中科院、復(fù)旦Nature子刊解析RNA甲基化(結(jié)構(gòu)生物學(xué)近期有哪些新發(fā)現(xiàn)啊)

中科院、復(fù)旦Nature子刊解析RNA甲基化

2016年09月05日訊 在分子生物學(xué)的中心法則中，遺傳信息從DNA、RNA流向蛋白?；蚪MDNA和組蛋白上都存在可逆的表觀遺傳學(xué)修飾，這些修飾可以調(diào)控基因的表達(dá)，并由此決定細(xì)胞的狀態(tài)，影響細(xì)胞的分化和發(fā)育。近年來人們發(fā)現(xiàn)，mRNA和其他RNA上也存在類似的調(diào)控機(jī)制。

N6-methyladenosine（m6A）是真核生物mRNA和長非編碼RNA上最普遍的一種RNA修飾，介導(dǎo)了超過80%的RNA堿基甲基化。這種甲基化修飾非常普遍，出現(xiàn)頻率大約是3-5個(gè)殘基/mRNA。m6A甲基化是一個(gè)可逆的過程，具有重要的生物學(xué)功能。人們已經(jīng)陸續(xù)鑒定了m6A所需的“讀”、“寫”和“擦除”蛋白，但對其生物學(xué)功能還知之甚少。

YTHDF是m6A的讀取蛋白，YTHDF的結(jié)合會(huì)改變m6A RNA的翻譯效率和穩(wěn)定性。然而，人們還不了解YTHDF蛋白是如何造成m6A RNA降解的。中科院和復(fù)旦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)八月二十五日在Nature Communications雜志上發(fā)表文章，揭示了YTHDF蛋白的作用機(jī)制。文章通訊作者是中科院上海生科院生化與細(xì)胞所的吳立剛（Ligang Wu）研究員和復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的麻錦彪（Jinbiao Ma）教授。

研究顯示，YTHDF加快m6A RNA脫腺苷酸化的作用，是通過CCR4-NOT蛋白復(fù)合體實(shí)現(xiàn)的。YTHDF2的N端區(qū)域能與CNOT1亞基的SH結(jié)構(gòu)域直接互作，由此招募CCR4-NOT蛋白復(fù)合體。研究人員指出，這種招募是m6A RNA脫腺苷酸化所必需的。

目前的m6A分析方法主要是把methyl-RNA免疫沉淀和測序結(jié)合起來，稱為MeRIP-Seq或者m6A-Seq。這種方法只能將m6A殘基定位在100-200 nt的轉(zhuǎn)錄本區(qū)域中，無法在全轉(zhuǎn)錄組水平上鑒定m6A的精確位置。去年六月美國康奈爾大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在Nature Methods雜志上發(fā)表了一種名為miCLIP的新技術(shù)。這種技術(shù)可以很方便的獲得單核苷酸分辨率m6A圖譜。

去年年底，西北農(nóng)林科技大學(xué)、中科院上海植物逆境生物學(xué)研究中心和美國普渡大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，通過全轉(zhuǎn)錄組高通量深度m6A測序，揭示了擬南芥不同器官之間差異性的m6A甲基化模式。這項(xiàng)研究顯示，擬南芥中超過三分之二的轉(zhuǎn)錄本存在m6A修飾，這些m6A主要分布在終止密碼子附近。高度甲基化的轉(zhuǎn)錄本主要涉及轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、應(yīng)激反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、調(diào)控因子以及一些非編碼RNA。

近年來科學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn)m6A修飾與人類疾病關(guān)系密切，但對m6A起到的具體作用還知之甚少。約翰霍普金斯大學(xué)和中山大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，低氧條件通過m6A去甲基化誘導(dǎo)乳腺癌干細(xì)胞表型。這項(xiàng)研究發(fā)表在三月二十一日的美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上，通訊作者是約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的著名學(xué)者Gregg Semenza教授。中山大學(xué)第一附屬醫(yī)院的Chuanzhao Zhang是這篇文章的第一作者。

