遗传发育所等发现脆性X智障蛋白FMRP参与DNA损伤应答机制
脆性X综合征是世界范围内最常见的遗传性智力缺陷,由脆性X智障蛋白(Fragile X mental retardation protein,FMRP)功能缺陷导致,但其致病机制目前仍然所致甚少。中国科学院遗传与发育生物学研究所张永清研究员研究组和大连医科大学肿瘤干细胞研究院秘晓林教授研究团队密切合作,发现了FMRP参与调节DNA损伤应答的机制。 利用经典的模式生物果蝇,研究人员发现突变体果蝇对γ-射线和化学诱变剂高度敏感。FMRP缺失果蝇呈现DNA损伤导致的G2/M细胞周期检验点缺陷,这种缺陷是由于FMRP缺失果蝇中细胞分裂素CycB的表达异常升高导致的。CycB是调节细胞进入有丝分裂期的关键因子之一,研究发现FMRP可以与CycB mRNA结合,抑制CycB蛋白的表达,从而参与对细胞周期的调节。此外,FMRP缺失果蝇表现出辐射导致的p53依赖性细胞凋亡显著增多。 本研究首次揭示FMRP蛋白参与DN......阅读全文
PNAS:神经所熊志奇等揭示智障相关蛋白的分子机制
A.GFP标记的CDKL5蛋白在培养的海马神经元上富集于树突棘; B.模式图显示棕榈酰化的PSD-95招募CDKL5进入树突棘,从而促进突触的生长和成熟。 近日,《美国科学院院报》(PNAS)在线发表了中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所熊志奇组的最新研究论文:“棕榈酰化依赖的CDK
遗传发育所小麦热激蛋白90家族研究取得重要进展
热激蛋白90(Hsp90)家族是一类进化上非常保守的热激蛋白,广泛存在于动植物和真菌中。作为一种重要的分子伴侣,Hsp90参与多种生理过程,如信号传导、蛋白质折叠和降解等。Hsp90在细胞质、线粒体、叶绿体和内质网中都有分布。此前的研究表明,胞质Hsp90在调控植物的生长发育、抗病
遗传发育所揭示受体蛋白激酶的内质网分选机制
内质网是细胞内负责分泌蛋白合成、折叠和分选的细胞器。不同的分泌蛋白在正确折叠后被分选和运输到高尔基体或液泡等不同下游细胞器,进行进一步修饰、分选等过程。蛋白的分选是维持细胞稳定的基本机制之一,该机制保证了正确折叠的蛋白在正确的时间被运输到正确的位置。蛋白的分选发生异常,会导致细胞的稳态出现紊乱。
遗传发育所在植物抗病蛋白的结构功能分析研究中进展
植物细胞内抗病蛋白特异性识别病原菌后激发强烈的抗病反应,这类抗病反应往往伴有局部的细胞死亡。但抗病蛋白介导的抗病与细胞死亡的因果关系多有争议、其亚细胞分区定位与死亡信号的关系也不是很清楚。 中科院遗传与发育生物学研究所沈前华课题组系统地研究了大麦白粉菌抗病蛋白MLA10结构与
遗传发育所:植物内质网相关蛋白质降解机制综述文章
植物在整个生活史中面临多种非生物和生物胁迫,一直以来科学家对于植物如何响应环境胁迫并协调生长发育和胁迫响应之间的关系进行着系统而深入的研究。蛋白质泛素化修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰,主要通过影响蛋白稳定性、活性、亚细胞定位及蛋白之间的相互作用等在植物生长发育和适应各种环境的过程中发挥重要功能
上海生科院揭示轴突富集的miRNA调控轴突发育的分子机制
国际学术期刊Cell Reports 于12月17日在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所鲍岚研究组的最新研究进展:FMRP-Mediated Axonal Delivery of miR-181d Regulates Axon Elongation by Locall
遗传发育所大豆茸毛密度遗传网络调控研究获进展
大豆驯化起源于中国,随后广泛传播于世界各地,为人类提供了主要的植物油和蛋白资源,是世界性的重要粮食经济作物。表皮毛是植物表皮细胞分化形成的一种特殊的细胞形态,广泛分布于植物的叶片、茎秆以及花萼等地上部器官表面。作为植物应对外界环境(生物或者非生物胁迫)的第一道防线,表皮毛在植物的生长发育以及抗逆
遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展
胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一,在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件,并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而,人们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动
