微生物研究

呼吸道微生物組決定機制研究

中山大學中山醫學院丁濤教授團隊與田國寶教授團隊合作，揭示了口腔細菌對于肺部菌群和肺部健康的差異化塑造作用。相關成果發表于《先進科學》（Advanced Science）。肺部曾經一度被認為是無菌的。近年來針對肺部樣本的微生物組研究已經證實了在健康個體的肺部中也存在共生細菌，然而其起源和形成方式目前尚不明確。新研究關注肺部菌群的決定機制和組裝過程，首次闡明了口腔細菌在塑造肺部菌群中的關鍵作用，揭示差異化塑造肺部菌群的具體過程，并探索了肺型和呼吸道健康之間的關聯；研究結論提示了使用口腔微生物作為非侵入性樣本替代肺泡灌洗液（BAL）來評估肺部健康的潛力。

口腔和鼻腔菌群共同塑造兩種肺型（圖片來源于中山大學網站）

口腔和上呼吸道對肺部菌群和肺部健康的差異化塑造作用（圖片來源于中山大學網站）

生物質降解菌熱纖梭菌的糖攝取機制研究

中國科學院青島生物能源與過程研究所崔球研究員團隊結合體內和體外實驗，闡明熱纖梭菌中負責纖維寡糖和葡萄糖攝取的轉運蛋白及其結構分子機制。相關成果發表于《m生物》（mBio）。熱纖梭菌是一種高效降解木質纖維素類生物質的嗜熱厭氧細菌，在農林廢棄物生物質的轉化利用中具有應用價值。熱纖梭菌通過分泌一種多酶復合體——纖維小體將木質纖維素中的多糖水解為以纖維寡糖為主的可溶性糖，進而為細胞提供碳源和能量。研究闡明了熱纖梭菌的寡糖和葡萄糖攝取機制，發現了寡糖攝取與纖維小體表達調控的偶聯關系，加深了對熱纖梭菌的生理和代謝機制的認識。

首例單子葉植物NLR抗病毒基因

中國農業大學張永亮、李大偉教授團隊，中國科學院遺傳與發育生物學研究所劉志勇研究員與國內外科學家合作，通過圖位克隆的方法克隆了第一個抗大麥條紋花葉病毒基因BSR1。相關成果發表于《新植物學家》（New Phytologist）。NLR蛋白作為植物體內普遍存在的一類抗性蛋白，對植物的抗病性具有重要調控作用。BSR1是首個在單子葉植物中克隆的編碼典型NLR蛋白的抗病毒基因。短柄草是一種理想的麥類作物優異基因發掘和功能研究模式植物，也是禾本科作物潛在R基因的來源，可用于作物改良，同時為理解病毒-宿主基因的協同進化和抗性開辟了新的途徑，有助于了解R基因介導的禾本科作物抗病毒病機制。

埃可病毒感染誘導細胞焦亡機制研究

中國科學院武漢病毒研究所/病毒學國家重點實驗室周溪研究員團隊發現?？刹《就ㄟ^促進NLRP3炎癥小體的激活誘導細胞焦亡的致病機制。相關成果發表于《公共科學圖書館·病原體》（PLOS Pathogens）。?？刹《?1型（Echovirus 11，ECHO11）屬于小RNA病毒科腸道病毒屬的B族腸道病毒，是最常見的腸道病毒之一。ECHO11感染可導致廣泛的疾病，如無菌性腦膜炎、上呼吸道感染、心肌炎和肝炎。近年來，ECHO11頻繁暴發，特別在新生兒中引起的嚴重疾病如急性肝炎具有較高的發病率和死亡率。研究確定了ECHO11 2B發揮作用的關鍵氨基酸位點，為理解致病機制及抗ECHO11藥物研發提供了新思路。

EB病毒抑制宿主DNA損傷應答（DDR）的新機制

中國科學院生物物理研究所周政課題組和北京大學徐冬一課題組合作，揭示了EB病毒蛋白BKR F4調控宿主核小體組裝并抑制宿主DDR的分子機制。相關成果發表于《美國科學院院刊》（PNAS）。EB病毒是一種具有雙鏈DNA基因組的γ皰疹病毒，BKRF4是EB病毒的被膜蛋白（BKRF4），DDR是細胞進化出的一套完整的DNA損傷應答（DDR）體系。DNA承載著細胞的遺傳信息，其穩定傳遞和精確復制對于生命體的生存至關重要。此項研究探明了一種新的核小體結合模式，揭示了BKRF4識別DNA損傷、破壞染色質組裝、調控宿主DDR的作用機制。

流感病毒調控干擾素機制研究

暨南大學病原微生物研究院吳建國教授團隊揭示了甲型流感病毒（IAV）感染通過宿主鞘氨醇激酶SPHK2調控Ⅰ型干擾素合成進而影響病毒復制的新機制。相關成果發表于《公共科學圖書館·病原體》（PLOS Pathogens）。在流感暴發季節，流感病毒因其高致病性、高致死率，給全球帶來了嚴重的生命健康威脅和巨大的經濟損失。在流感病毒與宿主相互作用的過程中，病毒的吸附進入、病毒基因組的組裝及病毒逃避細胞免疫的各個階段涉及多種宿主因子的參與。研究揭示了流感病毒利用宿主因子鞘氨醇激酶SPHK2以非常精巧的機制促進自身復制的機制，拓寬了人類對于流感病毒與宿主相互作用的認知。

BKRF4調控宿主核小體組裝并抑制宿主DNA損傷應答的模型（圖片來源于中國科學院生物物理研究所網站）

醫源性病原細菌細胞行為調控新模式

中國科學院微生物研究所王芳芳與河北大學葛欣等人合作，發現磷酸二酯酶SisP是細菌感知亞鐵離子并控制鞭毛合成的關鍵調控蛋白。相關成果發表于《m生物》（mBio）。嗜麥芽宅食單胞菌是近年來嚴重威脅人民生命健康的醫源性條件致病細菌，ICU病房檢出率高，致死率高，多重耐藥。前期研究表明，環二鳥苷單磷酸（c-di-GMP）是這一細菌調控毒力和細胞感染行為的重要第二信使分子，但精細調控機制不明。新研究發現，當細菌生存于寄主因急性損傷或出血導致的富鐵環境時，亞鐵離子結合SisP，提高了SisP降解c-di-GMP的酶活性。這一過程解除了c-di-GMP對細菌鞭毛合成調控蛋白FsnR的抑制作用。

釀酒酵母合成甲基酮研究

中國科學院天津工業生物技術研究所王欽宏研究員和戴宗杰研究員帶領的進化與代謝工程研究團隊通過代謝工程改造，開發了生產甲基酮的釀酒酵母細胞工廠。相關成果發表于《代謝工程》（Metabolic Engineering）。甲基酮是一類脂肪酸衍生物，可用作信息素類殺蟲劑，也被用于香精、香料、化學合成中間體及生物燃料調和劑。由于植物提取效率低，甲基酮主要通過烴類的化學氧化合成。在這項研究中，通過增強釀酒酵母固有的過氧化物酶體脂肪酸β-氧化循環、創建全新異源胞質脂肪酸β-氧化途徑，實現了中鏈甲基酮（2-壬酮、2-十一烷酮、2-十三烷酮和2-十五烷酮）的生物合成。