結(jié)構(gòu)生物學(xué)近期有哪些新發(fā)現(xiàn)啊

構(gòu)生物學(xué)是一門以生物物理學(xué)和生物化學(xué)手段來研究生物大分子(如蛋白質(zhì)分子和核酸分子)的三維結(jié)構(gòu)(包括構(gòu)架和形態(tài))，并研究結(jié)構(gòu)與對應(yīng)功能的關(guān)系的學(xué)科。 結(jié)構(gòu)生物學(xué)近年來大放異彩，取得了不少重要的成果，近期又有這一方面的新進(jìn)展發(fā)表于Cell)雜志旗下的子刊《分子細(xì)胞》(Molecular cell)雜志上：PHD Finger Recognition of Unmodified Histone H3R2 Links UHRF1 to Regulation of Euchromatic Gene Expression可以到生物幫那里了解，那兒整合了技術(shù)文檔、技術(shù)視頻、行業(yè)新聞資訊等相關(guān)信息，比較專業(yè)。please click to connect www.bio1000.com/zt/dna/2339.html .that can help you來自美國紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心、清華大學(xué)等處的研究人員在新研究中解析了一個(gè)甲基化關(guān)鍵蛋白UHRF1的晶體結(jié)構(gòu)及功能機(jī)制。這一研究成果在線發(fā)表在著名國際期刊《細(xì)胞》(Cell)雜志旗下的子刊《分子細(xì)胞》(Molecular cell)雜志上。自從科學(xué)家破解了構(gòu)成人類和動(dòng)物基因組的堿基密碼以來，研究人員將研究焦點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向研究基因功能的其他化學(xué)修飾層次，即表觀遺傳學(xué)。表觀遺傳學(xué)與基因序列本身一樣重要，因?yàn)樗刂苹蚴欠癖婚_啟或關(guān)閉，從而決定它們是否制造蛋白質(zhì)。在過去的幾十年里，研究人員已經(jīng)知道DNA甲基化作用(一種將甲基添加到DNA上的生化反應(yīng))是這些標(biāo)記基因沉默的表觀遺傳修飾過程中其中一種類型，這種修飾導(dǎo)致靶標(biāo)基因不能生產(chǎn)蛋白質(zhì)。此外還有一種修飾叫做組蛋白甲基化作用，該反應(yīng)則是標(biāo)記包裹DNA的組蛋白。 UHRF1是一種核蛋白，過去的研究表明UHRF1在確保DNA甲基化的正確復(fù)制中起重要重要。SRA結(jié)構(gòu)域是其與DNA結(jié)合的關(guān)鍵區(qū)域。2008年Nature上的3篇文章介紹了其SRA結(jié)構(gòu)域與半甲基DNA的復(fù)合物的結(jié)構(gòu)：UHRF1通過DNA解螺旋酶而識別甲基化位點(diǎn)。近期有研究發(fā)現(xiàn)UHRF1還能夠通過PHD結(jié)構(gòu)域結(jié)合二甲基和三甲基的H3K9多肽，表明UHRF1具有對DNA和組蛋白甲基化的雙重識別功能。因此研究此復(fù)合物的結(jié)構(gòu)及其功能將大大促進(jìn)人們了解甲基化的調(diào)控過程、癌癥背后的表觀遺傳學(xué)機(jī)制以及幫助設(shè)計(jì)出合適的藥物。在這篇文章中，研究人員鑒別了UHRF1與組蛋白H3的結(jié)合狀態(tài)。體外結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析和晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表明UHRF1是通過PHD finger結(jié)構(gòu)域結(jié)合到組蛋白H3多肽的精氨酸R2位置上。當(dāng)H3R2發(fā)生甲基化作用時(shí)則可破壞這一復(fù)合物的形成。通過微點(diǎn)陣及染色體免疫共沉淀(ChIP)技術(shù)，研究人員鑒別出了UHRF1的直接靶基因。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)分析中，研究人員證實(shí)UHRF1是通過PHD finger結(jié)構(gòu)域與H3R2結(jié)合從而發(fā)揮對靶基因表達(dá)的抑制作用的。新研究結(jié)果表明組蛋白精氨酸的甲基化作用與UHRF1的功能之間可能存在著交互影響，UHRF1與H3R2的結(jié)合事件對于維持正確的表觀遺傳學(xué)控制具有非常重要的意義Crystal structure of the human centromeric nucleosome containing CENP-A來自早稻田大學(xué)的研究人員人報(bào)告了與DNA結(jié)合在一起的人“著絲點(diǎn)核小體”的晶體結(jié)構(gòu)。研究人員發(fā)現(xiàn)了組蛋白的一個(gè)“八聚體”的一種標(biāo)準(zhǔn)排列，其中DNA被包裹在一個(gè)左手向的超級螺旋中。核小體的入口和出口處的DNA區(qū)域有靈活性，而CENP-A中的一個(gè)回環(huán)則可幫助穩(wěn)定其向“著絲點(diǎn)染色質(zhì)”中的融合。作為含CENP-A的核小體的第一個(gè)已知結(jié)構(gòu)，它可幫助澄清在文獻(xiàn)中一直被爭論的各種不同模型。Structural Basis of Type II Topoisomerase Inhibition by the Anticancer Drug Etoposide研究人員發(fā)現(xiàn)了抗癌藥物etoposide的分子機(jī)制，從而清楚了解藥物如何殺死癌細(xì)胞。這項(xiàng)研究由臺(tái)大醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)暨分子生物學(xué)研究所副教授詹乃立與微生物學(xué)研究所副教授李財(cái)坤組成的研究團(tuán)體共同完成，團(tuán)隊(duì)成員都是島內(nèi)科學(xué)家，所有研究工作都在臺(tái)灣完成。etoposide(又稱VP-16)是常用于肺癌、淋巴癌、卵巢癌、睪丸癌等治療癌癥的藥物，以往只知道可以造成癌細(xì)胞DNA的損傷，進(jìn)而殺死癌細(xì)胞，但不清楚具體機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)通過X─光晶體結(jié)構(gòu)解析技術(shù)，發(fā)現(xiàn)抗癌藥物etoposide能與第2型拓樸異構(gòu)酶結(jié)合，所引發(fā)DNA雙鏈斷裂的機(jī)制，這說明抗藥性的分子機(jī)制，未來可應(yīng)用于新型抗癌藥物的研發(fā)。研究團(tuán)隊(duì)還建立一個(gè)藥物研發(fā)平臺(tái)，其中包含可以快速分析第2型拓樸酶與DNA和其他抗癌藥物或新藥先導(dǎo)化合物形成的三重復(fù)合體結(jié)構(gòu)的技術(shù)，此技術(shù)已于2011年6月20日正式提出專利申請。