遗传发育所拟南芥根木质部发育机制研究获进展
真核生物转录起始因子eIF5A是一类在真核生物中高度保守的基因家族,调控真核生物生长发育的多个生物学过程。 中科院遗传与发育生物研究所左建儒研究组最近的研究发现,拟南芥eIF5A-2/FBR12通过细胞分裂素信号通路调控拟南芥根木质部的发育。 eIF5A-2/FBR1通过与细胞分裂素受
遗传与发育所在出生后脑发育机制研究中获进展
出生后神经细胞分化成熟对脑发育至关重要,许多脑疾病与出生后脑发育缺陷有关。然而,出生后神经细胞分化成熟的机制仍然不清楚。 中科院遗传与发育生物学研究所研究员李晓江研究组最近发现,亨廷顿疾病蛋白的结合蛋白HAP1与出生后神经细胞分化成熟密切相关。HAP1主要表达在神经细胞中。利用基因敲除小鼠
遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展
胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一,在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件,并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而,人们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动
遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展
胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一,在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件,并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而,人们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动
Cell:“暗物质”DNA影响大脑发育
十多年来,由基因组中的“暗物质”片段(没有明显功能的缠绕在一起的DNA长链)带来的谜题一直困扰着科学家。如今,一个团队最终破解了这个谜题。 这个谜题集中在不编码蛋白质但在很多动物中保持相同的DNA序列。通过删除其中一些“超保守元素”,研究人员发现,这些序列能微调编码蛋白质的基因表达,进而指导大
Cell:DNA损伤揭示抗癌新疗法
大自然中每一个有机体都会不惜代价保护自身的DNA,但细胞如何精确区分自身DNA的损伤还是入侵病毒外源DNA的损伤依然是个谜底,近日刊登在国际杂志Cell上的一篇研究论文中,来自索尔克研究所的研究人员通过研究揭示了细胞反应系统精确区分上述两种威胁的机制,相关研究或可帮助开发新型的癌症选择性病毒疗法
Cell:DNA损伤应答的新通路
加州大学的科学家们在研究DNA损伤对高尔基体的影响时,发现了DNA损伤激活的新通路,这一通路影响着机体中细胞对化疗的应答。 包括化疗和放疗在内的标准癌症治疗策略,通过诱导细胞出现DNA损伤起作用。DNA损伤启动的信号通路会导致细胞死亡,人们正是在这一机制的基础上消灭癌细胞。更好地理解这些细
紫外线引起的DNA损伤
DNA分子损伤最早就是从研究紫外线的效应开始的。当DNA受到最易被其吸收波长(~260nm)的紫外线照射时,主要是使同一条DNA链上相邻的嘧啶以共价键连成二聚体,相邻的两个T、或两个C、或C与T间都可以环丁基环(cyclobutane ring)连成二聚体,其中最容易形成的是TT二聚体.。人皮肤因受
关于DNA损伤修复的类型介绍
DNA分子的损伤类型有多种。UV照射后DNA分子上的两个相邻的胸腺嘧啶(T)或胞嘧啶(C)之间可以共价键连结形成环丁酰环,这种环式结构称为二聚体。胸腺嘧啶二聚体的形成是 UV对DNA分子的主要损伤方式。 Χ射线、γ射线照射细胞后,由细胞内的水所产生的自由基既可使DNA分子双链间氢键断裂,也可使
DNA分子的自发性损伤
DNA复制中的错误以DNA为模板按碱基配对进行DNA复制是一个严格而精确的事件,但也不是完全不发生错误的。碱基配对的错误频率约为10-1-10-2,在DNA复制酶的作用下碱基错误配对频率降到约10-5-10-6,复制过程中如有错误的核苷酸参入,DNA聚合酶还会暂停催化作用,以其3’-5’外切核酸酶的
Structure:损伤DNA末端降解过程机制
