行，還顯著節(jié)約了資源，減少了儀器和實(shí)驗(yàn)室的安全隱患，提高了工作效率?！　”敬蝺?yōu)秀科研儀器案例征集活動(dòng)由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)承辦，旨在為儀器操作和改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)室改造、實(shí)驗(yàn)流程標(biāo)準(zhǔn)制定等工作提供具有指導(dǎo)和借鑒意義的優(yōu)秀案例。案例征集內(nèi)容廣泛，包括科研儀器設(shè)備的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法的開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研制、科研儀器的維修與維護(hù)、升級(jí)改造、整機(jī)及關(guān)鍵零部件的研發(fā)、驗(yàn)證評(píng)價(jià)及可靠性評(píng)價(jià)，以及專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)等。
    2024-01-15
  • Cell | 深圳先進(jìn)院等合作發(fā)現(xiàn)髓系惡性血液腫瘤重要家族風(fēng)險(xiǎn)因素
    研究發(fā)現(xiàn)了髓系惡性血液腫瘤易感性的重要家族風(fēng)險(xiǎn)因素，并揭示了轉(zhuǎn)錄延伸在其中的重要作用機(jī)制北京時(shí)間1月12日晚，深圳理工大學(xué)（籌）藥學(xué)院教授、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)藥所癌癥免疫研究中心趙佳偉聯(lián)合哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬波士頓兒童醫(yī)院教授Vijay Sankaran團(tuán)隊(duì)通過群體遺傳學(xué)的方法，發(fā)現(xiàn)了髓系惡性血液腫瘤易感性的重要家族風(fēng)險(xiǎn)因素，并揭示了轉(zhuǎn)錄延伸在其中的重要作用機(jī)制，相關(guān)成果發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。血液腫瘤是一類常見的惡性腫瘤，與其他實(shí)體惡性腫瘤不同，髓系血液惡性腫瘤幾乎常見于各個(gè)年齡段，具有明顯的可遺傳性。盡管近幾十年對(duì)血液惡性腫瘤發(fā)生的體細(xì)胞驅(qū)動(dòng)突變（Somatic Driver Mutation）的發(fā)現(xiàn)和相關(guān)致病機(jī)理已經(jīng)有了較完整的研究，我們對(duì)可遺傳的胚系突變（Germline Mutation）在血液腫瘤發(fā)生中的作用理解仍非常有限。作為群體遺傳學(xué)的重要研究手段，全基因組相關(guān)聯(lián)研究（Genome Wide Association Study, GWAS）在識(shí)別和尋找可遺傳性胚系突變的致病作用中具有不可忽視的意義。例如，胎兒向成人血紅蛋白素表達(dá)轉(zhuǎn)換的重要調(diào)控因子BCL11A的發(fā)現(xiàn)就要?dú)w功于全基因組相關(guān)聯(lián)研究技術(shù)。然而，全基因組相關(guān)聯(lián)研究技術(shù)在某些方面上卻具有天然的劣勢(shì)。這種劣勢(shì)主要表現(xiàn)在GWAS技術(shù)高度依賴于基因組測(cè)序技術(shù)以及大量樣本，然而過去的幾十年內(nèi)全基因組測(cè)序的高額費(fèi)用使得GWAS技術(shù)僅僅只能應(yīng)用于以微陣列技術(shù)為主體的發(fā)生頻率超過5%的常見突變體。從孟德爾經(jīng)典遺傳學(xué)以及宏觀進(jìn)化中可知，有害突變體的發(fā)生頻率通常非常低，而常見突變體的外顯率（Penetrance）通常比較低，因此通過GWAS的方法找到的常見突變體對(duì)惡性腫瘤形成的實(shí)際意義在遺傳學(xué)和癌癥生物學(xué)中一直存在爭(zhēng)議。然而，隨著全基因組測(cè)序技術(shù)日趨成熟，測(cè)序的費(fèi)用也有了顯著的下降，越來越多的全基因組測(cè)序數(shù)據(jù)的釋放使得群體遺傳學(xué)進(jìn)入了一個(gè)新紀(jì)元，即我們可以通過全基因組測(cè)序找到的罕見突變體來進(jìn)行罕見突變體相關(guān)聯(lián)研究（Rare Variant Association Study, RVAS）。