2023年第53卷第9期

著絲粒與動(dòng)粒的功能、結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)組裝

竇震1,2?， 劉冉1,2， 臧建業(yè)1,2， 姚雪彪1,2， 劉行1,2?

(1.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)無(wú)膜細(xì)胞器與細(xì)胞動(dòng)力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，生命科學(xué)學(xué)院，安徽合肥 230026；2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心，安徽省細(xì)胞動(dòng)力學(xué)和化學(xué)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽合肥 230027)

?通訊作者：竇震，E-mail: douzhen@ustc.edu.cn； 劉行，E-mail: xing1017@ustc.edu.cn

摘要：確保真核生物物種的遺傳信息在親代與子代之間忠實(shí)地傳遞是細(xì)胞有絲分裂的一項(xiàng)基本任務(wù)。著絲粒是一個(gè)特殊的染色體區(qū)域，對(duì)于在有絲分裂過(guò)程中介導(dǎo)姐妹染色單體的排列和分離至關(guān)重要。著絲粒身份確定是由含有著絲粒蛋白A（CENP-A）的核小體這種表觀遺傳機(jī)制決定的。CENP-A核小體為有絲分裂期內(nèi)層動(dòng)粒和外層動(dòng)粒組裝的關(guān)聯(lián)提供了基礎(chǔ)。本文回顧了著絲粒身份確定、內(nèi)層動(dòng)粒功能和組裝以及外層動(dòng)粒功能和組裝。特別是，我們關(guān)注了組成型著絲粒關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（CCAN）結(jié)構(gòu)活性關(guān)系的最新進(jìn)展。CCAN 結(jié)構(gòu)信息為我們對(duì)著絲粒和動(dòng)粒功能以及動(dòng)態(tài)組裝的理解提供了新的啟示。

關(guān)鍵詞：有絲分裂； 著絲粒； 動(dòng)粒； 組成型著絲粒關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò) (CCAN)； CDK1

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0901

卵母細(xì)胞的低溫保存：歷史，成就和未來(lái)

趙世玉， 趙剛?

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子工程與信息科學(xué)系，安徽合肥230027)

?通訊作者：趙剛，E-mail: zhaog@ustc.edu.cn

摘要：近年來(lái)由于腫瘤和非腫瘤因素的影響，對(duì)女性生育力保存的需求越來(lái)越高，滿足這些需求將會(huì)是未來(lái)幾年的一個(gè)熱門話題。卵母細(xì)胞的冷凍保存是實(shí)現(xiàn)女性生育力保存的一個(gè)可行的選擇，在哺乳動(dòng)物基因庫(kù)和人類卵母細(xì)胞庫(kù)方面已經(jīng)取得了重大進(jìn)展。本文系統(tǒng)介紹卵母細(xì)胞低溫保存的研究歷史和玻璃化保存技術(shù)，重點(diǎn)介紹保存中使用的玻璃化載體。此外，我們還總結(jié)了卵母細(xì)胞玻璃化保存的基本原理，討論了玻璃化對(duì)于卵母細(xì)胞質(zhì)量的影響，并且提出了改善卵母細(xì)胞低溫保存效率的一些策略。最后，我們對(duì)卵母細(xì)胞低溫保存技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：生育力保存； 卵母細(xì)胞； 低溫保存； 玻璃化

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0902

構(gòu)建M1型巨噬細(xì)胞相關(guān)lncRNA簽名預(yù)測(cè)腫瘤免疫微環(huán)境

吳琦， 劉一鳴， 胡青松， 吳慧慧?

