1.Qiang Zhang1,Wei Sun1,Bang-Yong Sun1,Yang Xiao2and Ze Zhang1,3(1.Laboratory of Evolutionary and Functional Genomics,School of Life-Sciences,Chongqing University,Chongqing 400044,China;2.Sericulture&Agri-food Research Institute,Guangdong Academy of Agriculture Science,Guangzhou 510640,China;3.Laboratory of Evolutionary and FunctionalGenomics,School of Life Sciences,ChongqingUniversity,Chongqing 401331,China).The dynamic landscape of gene regulation during Bombyx mori oogenesis.BMC genomics,2017,18(1):714.

題目：家蠶卵形成中基因調控的動態(tài)變化

摘要：家蠶卵形成是一個包括前卵黃形成、卵黃形成和絨毛膜形成等反應的復雜過程。在這個過程中，卵泡表現(xiàn)出劇烈的形態(tài)和生理變化，然而，卵形成過程的全基因組調控基因表達譜仍有待確定。本研究獲得了時間序列的轉錄組數(shù)據(jù)，并以此揭示了卵形成中基因調控的動態(tài)模式。不同時期共鑒定到1932個差異表達基因，其中大多數(shù)差異基因出現(xiàn)在卵黃形成后期到絨毛膜形成早期的過渡過程中。作者利用加權基因共表達網(wǎng)絡分析，確定了6個對應多個調控途徑的時期特異性基因模塊。值得注意的是，蛻皮激素---20-羥基蛻皮酮（20E）的生物合成途徑在其中一個模塊中富集。進一步分析顯示，類固醇生成基因中的蛻皮激素20-羥化酶基因（CYP314A1）主要在前卵黃形成和卵黃形成早期表達。而20E滅活基因，特別是蛻皮激素26-羥化酶基因（Cyp18a1）在卵黃形成晚期大量表達。20E合成和代謝相關基因的不同表達模式，可能會確保激素滴度在從卵黃形成到絨毛膜發(fā)生的過渡點快速下降。此外，作者比較了家蠶（鱗翅目）和果蠅（雙翅目）卵形成中基因調控模式的差異，發(fā)現(xiàn)基因共表達模塊在昆蟲卵形成過程中有一些共同之處。本研究為多滋卵巢昆蟲卵形成的潛在調控機制提供了新見解。這些結果也為進一步研究昆蟲卵形成中的表觀遺傳重構作用和生理節(jié)律提供了線索。

（李曉童整理，時連根校對）

2.Shenglei Yuan1,2,Wuren Huang1,Lei Geng1,Brenda T.Beerntsen3,Hongsheng Song2,Erjun Ling1(1.Key Laboratory of Insect Developmental and Evolutionary Biology,Institute of Plant Physiology and Ecology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai,China;2.Department of Neurosciences,College of Life Sciences,Shanghai University,Shanghai,China;3.Department of Veterinary Pathobiology,Universityof Missouri,Columbia,MO,USA).Differentiation of lepidoptera scale cells from epidermal stem cells followed by ecdysone-regulated DNA duplication and scale secreting.Cell Cycle,2017(2):1.

題目：鱗翅目家蠶表皮干細胞分化產(chǎn)生鱗片細胞，隨后蛻皮激素調控DNA復制和鱗片分泌

摘要：體壁是保護昆蟲免受物理損傷和病原感染的第一道防線。鱗翅目昆蟲在變態(tài)發(fā)育中經(jīng)歷了顯著的形態(tài)變化（如鱗片形成），而此過程中的體壁發(fā)育和鱗片形成機制，目前仍知之甚少。本研究以家蠶為模型，發(fā)現(xiàn)每個體節(jié)除節(jié)間膜外的體壁上的干細胞會在紡錘期分裂成兩個鱗片前體細胞。在新形成的蠶蛹中，鱗片前體細胞再次分裂。其中一個子代細胞會變成成熟的鱗片分泌細胞，并經(jīng)歷多輪DNA復制；而另一個子代細胞隨后會發(fā)生凋亡。鱗片的產(chǎn)生在細胞分裂抑制劑紫杉醇處理后會發(fā)生阻滯，因此該鱗片前體細胞的分裂對于鱗片分泌細胞的生長和分化至關重要。注射20-蛻皮羥基酮能抑制鱗片形成，因此鱗片分泌細胞后續(xù)的生長受到20-羥基蛻皮酮而不是保幼激素的控制。進一步研究表明，20-羥基蛻皮酮注射會抑制鱗片分泌細胞DNA的復制，而BR-CZ2會下調鱗片形成基因ASH1的表達。因此，本研究結果表明，家蠶鱗片細胞發(fā)育依賴于化蛹之前的干細胞分裂，隨后一次細胞分裂將這些細胞分化為鱗片分泌細胞，不久后就進入蛹期。另外，鱗片分泌細胞的DNA復制和鱗片生成受到20-羥基蛻皮酮的調控。