通過RVAS找到的髓系惡性血液腫瘤易感性的重要家族風(fēng)險(xiǎn)因素（CTR9突變體）相比傳統(tǒng)GWAS找到的風(fēng)險(xiǎn)因素致病可能性具有顯著的提高（1000% v.s. 25%）。CTR9是PAF1蛋白質(zhì)復(fù)合體的重要支架蛋白，在結(jié)構(gòu)上具有粘合PAF1蛋白質(zhì)復(fù)合體其余亞基CDC73，PAF1，LEO1，WDR61的重要作用，而PAF1復(fù)合體通常被認(rèn)為在RNA聚合酶進(jìn)行轉(zhuǎn)錄延展時(shí)具有重大作用。在后續(xù)的研究中，趙佳偉發(fā)現(xiàn)當(dāng)且僅當(dāng)CTR9部分缺失時(shí)，人長(zhǎng)期和短期造血干細(xì)胞具有顯著性的擴(kuò)增，且擴(kuò)增的造血干細(xì)胞是具備干細(xì)胞功能的。從機(jī)制上，當(dāng)CTR9部分缺失時(shí)，一部分PAF1復(fù)合體亞基將完全解離成為游離的蛋白質(zhì)，在這部分游離的蛋白質(zhì)中，CDC73和PAF1可以通過MLLT3加入另一個(gè)蛋白質(zhì)復(fù)合體，超級(jí)延展復(fù)合體（Super Elongation Complex, SEC）。加入了CDC73和PAF1的SEC可以特異性地提升與造血干細(xì)胞自我更新相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子即其他相關(guān)蛋白質(zhì)的mRNA延展效率，從而提高造血干細(xì)胞的擴(kuò)增。該研究展現(xiàn)了群體遺傳學(xué)，特別是全基因組相關(guān)聯(lián)研究在復(fù)雜疾病致病機(jī)理中的巨大作用，為家族性髓系惡性血液腫瘤發(fā)生的機(jī)理提供了新思路。同時(shí)，此項(xiàng)研究揭示了以往尚未被解釋的PAF1復(fù)合體亞基與SEC的潛在關(guān)聯(lián)性。鑒于SEC在多種血液腫瘤發(fā)生中具有不可或缺的作用，以PAF1復(fù)合體亞基與SEC結(jié)合的蛋白為靶點(diǎn)可能會(huì)成為某些類型的髓系白血病藥物發(fā)展的新思路。趙佳偉教授、Liam Cato博士為本文共同第一作者，趙佳偉教授、Vijay Sankaran教授為本文共同通訊作者。圖1 突變體/單堿基多樣性隨著發(fā)生頻率的下降造成更高的外顯率。當(dāng)?shù)任换蝾l率小于0.005且概率比例（odds ratio）大于5時(shí)，該突變體基本遵循孟德爾遺傳，而常見單堿基多樣性（發(fā)生頻率大于0.05）通常難以產(chǎn)生較大的概率比例，只有在捕捉到罕見單堿基多樣性時(shí)該等位基因才可能會(huì)對(duì)目標(biāo)性狀具有有較大影響。圖2 相對(duì)于常見單堿基多樣性的GWAS（CVAS），罕見單堿基多樣性（RVAS）的概率比例顯著提高，其造成的外顯率比例也顯著上升圖3 部分CTR9的缺失使得一部分PAF1復(fù)合體被拆解，釋放出的部分亞基，如PAF1和CDC73被超級(jí)延展復(fù)合體募集，從而增強(qiáng)與造血干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)與自我更新有關(guān)的基因如MECOM, GFI1B, LMO2等的轉(zhuǎn)錄延展，從而調(diào)高這部分基因的表達(dá)，導(dǎo)致造血干細(xì)胞擴(kuò)增的后果。而CTR9/PAF1復(fù)合體作為一類管家基因?qū)τ诩?xì)胞的存活是不可或缺的，因此CTR9完全缺失的造血干細(xì)胞無法長(zhǎng)期維持穩(wěn)態(tài)。文章鏈接
    2024-01-18
  • 廣州能源所發(fā)表超長(zhǎng)重力熱管地?zé)崮荛_發(fā)方面的綜述論文