目前在生物科技方面有研究成果，求全世界各種生物、環(huán)保等科技大賽，最好是國家級或更高。謝謝

澳大利亞生物科技最新進(jìn)展

卓越的國際聲譽(yù)
澳大利亞的醫(yī)學(xué)研究建立在逾百年的卓越成就上，并在繼續(xù)為改善人類健康做出重大貢獻(xiàn)。澳大利亞的先驅(qū)企業(yè)家與生物科技的創(chuàng)始人們披荊斬棘，創(chuàng)新實(shí)踐，為其生物科技的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從青霉素的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)，到電子耳蝸和仿生耳的發(fā)明，澳大利亞的研究人員碩果累累、捷報(bào)頻傳，在醫(yī)學(xué)研究史上譜寫了輝煌的篇章。
這個(gè)國家勇于發(fā)現(xiàn)的傳統(tǒng)于2005年再次獲得令人欣慰的報(bào)答——兩位澳大利亞學(xué)者Barry Marshall和Robin Warren贏得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，彰顯出澳大利亞的醫(yī)學(xué)研究實(shí)力。他們發(fā)現(xiàn)了胃潰瘍是由一種常見的內(nèi)臟細(xì)菌(即幽門螺桿菌)而非壓力引起的。這兩位科學(xué)家是澳大利亞諾貝爾獎(jiǎng)獲得者杰出名單中最新添加的兩位。1915年，父子團(tuán)隊(duì)William Henry Bragg和William Laurence Bragg 因創(chuàng)建用X光分析晶體結(jié)構(gòu)的新的科學(xué)分支而榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。Howard Walter Florey 則是在 1945 年獲的該項(xiàng)殊榮，他發(fā)現(xiàn)盤尼西林對多種傳染病的治愈具有特殊的療效，這一發(fā)現(xiàn)挽救了數(shù)百萬人的生命。1963年，John Eccles 在神經(jīng)生理學(xué)領(lǐng)域的開創(chuàng)性實(shí)踐，使他贏得諾貝爾桂冠；John Cornforth 則是因其在立體化學(xué)領(lǐng)域的成就，而于1975 年贏得此獎(jiǎng)。Frank Macfarlane Burnet 對獲得性免疫耐受性的發(fā)現(xiàn)，以及 Peter Doherty 在細(xì)胞媒介型免疫防御特異性領(lǐng)域取得的成就，都大大豐富了免疫學(xué)。他們分別于在1960年和1996年，榮獲了此項(xiàng)舉世公認(rèn)的獎(jiǎng)項(xiàng)。從而使澳大利亞這個(gè)年輕且總?cè)丝谥挥?,000萬的國家卻先后共有9名科學(xué)家獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的殊榮。
澳大利亞其他的世界領(lǐng)先和突破性的研究成果包括：阻塞型慢性肺病的治療，kapanol 無疼持續(xù)型隱形眼鏡，防止心力衰竭的激酶抑制劑，細(xì)胞集落刺激因子，防止人類乳突瘤病毒而研發(fā)的疫苗，顯示人類癲癇發(fā)作癥狀的老鼠模型，極具革命性的基因沉默技術(shù)，合成不飽和脂肪酸，將對治療糖尿病引起的視網(wǎng)膜病產(chǎn)生關(guān)鍵作用的“動(dòng)物模型”，確認(rèn)Sutherland -Haan綜合癥智力障礙患者具有的一種基因和發(fā)現(xiàn)酸性土壤地區(qū)耐鋁毒基因的幾種DNA標(biāo)記。這些卓爾不凡的成績受到了國際的公認(rèn)。

