2015年度中国生命科学领域十大进展_

，
素 蛋 白 复合 体 在 天 然 状 态 下 的 结 构 及 相 互 关 系
Ｌ Ｈ ＣＩ
发 育 过 程 中 人类 原 始 生 殖细 胞 基 因 表 达 网 络 全 新 的 色 素 网 络 系 统和 Ｌ Ｈ Ｃ 的 表 观遗 传 调 控出 Ｌ Ｈ Ｃ
生 殖细 胞 是 人 类生 命 繁 衍 的 种 子和 纽 带
一
个 分 子路 径 上 完全 不 同 于
，
细胞 质
，
若 虫 就 发育 为 长翅 型 成 虫
。
转 基 因 诱 导 体 细 胞重 编 程 的 全 新 途 径 编程 体 系 提 供 了
一
为 改 进 化学 重
；
个关 键 的分 子 路 标
（
并 将 大幅 提 升
。
磁 受 体 蛋 白 Ｍ ａ ｇ Ｒ 的 发现
重 大 事 件 环球 今 曰 科 苑
？
２０ １ ５
年 度 中 国 生 命科 学 领 域 十 大 进 展
水 稻 感 受 和 抵御 低 温 的 机 制 研 究细 胞 内 胆 固 醇 运 输 的 新机 制
Ｌｙ ｓ ｏ ｓ ｏ ｍ ｅ
，
＾
Ｎ Ｐ Ｃ２
隨
水 稻 起源 于 热 带 和 亚 热 带
并 在 此 基 础 上 进 行 详 细 分 析 昆 虫 长 短 翅 可 变 发 育是 生 物 发育 可 塑性 的 典 型 例
，
、
阐 述 了 剪 接 体 对 前 体 信 使 Ｒ Ｎ Ａ 执 行剪 接 的 工 作 机 理 子
。
，
是 昆 虫 进 化 成 功 的 重 要 特性
，
。
稻 飞虱 是水 稻 的 最
，
Ｉ
红 叶 绿 素 的 结构
。
，
明 确提
Ｉ
向 核 心 能 量 传递 可能 的 ４ 条 途 径
该研 究 成 果
、
维 持 物 种 稳 定 和延 续
。
对 于 阐 明 光 合 作 用 机 理及 提 高 作 物 光 能 利 用 效 率 和 开
在 胚 胎发 育 过 程 中 来 自 原 始 生 殖 细 胞
诱 导 的 体 细胞 重 编 程 技术
（
中作用相反
Ｉ
起 着分 子 幵 关
“
”
作用
。
抑制 胰 岛 素 受 体
，
化学 重 编程
，
）
的 基础上
、
，
发 基 因 和 胰 岛 素 通 路 会 导 致 转 录 因子 Ｆ Ｏ Ｘ Ｏ 进入 细 胞 核 若 虫 就 发 育为 短 翅 型 成 虫
Ｉ Ｉ
。
稻耐 寒 性 的 分 子 细 胞 学机 制
《
。
本 研究 成 果 在 ２ ０
。
１
５
年 ７ 月关 疾 病 提供 了 新的线 索 和 思 路
《
研 究 成 果 在 ２０
。
１５
年４月
Ｃ ｅｌ源自文库ｌ 》
杂 志 上 以 封面 论 文 发表
Ｃｅ
ｌ ｌ
》
发表
，
同 期 配 发 了 评 述文 章
１
’
｜｜
ｊ
Ｘ
蛋 白 提 取 获 得 了 性 质 良 好的样 品
，
并利 用 前 沿 的 单颗 粒 Ｉ ｍ ｒ ７
珀纽 型成 虫 长翅 型 成虫
会
Ｌ
冷冻 电 子 显 微镜 技 术
，
首 次解 析 了 酵 母 剪 接 体 近 原 子 水
，
平 的 高 分辨 率 三 维结 构
系列关 键
为 人 们 提 供 了 撕人 類 触 酬 胞 中 基
。
因 表 达 网 络表 观 遗 传 调 控 的 精准 坐 标 系 统
２
重 大 事件 环 球 兮 曰 科 苑
？
剪 接体 的 三 维 结 构 以 及 Ｒ Ｎ Ａ 剪 接 的 分 子 结
构基 础 研 究
細队紧齡作
系列 关键技术
，
，
翻細麵識麵麵轉
、
－
深入
系 统 地 解析 了 人 类 原 始 生 翻
，
胞 多 个发 育 阶 段 的 转 录 组 和 Ｄ ＮＡ 甲 基 化 组 的 动 态 变 化

