2023年第53卷第9期

著絲粒與動粒的功能、結(jié)構和動態(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.中國科學技術大學無膜細胞器與細胞動力學教育部重點實驗室，生命科學學院，安徽合肥 230026；2.中國科學技術大學合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心，安徽省細胞動力學和化學生物學重點實驗室，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地傳遞是細胞有絲分裂的一項基本任務。著絲粒是一個特殊的染色體區(qū)域，對于在有絲分裂過程中介導姐妹染色單體的排列和分離至關重要。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制決定的。CENP-A核小體為有絲分裂期內(nèi)層動粒和外層動粒組裝的關聯(lián)提供了基礎。本文回顧了著絲粒身份確定、內(nèi)層動粒功能和組裝以及外層動粒功能和組裝。特別是，我們關注了組成型著絲粒關聯(lián)網(wǎng)絡（CCAN）結(jié)構活性關系的最新進展。CCAN 結(jié)構信息為我們對著絲粒和動粒功能以及動態(tài)組裝的理解提供了新的啟示。

關鍵詞：有絲分裂； 著絲粒； 動粒； 組成型著絲粒關聯(lián)網(wǎng)絡 (CCAN)； CDK1

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0901

卵母細胞的低溫保存：歷史，成就和未來

趙世玉， 趙剛?

(中國科學技術大學電子工程與信息科學系，安徽合肥230027)

?通訊作者：趙剛，E-mail: zhaog@ustc.edu.cn

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

關鍵詞：生育力保存； 卵母細胞； 低溫保存； 玻璃化

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0902

構建M1型巨噬細胞相關lncRNA簽名預測腫瘤免疫微環(huán)境

吳琦， 劉一鳴， 胡青松， 吳慧慧?

(中國科學技術大學生命科學與醫(yī)學部基礎醫(yī)學院，安徽合肥 230026)

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

摘要：長鏈非編碼RNA（lncRNA）被認為是腫瘤微環(huán)境和腫瘤免疫微環(huán)境中至關重要的分子。巨噬細胞作為免疫系統(tǒng)的重要成員，與M1型巨噬細胞功能相關的lncRNA依然需要進一步的探討。本文基于腫瘤微環(huán)境中M1型巨噬細胞浸潤程度高和低的隊列樣本的轉(zhuǎn)錄組差異構建了lncRNA簽名。該lncRNA簽名包含7個lncRNA∶LINC01494，ZDHHC20-IT1，LINC01450，LINC00871，EVX1-AS，KIF25-AS和AADACL2-AS1。這些lncRNA均在M1巨噬細胞缺乏型病人樣本中高表達，表明它們在抑制巨噬細胞浸潤和極化為M1亞型過程中的潛在作用，進而導致免疫排斥型的腫瘤微環(huán)境，而這已被證明與不良預后密切相關。該lncRNA簽名不僅預測了不理想的臨床預后，也與抗原處理和遞呈障礙所導致的免疫抑制性環(huán)境相關。此外，我們也評估了該lncRNA簽名在免疫檢查點抑制療法中的預測價值，這進一步豐富和增強了lncRNA在預測免疫治療響應情況的價值。

關鍵詞：結(jié)腸癌； M1型巨噬細胞； 長非編碼RNA； 腫瘤免疫微環(huán)境； 免疫檢查點治療

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0903

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

張可維， 單革?， 陳亮?

(中國科學技術大學附屬第一醫(yī)院檢驗科，中國科學院天然免疫與慢性疾病重點實驗室，中國科學技術大學生命科學與醫(yī)學部基礎醫(yī)學院，安徽合肥 230027)

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

摘要：環(huán)狀RNA（circRNA）是具有共價閉合的環(huán)狀結(jié)構的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用仍需我們進一步探索。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)合位點顯著降低了circRNA的翻譯效率。隨后螢火蟲熒光素酶編碼序列中的miRNA結(jié)合位點的同義突變導致體外合成的circRNA翻譯效率增加。我們還證明了特定miRNA結(jié)合位點的突變也可以增強合成circRNA的翻譯效率。進一步的體內(nèi)實驗通過生物發(fā)光成像表明，miRNA結(jié)合位點的同義突變促進了體外合成circRNA在體內(nèi)的翻譯。本研究表明，調(diào)節(jié)circRNA內(nèi)的miRNA結(jié)合位點影響了circRNA的翻譯效率，這有望作為未來臨床成像應用的多功能工具。

關鍵詞：環(huán)狀RNA； 環(huán)狀RNA翻譯； 體外環(huán)化； 微小RNA； 環(huán)狀RNA應用

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0904

一株罕見不攜帶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.中國科學技術大學附屬第一醫(yī)院腫瘤科，中國科學技術大學生命科學與醫(yī)學部，安徽合肥 230027；2.中國科學技術大學少年班學院，安徽合肥 230026；3.中國科學技術大學附屬第一醫(yī)院檢驗科，中國科學技術大學生命科學與醫(yī)學部，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會致病菌，尤以高毒力肺炎克雷伯菌（HypervirulentK.pneumoniae, hvKp）為重。幸運的是，多數(shù)hvKp對抗生素敏感。然而，近年來，多藥耐藥hvKp(multidrug-resistant hvKp, MDR-hvKp)引發(fā)病癥的報告劇增，威脅著全世界人民的健康和安全。本研究報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。對患者痰液中分離得到的肺炎克雷伯菌21072329進行表型實驗和全基因組測序，結(jié)果顯示，21072329屬于ST11-KL47 MDR- hvkp，該菌株對大蠟螟具有較高的致死率。同時，21072329有著較強的粘性，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hvKp形成的高毒力因子。MDR-hvKp已經(jīng)給全球醫(yī)療保健帶來了巨大負擔，攜帶未知高毒力因子的肺炎克雷伯菌則帶來了新的威脅，因此迫切需要進行預防和深入研究。

關鍵詞：多藥耐藥高毒力肺炎克雷伯菌； 肺炎克雷伯菌；ST11； 全基因組測序

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0905

粗?；M研究核糖體30S小亞基的組裝動力學

劉欣1， 張志勇1,2?

(1.中國科學技術大學大數(shù)據(jù)學院, 安徽合肥 230027；2.中國科學技術大學物理系, 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合物，它負責蛋白質(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。大約半個世紀以來，30S小亞基一直是研究核糖體體外組裝的關鍵模型系統(tǒng)，并提出了其組裝圖譜。然而，該RNA-蛋白質(zhì)復合物動態(tài)組裝過程中很多的結(jié)構細節(jié)仍然未知。本文按照30S小亞基組裝圖譜的順序進行了一系列粗?；M，以研究其組裝過程中的構象動力學。我們發(fā)現(xiàn)，裸露的16S rRNA三級結(jié)構非常不穩(wěn)定，即使與早期組裝蛋白結(jié)合后仍然會出現(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。晚期組裝蛋白的最終結(jié)合使16S rRNA完全獲得其功能運動。特別地，我們發(fā)現(xiàn)蛋白S9和S3對30S小亞基的組裝可能比其他核糖體蛋白有更重要的貢獻。如果已知組裝圖譜，我們的粗?；M策略可以廣泛應用于研究生物大分子復合物的組裝動力學。

關鍵詞：生物大分子復合物； 組裝； 核糖體； 30S亞基；粗?；M； 主成分分析

引用格式：JUSTC, 2023, 53(9): 0906