烏龜性別決定機理

浙江萬里學(xué)院葛楚天、錢國英團隊與國內(nèi)外科學(xué)家合作，揭示了組蛋白去甲基化酶KDM6B調(diào)控紅耳龜溫度依賴型性別決定的分子機理，解開了溫度依賴型性別決定研究長達(dá)半個世紀(jì)的謎團，研究論文發(fā)表于Science。KDM6B在紅耳龜未分化性腺中呈現(xiàn)溫度依賴型二態(tài)性表達(dá)分布。溫度置換實驗表明，在性腺分化前，Kdm6b能快速響應(yīng)溫度變化。令人驚奇的是，通過RNA干擾將產(chǎn)雄溫度（MPT)胚胎Kdm6b敲低后，80%～87%的MPT胚胎出現(xiàn)雄性向雌性性逆轉(zhuǎn)。KDM6B通過消除啟動子區(qū)H3K27me3標(biāo)記，直接促進紅耳龜雄性性別決定基因Dmrt1的表達(dá)。并且，Dmrt1的過表達(dá)能夠恢復(fù)由Kdm6b缺陷引起的性逆轉(zhuǎn)。

龜縮的巴西紅耳龜，trachemys scripta elegans。（圖片來源于w w w.reptarium.cz）

巴西紅耳龜，trachemys scripta elegans。（圖片來源于w w w.reptarium.cz）

糖尿病獼猴研究進展

中國科學(xué)院昆明動物研究所梁斌研究員團隊和中國科學(xué)院生物物理研究所劉平生研究員團隊、上海藥物研究所周虎研究員團隊等合作，在糖尿病獼猴研究取得新進展，相關(guān)論文發(fā)表于American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism。自發(fā)性糖尿病獼猴早期出現(xiàn)肥胖和高血脂，而晚期體重和血脂指標(biāo)下降，出現(xiàn)明顯的肝臟損傷；肝臟蛋白質(zhì)組學(xué)顯示，氧化磷酸化途徑和支鏈氨基酸降解途徑明顯上調(diào)，肝臟損傷可能是肝臟中過多的ROS通過誘導(dǎo)線粒體釋放細(xì)胞色素c，并激活胞質(zhì)中Caspase3所致。在自然狀況下，由肥胖轉(zhuǎn)為糖尿病過程中，肝臟能量代謝出現(xiàn)從脂肪酸氧化到支鏈氨基酸降解的轉(zhuǎn)變。

首例CRISPR/Cpf1基因編輯家兔和豬模型

中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴良學(xué)課題組應(yīng)用經(jīng)改造的新型Cpf1基因編輯系統(tǒng)，成功獲得了首例Cpf1基因修飾家兔和豬模型，研究論文發(fā)表于Cellular and Molecular Life Sciences。研究人員利用哺乳動物轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)內(nèi)源剪切機制，對Cpf1引導(dǎo)RNA(gRNA)進行了改造，提高了Cpf1在細(xì)胞系和動物胚胎中的基因編輯效率。CRISPR/Cpf1是一種新型RNA引導(dǎo)的基因編輯工具，與目前廣泛應(yīng)用的CRISPR/Cas9相比，有更高的特異性，脫靶率更低，并且Cpf1能識別富含T堿基的間隔物相鄰基序（PAM)，擴大了CRISPR基因編輯系統(tǒng)的使用范圍。

長非編碼RNA調(diào)控學(xué)習(xí)記憶新機制

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)劉強研究組發(fā)現(xiàn)并命名了長非編碼RNA LoNA，揭示了LoNA通過調(diào)控蛋白翻譯來影響學(xué)習(xí)記憶以及阿爾茨海默病的新機制，研究論文發(fā)表于Nature Communications。阿爾茨海默癥是典型的以學(xué)習(xí)記憶障礙為特征的神經(jīng)退行性疾病，在老年人中發(fā)病率很高，但是目前缺少有效的治療措施。研究揭示在阿爾茨海默癥的模型小鼠中敲低LoNA可以顯著恢復(fù)核糖體RNA的水平，同時減輕模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶障礙。在小鼠的海馬區(qū)特異性敲低LoNA，可以顯著增加突觸相關(guān)蛋白的水平，提高突觸可塑性，長時程增強學(xué)習(xí)記憶行為。該研究為阿爾茨海默癥的治療提供了重要靶點和全新的方向。

