最新研究成果-清华大学生命科学学院

生命学院孙前文实验室发现R-loops影响 RNA聚合酶间转录干扰的新机制

R-loop 是由一条RNA:DNA杂合链和一条单链DNA构成的三链核酸结构。它在转录调控、免疫球蛋白类别转换、端粒维持、DNA损伤以及损伤修复等过程中发挥重要作用。tRNA主要参与蛋白质的翻译合成，作为经典的非编码RNA，其被深入研究已有半个世纪之久。前期研究发现R-loop在拟南芥中普遍存在，与大多数基因同时含有正义R-loop和反义R-loop不同，tRNA基因区富含正义R-loop。然而tRNA基因区R-loop的调控机制和相关的生物学功能仍然未知。...

27 Aug

生命学院欧光朔实验室报道RNA编辑调控激酶的机理

蛋白激酶不仅参与调控真核细胞的分裂、分化和代谢等生命过程，并且在多细胞生物的免疫监控和个体行为决定等生理过程中，发挥着至关重要的作用。精确的酶活性调控是蛋白激酶发挥正常生理功能的分子基础，已有的研究明确揭示：激酶活性的异常，是多种人类疾病发生的原因。因此，蛋白激酶活性调节的机制研究一直是生物学领域内的核心问题。纤毛是广泛存在于真核细胞表面的细胞器。纤毛驱动细胞运动并参与细胞对外界信号的感知，其...

24 Aug

清华大学陈春来和刘俊杰课题组共同揭示spCas9蛋白搜索靶点的分子机制模型

CIRSPR/Cas9是一种在单条guide RNA（gRNA）的指导下利用Cas9核酸酶对靶标DNA进行特异性识别和切割的技术。该过程涉及到Cas9/gRNA与双链DNA（dsDNA）非特异性的结合、在dsDNA上搜索并识别PAM位点、通过与PAM上游的同源匹配形成RNA/DNA异源双链从而实现在dsDNA上靶点区域的特异性结合和切割。由于Cas9可以高效快捷地靶向并切割dsDNA，因而被广泛地应用于基因编辑、基因表达调控、基因定位和成像等领域。但是，Cas9如何在大量DNA中...

16 Aug

纳米尺度的俄罗斯方块

想必大家都玩过经典游戏俄罗斯方块，有没有想过这些方块也可以在纳米尺度制备出来？DNA自组装和DNA计算就可用于实现这个奇异的想法。DNA自组装形成的复杂纳米结构和装置作为合成生物学元件，能够在生命科学、化学、材料学等领域中提供微纳米技术解决方案。在DNA纳米技术领域中，有许多的方法能够实现DNA纳米结构的动态变构，包括调节环境因素实现不同DNA结构状态的转换、利用酶对DNA分子的作用实现结构变换，以及经典的黏性末端...

08 Aug

生命学院刘玉乐课题组发现植物抗病毒新机制及其相应的病毒反防御机制

植物病毒可对作物的产量和品质造成巨大危害。同时植物也不是坐以待毙，植物也进化出多种防御机制对抗病毒的侵染。其中RNAi（RNA interference）是一种重要的抗病毒机制。病毒感染经常激活和上调多个植物RNAi相关基因的表达，但是植物如何感知病毒侵染初始信号并激活RNAi通路的基因表达至今仍然未知。此外， RNAi基因如何进行转录调控也仍然不清楚。2021年8月4日，清华大学刘玉乐课题组在国际著名期刊《细胞-宿主和微生物》（Cel...

04 Aug

生命学院孙前文实验室发现拟南芥半自主细胞器间的交流可保障R-loop调控线粒体基因组…

R-loop是一种由DNA:RNA杂合链和DNA单链形成的三链基因组结构，广泛存在于各种生物的基因组中，在调控基因表达、基因组稳定性等方面发挥重要作用。在控制R-loop动态变化的因子中，进化保守的RNase H1可以特异性消化RNA:DNA杂合链中的RNA，从而直接从基因组中去除R-loop，维持基因组的稳定性。孙前文实验室前期工作在拟南芥中鉴定到三个RNase H1类的R-loop移除酶AtRNH1A、AtRNH1B和AtRNH1C（The Plant Cell 2017），并详细解析了...

02 Aug

生命学院杨雪瑞课题组发现广泛存在的异链嵌合RNA：cscRNA

转录组的复杂性是高等生物的标志性特征，是蛋白质组多样性的主要来源，同时也极大扩充了非编码RNA的种类与功能。除经典的RNA可变剪接之外，不同基因间的分子融合产生嵌合RNA（chimeric RNA），也是转录组复杂性的重要来源。DNA水平的基因重组与RNA水平的非经典剪接事件，包括顺、反式剪接（cis-, trans-splicing）以及相邻基因的转录 “顺读”（transcription read-through），均导致嵌合RNA的产生。嵌合RNA及其融合蛋白产物...

31 Jul

朱听课题组合成大型镜像聚合酶并实现镜像DNA信息存储

构成生命的天然核酸和天然蛋白质皆具有手性单一特性：已知的天然核酸皆由D型核糖组成，天然蛋白质几乎皆由L型氨基酸组成。清华大学生命学院朱听课题组致力于从遗传信息中心法则出发，利用化学、生物学等多学科手段构建与天然生物分子手性相反的“镜像生物学系统”。至今，该课题组已初步实现了镜像中心法则中的镜像核酸复制、转录、反转录等过程，开发了镜像PCR、镜像核酸测序等技术，目前正在着力构建镜像蛋白质翻译系统以实现...

28 Jul

生命学院钟毅课题组发现一种存储事件整体信息的融合记忆

在我们每天的生活当中，记忆无时无刻不在指导着我们的行为，使我们能够在做出恰当的决策。同样，对于在自然界中生存的动物来说，灵活地调用记忆当中的关键信息，对于它们在复杂的野外环境中躲避危险也至关重要。巴普洛夫差异性条件化（Pavlovian differential conditioning）是一种在神经生物学与心理学领域中广泛使用的训练方式，被用来模拟危险的经历，从而测量其产生的记忆特征的行为模型。以果蝇的惩罚性嗅觉训练为例，在一...

23 Jul

生命学院陈浩东课题组发现微管马达蛋白调控植物向重力性方向的分子机制

重力是核心物理环境因子，调控了植物的生长方向与形态，然而植物感受重力的机制与植物中向重力性方向决定的机制都很不清楚。2021年7月22日，清华大学生命科学学院、清华-北大生命科学联合中心陈浩东课题组在《Nature Communications》上以Article的形式发表了题为“A minus-end directed kinesin motor directs gravitropism in Physcomitrella patens”的研究论文，揭示了一个沿着微管负向运动的马达蛋白调控苔藓原丝体向重力...

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