最新研究成果-清华大学生命科学学院

清华大学陈春来与刘俊杰课题组合作揭示CasX靶标搜索和切割过程的动态调控机制

CRISPR-Cas系统是细菌和古生菌中对抗外源核酸入侵的获得性免疫系统。基于CRISPR-Cas系统在RNA引导下靶向DNA的功能，已经开发了多种被广泛使用的基因编辑和调控工具。CasX（又称Cas12e）属于第2类CRISPR-Cas系统，因其体积较小，相较于广泛使用的Cas9和Cas12a蛋白更便于递送到细胞内，展现出巨大的应用潜力。但除了共有的RuvC核酸酶结构域外，CasX与Cas12a和Cas9在蛋白序列上相似性甚微。此外，CasX独有的NTSB结构域，对于其切...

13 Jun

生命学院张强锋课题组开发SPACE用于空间转录组数据分析

在多细胞生物体中，尽管所有细胞共享相同的基因组，但由于内部基因调控网络的差异以及与周围微环境中相邻细胞的外部信号交流，它们在形态、基因表达和功能上展现出显著的多样性。相邻的不同种类细胞之间再通过复杂的相互作用，形成一定功能的组织模块。近年来，随着空间转录组技术的不断发展，研究者能够在单细胞分辨率下获得细胞的基因表达谱，同时保留细胞在组织内的空间位置信息。因此，如何有效地利用这些空间位置信息来揭...

09 Jun

清华大学生命学院刘念团队发现LINE-1转录选择性激活远程基因表达

二十世纪五十年代，Barbara McClintocks首次在玉米中发现一类能在基因组中移动、改变自身位置的DNA序列——转座子，并在1983年获得诺贝尔生理学或医学奖。人类基因组中有接近一半的序列由转座子构成，其中，LINE-1 (Long interspersed nuclear element-1, L1) 占据了人类~17%的基因组序列，是目前人体内唯一活跃且具有自主逆转录转座能力的转座子。尽管L1在体细胞中的表达通常受到抑制，但L1在人和小鼠早期胚胎发育的合子基因组...

07 Jun

清华大学颉伟组和南京医科大学李晶组合作揭示增强子在卵子发生及早期胚胎发育中的转…

2024年6月5日，清华大学生命学院颉伟研究组与南京医科大学李晶研究组通过紧密合作，在《自然-细胞生物学》（Nature Cell Biology）期刊上报道了题为“小鼠卵母细胞和早期胚胎增强子鉴定揭示TCF3/12为卵泡发生的关键调控因子”（Mapping putative enhancers in mouse oocytes and early embryos reveals TCF3/12 as key folliculogenesis regulators）的研究论文。

05 Jun

生命学院李雪明课题组和电子系沈渊课题组合作开发冷冻电子断层成像倾转系列的离焦量…

冷冻电子断层成像（cryo-electron tomography, cryoET）技术可以观察细胞中生物大分子的原位结构，近年来受到了广泛关注。生物样品在冷冻电镜成像的过程中受到衬度传递函数（contrast transfer function, CTF）的影响，无法直接反映原始的结构信息。在实现高分辨率的蛋白质结构解析和电镜图像质量评估的过程中，依托CTF准确估计离焦量参数，对后续消除CTF的影响十分重要。目前常用的离焦量估计方法通常依托图像功率谱中的CTF衍...

03 Jun

生命学院魏迪明团队开发DNA折纸单链骨架从头合成方案

在过去几十年中，DNA 纳米技术已成为一个强大的平台，可以用于制造多样的纳米结构，从而在生命科学和材料科学领域开辟了众多的研究机会。其中 DNA 折纸方法已成为 DNA 纳米技术的主要突破之一。DNA 折纸结构的复杂性和可控性不断提高，展示了强大的自组装能力，可用于自下而上的纳米构建。尽管如此，快速生产高度定制的单链 DNA骨架链仍然是一个挑战。目前文献中提到的大多数 DNA 折纸结构都是使用具有固定长度和序列的 M13 噬...

30 May

生命学院刘俊杰、陈春来团队和北大白洋团队合作发现CRISPR免疫增效子（pro-CRISPR）…

CRISPR系统是一种存在于原核生物中的适应性免疫系统，用于抵御外来DNA的入侵。在长期的免疫防御斗争中，CRISPR系统已经演化成多种类型，其中，Cas9通过引导RNA（gRNA）切割外源DNA的特性被广泛研究和应用到基因编辑领域。Cas9系统具有多种亚型，如II-A、II-B和II-C，其中II-C型的Cas9的多样性最高。然而CRISPR-Cas9系统是否存在额外的机制以对抗病毒的免疫逃逸竞争尚且未知，通过挖掘并解析这些未知的机制，有助于进一步拓展我...

24 May

清华大学生命学院方晓峰和李丕龙受邀撰写SnapShot，聚焦植物生物学中的凝聚体研究

2024年5月23日，清华大学生命学院方晓峰和李丕龙受《细胞》（Cell）杂志主编Lara Szewczak邀请，撰写题为“植物生物学中的凝聚体”（Condensates in Plant Biology）的SnapShot，凝练了植物中凝聚体的研究历史、性质、种类和功能，为了解植物凝聚体研究提供参考。生物凝聚体是细胞内生物大分子组装形成的无膜结构，在空间和时间上对组织细胞内生化反应起着至关重要的作用。过去十多年中，对生物凝聚体的功能以及形成原理的研究...

23 May

生命学院魏迪明团队与免疫所、基础医学院曾文文团队合作开发复杂单链核酸纳米结构的…

核酸纳米结构（DNA/RNA nanostructure）作为一种可灵活设计、可精确编码、可准确组装的人工纳米结构，已在诸如环境监测、生物计算、智能材料等众多领域显现出可观的应用前景。凭借着碱基之间严格精确的互补配对（A-T/U、C-G），核酸分子可通过其序列片段之间的匹配识别实现分子内或分子间的结合，进而得以实现复杂的高阶组装，从而形成具有特定形貌、特定功能的纳米结构。迄今为止，绝大多数的核酸纳米结构的设计和组装均是通过...

19 May

清华大学生命学院魏迪明团队与深圳华大生命科学研究院王雯团队合作揭示季铵化合物在…

在过去四十年DNA纳米技术的快速发展中，人们通过简单而强大的碱基互补配对实现了前所未有的复杂自组装，并构建了丰富多彩的DNA纳米结构。然而，更复杂的结构通常需要更长的组装时间，或组装产率低下。人们已经对多个关键参数进行了优化，如阳离子种类和浓度、温度、变性和拥挤剂等。然而，对复杂自组装系统的理解仍然有限。很多优化工作可能仅适用于特殊的自组装案例。当前DNA纳米技术中最常见的组装程序与几十年前没有显著...

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