°
揭 示 了人 类 原 始 生 殖 细 胞 基 因 表 达 调 控 的 独特 特 征
，
一
，
到 低 积温 带 区 域 温 频发
，
。
近 年 来 全 球 气 候变 化 导 致 的 异 常 气
，
武 汉 大 学 宋 保 亮 团 队研 究发 现
，
直 接 威 胁水 稻 的 生 产
。
而 植 物 感 知 低 温机 理
过 氧化 物 酶 体 与 溶 酶 体 之 间 可 产 生 动态 接 触
由 溶 酶 体 上 的 Ｓｙ ｔ Ｖ
”
麵Ｔ
“

Ｈｐ好
離
设 计原 獅 安全高 效 的 首 个人 用 分 子 内
；
粘膜 免 疫 佐 剂
＇
设 计 与 制 造 出 全 新 的ｈ ｐ 疫 苗 组 份
１
；
研
ＩＬ ＾
ｉ
９
〇
ｆ
，
ｌ
究 出 国 际 上 首个 ｈ ｐ 疫 苗 生 户 与 检 定 质 量 标准 发 了 黯 完 全 自 主 臟 产 权 醜 贿 个 Ｈ ｐ 疫 苗
辟太 阳 能 利 用 的 新途 径 都 具 有 重 要的 理 论 和 实 践意 义
。
人 类 原 始 生 殖 细 胞 基 因 表 达 网 络 的 特 征及 其 表 观 遗 传
学调控
一
直 是 亟 待 解 决 的 重 大 发育 生 物 学 问 题
。
北京
大 学 汤 富酬 研 究 团 队与 北 京大 学 第三 附属 医 院 乔 杰 研
能障碍
，
质网
。
遇 冷 时 Ｃ Ｏ ＬＤ １与 Ｇ
、
－
蛋 白 ａ 亚 基 Ｒ ＧＡ １ 互 作
；
激
该 工作 第
一
次 揭 示 了 胆 固 醇 堆 积 是 过 氧化 物
一
活Ｃ ａ ２ ＋ 通 道
触 发 下 游 耐 寒 防 御反 应
Ｃ ＯＬ Ｄ ｌ ａ ｐ 基
ｊ
酶 体紊 乱 疾 病 的 发病 原 因 之 细 胞 内 胆 固 醇 运 输 的 新机 制
今 曰 科 苑 环球 重 大 事 件
？
细胞 炎性坏 死 机 制 研究 口 服 重组 幽 门 螺 杆 菌 疫 苗 研 究
Ｉ

Ｊ
＿
Ｉ

＾
＿
幽 门 螺 杆 嵐 Ｈ ｐ 是 慢 性 胃 炎
）
，
、
胃 及 十二 指 肠 溃 接 的
Ｉ
１ 致病 菌
＂
，
是 胃 癌的 主要 致 病 因 子
限制 了其种 植区域
。
，
对 环 境 低温 非 常 敏 感 胆 固 醇 是 细 胞 不 可 或缺 的 脂 类 物 质
，
，
其代谢 异常
人 工 驯 化 选 择 使 粳 稻 种 植能 延 伸
会 引 起 动 脉粥 样 硬 化 和 神 经 系 统 病 变
运 输 的 机 制 并 不清 楚
。
。
细胞 内 胆 固 醇
其 量 子转 化 效
、
家 淮 团 队 分 别 独 立 鉴 定 出 全 新 的 Ｇ ＳＤ Ｍ Ｄ 蛋 白
Ｇ Ｓ Ｄ Ｍ Ｄ 是 所 有 炎 性 ｃ ａｓ ｐ ａ ｓ ｅ 的 共 有 底 物
ｃ ａ ｓｐ ａｓ ｅ
，
并证 明
率几 乎 为
１
００％
。
中 国 科 学 院 植物 研 究 所 匡 廷 云
沈建
。
＾
ｌ
－

