研究核心发现 - 揭示早期胚胎中存在独特的超转录状态，该状态通过三维基因组组织的动态重塑实现并反向促进结构维持与优化[2][5] - 发现染色质结构与转录活动之间存在高度协同的互作关系，表明二者在早期发育中具有双向调控机制[2][5] CTCF与黏连蛋白动态变化 - CTCF在小鼠早期发育过程中持续占据染色质，而黏连蛋白在单细胞胚胎阶段与染色质结合能力极弱，同时伴随拓扑关联结构域解体[4] - 黏连蛋白结合从二细胞期到八细胞期胚胎逐渐增强，伴随拓扑关联结构域重建[4] 基因黏连岛特征与功能 - 活跃基因的基因体上出现显著的基因黏连岛，相关基因富集于细胞身份决定基因和调控基因[4][5] - 基因黏连岛启动子区域呈现广泛H3K4me3修饰，增强子区域显示转录因子和黏连蛋白加载因子NIPBL的强结合信号[5] - 二细胞至八细胞期胚胎中高度活跃的转录活动是基因黏连岛形成必要条件，且诱导转录可直接产生基因黏连岛[5] - 基因黏连岛作为绝缘边界与邻近CTCF位点形成接触域，同时增强相关基因的转录水平和稳定性[5]

脊椎动物水陆过渡的皮肤适应性演化 - 水陆过渡是脊椎动物演化史上的重大事件，需要生理、形态和生物力学上的多项关键挑战克服，其中皮肤结构重塑（尤其是四肢接触面的适应性演化）起到核心作用 [2] - 适应陆地生活需要演化出特殊爪皮，包括角质层增厚以支撑体重和抵抗地面机械应力，以及表面演化出微纳米结构来增大接触面积和调节摩擦系数 [2] - 北京生命科学研究所陈婷团队在Cell发表研究，揭示了皮肤中的机械阻力机制通过适应性演化支持陆地运动，并为掌跖角化病（PPK）提供干预策略 [2] SLURP1基因在皮肤机械适应中的作用 - 研究发现皮肤上皮细胞中存在进化形成的机制可适应陆地生活机械应力需求 [3] - 四足动物保守存在的Slurp1基因在掌跖皮肤中特异性表达，人类SLURP1基因突变会导致掌跖角化病（PPK） [3] - 在Slurp1基因敲除小鼠中，降低爪皮机械压力可完全逆转PPK表型 [3] SLURP1蛋白的作用机制 - SLURP1蛋白定位于内质网（ER）膜，与钙泵SERCA2b结合 [3] - 通过维持机械压力下SERCA2b活性，SLURP1可调控细胞质低钙水平，抑制机械压力诱导的pPERK-NRF2信号通路激活 [3] - 基因干预该通路可有效逆转掌跖角化病（PPK） [3] 研究总结 - 研究阐明了一种基于内质网的机械压力抵抗机制，可增强细胞对持续机械压力的防御能力 [5] - SLURP1是一种在四足动物中保守的内质网膜蛋白 [6] - 在SLURP1缺失情况下，机械压力仍会引发掌跖表皮增生 [6] - SLURP1保持SERCA2b功能以维持细胞质钙水平 [6] - SLURP1阻止异常的pPERK-NRF2激活以维持表皮稳态 [6]

生长素转运蛋白AUX1的结构研究 - 吲哚乙酸（IAA）是植物生长素的主要形式，对植物生长至关重要，AUX1是首个被鉴定出的生长素转运蛋白，在植物多个发育过程中发挥关键调控作用[2] - 研究解析了拟南芥AUX1在未结合IAA和结合IAA状态下的冷冻电镜结构，揭示了其结合和转运生长素的结构基础[3][5] - AUX1以单体形式存在，包含11个跨膜螺旋，TM1至5和TM6至10构成经典的LeuT折叠结构，TM11在两半交界处相互作用[5] AUX1转运生长素的分子机制 - 在IAA结合状态下，IAA被由TM1、TM3、TM6和TM8构成的中央口袋特异性识别[5] - TM1和TM6在IAA存在时发生显著构象变化，这对IAA运输至关重要，His249被证明是底物摄取和释放的关键氨基酸残基[5] - 研究为未来基于结构的AUX1/LAX家族功能研究及农业中应用生长素类似物奠定了基础[5] 相关研究进展 - 在PNAS论文发表几天后，Nature Plants期刊发表了来自欧洲多国合作的类似研究，同样解析了AUX/LAX家族转运生长素的结构与机制[6]

