最新研究成果-清华大学生命科学学院

生命学院邓海腾实验室发现4,4′-二甲氧基查耳酮通过激活铁自噬选择性地清除衰老细胞

近年来的研究揭示衰老是重大慢性疾病包括神经退行性疾病、心血管疾病、肿瘤、代谢性疾病和肌肉骨骼疾病最重要的致病因素，而衰老细胞（senescent cells）随年龄在组织器官中的积累是衰老的重要驱动因素之一，也是潜在的抗衰老靶标。处于细胞周期停滞状态的衰老细胞具有旺盛的代谢能力，大量分泌促炎细胞因子、趋化因子和细胞外基质降解蛋白。这一特征又被称为衰老相关分泌表型（SASP），直接导致组织和细胞生理功能的衰退。清除...

07 Jan

生命学院陈柱成课题组阐明染色质重塑复合物滑动核小体关闭启动子的机理

细胞染色质结构变化调控遗传信息的开放程度，从而影响基因活性，改变细胞命运和细胞状态。这一过程在发育、免疫应答、肿瘤发生发展等方面具有重要作用。利用ATP的能量，染色质重塑复合物滑动、弹出、交换或解聚核小体，实现对染色质结构的动态调控。其中，ISWI家族染色质重塑复合物ISW1a不仅能滑动核小体，还能感知周围染色质环境，促进酵母细胞形成等间距排布的核小体阵列。ISW1a主要聚集在基因组的启动子区，通过滑动核小体来...

05 Jan

生命学院孙前文实验室揭示DNA引物酶促进转录复制间的竞争并影响基因组稳定性的新机…

转录和复制是生物体维持和传递遗传信息的重要事件，它们以同一套基因组为模板，因而常会发生转录-复制对撞，诱发R-loop积累和DNA断裂，导致基因组损伤。R-loop是由杂合双链RNA:DNA和单链DNA组成的三链核酸结构，其过量积累会导致基因组不稳定，因此生物体进化出了一系列机制调控基因组内R-loop的水平。其中核糖核酸酶RNase H能够特异消化RNA:DNA杂合链中的RNA，从而清除R-loop，维持基因组稳定。2024年1月2日，清华大学生命学院...

26 Dec

生命学院米达课题组与合作者解析大脑皮层抑制性神经元多样性的发育机制

哺乳动物大脑皮层GABA能抑制性神经元产生于腹侧端脑的神经祖细胞，经过长距离切向迁移到达背侧端脑，与皮层内的神经元形成连接，参与构建神经环路，调节神经元活动。虽然大脑皮层抑制性神经元的数量远少于兴奋性神经元，但其细胞类型极为丰富繁多。根据抑制性神经元形态、神经电生理活动、基因表达和环路连接等多个维度的特征，哺乳动物大脑皮层抑制性神经元至少有数十种细胞类型。而抑制性神经元的多样性也是大脑能够实现复杂...

16 Dec

生命学院颉伟组揭示早期胚胎先锋转录因子调控多能性程序的分子机制

细胞的多能性(pluripotency)是指一种细胞可以分化为所有体细胞类型的潜能。在哺乳动物的早期发育过程中，具有全能性的胚胎在囊胚时期发生第一次细胞命运决定，形成内细胞团（ICM）和滋养层（TE）。其中内细胞团将产生整个胚胎谱系和未来的个体。多能性被认为首先出现在内细胞团中，并逐渐经历原始态(Naïve)、形成态(Formative) 和始发态(Primed) 的转变。先锋转录因子（pioneer transcription factors）例如OCT4和SOX2在多能性...

06 Dec

孙前文实验室揭示DNA聚合酶ε调控topoR-loop维持基因组稳定性的机制

DNA拓扑结构变化可调控R-loop的动态平衡，与基因组稳定性密切相关。DNA拓扑异构酶1（TOP1）作为真核生物高度保守的拓扑异构酶，其特异性抑制剂CPT（camptothecin）可诱导基因组R-loop的积累，并导致基因组不稳定。然而，目前对于基因组拓扑结构变化如何影响R-loop水平进而调控基因组稳态的机制仍然未知。2023年11月27日，清华大学生命学院孙前文实验室在《自然·通讯》(Nature Communications) 期刊上发表了题为 “DNA聚合酶ε协...

28 Nov

鲁志/王鹏远/卢倩团队合作发表消化道癌症cfDNA+cfRNA多组学研究新成果

液体活检在癌症早筛和预后监测方面有着得天独厚的优势。体液中的游离DNA（cfDNA）和游离RNA（cfRNA）在疾病诊断和预后的无创评估中已经有了深厚的研究积累。诸多cfDNA特征，例如突变、拷贝数、甲基化模式、片段化模式和核小体足迹在癌症患者中都发生着异常调控。许多 cfRNA 特征也可以作为癌症标志物（包括microRNA，circRNA以及 mRNA 和长非编码RNA 的选择性剪接模式）。不过，单组学特征各有所长，比如cfDNA的甲基化具有极佳...

21 Nov

方显杨/陈春来研究组合作揭示翻译调控型T-box核糖开关折叠与tRNA识别耦联的结构与动…

T-box核糖开关是一类位于革兰氏阳性细菌mRNA的 5’非翻译区的顺式作用RNA元件。革兰氏阳性菌是一大类包括可引起结核病、坏疽、肉毒中毒、炭疽热、心脏内壁炎症和其他疾病的病原体。T-box核糖开关长度通常在300核苷酸以下，可分为适配体结构域和表达平台结构域。T-box核糖开关通过其适配体结构域识别和结合特定的tRNA并感知其3’末端的氨酰化状态，引发下游RNA元件构象状态的转变进而在翻译水平或转录水平调控下游基因的表达，这...

16 Nov

跨学科交叉应用中的分子克隆桥段

限制性内切酶是能够识别特异的DNA序列，并将双链DNA切割的一类酶，最早被发现于大肠杆菌体内，为细菌对抗病毒提供了一种防御机制。在分子克隆领域，内切酶长期被用于在体外组装DNA双链片段。而多片段DNA组装的可行性往往依赖于限制酶的识别、切割位点，例如目前应用广泛的Golden Gate assembly, 就利用了IIS型内切酶的特点，可以在距离限制酶识别位点一定距离处切割DNA，从而产生可编码的粘性末端。在分子克隆中，利用内切酶产...

14 Nov

生命学院颉伟组揭示哺乳动物基因组激活到第一次细胞命运决定转换的分子机制

哺乳动物生命起始于终末分化的精子和卵子通过受精过程形成一个全能性的受精卵。受精卵最初处于全基因组转录沉默状态。不同哺乳动物经过一或几轮细胞分裂后，受精卵开始发生第一次转录事件称为合子基因组激活（Zygotic genome activation，ZGA）。ZGA发生后，随着胚胎发育的进行，出现第一次谱系分化从而形成内细胞团（ICM）和外胚层（TE）。ICM随后发育形成具有Nanog表达的外胚层（Epi）和Gata6表达的原始内胚层（PrE）。在体外...

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