．
成功研
。
．
细 胞 炎性坏死
（
细 胞焦 亡
，
，
ｐ ｙ ｒ ｏ ｐｔ ｏ ｓ ｉ ｓ
）
是机体
的 重 要 免 疫 防 御 反应
在 清 除 病原 感 染 和 内 源 危 险 信
细胞 焦 亡 由 炎 性 蛋 白 酶 ｃ ａｓ ｐａ ｓ
－
号 中 均 发 挥 重 要作用
（
。
高 等植物 光 系 统 光 合 膜 蛋 白 超分子 复 合 物 晶 ｅ 体 结构 解 析
为 多 种 自 身 炎 症 性Ｌ Ｈ Ｃ 的 精 细 结 构
。
，
，
其中包括
；
６
个蛋 白 亚 基 和 ２ ０ ５个 辅
Ｉ
疾 病和 内 毒 素 诱导 的 败 血 症提 供 了全新 的 药 物靶 点 因 子
总 分 子量 约 ６ ０ ０ ｋ Ｄ ａ 揭 示 光 系 统 的 ４ 个捕 光 色
“
昆虫长
、
短翅 可 塑 性 发育 的 分 子
虱
＾
Ｗ
“
开关
”
中 心 法 贝 『 是 分 子 生物 学 中 的 关 键定 理
。
，
描述了 稻
（
分泌 的 肤 岛 索 ３
细胞 最 基 础 的 生 命 活 动
在 真 核细 胞 中
，
蕴赃麵
。
ｖ
Ｉ
担 Ｄ Ｎ Ａ 序 列 中 的 遗 传 信 息 先 传递 给 信 使 Ｒ Ｎ Ａ
丨
ｃ ａｓ ｐ ａ ｓ ｅ
－
１
和 ｃａ ｓ ｐ ａｓ ｅ
４ ／５／ ｌ ｌ
）
介导
，
但 具 休 机 制 完 光 系 统
Ｉ
（
ＰＳ Ｉ
）
光 合 膜 蛋 白 超 分 子 复合 物 是 光 合
，
全不 清楚
。
北 京 生命 科 学 研 究 所 邵 峰 团 队和 廈 门 大学韩
，
作用 中 高 效吸能
、
传 能 和转 能 的 系 统
，
重 要害 虫
若 虫 可 以 根据 环 境 条 件 变 化
，
选 择性 地 发
化 学 重编 程 中 间 状 态 的 鉴定 和 化 学 重 编 程 新
“
育 为 能飞 行 的 长 翅 型 成 虫
，
或 发育 为 不 能 飞 行 但 繁 殖
体 系 的 建 立更 强 的 短 翅 型 这 种 可 塑 性 发 育是 该 虫 成 为 毁 灭 性 大 体 细 胞 重编 程
。
这 项 研 究 不仅 发 现 了
因 起 源 于 中 国 野 生 稻 而 赋 予粳 稻 耐 寒 性
。
这 是国 际 上
，
揭示 了 过 氧 化物 酶 体 细
首 次 报 道 的 植物 低 温 感 受 器
，
揭 示 了人 工 驯 化 赋 予 粳
胞 器 的 新功 能
，
更 重 要 的 是 为 治 疗 胆 固 醇 代 谢 异常 相
１
。
质 分 子Ｐ
Ｉ
（

