无需构象变化的变构进化：内部动态驱动转录阻遏蛋白超家族的功能多样化 2026/05/17 0 180 WEC 技術展望 生物化学 变构作用使蛋白质能够将环境信号耦联至功能输出，然而，变构机制在进化过程中如何实现多样化仍然知之甚少。在此，我们通过整合信息论生物信息学、DNA识别的结构表征以及快速内部动力学的NMR测量，在广泛存在且功能多样的砷阻遏蛋白（ArsR）超家族中探讨了这一问题。我们鉴定出界定ArsR蛋白结构骨架的保守残基，以及编码诱导物和DNA特异性的亚家族特异性位点。 在多硫化物传感蛋白SqrR中，DNA结... 続きを読む
持续性负自我调控精细调节剂量敏感型转录因子表达以维持终末分化神经元身份 2026/05/17 0 134 WEC 技術展望 神经科学 有丝分裂后神经元如何在整个生命过程中维持精确的转录因子（TF）水平，仍然是一个根本性的未解问题。在此，我们通过证明UNC-3（Collier/EBF1-4）会负向调控其自身表达，对当前占主导地位的正向自我调控模型提出挑战。UNC-3是一种剂量敏感型转录因子，在秀丽隐杆线虫中持续维持胆碱能运动神经元身份所必需。通过遗传学、生物化学以及可诱导蛋白耗竭实验，我们表明这种自我抑制直接发生于转录水... 続きを読む
一种加权多性状方法用于玉米自交系在独脚金侵染和适宜环境下的杂种优势群划分 2026/05/16 0 177 WEC 技術展望 植物学 育种计划中对现有遗传变异的最大化利用，取决于对自交系进行高效的杂种优势群划分，尤其是在胁迫条件下。本研究采用实用育种方法确定了高粱列当（Striga）抗性的遗传方式，并提出了一种基于多性状一般配合力的加权杂种优势群划分方法（WHGCAMT），同时比较了该方法与其他现有方法在高粱列当侵染环境和适宜环境中对自交系进行杂种优势群划分的有效性。采用双列杂交设计IV，由21个自交系和4个标准测验种共... 続きを読む
捕食者对单一猎物物种的适应会产生正向专化和多种形式的多样化 2026/05/16 0 135 WEC 技術展望 进化生物学 当对特定环境的适应使该环境中的适合度相对于其他环境提高时，生态专化便会出现。实验进化已被广泛用于研究微生物在非生物环境中的专化，但尚未用于研究捕食专化。在此，我们证明了一种细菌捕食者的进化专化，并刻画了与之相关的捕食谱分化。细菌黏球菌（Myxococcus xanthus）在单一、非进化的猎物物种上进化的种群，其捕食表现发生了分化：相对于其共同祖先，以及相对于适应过程中未曾接触的异源猎... 続きを読む
大规模基因组重排可能是波戈诺米尔梅克斯依赖谱系系统中生殖隔离的一种潜在解释 2026/05/16 0 174 WEC 技術展望 进化生物学 遗传变异是进化的原始材料。变异的一个来源是染色体重排，染色体重排能够使基因聚集在一起并形成遗传连锁。重排还可以抑制重组和基因流动，例如在性染色体进化过程中即是如此。我们开展了关于红色收获蚁 Pogonomyrmex barbatus 的首个群体基因组学研究，以探究在“依赖谱系系统”（亦称“社会性杂交发生”）中区分 J1 和 J2 谱系的基因组重排。在这种不同寻常的生殖系统中，来自不同谱... 続きを読む
历史上的小种群规模限制了对保护依赖型物种柯氏林莺有害突变的清除 2026/05/16 0 140 WEC 技術展望 遗传学 强烈的种群收缩会留下持久的基因组遗留效应，并可在种群恢复其人口规模后很长时间内持续影响种群。尽管瓶颈效应有利于清除强有害突变，但在历史上种群规模较小的种群中，这种净化作用的有效性可能有限。柯氏莺（Setophaga kirtlandii）是一种稀有的北美鸣禽，其祖先种群规模较小。在几乎逃脱灭绝之后，它们成为美国少数从联邦保护名录中除名的物种之一。尽管其种群已经恢复，先前的一项研究表明，该物... 続きを読む