（李曉童整理，時連根校對）

3.Gajula Gopinath,Kuchi Srikeerthana,Archan-aTomar,Srikakolapu M.Ch.Sekhar,Kallare P.Arunkumar(Centre of Excellence for Genetics and Genomics of Silkmoths,Laboratory of Molecular Genetics,Centre for DNA Fingerprinting and Diagnostics,Hyderabad 500001,India).RNA sequencing reveals a complete but an unconventional type of dosage compensation in the domestic silkworm Bombyx mori.Open Science,2017,4:170261.

題目：RNA測序揭示了家蠶中存在完全但不同尋常的劑量補償反應

摘要：不同性別間性染色體的劑量差異通常被一種稱為劑量補償（DC）的基因調控機制來規(guī)范。之前研究顯示，DC機制通常在XY性別決定系統(tǒng)中而非ZW系統(tǒng)中有效，而鱗翅目（ZW系統(tǒng)）DC研究結果仍令人迷惑。DC在煙草天蛾中是完全的，在印度谷螟中是不完全的，而在袖蝶中是部分不完全的。家蠶中的DC研究迄今得到的結論仍是有爭議的，基于芯片數(shù)據(jù)的分析結果表明家蠶中的DC是不完全的，而最近相同數(shù)據(jù)再次分析表明家蠶DC是完全的。本研究利用RNA測序方法分析了家蠶性別確定的胚胎（78、96和120 h）和幼蟲的頭部，發(fā)現(xiàn)DC開始于120 h胚胎期。Z染色體平均連鎖表達遠低于常染色體，而在初始階段（胚胎78和96 h）觀察到的雄性偏向性Z染色體連鎖表達幾乎能補償120 h胚胎期的表達量，而且在頭部能實現(xiàn)完全補償?；谶@些發(fā)現(xiàn)，作者暗示家蠶中存在一種完全的但不同尋常的DC，這可能是通過降低雌蠶（ZZ）Z染色體連鎖表達來實現(xiàn)的。本研究首次利用二代測序方法證明家蠶中存在完全的DC，這也澄清了之前的相關爭論。

（李曉童整理，時連根校對）

4.Shogo Furutani1,Daiki Okuhara1,Anju Hashimoto1,Makoto Ihara1,Kenji Kai2,Hideo Hayashi2,David B.Sattelle3,Kazuhiko Matsuda1*(1.Faculty of Agriculture,Department of Applied Biological Chemistry,Kindai University,Nara,Japan;2.GraduateS-chool of Life and Environmental Sciences,Osaka Prefecture University,Sakai,Japan;3.Centre for RespiratoryBiology,UCL Respiratory,Rayne Building,University College London,London,UK).An L319F mutation in transmembrane region 3(TM3)selectively reduces sensitivity to okaramine B of the Bombyx mori l-glutamate-gated chloride channel.Bioscience Biotechnology and Biochemistry,2017,81(10):1861-1867.

題目：跨膜域3的L319F突變能選擇性降低對家蠶L-谷氨酸門控氯離子通道的簡青霉素B的敏感性

摘要：簡青霉菌AK-40產(chǎn)生的簡青霉素能激活昆蟲的L-谷氨酸門控氯離子通道（GluCls）而使昆蟲麻痹。而簡青霉素與昆蟲GluCls的結合位點仍不清楚。序列比對顯示，簡青霉素B敏感性家蠶GluCls的第319位亮氨酸（L319）對應相同品種簡青霉素B不敏感性家蠶γ-氨基丁酸門控氯離子通道中的苯丙氨酸。上述L319殘基位于第三跨膜結構域，該區(qū)域在線蟲GluCls中與依維菌素結合位點臨近。含L319F突變的家蠶GluCls能保留其對L-谷氨酸的敏感性，但對伊維菌素的反應降低，對簡青霉素B的反應完全被阻斷。

（李曉童整理，時連根校對）

5.Chun Liu1,2,3,Wenbo Hu1,2,Tingcai Cheng1,2,3,Zhangchuan Peng1,2,Kazuei Mita1,2,Qingyou Xia1,2,3(1.State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology,Southwest University,Chongqing,400715,China;2.Key Laboratory of Sericultural Biology and Genetic Breeding,Ministry of Agriculture,Southwest University,Chongqing,400715,China;3.Chongqing Engineering and Technology Research Center for Novel Silk Materials,SouthwestUniversity,Chongqing,400715,China).Osiris9a is a major component of silk fiber in lepidopteran insects.Insect Biochemistry and Molecular Biology,2017,89:107-115.