    近期，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所先進(jìn)能源系統(tǒng)研究室蔣方明研究員團(tuán)隊(duì)在能源領(lǐng)域著名期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews發(fā)表了題為Super-long gravity heat pipe for geothermal energy exploitation - A comprehensive review的綜述論文。近期，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所先進(jìn)能源系統(tǒng)研究室蔣方明研究員團(tuán)隊(duì)在能源領(lǐng)域著名期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews發(fā)表了題為Super-long gravity heat pipe for geothermal energy exploitation - A comprehensive review的綜述論文。超長(zhǎng)重力熱管地?zé)嵯到y(tǒng)因其獨(dú)特的“取熱不取水”、無泵式自驅(qū)運(yùn)行等特性以及優(yōu)良的熱輸運(yùn)能力，近年來在地?zé)崮荛_發(fā)領(lǐng)域獲得廣泛關(guān)注。該文全面論述了重力熱管技術(shù)在地?zé)崮荛_發(fā)中的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，包括工質(zhì)優(yōu)選、工質(zhì)填充量、熱管結(jié)構(gòu)與形貌，管內(nèi)多相流傳熱機(jī)制等。論文還討論了超長(zhǎng)重力熱管地?zé)嵯到y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究的最新進(jìn)展、場(chǎng)地測(cè)試或示范、井下地?zé)醿?chǔ)層的傳熱強(qiáng)化、電-冷-熱多聯(lián)產(chǎn)、地?zé)崮?等內(nèi)容以及超長(zhǎng)重力熱管系統(tǒng)的熱力經(jīng)濟(jì)分析。最后，論文探討了超長(zhǎng)重力熱管地?zé)嵯到y(tǒng)尚需解決的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展方向。論文通訊作者為蔣方明研究員和陳娟雯助理研究員，第一作者為博士后R.S. Anand和2022級(jí)博士生李昂。該項(xiàng)研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2021YFB1507300、2021YFB1507301）和國(guó)家自然科學(xué)基金（52206126、52206287）等項(xiàng)目的資助。原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.114286
    2024-01-18
  • 廣州健康院在高選擇性BET BD2抑制劑用于治療AML的研究中獲新進(jìn)展
    近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院許永團(tuán)隊(duì)與中國(guó)藥科大學(xué)吳筱星團(tuán)隊(duì)合作，報(bào)道了一系列苯氧芳基吡啶酮作為高選擇性BET BD2抑制劑用于AML的治療。近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院許永團(tuán)隊(duì)與中國(guó)藥科大學(xué)吳筱星團(tuán)隊(duì)合作，報(bào)道了一系列苯氧芳基吡啶酮作為高選擇性BET BD2抑制劑用于AML的治療。相關(guān)成果以“Discovery of Novel Phenoxyaryl Pyridones as Bromodomain and Extra-Terminal Domain (BET) Inhibitors with High Selectivity for the Second Bromodomain (BD2) to Potentially Treat Acute Myeloid Leukemia”為題發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)Journal of Medicinal Chemistry上。此研究是團(tuán)隊(duì)在報(bào)導(dǎo)BET BD2選擇性抑制劑XY153（J. Med. Chem. 2022, 65, 5760–5799）后在該領(lǐng)域上取得的又一進(jìn)展。目前，已有許多pan-BET抑制劑被開發(fā)進(jìn)入臨床試驗(yàn)。然而第一代pan-BET抑制劑在臨床上表現(xiàn)出胃腸道毒性和血小板減少等劑量限制性毒性（DLT）。