《自然》
转录耦合DNA修复在细菌中的关键作用获揭示
美国纽约大学与中国科学院分子植物科学卓越中心的研究人员合作,揭示了转录耦合DNA修复(TCR)在细菌中的关键作用及机制。这一研究成果近日在线发表于《自然》。
研究人员表示,TCR被认为是细菌中核苷酸切除修复(NER)的一个次要亚途径。全局基因组修复被认为是独立于转录进行大部分的修复。TCR也被认为是完全由Mfd—— 一种边缘NER表型的DNA易位酶介导的。
研究人员将细胞交联质谱法与结构、生化和遗传方法结合起来,绘制了TCR复合物(TCRC)内的相互作用,并确定了导致体内NER的实际事件序列。结果表明,RNA聚合酶(RNAP)是DNA损伤的主要传感器,并作为招募NER酶的一个平台。UvrA和UvrD不断地与RNAP联系,形成了一个监视pre-TCRC。在应对DNA损伤时,pre-TCRC招募第二个UvrD单体,形成一个具有螺旋酶能力的UvrD二聚体,促进TCRC的回溯。UvrD-RNAP相互作用的减弱使细胞对基因毒性压力敏感。然后TCRC招募第二个UvrA分子和UvrB来启动修复过程。
与传统观点相反,研究人员表明TCR占了染色体修复事件的绝大部分;也就是说,TCR彻底主导了全局基因组修复。结果还表明,TCR在很大程度上与Mfd无关。研究人员提出,Mfd在这一过程中具有间接的作用:它参与清除TCRC前面的障碍性RNAP,也参与修复完成后恢复TCRC的逆行。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04530-6
《自然—神经科学》
研究揭示与整个生命期大脑结构纵向变化有关的遗传变体
近日,荷兰乌特勒支大学Hilleke E. Hulshoff Pol、Rachel M. Brouwer等研究人员合作,揭示了与整个生命期大脑结构纵向变化有关的遗传变体。这一研究成果近日发表于《自然—神经科学》。
研究人员确定了影响大脑生长或萎缩速度的常见遗传变异,这是第一个关于整个生命周期内大脑形态变化的全基因组关联元分析。15640人的纵向磁共振成像数据被用来计算15个大脑结构的变化率。最有力的鉴定基因GPR139、DACH1和APOE与代谢过程有关。研究人员证明了与抑郁症、精神分裂症、失眠,认知功能、身高、体重指数和吸烟的全局基因重叠。基因组的发现牵涉到早期大脑发育和神经退行性过程的大脑变化率。识别参与大脑结构变化的变体可能有助于确定大脑发育和衰老的生物途径。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41593-022-01042-4
《自然—化学》
立体控制氮迁移获得手性氨基酸
德国马尔堡大学Meggers Eric开发了立体控制1,3—氮迁移获得手性α—氨基酸的方法。相关研究成果近日发表于《自然—化学》。
α—氨基酸作为蛋白质和各种天然分子的组成部分,对生命至关重要。在工业界和学术界,非天然氨基酸的加入通常是为了调节化学、物理和药物性质。
该文中,研究人员报道了一种基于前所未有的立体控制1,3—氮迁移的经济实用的光学活性α—氨基酸合成方案。该方法使用大量且易于获得的羧酸作为起始材料,首先将其连接到固氮试剂,然后进行高度区域选择性和对映选择性的钌或铁催化的C(sp3)-H胺化。这一简单的方法显示了非常广泛的范围,提供了快速获得具有芳基、烯丙基、炔丙基和烷基侧链的光学活性α—氨基酸的途径,还能够对含有羧酸的药物和天然产物进行后期胺化的立体控制。
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https://doi.org/10.1038/s41557-022-00895-3
《免疫》
肠道上皮细胞抵御蠕虫感染免疫新机制
美国明尼苏达大学与南京大学的研究人员合作,揭示了肠道上皮细胞抵御蠕虫感染的免疫新机制。相关论文近日在线发表于《免疫》。
研究人员报告了上皮细胞的O—链接N—乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)蛋白修饰在蠕虫感染时被诱导。通过修饰和激活转录因子STAT6,O-GlcNAc转移酶促进了簇细胞分化时Pou2f3的转录和IL-25的产生。同时,STAT6 O-GlcNAcylation激活了Gsdmc家族基因的表达。GSDMC形成的膜孔促进了IL-33的非经典分泌。GSDMC介导的IL-33分泌对于有效的抗虫免疫是不可缺少的,并有助于诱发肠道炎症。蛋白质的O-GlcNAcylation可被用于未来治疗2型炎症相关的人类疾病。
据介绍,上皮细胞是黏膜屏障和宿主免疫的一个重要组成部分。蠕虫感染后,肠道上皮细胞分泌“警报素”细胞因子,如IL-25和IL-33,从而启动2型免疫反应,将蠕虫驱逐并耐受。然而,目前还不知道蠕虫感染和由此产生的细胞因子环境如何驱动上皮重塑和协调警报素的分泌。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.03.009