題目：Osiris9a是鱗翅目昆蟲絲纖維的主要組分

摘要：之前的高通量蛋白質組學研究發(fā)現(xiàn)，蠶繭中含有上百種復合蛋白，除絲素、絲膠和一些蛋白酶抑制劑外，許多蛋白的功能仍然未知。本研究鑒定了Osiris基因家族成員，并基于來源于不同物種的序列構建了系統(tǒng)發(fā)生樹。結果顯示，Osiris基因亞家族含有6個成員，該亞家族在鱗翅目昆蟲中特異性表達并通過基因復制進化產(chǎn)生。家蠶中的一個Osiris基因家族成員因為與果蠅Osiris9同源，因而被命名為BmOsiris9a。BmOsiris9a只在家蠶幼蟲中部絲腺中高表達，表達模式與Sericin1基因類似。Westernblot分析顯示BmOsiris9a有兩條帶，這暗示其可能受到了轉錄后修飾的影響。免疫組化分析證明BmOsiris9a合成后分泌到中部絲腺管腔中，并定位于絲纖維的絲膠膜上。BmOsiris9a不僅在3個蠶蛾科物種（家蠶、野蠶和B.huttoni）中存在，在天蠶蛾科昆蟲（琥珀蠶、印度天蠶和樗蠶）的絲纖維中也有發(fā)現(xiàn)。盡管Osiris9a在絲纖維中的生物功能仍未知，但本研究證明Osiris9a是絲纖維的共有結構組分并在產(chǎn)絲蠶蛾和天蠶蛾科昆蟲中廣泛表達，這一結果具有重要意義，將為理解Osiris9a在絲纖維中的功能提供幫助。

（李曉童整理，時連根校對）

6.Nishida K M1,Sakakibara K1,Iwasaki Y W2,Yamada H1,Murakami R1,Murota Y1,Kawamura T3,4,Kodama T4,Siomi H2,Siomi M C1.(1.Department of Biological Sciences,Graduate School of Science,The University of Tokyo,Tokyo 113-0032,Japan;2.DepartmentofMolecular Biology,Keio University School of Medicine,Tokyo 162-8582,Japan;3.Proteomics Laboratory,Isotope Science Center,The University of Tokyo,Tokyo 113-0032,Japan;4.Laboratory for Systems Biology and Medicine,Research Center for Advanced Science and Technology,The University of Tokyo,Tokyo 153-8904,Japan).Hierarchical roles of mitochondrial Papi and Zucchini in Bombyx germline piRNA biogenesis.Nature,2018,555(8):260-264.

題目：線粒體Papi和Zucchini在家蠶生殖細胞系piRNA生物合成中的層次化功能

摘要：PIWI互作RNAs（piRNAs）是一類小的調控RNA，能在動物生殖細胞中通過結合PIWI蛋白來控制轉座子并維持基因組完整性。家蠶piRNA的3'端形成已被證明是被3'-5'核酸外切酶Trimmer調控的，piRNA中間體結合PIWI后能夠錨定到線粒體Tudor結構域蛋白Papi上。然而，在果蠅piRNA生物合成中發(fā)揮重要作用的Zucchini（Zuc）核酸內切酶和Nibbler（Nbr）3'-5'核酸外切酶，是否在其他物種中參與了piRNA的加工仍不清楚。本研究發(fā)現(xiàn)家蠶Zuc缺失對于Trim和Nbr表達沒有影響，但能導致Papi復合物中piRNA中間體的異常積累，這些異常積累的piRNA中間體通過與Zuc的重組被加工成成熟的piRNA。Papi只有在PIWI存在并發(fā)生磷酸化的情況下才能發(fā)揮RNA結合活性，這表明復合物組裝是一個層次化過程。在Papi復合物中，piRNA中間體的5'和3'末端表現(xiàn)出PIWI“限制器”活性，成熟piRNA并沒有表現(xiàn)出定相模式。Zuc缺失對中間體5'和3'末端的形成沒有影響，這也充分支持了家蠶piRNA 5'端的形成依賴于PIWI限制器活性，而3'端形成是由Zuc核酸內切酶決定的。由于家蠶沒有依賴于定相piRNAs的轉錄沉默機制，所以家蠶piRNA生物合成機制比果蠅簡單。

（李曉童整理，時連根校對）