最新研究表明，第二代BD2選擇性BET抑制劑與泛BET抑制劑相比具有安全性改善的優(yōu)勢(shì)。艾伯維公司開發(fā)的第二代BD2高選擇性BET抑制劑ABBV-744的毒性低于泛BET抑制劑，并且在臨床前體內(nèi)模型中表現(xiàn)出穩(wěn)定的藥效。ABBV-744已進(jìn)入臨床試驗(yàn)用于治療AML和骨髓纖維化。然而，有專利披露ABBV-744以低微摩爾濃度(hERG IC50 = 3.1 M)抑制hERG鉀離子通道，有潛在的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。因此，找到具有高BD2選擇性和更高安全性的BET抑制劑具有重要意義。本研究以ABBV-744為原型，采用開環(huán)策略降低平面芳香性，通過深入的構(gòu)效關(guān)系討論，最終獲得了更高BD2選擇性的BET抑制劑23。23對(duì)BRD4 BD2表現(xiàn)出強(qiáng)結(jié)合活性，IC50達(dá)到2.9 nM，BD2選擇性倍數(shù)為2583倍，并且具有更低的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)（hERG IC50 > 30 M）。作者通過X-ray晶體學(xué)技術(shù)解析了相關(guān)化合物與BRD4 BD1/BRD2 BD2的共晶結(jié)構(gòu)，闡明了優(yōu)選化合物具有高BD2活性和選擇性的結(jié)構(gòu)機(jī)理。同時(shí)，化合物23表現(xiàn)出優(yōu)異的抗MV4-11細(xì)胞系的殖活性及體內(nèi)抗腫瘤效果。本研究為設(shè)計(jì)開發(fā)BET BD2選擇性小分子抑制劑提供了良好的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，并為開發(fā)針對(duì)急性髓性白血病及骨髓纖維化的藥物提供了新的候選分子。吳筱星課題組博士研究生江文華，侯強(qiáng)強(qiáng)及許永課題組碩士研究生徐鴻瑞為本論文的共同第一作者，吳筱星教授和許永研究員為通訊作者。該項(xiàng)目得到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。論文鏈接BET BD2選擇性抑制劑的理性設(shè)計(jì)
    2024-01-16
  • 廣州地化所：烴源巖中短鏈烷基苯系物分析方法及其石油地球化學(xué)意義
               短鏈烷基苯系物（總碳數(shù)為C6-C10的C0-C4烷基取代苯系物，包括苯、甲苯、乙苯、二、三和四甲基苯及異構(gòu)體）是原油和烴源巖中一類重要的有機(jī)化合物組分，其組成與分布特征可能具有潛在的指示有機(jī)質(zhì)類型、沉積環(huán)境性質(zhì)、熱演化程度等重要地質(zhì)-地球化學(xué)信息。檢測(cè)烴源巖中的有機(jī)物質(zhì)首先需要對(duì)烴源巖樣品進(jìn)行極性溶劑（如二氯甲烷和甲醇的混合溶劑）抽提、濃縮，經(jīng)柱色譜分離，獲取其中的短鏈烷基苯系物的組分與分布特征。由于短鏈烷基苯系物碳數(shù)較低、分子量小、沸點(diǎn)一般較低，在前處理過程中可能存在損失而難以檢測(cè)分析，因此烴源巖中短鏈烷基苯系物的測(cè)定一直都是個(gè)挑戰(zhàn)。 近期，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室詹兆文副研究員等探索采用頂空-箭型固相微萃取與氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（HS-SPME-Arrow-GC/MS）技術(shù)直接檢測(cè)分析烴源巖粉末樣品中的短鏈烷基苯系物，并提出了最優(yōu)的測(cè)試分析條件和儀器參數(shù)。推薦的HS-SPME-Arrow條件為250 m涂層厚度的聚二甲基硅氧烷（PDMS）萃取頭、萃取溫度120 、萃取時(shí)間20min、解析溫度為260 ，GC/MS采用原油和烴源巖抽提物中芳烴化合物分析的常規(guī)條件即可。利用該方法可以檢測(cè)出目前原油和烴源巖中已定性的35個(gè)短鏈烷基苯系物，共計(jì)31個(gè)峰（圖1）。 　　