東方粘蟲的嗅覺機制研究

東方粘蟲的嗅覺機制研究

中國科學院動物研究所王琛柱團隊系統地闡述了東方粘蟲對性信息素和糖醋酒液的嗅覺感受機制，為東方粘蟲的田間監測和防治提供了重要依據。相關研究成果發表于Insect Biochemistry and Molecular Biology。東方粘蟲又名行軍蟲、剃枝蟲，是我國重大農作物病蟲之一，主要危害小麥、水稻、玉米、谷子、高粱、糜子等禾谷類作物。它有季節性遷飛習性，農民稱之為“來去無蹤，神出鬼沒”的“神蟲”。在我國華北地區發生的東方粘蟲與日本發生的東方粘蟲可能不是一個物種；含單一Z11-16：Ald的誘芯可用于田間監測和防治東方粘蟲，并注意不可與含有Z9-14：Ald的性引誘劑合用，與棉鈴蟲的性引誘劑也應分別使用。

新型基因編輯猴模型

昆明理工大學牛昱宇、季維智課題組聯合中國科學院動物研究所劉光慧課題組，紐約大學醫學院龍承祖課題組等研究團隊合作，首次使用單堿基基因編輯（Base editor，BE）技術建立了兒童早衰癥靈長類動物模型。相關論文發表于Protein & Cell。研究通過顯微注射將第四代BE系統，BE4max和靶向LMNA突變位點的gRNA導入猴受精卵，通過胚胎移植成功獲得6只新生小猴。首次證實BE4max可以高效且精確地建立靈長類單堿基突變疾病動物模型，同時報道了全球首例靈長類早衰癥模型。由于人猴高度的親緣性關系和組織結構相似性，靈長類早衰癥模型的建立將有力推動人類早衰癥發病機制和臨床治療的研究。

綿羊的多羔分子機制

中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所肉羊遺傳育種創新團隊儲明星等采用轉錄組和蛋白組學方法對無FecB突變且產羔數存在顯著差異的小尾寒羊子宮進行聯合分析，發現并鑒定了多個與綿羊多羔性狀相關的關鍵基因及信號通路。相關論文發表于Journal of Proteomics。產羔數是綿羊最重要的繁殖性狀之一，尋找影響綿羊產羔數的關鍵基因一直是育種學家關注的焦點。研究結果表明：在單、多羔小尾寒羊子宮中，ACSS3、SDSL、ENSOARP00000002929三個基因的表達在mRNA和蛋白水平均差異顯著；相對于單羔組，在多羔組中顯著上調的mRNA和蛋白質主要富集到鞘脂代謝和氨基酸代謝等能量代謝相關通路。

揭示小鼠基態多能干細胞的轉錄調控新機制

中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院Miguel A. Esteban實驗室和武漢大學陳亮實驗室等單位的研究人員合作，闡明了基態多能干細胞具有和亞穩態多能干細胞不同的轉錄調控機制，證明了基態多能干細胞能通過增強轉錄起始能夠促進Pol2暫停釋放的轉錄調控模型。相關論文發表于Science Advances。在基態多能干細胞中，激活的β-catenin通過在多能性位點招募輔調控因子促進多能性基因的轉錄起始，減少了對BRD4/CDK9調控的暫停釋放的依賴。胚胎多能干細胞的細胞周期相關的基因仍然高度依賴暫停釋放機制進行轉錄，因此兩種條件下的胚胎多能干細胞的增殖均對抑制BRD4/CDK9敏感。

水稻重要害蟲褐飛虱研究進展

華中農業大學植物科學技術學院華紅霞教授、生命科學技術學院張啟發院士團隊聯合揭示了Hox基因Ultrabithorax（Ubx）在水稻重要害蟲褐飛虱中獨特的表達模式及其在翅型分化過程中的關鍵作用，發現了昆蟲翅發育調控的新機制。相關論文發表于National Science Review。地球上的昆蟲預計有1000多萬種，目前已經命名的昆蟲有100多萬種。不同種類昆蟲翅的質地、顏色、斑紋、翅脈均具有鮮明的個性，而翅的形態特征是昆蟲分類的最重要依據。在昆蟲的翅發育過程中，Ubx是一個決定性基因，決定著前翅與后翅的形態分化。褐飛虱是單食性昆蟲，只取食水稻，刺吸水稻韌皮部汁液、傳播水稻病毒。

靈活行動選擇的神經機制

中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（神經科學研究所）、上海腦科學與類腦研究中心姚海珊研究組發現次級運動皮層的行動選擇信息和感覺歷史信息受到任務需求的動態調控，在靈活行為中具有重要作用。相關論文發表于eLife。能夠根據刺激和行為意義的相似程度進行分類歸納，以便概括地指導行為，是人類和動物生存所必需的一種基本而重要的認知能力。研究人員訓練小鼠根據視覺刺激空間頻率的高低（即條紋的粗細或疏密程度）進行分類，產生向左或向右的行為選擇。結果表明，在靈活視覺分類行為中，M2參與了行動選擇的靈活控制，而且M2神經元對抉擇和感覺歷史信息的表征受到任務需求的動態調控。

抗菌藥物耐受性形成機制研究

中國農業大學動物醫學院沈建忠院士團隊優化了細菌在抗菌藥物壓力下的存活策略，完善抗菌藥物耐受性產生機制，為揭示抗菌藥物治療后病原菌擴散現象的分子機制提供新思路。相關論文發表于Advanced Science。首先觀察到8種常見病原菌包括4種革蘭氏陽性菌和4種革蘭氏陽性菌，均具有入侵宿主上皮細胞并在細胞內存活的能力。在小鼠腸道內低水平抗菌藥物增加了包括蠟樣芽孢桿菌和大腸桿菌定殖于空腸和回腸上皮細胞內的細菌載量。隨后發現以蠟樣芽孢桿菌腸毒素Nhe和金黃色葡萄球菌溶血素α-toxin為研究對象，發現低水平抗菌藥物可以增強多種細菌毒力因子表達，促進細菌入侵。

解析環形RNAs在腦衰老中的生物學作用

中國科學院昆明動物研究所/北京大學研究員李家立課題組揭示了腦內特異性circRNAs動態表達和生物學作用參與了大腦衰老過程。相關論文發表于Nature Communications。大腦衰老的生物學機理十分復雜。circGRIA1，一個由興奮性氨基酸受體-AMPA受體亞基Gria1基因衍生的circRNA亞型，在雄性獼猴腦內多個腦區呈現顯著地增齡性表達升高；而且與Gria1 mRNA表達水平有明顯的負相關。相關研究發現為進一步認識和理解靈長類動物復雜的大腦結構和功能，尋找參與腦衰老進程的調控因子提供了新證據，也為探索衰老相關神經疾病的機理和干預措施提供了參考。