何时能够基于汇总统计量可靠地估计全基因组 SNP 遗传力？ 2026/05/16 0 185 WEC 技術展望 计算生物学 LD Score Regression（LDSC）是一种重要的方法，它通过对与目标性状相对应的GWAS检验统计量与LD评分进行线性回归，并利用其斜率从汇总统计量中估计全基因组SNP遗传力。LDSC的作者曾声称，回归中的自由截距能够校正诸如群体分层等混杂偏倚。在本研究中，我们认为，为了准确估计SNP遗传力，LDSC中的截距必须固定为1。我们通过理论分析和模拟研究表明，所估计的截距并不能准... 続きを読む
MCM10通过保守机制靶向CMG二聚体以实现解旋酶的同步激活 2026/05/16 0 207 WEC 技術展望 分子生物学 MCM10 对 CMG（CDC45-MCM-GINS）解旋酶的激活是 DNA 复制中的一个核心未解步骤。DNA 在二聚体 CMG 复合物内发生解链，并且每个拓扑闭合的 MCM 环中各有一条链被排出。由于缺乏结构信息，MCM10 如何驱动这一过程尚不清楚。本文通过解析酵母 CMG-Mcm10 复合物的结构，以及由 DONSON 组装并结合 MCM10 和解旋酶激活因子 RECQL4 的人... 続きを読む
髓鞘碱性蛋白是小胶质细胞核逆向转运中的RNA伴侣蛋白 2026/05/16 0 172 WEC 技術展望 神经科学 中枢神经系统（CNS）少突胶质细胞产生髓鞘，这是一种含有RNA的脂蛋白物质，可增强轴突传导。在多发性硬化（MS）中，髓鞘碎片被小胶质细胞（MG）吞噬，既往研究已在MG细胞核中检测到来源于髓鞘的mRNA，提示存在一种逆向运输通路。我们报告，髓鞘碱性蛋白（MBP）是一种核酸结合及转运蛋白。我们发现，髓鞘RNA向MG细胞核的逆向转运依赖于吞噬作用和importin。对MG细胞核进行转录组学和蛋... 続きを読む
Mcm10支撑汇聚的复制解旋酶以拉开复制起始点DNA 2026/05/16 0 171 WEC 技術展望 分子生物学 真核生物DNA复制起始需要受到严格调控且在时间上相互分离的步骤，以维持基因组稳定性。MCM复制解旋酶以非活性的双六聚体形式装载于双链DNA上，并由此启动二聚体Cdc45-MCM-GINS-Pol ε（dCMGE）复制体的组装。Mcm10将dCMGE分裂为两个，从而产生背向分离的复制叉，但其机制尚不清楚。通过使用ATP酶缺陷型酵母MCM变体以减缓复制起点熔解过程，我们捕获了五种反应中间体... 続きを読む
生物学基础模型揭示了进化差异显著基因组中的注释盲点 2026/05/16 0 155 WEC 技術展望 生物信息学 染色体尺度的组装结果在非模式生物中正日益可得，但功能注释仍然受限，因为尽管蛋白质结构相似性可以保持保守，深层进化分化却会削弱一级氨基酸序列同一性。我们提出了一种混合注释框架，通过将基于 Evo2 的外显子—内含子结构从头预测与基于 ESM-2 蛋白嵌入的结构相似性映射相结合，将基因模型发现与跨物种相似性指派解耦。 应用于海七鳃鳗时，该框架为 73,485 个基于 Evo2 推导的翻译蛋... 続きを読む
无性适应驱动交配效率的短暂且可逆变化。 2026/05/16 0 162 WEC 技術展望 进化生物学 生殖隔离的演化是物种形成的核心，但这一过程的最早期阶段仍然知之甚少。尤其是，在适应过程中，交配屏障形成的速度有多快、它们是否以可预测的方式累积，以及它们如何依赖于生态背景，这些问题仍不明确。在此，我们研究了二倍体酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）在长期无性适应过程中交配效率的演化。12个重复种群在两种不同的碳源环境——葡萄糖和半乳糖——中，在严格无性条件下演化... 続きを読む