研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用上述方法分析了我國(guó)不同沉積背景下湖相烴源巖中短鏈烷基苯系的組成與分布特征，研究發(fā)現(xiàn)部分短鏈烷基苯系的相對(duì)含量與烴源巖鏡質(zhì)體反射率Ro值存在較好的相關(guān)性，提出3個(gè)新的表征有機(jī)質(zhì)熱演化程度的參數(shù)，即二甲基-4-乙苯比值(DM4EBR)、1,2二甲基乙苯比值(1,2-DMEBR)和三甲苯比值(TMBR)，通過它們與Ro值的相關(guān)關(guān)系可以估算烴源巖或原油的成熟度（圖1）。此外，通過短鏈烷基苯系物的分布特征與常規(guī)生物標(biāo)志物參數(shù)之間關(guān)系，提出3個(gè)具有潛在指示烴源巖有機(jī)質(zhì)類型和沉積環(huán)境性質(zhì)的指標(biāo)，即DMEBR-1（二甲基乙苯比值-1）、DMEBR-2（二甲基乙苯比值-2）和1-MiPBR（1-甲基異丙基苯比值），指出在烴源巖生油晚期前（Ro＜1.2%），這三個(gè)參數(shù)值分別大于0.8、0.9和0.6時(shí)指示烴源巖形成于以陸源有機(jī)物輸入為主的有氧-低氧條件下的淡水環(huán)境；而低于界限值則表明有機(jī)質(zhì)主要以藻類有機(jī)質(zhì)為主，沉積于缺氧、還原或咸水環(huán)境，并以此參數(shù)及其界限建立了烴源巖有機(jī)質(zhì)與沉積環(huán)境判識(shí)圖版（圖2）。 　　短鏈烷基苯系物屬于原油和烴源巖中的輕烴范疇，在凝析油、高成熟的輕質(zhì)油和高-過成熟的烴源巖中相對(duì)富集。高的豐度使其比常規(guī)生物標(biāo)志物更容易檢測(cè)分析，且分子量和沸點(diǎn)都大于一般C 6-C 7化合物，這使得其檢測(cè)比一般輕質(zhì)烷烴化合物更可靠，含苯環(huán)的結(jié)構(gòu)使其抗生物降解能力較烷烴類輕烴化合物強(qiáng)。這些特征可以使短鏈烷基苯系物（尤其是三甲苯和四甲苯系列）成為理想的分子指標(biāo)，在研究深層烴源巖、輕質(zhì)油/凝析油等高-過成熟度地質(zhì)樣品時(shí)發(fā)揮重要作用。 圖1：HS-SPME-Arrow-GC/MS分析烴源巖中短鏈烷基苯系的總離子色譜圖 其中，B=苯，M=甲基，E=乙基，P=丙基，i=異-，n=正-，Tol=甲苯，EB=乙苯，DMB=二甲苯，TMB=三甲苯，TeMB=四甲苯 圖2：短鏈烷基苯系物參數(shù)與烴源巖成熟度參數(shù)之間的關(guān)系 其中：A，B和C分別是二甲基-4-乙苯比值(DM4EBR= 1,3-DM-4-EB/1,2-DM-4-EB))、1,2二甲基乙苯比值(1,2-DMEBR = 1,2-DM-4-EB/(1,2-DM-4-EB + 1,2-DM-3-EB))和三甲苯比值(TMBR = 1,2,3-TMB/(1,3,5-TMB + 1,2,4-TMB + 1,2,3-TMB))與烴源巖鏡質(zhì)體反射率Ro值之間的相關(guān)關(guān)系。各簡(jiǎn)稱對(duì)應(yīng)化合物及其色譜峰見圖1. 圖3：短鏈烷基苯系物參數(shù)判識(shí)烴源巖有機(jī)質(zhì)輸入和沉積環(huán)境性質(zhì)圖版 　　其中：DMEBR-1（二甲基乙苯比值-1）=(1,3-DM-2-EB + 1,2-DM-3-EB)/1,2,3,4-TeMB； 　　DMEBR-2（二甲基乙苯比值-2） = (1,4-DM-2-EB + 1,3-DM-4-EB + 1,2-DM-4-EB + 1,3-DM-2-EB + 1,2-DM-3-EB)/(1,2,4,5-TeMB + 1,2,3,5-TeMB + 1,2,3,4-TeMB)； 　　1-MiPBR（1-甲基異丙基苯比值）= (1-M-3-iPB + 1-M-4- iPB + 1-M-2-iPB)/(1,2,3,5-TeMB + 1,2,3,4-TeMB)。各簡(jiǎn)稱對(duì)應(yīng)化合物及其色譜峰見圖1. 　　論文信息：Zhan, Z.-W.,(詹兆文) Wang, G.-X.,(王國(guó)翔) Tian, Y.,(田彥寬) Zhan, X.,(詹鑫) Liang, T.,(梁天) Wang, Y.-P.,(王遙平) Zou, Y.-R., (鄒艷榮) Peng, P.a., (彭平安) 2023. Determination and petroleum geochemical significance of short-chain alkylbenzenes in lacustrine source rocks. Organic Geochemistry, 104685. 論文鏈接
    2024-01-16