水杨酸生物合成研究突破 - 水杨酸是世界上最常用的止痛药和消炎药阿司匹林的原料，最初从柳树树皮中发现，其衍生物水杨苷具有治疗作用 [2] - 水杨酸不仅是合成阿司匹林的关键分子，还在植物生物学中发挥重要防御激素作用 [3][20] - 科学家对水杨酸生物合成途径长期了解不全面，特别是PAL途径的研究存在空白 [8][20] 四川大学团队研究成果 - 四川大学张跃林团队在Nature发表研究，解析了植物中从苯甲酰辅酶A到水杨酸的三步生物合成途径 [4][5] - 该途径在种子植物中高度保守，为作物抗病机制研究提供分子基础 [5][6] - 研究以本氏烟草为模式植物，确定三个关键步骤：苯甲酰辅酶A生成苯甲酸苄酯、氧化为水杨酸苄酯、水解为水杨酸 [10][11] - 编码三种关键酶(BEBT、BBO、BSH)的基因广泛存在于多种植物中，包括柳树、杨树、大豆和水稻 [13] - 水稻基因敲除实验证实这些基因是水杨酸生物合成所必需的 [13] 其他相关研究 - 同期Nature还发表了浙江大学潘荣辉团队和浙江师范大学张可伟团队关于水杨酸生物合成的研究成果 [15][16][18] - 三项研究共同填补了水杨酸生物合成途径的长期空白，发现了三种关键酶 [20] 研究意义 - 为解析不同植物类群(特别是主要粮食作物)的抗病机制差异提供分子基础 [6][14] - 为培育抗病性增强的作物品种提供新方向和新靶点 [6][14]

衰老机制研究 - 蛋白质稳态失衡是衰老进程中的核心分子特征之一，涉及超两万种蛋白质的动态网络调控[2] - 研究首次构建横跨人类50年生命周期的蛋白质组衰老图谱，涵盖七大生理系统、13种关键组织[4] - 血管系统被确立为衰老进程的"先锋组织"，在生命早期即显著偏离稳态轨迹[7] 蛋白质组学发现 - 衰老伴随系统性蛋白质稳态失衡，表现为中心法则信息流断裂、蛋白质量控制系统级联衰减及病理性蛋白广泛沉积[9] - 血清淀粉样蛋白P（SAP）被鉴定为最具跨组织保守性的"泛组织年龄上调蛋白"，在绝大多数衰老组织中一致性显著升高[10] - 30岁左右为衰老轨迹的初始分水岭，45-55岁被确认为衰老进程的里程碑式转折点[12] 血管衰老机制 - 衰老血管系统通过特异性分泌GAS6等促衰蛋白，激活跨器官级联信号网络，发挥"衰老枢纽"功能[7] - GAS6在衰老主动脉组织及循环系统中呈现跨尺度显著富集，可直接驱动血管细胞衰老表型[15] - 衰老相关分泌因子如GPNMB、COMP、HTRA1、IGFBP7等被证实可直接诱导血管细胞衰老[15] 研究应用价值 - 研究开创性绘制人类多器官蛋白质组衰老全景图，为理解衰老系统性本质建立统一框架[19] - 基于器官特异性"蛋白质组衰老时钟"的构建，实现对机体及各器官衰老程度的系统性量化[20] - 识别出45-55岁为多器官蛋白质组剧烈重塑、系统性衰老加速的关键干预窗口期[21] 技术方法创新 - 研究融合超高灵敏度质谱技术与机器学习算法，系统构建蛋白质组衰老图谱[4] - 成功应用人工智能算法构建覆盖13种人类组织的特异性"蛋白质组衰老时钟"[12] - 整合超高灵敏度质谱、人工智能动态建模与多尺度组学分析，构建三位一体的衰老系统生物学研究框架[24]

核心观点 - 哈佛大学研究发现婴儿出生性别并非完全随机，母亲年龄和特定基因突变是关键影响因素 [2][14] - 研究挑战了"每次生男生女是独立事件且概率相等"的传统观点 [7] - 研究分析了58007名美国女性护士近60年(1956-2015年)的生育记录 [2] 多孩家庭的"同性别"倾向 - 已生育一个男孩的女性，第二个孩子是男孩的概率为57% [4] - 已生育两个男孩的女性，第三个孩子是男孩的概率为58% [4] - 已生育三个男孩的女性，第四个孩子是男孩的概率为61% [4] - 已生育一个女孩的女性，第二个孩子是女孩的概率为53% [5] - 已生育两个女孩的女性，第三个孩子是女孩的概率为55% [5] - 已生育三个女孩的女性，第四个孩子是女孩的概率为58% [5] - 多孩家庭(三个或以上)中，全是男孩或全是女孩的情况比"男女双全"更常见 [7] 母亲年龄的影响 - 与23岁前生育第一个孩子的女性相比，29岁及以后生育的女性只生男孩或只生女孩的概率高出13% [9] - 女性初次生育年龄越大，"同性扎堆"现象越显著 [9] - 可能原因是女性体内环境(如酸碱度)随年龄变化影响了携带X或Y染色体精子的受精能力 [10] 特定基因的影响 - 10号染色体上NSUN6基因的特定单核苷酸多态性(rs58090855)与生育女孩倾向相关 [12] - 18号染色体上靠近TSHZ1基因的特定单核苷酸多态性(rs1506275)与生育男孩倾向相关 [12] - 某些女性可能天然携带影响后代性别比例的遗传倾向 [13]