2022年7月15日,浙江大学生命科学学院赵烨教授、华跃进教授联合浙江大学医学院郭江涛教授团队在CellPress旗下的Structure杂志发表了题为“Mechanisms of helicase activated DNA end resection in bacteria”的研究成果。该论文使
DNA损伤修复对衰老的作用
从DNA修复功能的比较研究中发现寿命长的动物(象、牛等)修复功能较强;寿命短的动物 (仓鼠、小鼠、鼩鼱等)修复功能较弱。人的DNA修复功能也很强,但到一定年龄后逐渐减弱,同时突变细胞数也相应增加,所以老年人癌的发病率也比较高。检测各年龄组正常人的染色体畸变率和 DNA修复功能证实了这一点。人类中
DNA损伤剂的定义和用途
中文名称DNA损伤剂英文名称DNA damaging agent定 义能作用于DNA,造成其结构的破坏并能引起突变的某些物理或化学因子。如紫外线、电离辐射和化学诱变剂等。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)
简述DNA损伤修复的发现简史
1949年A.凯尔纳偶然发现灰色链丝菌等微生物经紫外线(UV)照射后如果立即暴露在可见光下则可减少死亡。此后在大量的微生物实验中都发现了这种现象,并证明这是许多种微生物固有的DNA损伤修复功能,并把这一修复功能称为光复活。1958年R.L.希尔证明即使不经可见光的照射,大肠杆菌也能修复它的由紫外
关于DNA损伤试验—程序外DNA合成试验的介绍
程序外DNA合成试验基本方法是测定S期以外3H-胸苷掺入胞核的量,这一掺入量可反映DNA损伤后修复合成的量。由于此种合成发生在DNA正常复制合成主要时期以外,故称为程序外DNA合成(unschedule DNA synthesis UDS)试验或DNA修复合成试验。一般使用人淋巴细胞或啮齿动物肝
研究发现DNA损伤修复与DNA转录的协同作用
最近,来自挪威科学技术大学的Barbara van Loon博士等人在遗传信息修复方面有了新发现,该发现发表在最近的《Nature Communications》杂志上。 Van Loon的研究小组发现,阅读DNA的分子元件和纠正DNA错误的分子元件可以协同工作。(图片来源:NTNU) Va
癌症哨兵:线粒体代谢调节器蛋白SIRT4可预防DNA损伤
健康细胞并不只是碰巧存在的事物。随着它们的生长和分裂,它们需要制约和平衡,确保它们在适应周围环境改变的同时能正常发挥功能。 近日,哈佛大学医学院(Harvard Medical School)和美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的研究人员在对一组参
遗传发育所发现免疫受体蛋白直接参与抗病转录调控新机制
植物受病原菌侵染后的抗病或感病反应往往伴随细胞内转录重编程,但是免疫受体蛋白激活后如何参与细胞的转录调控、通过哪些直接或间接的下游的组分参与转录调控在国际上报道很少。之前的研究表明,大麦白粉病免疫受体蛋白MLA在细胞核内介导抗病反应(Bai et al., 2012,PLoS pathoge
遗传发育所在G蛋白提高水稻氮利用率的研究中取得进展
水稻是重要的粮食作物,为世界上大约一半的人口提供粮食。在农业生产中,大量施用氮肥一直是水稻增产的重要措施之一。但是,施用过多的氮肥不仅增加种植成本,而且会污染环境。因此,克隆氮高效利用的基因、提高水稻氮肥吸收利用效率是降低水稻生产成本、减少环境污染、稳定提高水稻产量的一种有效途经。 中国科学院
遗传发育所在G蛋白提高水稻氮利用率的研究中取得进展
哺乳动物受精后由一个受精卵发育成一个完整的个体,DNA甲基化则是指导受精卵发育成早期胚胎、进而发育成完整个体的最重要表观遗传调控方式之一。中国科学院北京基因组研究所刘江团队2013年揭示模式生物斑马鱼继承父代精子的甲基化图谱,但哺乳动物子代如何继承表观遗传信息仍知之甚少。刘江团队与南京大学黄行许
关键蛋白调节大脑发育
正常的大脑发育需要神经元和非神经元(也称为神经胶质)细胞之间的相互作用。筑波大学的研究人员在一项新研究中揭示了蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)1的丧失如何导致神经胶质细胞破裂并影响大脑的正常发育。 PRMT修饰其他蛋白质的特定氨基酸,从而调节细胞的关键功能,例如存活,增殖和发育。在迄今为止已确定的
华东师范大学PNAS发表蛋白质组学研究成果
脆性X综合征(FXS)是一种常见的精神疾病,表现为严重智力障碍、自闭等症状。这种疾病是由Fmr1基因缺陷引起的,该基因编码的蛋白(FMRP)非常重要,在神经元中调控大量mRNA的翻译。正因如此,FXS的发病机制非常复杂。 华东师范大学的研究团队发现,Fmr1缺失会对新皮层突触产生显著影响,使其