４ ５
，
）
Ｐ ２
来介 导
，
胆 固 醇 正是 通 过 这
一
新型
。
该基因编码
一
的细 胞 器 的膜接 触
由 溶 酶 体 运输 至 过 氧 化 物 酶 体
个九次 跨 膜 的Ｇ 蛋 白 信号调 节 因 子
－
，
定位 于 质 膜 和 内
，
许 多 过 氧 化物 酶体 基 因 突变 会 导致发 育和 神 经 系 统 功
Ｉ Ｉ
该 过程
知 之甚 少
中 国 科 学 院 植物 研 究 所 种 康 研 究 组 与 中 国 水
蛋 白 结 合 到 过 氧 化 物 酶 体 上 的脂
。
稻 所 钱 前 研 究 员 等 合 作发 现 水 稻 感 受 低 温 的 数 量 性状
位 点 基 因 Ｃ ＯＬ Ｄ 赋 予 了 粳 稻 的 耐 寒 性
Ｒ Ｎ Ａ需 经 剪 接 体 成
转 录的
熟 之 后再 翻译 成 蛋 白 质
，
执行 生物
，
ｆ Ｈ ＼
ｉ
：
Ｕ
Ｕ
，
■
受体
為
．
联岛
４
＇
体
丨
２
：
学功 能
。
剪 接 体是
－
清 华 大 学施
Ｘｊ Ｖ Ｍ １ 公 麵 删 雛 地 綱 酵聊 鹏雖 Ｗ Ｍ
－
个 巨 大 而 又 复 杂 的动 态 分 子 机 器
－
其 切 割 对于
＾
仁 研 究 团 队 在 原 子水 平 分 辨 率 的 高 等 植 物 光 系 统 光 天线
Ｉ
（
Ｉ
捕
－
激活 细 胞焦 亡 既 是 必 要 的 也 是 充 分 的
，
这 些工
ＰＳＩ
－
Ｌ ＨＣ Ｉ
）
晶 体结 构
１
，
解 析 了 高 等 植 物 ＰＳ
Ｉ
作 揭 示 细 胞 焦 亡 的 关 键分 子 机 制
；
现 了 化 学 重 编程 的
一
个中 间 状态
其 基 因 表达 谱
体内
。
而 抑 制 在 翅 芽 组织 中 特 异
发 育 能 力 和 重 编 程 能 力 均 类 似 于胚 外 内 胚 层 细 胞
一
这
表 达 的 胰 岛 素受体 基 因 就会 导 致Ｆ Ｏ ＸＯ 滞 留 于 翅 芽 的
发 现 表 明 化 学重 编 程 是
”
技 术 可 以 将 已 经分 化 和特 化 的
”
害 虫的重 要原 因
。
浙江 大 学 张传 溪 教 授 带 领的 团 队 研
、
体 细胞 诱导 逆 转成 为 生 命 之 初
“
的 多潜能 干 细 胞
。
北
究发 现
，
稻 飞 虱 翅 芽 的 两个 胰 岛 素 受 体 在 长
，
短 翅分化
京 大 学 邓 宏 魁 的 硏 究 团 队 在 ２ ０ １ ３ 年 报 道小 分 子 化 合 物
。
。
我 国 胃 病 患者 超 过
１
亿
／
＾
每 年 因 胃 癌 死 亡 者达 ２０ 万人
第三 军 医 大 学邹 全 明
、
／
Ａ ｔ
＊ 国 食 品 药 品 检 定 研 究 院 曾 麵江 苏 省 疾 病 预 防 控 制
ｆ
＾
＾＋ 擔 财 Ｈ 立 觀齡 酿
剂粘 膜 疫苗
科 学 中 的未 解 之 谜
北 京 大学 生 命 科 学 学 院 谢 灿 实 验
，
化 学 诱 导 的 多 潜 能 干 细胞