新研究绘制数千年人类传染病图谱 - 研究团队由丹麦哥本哈根大学与英国剑桥大学领导，从欧亚大陆214种已知人类病原体中提取古代DNA，绘制出跨越数千年的人类传染病图谱 [1] - 该研究是迄今为止关于传染病历史的最大规模研究，揭示了人类与病原体之间漫长的博弈历史 [1] - 研究成果发表在《自然》杂志上，为人与动物互动如何改变人类健康格局提供了重要新见解 [1] - 研究为未来公共卫生策略和疫苗设计提供了重要参考依据 [1]

睡眠剥夺致死机制研究 - 睡眠在所有动物物种中都是不可或缺的行为，长期睡眠剥夺（Pr-SD）会导致许多物种死亡，但哺乳动物中由睡眠剥夺诱导的致死性与睡眠稳态之间的核心分子基础仍不清楚[1] - 哈尔滨工业大学王志强团队研究发现，睡眠可防止大脑磷酸化蛋白质组的破坏以保障生存[2][3] - 过去研究已发现众多影响睡眠的因素，包括生物钟基因、神经回路、激酶信号通路和神经递质等，睡眠被认为是一种稳态系统，其核心分子基础应同时控制调节机制和主要功能[6] 睡眠剥夺研究方法 - 水上圆盘法（DOW）是一种研究睡眠剥夺的实验方法，通过将实验动物置于悬浮水面的圆盘上迫使其保持清醒，但该方法在大鼠和小鼠应用中存在局限性[10] - 研究团队在对大鼠进行DOW实验时观察到"不可逆转点"（PONE）状态，即使终止睡眠剥夺程序死亡也不可逆转，准确识别PONE状态有助于理解Pr-SD致死机制[11] 大脑磷酸化蛋白质组的关键作用 - 研究表明处于PONE状态的小鼠无法进入自然睡眠，且大脑磷酸化蛋白质组出现显著紊乱，这种紊乱与PONE状态密切相关而非睡眠剥夺时间长度[13] - 大脑激酶或磷酸酶功能障碍会影响PONE状态发展并导致睡眠异常，每天80分钟恢复性睡眠可显著延缓认知衰退并恢复大脑磷酸化蛋白质组[14] - 研究结论表明睡眠对于维持大脑磷酸化蛋白质组稳态至关重要，其紊乱可能影响由长期睡眠剥夺引起的致死以及睡眠调节[14]

海蛞蝓光合作用机制研究 - 哈佛大学团队在Cell发表研究，揭示海蛞蝓通过新型细胞器"盗食体"整合藻类叶绿体实现光合作用[5][8] - 盗食体利用ATP敏感型离子通道维持叶绿体功能，饥饿时消化叶绿体获取营养[10] - 该机制在珊瑚、海葵等光合动物中独立演化，形成趋同进化策略[11] 进化生物学发现 - 真核生物通过吞噬原核生物进化出线粒体和叶绿体，时间跨度约十亿年[6] - 研究阐明细胞内共生体如何被宿主长期获取并进化为功能性细胞器[13] 研究背景与意义 - 海蛞蝓Sacoglossan可选择性保留藻类叶绿体并维持其光合功能长达一年[7] - 发现源于对海蛞蝓窃取发光蛋白的误判，意外开启光合作用研究新方向[13]

甜味受体研究突破 - 人类甜味受体是由TAS1R2和TAS1R3组成的异源二聚体，属于C类G蛋白偶联受体（GPCR），能够感知天然糖类、人工甜味剂和甜味蛋白，影响代谢调节[2] - 此前缺乏人类甜味受体的三维结构信息，阻碍了对其工作原理的精确理解[3] 研究成果 - 2025年6月24日，上海科技大学研究团队在Nature发表论文，解析了人类甜味受体在无配体状态和结合三氯蔗糖状态下的高分辨率三维结构[4] - 研究揭示了甜味受体独特的非对称二聚体结构特征和配体识别机制，三氯蔗糖仅与TAS1R2的捕蝇草结构域结合[6][7] - 通过结合诱变和分子动力学模拟，研究描绘了TAS1R2中甜味剂的识别模式，揭示了配体结合时的构象变化和独特的激活机制[7] 研究意义 - 该研究为理解甜味感知提供了关键的分子基础，为设计新型人工甜味剂和靶向甜味受体的药物研发策略提供了新思路[9] - 这是刘志杰/华甜团队继2022年报道人类苦味受体TAS2R46、2024年报道TAS2R14、2025年初报道TAS2R16之后，在化学感知分子机制研究领域的又一突破[9]