最新研究成果-清华大学生命科学学院

杨雪瑞课题组基于翻译组大数据分析发现RocA-eIF4A调控翻译延伸动态的新功能

翻译组反映了mRNA翻译合成蛋白质的过程，包含基因表达过程在翻译层级的重要信息。核糖体分析（ribosome profiling）是翻译组研究的主流技术，通过对核糖体保护片段（RPF）的深度测序，对翻译效率进行定量，在亚密码子精度下解析翻译的实时状态。近年来非常活跃的翻译研究领域积累了大量核糖体分析数据，描绘了各种条件下（如药物处理、基因敲除或敲低、各种压力环境等）细胞翻译组的异常改变。此前的研究通常只针对特定实验条件...

04 Feb

生命学院钟毅课题组揭示奖赏记忆消退后自发回复的生物机制

“天下熙熙，皆为利来；天下攘攘，皆为利往。”趋利是生物的本能。如果有强烈的奖赏出现，与之伴随的“普通事件”也可以被赋予奖赏意义，从此不再普通，而是摇身一变，成为预示奖赏再次发生的“愉悦事件”。一百多年前，俄国心理学家巴甫洛夫（Ivan Pavlov）利用狗为研究对象，发现普通的铃声如果伴随食物奖赏，就可以发生关联学习，使得狗在很长时间内一听到这种铃声，就产生将要获得食物奖赏的愉悦表现。然而，如果给狗反复多...

21 Jan

核酸纳米设计的平行宇宙

1982年，纳德里安·西曼（Nadrian C. Seeman）教授以分支交叉（branch junction）为基础，开创了DNA纳米技术领域的先河。近四十年来，DNA纳米技术蓬勃发展，可以精准实现各种复杂二维及三维的图案或形状的自组装，而结构模块大多依照普通交叉（regular junction）来设计。而早在上世纪90年代初，由西曼教授同时提出的另一DNA模块类型——混合交叉（mesojunction），却被研究者忽视和遗忘。虽然混合交叉的部分单元设计已在实验中...

19 Jan

生命学院刘俊杰课题组开发新型Casπ基因编辑系统，并揭示其DNA识别切割机制

CRISPR-Cas系统作为细菌、古细菌以及巨噬菌体抵抗外源核酸入侵的一种适应性免疫系统，已被广泛应用于基础生物学研究、农业育种、人类疾病治疗以及体外核酸检测等方面。近年来的研究根据Cas核酸酶的种类将CRISPR-Cas系统具体分为2个大类，6个亚型，其中V型Cas12系统的种类和功能最为丰富多样且存在多种较小分子尺寸的核酸酶系统，如CasX (Cas12e）、Cas14 (Cas12f），CasΦ (Cas12j）以及Cas12i等。尽管研究者通过理性设计和定...

15 Jan

生命学院方显杨课题组揭示THF-II核糖开关识别配体和调控基因翻译的结构机制

四氢叶酸 (Tetrahydrofolate, THF)及其衍生物，统称为叶酸，是体内一碳基团转移酶系的辅酶，可作为一碳基团的载体参与多种生物活性物质的合成，因而在几乎所有生命形式的正常细胞代谢中必不可少。在大多数植物、大部分真菌、细菌和古菌中，叶酸可经由相似的生物合成途径“从头 (de novo) 合成”。遗憾的是，人体并不能合成叶酸，必须完全依赖外源性供给。叶酸摄入缺乏可导致多种疾病，如贫血、胎儿畸形、心血管疾病、神经系统疾...

10 Jan

生命学院周帆课题组解析胚胎前后轴发生的新模式

前后轴（anterior-posterior axis，AP axis）建立是哺乳动物胚胎发育中的重要事件，该过程的异常将导致胚胎着床后发育失败与流产。着床后，小鼠胚胎远端内脏内胚层（Distal visceral endoderm, DVE）从远端向胚胎单侧迁移，而后定位于胚胎前侧，形成前内脏内胚层（Anterior visceral endoderm，AVE）。AVE释放的信号分子作用于临近的上胚层（epiblast，EPI），促进其特化具有胚胎体前侧的特征，而对侧EPI由于远离AVE信号而特化...

18 Dec

生命学院郗乔然课题组与吝易课题组合作揭示PML核体招募TRIM33在小鼠胚胎干细胞中调…

转化生长因子β（transforming growth factor β, TGF-β）信号通路在组织稳态调节、免疫反应、肿瘤的发生和哺乳动物早期中内胚层分化中发挥着重要功能。已有研究表明TRIM家族成员TRIM33是TGF-β信号通路中的关键成员，在小鼠胚胎干细胞向中内胚层分化过程中调控相关标志基因的转录。在研究过程中发现TRIM33在小鼠胚胎干细胞及中内胚层分化状态下蛋白水平无显著差异，然而其在细胞内聚集状态及调控的基因截然不同。因此，在不同...

18 Dec

彭海琳、王宏伟、韦小丁课题组合作开发超平整石墨烯用于高分辨冷冻电镜成像

单颗粒冷冻电镜技术是揭示生物大分子精细结构和反应机理的重要手段之一。在样品制备过程中，均匀薄冰层的制备能够显著提高冷冻电镜成像质量，尤其是对于分子量较小的生物大分子（小于100 kDa），因为冰层过厚会严重影响信噪比，无法实现高分辨率结构重构。然而，样品冰层的厚度和均一性目前仍难以精确控制，是目前高分辨冷冻电镜成像的主要挑战之一。北京大学彭海琳课题组与清华大学王宏伟课题组，以及北京大学韦小丁课题组合作...

09 Dec

生命学院孟安明课题组报道核孔复合体综合成熟度调控合子基因组激活的新机理

在受精后的一段时间内，几乎所有后生动物的早期胚胎发育，完全依赖于卵子提供的母源RNA和蛋白，之后发生合子基因组激活（ZGA），胚胎发育逐渐过渡到依赖合子基因组产物，这一过程称为母源合子转换（MZT）。这一过程中，高度特化的雌雄配子融合并逐渐转化为具有全能性的早期胚胎细胞，因此了解ZGA发生的调控机制，有利于理解胚胎、肿瘤细胞或诱导多能干细胞维持其广泛发育潜能的机理，为再生医学等的研究提供理论指导。2022年12...