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，安徽合肥 230026)

?通訊作者：吳慧慧，E-mail: wuhuihui@ustc.edu.cn

摘要：長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）被認(rèn)為是腫瘤微環(huán)境和腫瘤免疫微環(huán)境中至關(guān)重要的分子。巨噬細(xì)胞作為免疫系統(tǒng)的重要成員，與M1型巨噬細(xì)胞功能相關(guān)的lncRNA依然需要進(jìn)一步的探討。本文基于腫瘤微環(huán)境中M1型巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)程度高和低的隊(duì)列樣本的轉(zhuǎn)錄組差異構(gòu)建了lncRNA簽名。該lncRNA簽名包含7個(gè)lncRNA∶LINC01494，ZDHHC20-IT1，LINC01450，LINC00871，EVX1-AS，KIF25-AS和AADACL2-AS1。這些lncRNA均在M1巨噬細(xì)胞缺乏型病人樣本中高表達(dá)，表明它們?cè)谝种凭奘杉?xì)胞浸潤(rùn)和極化為M1亞型過(guò)程中的潛在作用，進(jìn)而導(dǎo)致免疫排斥型的腫瘤微環(huán)境，而這已被證明與不良預(yù)后密切相關(guān)。該lncRNA簽名不僅預(yù)測(cè)了不理想的臨床預(yù)后，也與抗原處理和遞呈障礙所導(dǎo)致的免疫抑制性環(huán)境相關(guān)。此外，我們也評(píng)估了該lncRNA簽名在免疫檢查點(diǎn)抑制療法中的預(yù)測(cè)價(jià)值，這進(jìn)一步豐富和增強(qiáng)了lncRNA在預(yù)測(cè)免疫治療響應(yīng)情況的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：結(jié)腸癌； M1型巨噬細(xì)胞； 長(zhǎng)非編碼RNA； 腫瘤免疫微環(huán)境； 免疫檢查點(diǎn)治療

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0903

調(diào)節(jié)circRNA內(nèi)的miRNA結(jié)合位點(diǎn)以提高其翻譯效率

張可維， 單革?， 陳亮?

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗(yàn)科，中國(guó)科學(xué)院天然免疫與慢性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，安徽合肥 230027)

?通訊作者：?jiǎn)胃?，E-mail: shange@ustc.edu.cn； 陳亮，E-mail: anqingcl@ustc.edu.cn

摘要：環(huán)狀RNA（circRNA）是具有共價(jià)閉合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的RNA，其中有些circRNA具有翻譯能力。然而，調(diào)節(jié)circRNA翻譯效率的方法及其應(yīng)用仍需我們進(jìn)一步探索。本文利用T7 RNA聚合酶和優(yōu)化的PIE方法，轉(zhuǎn)錄形成含有CVB3 IRES翻譯起始元件和熒光素酶蛋白編碼序列的RNA，并在體外環(huán)化形成環(huán)狀RNA。我們將環(huán)狀RNA轉(zhuǎn)染到細(xì)胞中，并成功翻譯成具有活性的熒光素酶。在熒光素酶編碼序列兩側(cè)插入miRNA結(jié)合位點(diǎn)顯著降低了circRNA的翻譯效率。隨后螢火蟲(chóng)熒光素酶編碼序列中的miRNA結(jié)合位點(diǎn)的同義突變導(dǎo)致體外合成的circRNA翻譯效率增加。我們還證明了特定miRNA結(jié)合位點(diǎn)的突變也可以增強(qiáng)合成circRNA的翻譯效率。進(jìn)一步的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)通過(guò)生物發(fā)光成像表明，miRNA結(jié)合位點(diǎn)的同義突變促進(jìn)了體外合成circRNA在體內(nèi)的翻譯。本研究表明，調(diào)節(jié)circRNA內(nèi)的miRNA結(jié)合位點(diǎn)影響了circRNA的翻譯效率，這有望作為未來(lái)臨床成像應(yīng)用的多功能工具。

關(guān)鍵詞：環(huán)狀RNA； 環(huán)狀RNA翻譯； 體外環(huán)化； 微小RNA； 環(huán)狀RNA應(yīng)用

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0904

一株罕見(jiàn)不攜帶rmpA、rmpA2的多藥耐藥高毒力肺炎克雷伯菌臨床分離株

何知恩1， 曹力文2， 戴媛媛3， 魯懷偉3， 孫寶林1?，李玉杰1?