無限的優(yōu)勢和潛力
低成本的研發(fā)、出色的科技人才、獨(dú)特的生物多樣性以及商業(yè)化的歷史業(yè)績，都顯示出澳大利亞是一個(gè)充滿吸引力的生物科技之都。目前澳大利亞已成為亞太地區(qū)第一、世界第六的生物科技中心。
澳大利亞僅擁有世界0.3%的人口的，卻擁有2.5%的世界醫(yī)學(xué)研究，以及2.9%的全球科技出版物。經(jīng)濟(jì)學(xué)人智庫2005年11月基準(zhǔn)研究報(bào)告的部分結(jié)論包括：作為開展臨床試驗(yàn)的地點(diǎn)，與包括英國和美國在內(nèi)的6個(gè)競爭國家相比，澳大利亞排名第一；澳大利亞在成本方面顯著低于如美國、英國、德國和日本等OECD成員國家，尤其在高技能勞工的雇用成本方面擁有明顯的優(yōu)勢；澳大利亞知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度因其能有效平衡各方利益，而位居日本、英國和美國之前。
澳大利亞擁有高技能、高生產(chǎn)力的多元文化勞動(dòng)力，有效地支持了其國際競爭力。這樣的勞動(dòng)力的產(chǎn)生正是由于澳大利亞的世界級的教育系統(tǒng)。據(jù)管理發(fā)展學(xué)院（Institute for Management Development）稱，澳大利亞的教育體系因其能夠滿足有競爭力的經(jīng)濟(jì)的需要，在世界上排名第四；其大學(xué)教育體系則排名第九。在《時(shí)代》雜志年度世界大學(xué)排名中，6所澳大利亞大學(xué)位列世界前 50強(qiáng)。2002年，澳大利亞勞動(dòng)人口中研究人員的比例（平均每千勞動(dòng)人口7.2人）在OECD 國家排名第七位，高于經(jīng)濟(jì)合作組織平均水平的6.3 人。
澳大利亞的主要生物科技公司的數(shù)量在短短4年時(shí)間內(nèi)翻了一倍有余，達(dá)到420家。與美國和歐洲的同業(yè)相比，澳大利亞的生物科技行業(yè)相對較年輕，近50%在澳大利亞股票交易所上市生物技術(shù)公司是從公立研究機(jī)構(gòu)中涌現(xiàn)而出的。大多數(shù)澳大利亞生物技術(shù)公司屬于中小型企業(yè)。但是在過去幾年中持續(xù)強(qiáng)勁的增長以及迅速增加的市值標(biāo)志著實(shí)力轉(zhuǎn)換。截止到2005年12月，157家在澳大利亞股票交易所上市的生物技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備和其它保健公司的市值，由2004年的271億澳元增加至424億澳元，在一年時(shí)間內(nèi)上升了56.5%。這些領(lǐng)域中主要的15家公司的市值為349億澳元。

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