  • 廣州健康院揭示自噬調(diào)控人粒系祖細(xì)胞擴(kuò)增的新機(jī)制
    近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院潘光錦團(tuán)隊(duì)在Stem Cell Reports期刊發(fā)表了題為“Autophagy is essential for human myelopoiesis”的文章。該研究揭示了ATG7依賴的自噬調(diào)控人粒系祖細(xì)胞在緊急粒細(xì)胞分化過程中擴(kuò)增的作用機(jī)制。近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院潘光錦團(tuán)隊(duì)在Stem Cell Reports期刊發(fā)表了題為“Autophagy is essential for human myelopoiesis”的文章。該研究揭示了ATG7依賴的自噬調(diào)控人粒系祖細(xì)胞在緊急粒細(xì)胞分化過程中擴(kuò)增的作用機(jī)制。粒細(xì)胞是人體內(nèi)一類重要的免疫細(xì)胞，在感染免疫、炎癥調(diào)控及腫瘤發(fā)生等方面均發(fā)揮重要作用。當(dāng)面對(duì)系統(tǒng)性感染時(shí)，人體啟動(dòng)緊急粒細(xì)胞分化（Emergency myelopoiesis，EM）程序，粒系祖細(xì)胞（myeloid progenitors，MPs）迅速擴(kuò)增，產(chǎn)生大量粒細(xì)胞抵抗病原體，保護(hù)人體健康。然而，在EM過程中，調(diào)控MPs擴(kuò)增的具體機(jī)制尚知之甚少。研究報(bào)道，自噬在小鼠粒細(xì)胞發(fā)育過程中扮演著重要角色，而由于倫理和取材的限制，自噬對(duì)人粒細(xì)胞分化擴(kuò)增調(diào)控的研究相對(duì)較少。因此，研究團(tuán)隊(duì)基于前期開發(fā)的人多能干細(xì)胞（human pluripotent stem cells，hPSCs）體外造血分化體系，在體外建立了EM模型，并進(jìn)行了深入探究。研究團(tuán)隊(duì)在人動(dòng)員外周血來源的造血干/祖細(xì)胞（hematopoietic stem/progenitor cells，HSPCs）及hPSCs來源的HSPCs中，分別對(duì)自噬關(guān)鍵基因ATG7進(jìn)行了敲降或敲除，隨后利用體外EM模型進(jìn)行了探究。研究表明，自噬缺陷的MPs在EM過程中伴隨顯著的擴(kuò)增障礙，而只有過表達(dá)可回補(bǔ)自噬功能的全長(zhǎng)型ATG7，而非突變型ATG7，才可恢復(fù)ATG7-/--HSPCs來源MPs在EM過程中的擴(kuò)增能力。這些結(jié)果說明ATG7通過其自噬依賴的功能維持MPs在EM過程中的擴(kuò)增能力。接下來，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)自噬缺陷的MPs中堆積了大量的p53蛋白，而p53的mRNA卻沒有顯著上調(diào)，提示自噬可能通過調(diào)控p53蛋白的穩(wěn)定性來發(fā)揮重要作用。隨后，研究團(tuán)隊(duì)利用Co-IP技術(shù)，在MPs中檢測(cè)到了p53蛋白與自噬底物銜接蛋白LC3B的互作，表明p53可作為自噬的降解底物。進(jìn)一步的結(jié)果顯示，自噬缺陷顯著降低了MPs中p53蛋白和自噬下游重要細(xì)胞器-溶酶體的共定位，說明自噬的缺陷導(dǎo)致被運(yùn)送至溶酶體中進(jìn)行降解的p53蛋白變少了，進(jìn)一步驗(yàn)證了p53蛋白被自噬-溶酶體途徑降解的機(jī)制。而且，在自噬缺陷的MPs中敲降p53后，可顯著恢復(fù)MPs在EM過程中的擴(kuò)增能力。綜上，該研究表明了ATG7依賴的自噬通過降解p53蛋白，釋放MPs的增殖能力，從而保障了MPs在EM過程中的擴(kuò)增。該研究為理解人粒細(xì)胞的分化擴(kuò)增調(diào)控提供了新的見解，并為臨床開發(fā)治療粒細(xì)胞白血病的方法提供了潛在靶點(diǎn)。廣州健康院博士后谷佳明、副研究員朱艷玲為該論文的共同第一作者。廣州健康院潘光錦研究員為該論文的通訊作者。該研究成果得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。 論文鏈接自噬調(diào)控人粒系祖細(xì)胞中p53降解的示意圖
    2024-01-15