(1.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院腫瘤科，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部，安徽合肥 230027；2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班學(xué)院，安徽合肥 230026；3.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗(yàn)科，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部，安徽合肥 230001)

?通訊作者：孫寶林，E-mail: sunb@ustc.edu.cn； 李玉杰，E-mail: lyj2020@ustc.edu.cn

摘要：肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）是一種臭名昭著的機(jī)會(huì)致病菌，尤以高毒力肺炎克雷伯菌（HypervirulentK.pneumoniae, hvKp）為重。幸運(yùn)的是，多數(shù)hvKp對(duì)抗生素敏感。然而，近年來(lái)，多藥耐藥hvKp(multidrug-resistant hvKp, MDR-hvKp)引發(fā)病癥的報(bào)告劇增，威脅著全世界人民的健康和安全。本研究報(bào)告了一例感染了不攜帶rmpA和rmpA2的MDR-hvKp的92歲慢性阻塞性肺疾病患者的病例?；颊咴谧≡汉蟮?天去世。對(duì)患者痰液中分離得到的肺炎克雷伯菌21072329進(jìn)行表型實(shí)驗(yàn)和全基因組測(cè)序，結(jié)果顯示，21072329屬于ST11-KL47 MDR- hvkp，該菌株對(duì)大蠟螟具有較高的致死率。同時(shí)，21072329有著較強(qiáng)的粘性，難以將其完全離心。21072329攜帶ESBL（extended spectrum beta-lactamase）基因（blaCTX-M-65,blaSHV-158, 和blaTEM-1）和碳青霉烯酶基因(blaKPC-2)，其對(duì)碳青霉烯類抗生素和第三代、第四代頭孢菌素耐受。21072329雖具有hvKp的特征，但在其基因組中未發(fā)現(xiàn)rmpA和rmpA2。此外，它只攜帶了一種鐵載體耶爾森菌素 (yersinabactin) 。這表明可能存在其他促進(jìn)hvKp形成的高毒力因子。MDR-hvKp已經(jīng)給全球醫(yī)療保健帶來(lái)了巨大負(fù)擔(dān)，攜帶未知高毒力因子的肺炎克雷伯菌則帶來(lái)了新的威脅，因此迫切需要進(jìn)行預(yù)防和深入研究。

關(guān)鍵詞：多藥耐藥高毒力肺炎克雷伯菌； 肺炎克雷伯菌；ST11； 全基因組測(cè)序

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0905

粗粒化模擬研究核糖體30S小亞基的組裝動(dòng)力學(xué)

劉欣1， 張志勇1,2?

(1.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)大數(shù)據(jù)學(xué)院, 安徽合肥 230027；2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系, 安徽合肥 230026)

?通訊作者：張志勇，E-mail: zzyzhang@ustc.edu.cn

摘要：核糖體是一種生物大分子復(fù)合物，它負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)的生物合成。在大腸桿菌（E.coli）中，完整的核糖體由30S小亞基和50S大亞基組成。大約半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，30S小亞基一直是研究核糖體體外組裝的關(guān)鍵模型系統(tǒng)，并提出了其組裝圖譜。然而，該RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物動(dòng)態(tài)組裝過(guò)程中很多的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)仍然未知。本文按照30S小亞基組裝圖譜的順序進(jìn)行了一系列粗?；M，以研究其組裝過(guò)程中的構(gòu)象動(dòng)力學(xué)。我們發(fā)現(xiàn)，裸露的16S rRNA三級(jí)結(jié)構(gòu)非常不穩(wěn)定，即使與早期組裝蛋白結(jié)合后仍然會(huì)出現(xiàn)類似情況。中期組裝蛋白可以顯著限制16S rRNA的柔性，并使后者接近于天然結(jié)構(gòu)。晚期組裝蛋白的最終結(jié)合使16S rRNA完全獲得其功能運(yùn)動(dòng)。特別地，我們發(fā)現(xiàn)蛋白S9和S3對(duì)30S小亞基的組裝可能比其他核糖體蛋白有更重要的貢獻(xiàn)。如果已知組裝圖譜，我們的粗?；M策略可以廣泛應(yīng)用于研究生物大分子復(fù)合物的組裝動(dòng)力學(xué)。

關(guān)鍵詞：生物大分子復(fù)合物； 組裝； 核糖體； 30S亞基；粗?；M； 主成分分析

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0906