小麥A基因組的測序和精細(xì)圖譜繪制

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物細(xì)胞與染色體工程國家重點實驗室、中國科學(xué)院種子創(chuàng)新研究院、遺傳發(fā)育所基因組分析平臺、華大基因和荷蘭Keygene公司合作，完成了烏拉爾圖小麥材料G1812的基因組測序和精細(xì)組裝，繪制出了小麥A基因組7條染色體的分子圖譜，注釋出了41507個蛋白編碼基因。凌宏清研究員、梁承志研究員、王道文研究員和張愛民研究員為共同通訊作者。研究論文發(fā)表于Nature。小麥?zhǔn)侨蜃钪匾募Z食作物，養(yǎng)活了世界上40%的人口，提供了人類所需熱能和蛋白質(zhì)的20%。我國是世界上小麥生產(chǎn)和消費大國，常年種植面積為2400萬公頃左右，年產(chǎn)量近1.3億噸。

小麥A基因組7條染色體從禾本科共同祖先基因組起源的演化模型（圖片來源于Nature）

147 Tu 地理分布和人口結(jié)構(gòu)（圖片來源于Nature）

PcG復(fù)合體的廣譜招募機制

中國科學(xué)院分子植物卓越中心/植生生態(tài)所張一婧研究組與德國馬普研究所的Franziska Turck研究組合作通過高通量數(shù)據(jù)分析揭示PcG復(fù)合體的廣譜招募機制，研究論文發(fā)表于Nature Genetics。PcG（Polycomb-group proteins)復(fù)合體介導(dǎo)的H3K27me3表觀修飾在動植物組織特異性發(fā)育過程中具有重要的調(diào)控作用。但是其特異性招募機制還不清楚，盡管已有個別位點和協(xié)同作用轉(zhuǎn)錄因子被報道，但是是否存在相對廣譜的招募機制仍然不清楚。該研究證實了TRBs首先結(jié)合telobox基序，然后通過TRBs和CLF/SWN之間的相互作用招募PRC2蛋白介導(dǎo)靶基因的H3K27me3修飾，進而抑制靶基因的表達(dá)。

種子傳播新機制研究

中國科學(xué)院昆明植物所孫衛(wèi)邦研究員和中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園汪正威、文平及華中師范大學(xué)的艾輝等合作，通過野外調(diào)查、化學(xué)分析、觸角電位測定、胡蜂觸角上的蛋白受體確定及系列的行為實驗，解析了大百部種子被胡蜂傳播的機制。研究論文發(fā)表于New Phytologist。胡蜂傳播，即種子被胡蜂科昆蟲進行傳播，是蟻播植物中罕見的種子傳播類型。研究揭示：1.胡蜂在大百部種子傳播過程中扮演長距離傳播的角色；2.大百部油質(zhì)體在模擬昆蟲血淋巴的同時，釋放的嗅覺線索是維持胡蜂和大百部傳播體關(guān)系的重要信號；3.胡蜂和螞蟻協(xié)作傳播大百部種子的行為可以用來解釋該物種目前的分布格局。

植物多樣性在高寒草地生產(chǎn)力維持過程中起關(guān)鍵作用

北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院賀金生教授課題組與中國科學(xué)院西北高原生物研究所等單位合作，于2011年在青海海北高寒草地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站（簡稱“海北站”)，建立了大型的“增溫—降水改變”控制實驗。通過野外實驗，結(jié)合海北站連續(xù)32年的地面監(jiān)測以及青藏高原9個站點實驗研究的整合分析，探討了氣候變化對高寒草地植物群落結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力的影響。研究論文發(fā)表于PNAS。結(jié)果表明，高寒草地植物多樣性在氣候變化下生產(chǎn)力維持過程中起著關(guān)鍵作用。更重要的是，高寒草地生態(tài)系統(tǒng)并沒有從氣候變暖過程中受益，這和以前的認(rèn)識完全不同。