地質(zhì)地球所發(fā)現(xiàn)黃土記錄顯示全球變暖導(dǎo)致東亞夏季風(fēng)雨帶北移

中科院地質(zhì)與地球物理所研究員楊石嶺、中科院院士丁仲禮及其合作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的野外調(diào)查，對(duì)黃土高原末次冰盛期以來(lái)的20多個(gè)黃土-古土壤剖面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，通過(guò)14C年代和土壤有機(jī)質(zhì)碳同位素等分析重建了最近2萬(wàn)年來(lái)C4植被的時(shí)空變化。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，C4生物量等值線的移動(dòng)可以有效指示古季風(fēng)雨帶的位置變化，全球變暖導(dǎo)致東亞夏季風(fēng)雨帶向西北方向推進(jìn)。據(jù)此可推斷，如果全球升溫持續(xù)下去，季風(fēng)雨帶目前南撤的趨勢(shì)將會(huì)發(fā)生根本逆轉(zhuǎn)，長(zhǎng)時(shí)間尺度上一定會(huì)向北推進(jìn)，從而使我國(guó)北方的降水顯著增加。該研究成果為評(píng)估全球變暖對(duì)我國(guó)北方氣候和生態(tài)脆弱帶的影響提供了科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在PNAS（10.1073/pnas.1504688112）上。

科學(xué)家揭示TET蛋白底物偏好性機(jī)制

中科院上海藥物所羅成研究組與其合作者，首次報(bào)道了TET蛋白對(duì)三種DNA甲基化衍生物不同催化活性的分子機(jī)制，揭示了TET蛋白底物偏好性機(jī)制，為基因組中5-羥甲基胞嘧啶穩(wěn)定存在提供了分子水平的解釋。TET蛋白將5-甲基胞嘧啶連續(xù)氧化為5-羥甲基胞嘧啶、5-醛基胞嘧啶、5-羧基胞嘧啶。5-甲基胞嘧啶誘導(dǎo)基因沉默，在生命發(fā)育過(guò)程和疾病發(fā)生過(guò)程中起重要作用。這一發(fā)現(xiàn)解決了困擾表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)難題，也為揭示其他蛋白質(zhì)逐步催化反應(yīng)的分子機(jī)制提供了新思路和新方法。相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature（DOⅠ：10.1038/nature15713）上（相關(guān)圖片請(qǐng)見(jiàn)封面）。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)BD癥患者超興奮神經(jīng)元對(duì)藥物鋰差異應(yīng)答的機(jī)制

中科院北京基因組所米雙利研究組與其合作者對(duì)BD癥（Bipolar Disorder，雙極精神紊亂癥，又名躁狂抑郁癥）患者神經(jīng)元進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)該癥與神經(jīng)元線粒體功能異常及相關(guān)基因的改變有關(guān)。該研究成果建立了有效的BD癥神經(jīng)元研究模型，揭示了BD癥病人神經(jīng)元線粒體功能異常以及超興奮神經(jīng)元對(duì)藥物鋰差異應(yīng)答的潛在分子機(jī)制。對(duì)人類(lèi)了解BD癥的發(fā)病機(jī)理，改善臨床治療及發(fā)展新藥物提供了重要的依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature（DOⅠ：10.1038/nature15526）上。

微生物所等解析出青蒿素類(lèi)過(guò)氧橋鍵的生物合成機(jī)制

中科院微生物所張立新?lián)问紫茖W(xué)家的973項(xiàng)目“合成微生物體系的適配性研究”團(tuán)隊(duì)從幾株曲霉和青霉菌種中分離出具有抗感染等多種生物活性的含過(guò)氧橋鍵萜類(lèi)吲哚生物堿真菌毒素（Verruculogen），解析了該化合物中的過(guò)氧橋鍵是由一個(gè)依賴α-酮戊二酸的單核非血紅素酶（FtmOx1）催化合成的。該研究首次報(bào)道了FtmOx1的晶體結(jié)構(gòu)及FtmOx1分別與α-酮戊二酸和底物Fumitremorgen B的共晶體結(jié)構(gòu)，并驗(yàn)證了FtmOx1的功能，證實(shí)了FtmOx1反應(yīng)中存在自由基中間體。該研究使發(fā)現(xiàn)催化青蒿酸形成青蒿素的環(huán)內(nèi)過(guò)氧鍵合酶研究向前邁進(jìn)了一大步。進(jìn)一步研究其酶學(xué)機(jī)制將為含有過(guò)氧橋鍵的萜類(lèi)吲哚生物堿的廣泛應(yīng)用奠定科學(xué)和應(yīng)用基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature（DOⅠ：10.1038/nature15519）上。

木薯維生素B6生物強(qiáng)化國(guó)際合作研究取得進(jìn)展

中科院上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)所張鵬、Wilhelm Gruissem研究組及其合作者通過(guò)表達(dá)擬南芥來(lái)源的合成維生素B6的兩個(gè)關(guān)鍵基因PDX1和PDX2，大幅度提高了木薯的維生素B6含量。團(tuán)隊(duì)利用該所松江轉(zhuǎn)基因作物種植基地多年的轉(zhuǎn)木薯田間種植和農(nóng)藝性狀分析，表明食用該改良木薯僅僅需要每日500克塊根或50克葉片就可滿足需求量。這也是木薯生物強(qiáng)化研究從實(shí)驗(yàn)室材料轉(zhuǎn)向利用田間種植材料開(kāi)展?fàn)I養(yǎng)評(píng)價(jià)的轉(zhuǎn)折性研究，體現(xiàn)了植生生態(tài)所作物分子育種水平的提升。相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature Biotechnology（DOⅠ：10.1038/nbt.3318）上。

生物物理所等揭示G蛋白耦聯(lián)受體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制

中科院生物物理所王江云研究組及其合作者應(yīng)用最新的非天然氨基酸編碼技術(shù)，揭示了G蛋白偶聯(lián)受體重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制。G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）是藥物研究的重要靶點(diǎn)，超過(guò)30%的臨床處方藥是直接作用在GPCR上的，相關(guān)的研究已經(jīng)獲得了10次諾貝爾獎(jiǎng)。GPCR主要通過(guò)G蛋白或Arrestin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)行使功能，然而無(wú)論是G蛋白還是Arrestin，如何識(shí)別特異的受體產(chǎn)生的信號(hào)指令，并翻譯成下游的功能機(jī)制是不清楚的。該研究發(fā)現(xiàn)Arrestin可以通過(guò)N端的10個(gè)磷酸化位點(diǎn)來(lái)識(shí)別特異的受體磷酸化編碼信息，并產(chǎn)生相應(yīng)的多種特異性構(gòu)型變化，從而選擇性地結(jié)合下游蛋白，產(chǎn)生多種功能。并據(jù)此提出了新的磷酸化編碼理論，該理論可部分解釋長(zhǎng)期以來(lái)的一個(gè)懸而未決的問(wèn)題：人體內(nèi)超過(guò)800個(gè)GPCR如何利用僅有的24個(gè)效應(yīng)器蛋白（20個(gè)G蛋白，4個(gè)Arrestin）行使多種多樣的（＞10 000種）細(xì)胞功能。相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature Communications（DOⅠ：10.1038/ncomms9202）上。